自然流产遗传学因素分析

自然流产(spontaneousabortionormiscarriage)通常定义为在没有采取人工干预的情况下，胚胎从母体宫腔内自然丢失。然而目前世界上各个国家对自然流产的妊娠时限有着不同的标准。在美国、澳大利亚，以怀孕20w以前且胎儿重量低于500g以下(WHO1977年标准)为标准;欧洲则为22w前。目前中国大多数研究者仍延用WHO的1957年标准(28w之前且胎儿体重低于1000g以下者)。据报道，自然流产的整体发病率为12%～24%，并且发病率有逐年增加的趋势。实际上，由于很多流产发生于临床识别(Preclinicallosses)前(即超声检查或组织学证据证实宫内妊娠)，真实的流产发病率甚至高达31%。值得一提的是，复发性流产(recurrentmiscarriage，RM)是自然流产中最为特殊的一种类型，其发病率约为1%～3%，其不良结局较散发性自然流产更为严重，甚至会造成不孕症。我国将其定义为女性与同一性伴侣发生连续三次或三次以上的自然流产，而目前更多的学者和协会更倾向于将其定义为女性与同一性伴侣连续发生两次，亦或间断发生三次或三次以上自然流产均称为RM。无论散发性还是复发性流产，对其病因及发病机制的研究是一直国际生殖领域的热点。自然流产其病因复杂，机制尚不明确。目前关于自然流产的机制研究的较多的倾向于免疫因素、遗传因素、血栓性疾病倾向、感染因素、内分泌因素、环境因素等。随着遗传相关技术的不断进步，自然流产的遗传因素越来越受到重视。

1　自然流产的细胞遗传学研究进展

自然流产的遗产因素在细胞水平，主要研究染色体核型异常，包括胚胎染色体异常、夫妇染色体异常。

1.1　胚胎染色体异常

胚胎染色体异常是造成散发性流产中最常见的病因，约50%～70%的早期流产病例都是由此造成。其中以染色体的数目异常最为常见。Jutta[11]对2000年后所发表的8447例流产相关的染色体异常文献荟萃分析后发现，胚胎染色体异常的发病率有52%到57%不等。流产组织中以纯和型或嵌合型常染色体异常最多见，其中以16三体最为常见，约占异常核型的16%。而对于性染色体异常以纯和型或嵌合体型X单体次之，约占异常核型的12.8%，其次较为常见的为三倍体、四倍体、多倍体、染色体结构异常，而常染色体单体最为罕见。

1.2　夫妻染色体异常

由于RSA相关文献中样本含量和诊断的标准不同，RSA夫妇中染色体异常的发病率从0%到21.4%不等。常见的染色体异常有易位(包括平衡易位、非同源染色体相互易位、罗伯逊易位)、嵌合体、缺失或倒位等。其中以平衡易位最为常见，约占RSA夫妇中的4%～8%。当一对夫妇当中有一人存在平衡易位时，其流产的风险增加一倍，且平衡易位女性多见于男性。可能的原因是平衡易位的存在会阻止减数分裂过程中精子的发生，而卵子的形成相对保守，形成染色体异常的配子的风险高。染色体易位的部位多见于2q，5q，7p，7q，12q，13q，17q，18q和22q。对于平衡易位的患者，其生殖细胞在减数分裂中理论上可形成18种配子(1/18为正常，1/18为平衡易位携带者，8/9为不平衡配子)。而罗氏易位分同源及非同源染色体易位。同源染色体易位后果比较严重，在配子形成中仅能产生两种类型配子，与正常配子相结合形成的合子或三体或单体，不可能生出正常孩子，再发风险为100%。非同源染色体易位携带者与正常染色体配对时，可形成6种不同合子(1/6为正常个体，1/6与亲代相同的易位染色体，其余2/3为异常染色体)。因此，有必要对不明原因有流产、胚胎停育、畸形儿史的夫妇检查染色体，有助于寻找病因，进行优生优育指导。

此外，染色体多态性主要表现为异染色质变异，特别是含有高度重复DNA结构异染色质，多见于1、9、16和Y号染色体的异染色质区及每条染色体着丝粒区。它在正常人群中的发病率为0.2%。然而近些年研究发现RAM夫妇一方或双方具有染色体多态性改变的发病率为0.09%～8.9%，较正常人群高。在染色体多态性改变中，以inv(9)与RAM的关系最为密切。

易位的染色体片段的大小与断裂点的发生频率在生殖健康中有极其重要的影响。它会造成减数分裂染色体分离过程中产生部分单体和部分三体的风险增高。因此必须加强宫内诊断以防染色体病患儿出生。

2　自然流产的相关基因研究现状

随着人类基因组计划的完成以及HapMap计划和蛋白通讯作者：刘青质组计划的实施，寻找自然流产这类复杂疾病相关基因的研究策略不断发展，染色体比较基因组杂交研究(CGH)、基因表达谱研究、候选基因分析以及目前基于家系的病例对照的全基因组关联研究等研究策略逐步完善，此外，近几年流产的研究逐渐的从单纯母亲因素的研究发展到研究携带父母双亲来源的胎盘或胚胎的研究，对于发现自然流产，特别是RM易感基因研究发挥了重要的作用。以往基于候选基因的关联分析研究已研究了约90个基因上的多态性位点，但结果并不一致，有的尽管得到阳性相关性结果，但在后续的研究中却不能复制。

这些被研究的基因，按照其影响流产的机制来分主要包括9个方面：①感染相关基因(IL-1，IL-4，IL-6等);②血栓和心血管系统相关基因(F5，ACE，MTFHR等);③免疫相关基因(HLA-A，HLA-G等);④激素调节相关基因(HCGβ等);⑤染色体分离相关基因(SYCP3等);⑥降解代谢相关基因(CYP1A，CYP1B等);⑦胎盘功能相关基因(P53，NOS3等);⑧线粒体基因;⑨MiRNA调节相关基因(MIR196A2等)。值得一提的是，尽管此类研究很多，但这些候选基因研究依然缺乏在整体水平上对疾病的分析。

截至目前，还无大规模的流产病例的基因组关联研究(genome-wideassociationstudies，GWAS)，主要原因是流产的表型异质性高，需要大量的定义统一的流产病患/夫妇来达到一定的统计力度。2010年美国学者Rajcan-SeparovicE等运用Agilent105K.寡核苷酸阵列芯片(array-CGH)检测了26个核型正常的流产夫妇和61个正常对照，发现了11个独立遗传的拷贝数异常(Copynumbervariations，CNVs)，他们主要涉及两个母亲来源的印记基因TIMP2(86kb重复)andCTNNA3(72kb缺失)。2011年LNagirnaja等对array-CGH技术研究了23个爱沙尼亚和丹麦RM患者，与30个正常对照相比，研究发现RM患者5号染色体上52.4kb位点的重复频率明显增高。2011年，Wang等运用DNA池(pooledDNA)和测序的方法研究了中国44个特发性自发性流产(idiopathicrecurrentmiscarriage，IRM)患者(≥2次)和44个正常对照，他们对全基因组上的430个微卫星标记(10cm的间距)和X染色体上30个微卫星标记(5cm的间距)检测，发现6q27(D6S446)，9q33.1(D9S1776)和Xp22.11(DXS1226)这三个基因组区域与IRM有强相关性。2011年Kolte等运用Affymetrix基因芯片(50K)，首次通过全基因组连锁分析方法分析了38个同胞对，发现在第3，6，9和11号染色体上定位了一些与IRM强相关的区域。这些预实验为流产病因的探讨奠定了一定基础，但仍需要纳入大规模的病例和在不同的人群中对其预实验结果进行验证。此外，以往的研究未能对基因-基因、基因-环境的相互作用进行深入探讨。2013年，印度科学家Parveen等通过限制性片段长度多态性聚合酶链反应(RFLP-PCR)和测序技术在200例IRM女性(20w，流产≥3次)和300例对照中首次开展了5个基因47个位点的基因与基因(GxG)交互作用的研究，但由于样本量不足而未得到有意义的结果。

3　自然流产的其他组学研究现状

流产组织中能够在自然流产发生时产生相应的基因表达谱，转录组学和蛋白组学正是基于此基础为确定差异表达的生物标记提供了极为有利的方法。2012年Rull等首次对13个RM病例和23个对照用Affymetrix的表达谱芯片(U133plus2.0)检测发现sTRAIL可以作为RM中一种潜在性预测分子指标。Kim等运用二维凝胶电泳和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF/MS)法研究了3个RM患者和3个对照发现了5种蛋白在RM患者中异常表达。此后，Kim等又用同样的方法研究了29个RM患者和5个对照发现ITI-H4可以作为一个潜在的RM诊断和治疗效果评价的新的生物标记物。目前尚无流产组织的目标微小RNA(microRNA)的表达谱的研究。

综上所述，被诊断为自然流产的女性中，45%的妇女会有胚胎的残留，并且若未进行后续的诊疗，将会造成一系列严重的并发症，比如大出血，甚至会造成死亡虽然近年来国内外学者在自然流产的基础和临床研究领域中取得了一系列突出的成就，但仍存在下列重大问题亟待解决：①研究的设计、病例和对照的定义纳入标准不同。②有些只关注流产的孕妇，忽视了配偶和胚胎的研究。③大部分研究样本量偏小，致使统计力度不足。④种族和地域的差异造成多态性变化很大。⑤大部分研究缺少生活习惯，尤其是环境暴露对怀孕的影响，目前尚缺少基因-基因、基因-环境交互作用的相关研究。

因此，目前亟需开展大样本量的自然流产的病例对照研究，以详细的问卷调查为基础，结合夫妇双方及流产组织(胎盘或胚胎)等生物学样本，发现自然流产的易感基因以及与之相互作用的环境因子，并在此基础上建立有效的个体化危险性评估和预警模型。