·综述·
先天性心脏病(congenital heart disease,CHD)是心脏及大血管胚胎发育异常所导致的先天性畸形,占所有活产儿的8.9‰[1],是中国常见的出生缺陷之一。其发病受遗传和环境因素的综合影响,包括基因缺陷、染色体异常、孕早期病毒感染、接触有毒化学物质和辐射、特殊用药等。研究表明,病毒感染会干扰胎儿的心脏和胎盘发育[2],孕期乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)感染与CHD之间的关系尚未完全阐明。本文对孕期HBV感染与CHD的临床研究、发病机制、产前诊断及围产期管理等研究进展进行综述,旨在为降低胎儿CHD的发生风险提供一定的理论参考。
HBV属于嗜肝DNA病毒科的一种DNA病毒,临床较为常见。近年来,HBV感染逐渐发展成为世界关注的公共卫生问题。目前,HBV感染呈全球性流行,据世界卫生组织(WHO)统计,全球约2.96亿人存在慢性HBV感染,每年新增感染约150万例。高流行区主要集中在撒哈拉以南非洲、东亚和太平洋地区。中国是乙型肝炎的高度流行地区,但通过全面实施疫苗接种、安全注射、血液筛查和强化监测等措施,HBV流行率已稳步下降。根据中国第四次乙肝血清流行病学调查,中国一般人群中HBV流行率已降至5.86%,5岁以下儿童中HBV流行率更是降至0.3%[3]。尽管如此,国内目前仍有7 500万慢性HBV感染者,占全球感染人口的近三分之一,防治工作依然任重道远[4]。
HBV主要通过母婴传播、血液传播和性接触传播[5-7]。在中国,母婴传播多发生在围生期。HBV的易感人群主要包括新生儿、婴幼儿、15岁以下未免疫人群和成年高危人群。这些人群由于免疫力较弱或存在高风险行为,因此更容易受到HBV的感染。
妊娠期HBV感染对胎儿发育的影响是临床关注的热点之一。研究表明,HBV感染是妊娠期高危因素之一,可导致新生儿出现先天发育畸形等问题,严重影响母婴健康。多项研究表明,HBV感染孕妇的子代CHD风险显著升高[8-10]。
一项回顾性队列研究评估了孕前HBV感染影响子代CHD的发生风险[11],该研究纳入了中国近74万孕前HBV感染女性及290余万名孕前HBV未感染女性,包括房间隔缺损、室间隔缺损、房室间隔缺损、动脉导管未闭、法洛四联症、肺动脉狭窄、大动脉转位在内的先天性心脏病为本研究的观察终点事件。结果发现,与孕前HBV未感染女性相比,既往感染过HBV的女性其子代发生CHD的风险可升高23%。考虑到在育龄夫妇家庭中配偶HBV感染状态、交叉感染风险可能对配子生成及胚胎发育所产生的影响,进一步通过分层分析研究显示,与夫妻双方孕前均未感染HBV的家庭相比,单纯父方既往感染HBV,后代先心病风险则增加51%。
另一项研究评估了父方孕前HBV感染影响子代CHD的发生风险[12],该研究纳入了2010至2018年间完成孕前检查及妊娠结局随访的750余万对夫妇,将丈夫HBV感染状态分为未感染、既往感染和新发感染三类。与孕前未感染HBV的丈夫相比,既往感染HBV的丈夫其子代发生CHD的风险可升高40%。考虑到在育龄夫妇家庭中妻子HBV免疫状态可能会影响丈夫孕前HBV感染和子代CHD风险之间的关联。根据妻子的免疫状态进行亚组分析,研究结果显示,在妻子缺乏HBV免疫力的亚组中,与孕前未感染HBV的丈夫相比,既往感染HBV的丈夫其子代发生CHD的风险更高。该研究揭示了父方孕前HBV感染与子代CHD风险的关联关系,并且明确指出母方对HBV的免疫作用可能无法减轻父方HBV感染对后代心脏发育的致畸作用,提示无论母方的病毒免疫状态如何,在备孕前都必须考虑父方的HBV感染状况。
HBV感染导致胎儿心脏发育异常的发病机制尚不清楚,可能与HBV病毒对胎儿心脏细胞的直接作用、母胎免疫异常、氧化应激及代谢重编程等多途径机制有关。
1.HBV病毒垂直传播的直接作用:HBV垂直传播可导致胎儿心脏发育系统的直接侵袭。研究证实[13],HBV通过胎盘滋养层细胞表达的钠离子-牛磺胆酸共转运蛋白(sodium taurocholate cotransporting polypeptide,NTCP)实现跨胎盘传播。单细胞测序显示妊娠中期胎盘血管内皮细胞NTCP表达量较孕早期升高,与病毒载量呈正相关。此外,胎心组织样本检测发现,HBV可通过表面抗原HBsAg与心肌细胞膜上的硫酸乙酰肝素蛋白多糖(heparan sulfate proteoglycans,HSPG)结合,激活细胞外信号调节激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK)/丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路,该过程导致心脏神经嵴细胞迁移速率下降,直接影响动脉干分隔。研究显示[14],HBV病毒DNA整合至胚胎染色体后,可能干扰心脏发育相关基因的时空表达模式,导致心脏结构异常。
2.母胎免疫应答的间接损伤:{孕期病毒感染可引起孕妇免疫应答的异常激活或引发不受控制的炎症,从而对胎儿的健康发育造成一定影响,导致胎儿出生缺陷。研究推测HBV感染的孕妇可发生母胎界面免疫介导的间接损伤,从而造成胎儿心脏发育畸形,包括心脏结构形态学异常、心脏功能受损和心电传导系统的节律紊乱。研究显示,母体循环中的HBV抗原-抗体复合物可沉积于胎儿心肌组织,通过经典途径激活补体级联反应,进而引发局部组织的炎性浸润和内皮细胞功能障碍,从而增加了先天性心脏畸形的发生风险[15]。
3.氧化应激损伤与代谢重编程:线粒体氧化应激损伤机制及能量代谢异常可能参与了HBV感染导致胎儿心脏发育异常机制。研究发现,HBV X蛋白(HBV X protein,HBx)通过miR-30a/PGC-1α轴抑制线粒体生物合成,导致氧化应激损伤。HBV感染的妊娠小鼠模型中,胚胎心肌细胞活性氧水平较对照组升高,导致心脏流出道畸形发生率增加。研究表明,HBV病毒诱导的沉默信息调节因子3(sirtuin 3,SIRT3)去乙酰化酶活性降低使心肌细胞脂肪酸氧化效率下降,从而导致中链脂肪酸异常蓄积,抑制Wnt/β-catenin信号通路,造成房室隔膜形成障碍[16-17]。
目前对于HBV感染引起胎儿心脏发育异常的产前诊断主要依据影像学检查、细胞遗传学检查、分子遗传学检查等。
1.影像学检查:胎儿产前超声检查作为CHD的一级筛查手段,能对胎儿心脏结构和血流动力学进行精准评估。该技术凭借无创性、安全性和可重复性优势,已成为围产期心脏畸形筛查的重要诊断工具。当前临床采用多参数综合评估体系,其中胎儿心血管整体评分(CVPS)系统通过整合四维参数,包括胎儿水肿征象、脐动脉血流频谱、心脏形态学特征及心室收缩功能指标,构建量化评估模型,可有效预测胎儿宫内状态及围产期预后。随着超声技术的迭代发展,新型诊断技术持续提升检测灵敏度:(1)斑点追踪成像技术通过心肌组织运动向量分析,实现局部心肌应变与整体心功能的定量评估;(2)三维/四维超声结合矩阵阵列探头技术突破二维平面限制,时空关联成像技术经多平面重建与动态容积渲染,可生成心脏解剖结构的三维动态模型;(3)彩色多普勒血流成像联合组织多普勒技术可同步捕捉结构畸形与血流动力学异常。研究证实,多模态超声联合方案可使CHD检出率达50%以上。需特别强调的是,CHD的动态监测需贯穿妊娠各个时期,通过时序性评估降低结构畸形与功能异常的漏诊风险[18]。
胎儿磁共振成像作为超声检查的重要补充技术,近年来在产前诊断领域取得显著进展。相较于传统超声检查,该技术具有多维成像优势,其诊断准确率较高,能精确地显示心脏结构异常,为临床决策提供了多维度诊断依据。
2.细胞遗传学检查:研究证实,部分胎儿CHD与染色体数目或结构异常存在直接关联[19]。染色体核型分析作为产前诊断领域应用最广泛且标准化的细胞遗传学诊断技术,具有明显优势。该技术对21三体综合征、18三体综合征和Turner综合征等非整倍体异常可精准识别,此外对嵌合型染色体异常和各种染色体的缺失、重复、平衡易位、倒位等亦能准确诊断。对于胎儿CHD的产前诊断具有重要价值。染色体微阵列分析(chromosomal microarray analysis,CMA),是一种高分辨率的遗传学检测技术,用于检测染色体拷贝数变异,已成为产前遗传学诊断的重要工具。Qiao等[20]对360例单胎CHD患儿进行了CMA分析,60例(16.7%)检测到CMA异常。
3.分子遗传学检查:
(1)无创产前检测。研究发现,分子遗传异常在 CHD 的发生中发挥着关键作用。无创产前检测(non-invasive prenatal testing,NIPT)主要依赖于母体外周血中胎儿游离DNA(cell-free fetal DNA,cffDNA)的分析,其敏感性与特异性均较高。近年来,通过引入低深度全基因组测序,扩展性无创检测(non-invasive prenatal testing plus,NIPT-Plus),进一步拓展至拷贝数变异(copy number variations,CNVs)的筛查领域。研究表明,NIPT-Plus对22q11.2微缺失综合征的检测阳性预测值可达50%～65%。然而,由于胎盘嵌合体及母体基因组干扰等因素,NIPT-PLUS对<5 Mb的CNVs检测仍存在假阳性风险,需联合侵入性检测进行验证,从而提高其对胎儿CHD的诊断水平[21]。赵干业等[22]报道了一例胎儿NIPT-plus结果为阴性,后期因超声异常行羊水穿刺,获取胎儿细胞后进行染色体核型分析和CNV-seq检测,发现染色体核型正常,但CNV-seq结果提示22q11.2缺失综合征,提高了CHD的产前诊断率。
(2)高通量测序技术。高通量测序技术(Next-generation sequencing technology,NGS)具有通量高、速度快、易操作、成本低等特点,在临床中广泛应用于产前诊断等领域。根据探针捕获区域的不同,NGS可分为Panel靶向测序、全外显子组测序(whole exome sequencing,WES)或全基因组测序(whole genome sequencing,WGS)。对于表征明确的单基因遗传性CHD可采用靶向基因Panel检测;对于表征不明确的复杂型先心病可采用WES检侧;对于WES检测阴性,但临床高度怀疑存在CHD的胎儿,可酌情选择WGS进行检测[23-24]。Chang等[24]利用WES方法通过家系调查鉴定了一个中国先天性心脏病家族的致病基因变异,发现了AMER1基因的变异c.3245A>G(p.His1082Arg)以及KCNE1基因的变异c.238G>c(p.Val80Leu),具有X染色体隐性遗传,提示可能是该家族中CHD的致病因素。Qiao等[20]对360例单胎CHD患儿进行了CMA分析和WES测序,60例(16.7%)检测到CMA异常,300例CMA检测为阴性的样本中进行了WES测序,检测出24例基因异常,额外检出率为8.0%。
根据相关指南[25],推荐所有备孕女性对HBV-DNA进行定量检查。若HBV-DNA定量>2×105 U/mL,建议采用药物替诺福韦治疗3～6个月,符合条件后再考虑妊娠;若HBV-DNA定量<2×105 U/mL,则建议每3个月复查肝功及HBV-DNA病毒载量,动态监测病情。孕早期建议开展包括HBsAg、HBsAb和HBcAb在内的三联筛查。目前指南一致推荐以HBV-DNA定量>2×105U/ml作为孕期抗病毒治疗预防母婴传播的阈值。此外需加强产前胎儿监测,建议孕18～22周检查胎儿超声心动图,观察有无室间隔连续性、大动脉异常,必要时行心脏MRI检查,尽早明确诊断。对于胎儿复杂CHD合并心功能不全,建议多学科会诊评估提前分娩的必要性及可行性。
近年来对孕期HBV感染与胎儿先天性心脏病的临床研究、发病机制、产前诊断及围产期管理方面均取得了较大进展,但仍存在一些问题需进一步探讨。比如关于HBV通过母胎垂直传播机制尚未完全明确,产前筛查技术存在一定的局限性。通过对围产期HBV感染的早期防治及综合管理,将有利于促进CHD的一级预防并降低胎儿CHD的发生风险。
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