Пренатальная диагностика наследственных заболеваний кожи

Моногенные наследственные дерматологические заболевания — это большая группа заболеваний с различными фенотипами и степенью тяжести, насчитывающая около 1000 видов. С развитием методов молекулярной биологии и проекта «Геном человека» было сделано много важных открытий в области генетических дерматозов. С 1980-х годов была выяснена молекулярно-генетическая основа большинства моногенных наследственных кожных заболеваний, что заложило основу для широкого распространения генетической диагностики и пренатальной диагностики. Некоторые тяжелые генетические дерматозы, такие как буллезный эпидермолиз (EB), пигментная болезнь сухой кожи, врожденный дискератоз и ламеллярный ихтиоз, серьезно влияют на качество жизни пациентов и даже представляют угрозу для жизни. Необходимо остановить наследование заболеваний с помощью пренатальной диагностики, улучшить качество населения и снизить нагрузку на семьи и общество. 1. Пренатальная диагностика 1.1 Биопсия кожи плода в сочетании с гистологическим исследованием Пренатальная диагностика тяжелых наследственных кожных заболеваний началась в 1980 году, когда две группы ученых успешно провели пренатальную диагностику в семьях с функциональной ЭБ [1] и врожденным ихтиозом вульгарис — эритродермией [2], используя биопсию кожи плода в сочетании с гистопатологическими и электронно-микроскопическими методами. Биопсия кожи плода может быть выполнена с помощью фетоскопии или в сочетании с ультразвуковым наведением. Некоторые пигментные аномалии, такие как альбинизм, и кератотические дерматозы, такие как уродливый ихтиоз плода, могут быть обнаружены с помощью фетоскопии. Полученные образцы могут быть исследованы морфологически с помощью световой и электронной микроскопии. С появлением моноклональных антител и иммуногистохимии образцы кожи плода могут быть также обнаружены на уровне белка, что повышает надежность диагноза. Биопсия кожи плода может быть проведена между 15-22 неделями беременности. Ее главный недостаток заключается в том, что она может быть выполнена только при наличии морфологических изменений и является относительно инвазивной. Наиболее часто эта методика выполняется в Институте дерматологии Святого Джона в Великобритании, где был проведен 191 случай [3]. С развитием молекулярной биологии пренатальная диагностика на основе ДНК-тестирования в значительной степени заменила эти методы с 1994 года. 1.2 Пренатальная диагностика на основе ДНК С 1990-х годов, благодаря быстрому развитию методов молекулярной биологии, была выяснена молекулярно-генетическая основа большинства моногенных наследственных кожных заболеваний. В 1995 году несколько групп [4-7] сообщили о проведении пренатальной диагностики на основе ДНК в семьях с дистрофическим или функциональным ЭБ, а в 2002 году отделение дерматологии Первой больницы Пекинского университета первым в Китае провело такую диагностику [8]. На сегодняшний день группа успешно провела пренатальную диагностику в более чем 10 семьях с дистрофическим ЭБ, пигментной сухой болезнью кожи и ламеллярным ихтиозом. В последние годы некоторые подразделения в Китае также начали проводить подобную работу [9, 10]. Предполагается, что с постепенной популяризацией методов молекулярной биологии все больше и больше подразделений будут проводить эту работу в Китае. 1.2.1 Взятие проб хорионических ворсин Взятие проб хорионических ворсин означает получение небольшого количества хорионической ткани из плаценты матки беременной женщины, которая имеет ту же ДНК, что и ДНК плода, и может быть использована для генетического тестирования. В настоящее время для проведения биопсии ворсин хориона чаще всего используется трансабдоминальная пункция под контролем УЗИ. Самым большим преимуществом этого метода является то, что образец можно получить на ранних сроках беременности, обычно на 10-12 неделе беременности, поэтому анализ ДНК можно провести раньше. Однако этот метод имеет тот недостаток, что он является несколько более сложной с технической точки зрения процедурой, с более высоким риском загрязнения материнских тканей, а также с более высокой частотой выкидышей и риском нарушения развития плода, чем амниоцентез, хотя эти аспекты также зависят от квалификации и мастерства акушера. Институт дерматологии Святого Джона в Великобритании в последние годы широко использует этот метод и на сегодняшний день провел около 100 операций [3]. 1.2.2 Амниоцентез Амниоцентез является наиболее часто используемым инвазивным методом дородовой диагностики и в настоящее время широко применяется для дородовой диагностики хромосомных нарушений плода и врожденных нарушений обмена веществ. В основном амниоцентез проводится в середине беременности (12-20 недель гестации), и эта методика является относительно отработанной и малоопасной. За один сеанс можно извлечь 10-20 мл амниотической жидкости и получить достаточное количество клеток для анализа ДНК. Амниотическая жидкость содержит в основном клетки почек плода и эпителиальные клетки плода, которые могут быть использованы для культуры клеток амниотической жидкости. Если нет такого состояния, как предлежание плаценты, обычно маловероятно, что амниотическая жидкость будет загрязнена материнскими клетками. Этот метод в основном используется в Китае, поскольку он относительно удобен, так как его можно проводить одновременно с культурой клеток амниотической жидкости для выявления хромосомных нарушений. Преимплантационная генетическая диагностика — это сочетание экстракорпорального оплодотворения и использования микроскопических манипуляций для взятия одной или двух клеток для анализа ДНК после того, как эмбрион достиг стадии развития 8-12 клеток, чтобы эмбрион был чист от заболеваний до того, как его перенесут в матку. Затем эмбрион переносится в матку. Техническая сложность заключается в проведении одноклеточной ПЦР, которая имеет относительно высокий процент ошибочного диагноза и часто требует дальнейшего подтверждения путем последующего взятия проб ворсин хориона или амниоцентеза. Этот метод является технически очень сложным и гораздо более дорогостоящим. Заболеванием, при котором этот метод в настоящее время чаще используется за рубежом, является муковисцидоз [11]; в области дерматологии этот метод был проведен в Великобритании в семьях с синдромом хрупкой эпидермальной дисплазии [12]. 1.2.4 Неинвазивное пренатальное тестирование Открытие свободных фетальных клеток в материнской крови в 1950-х годах сделало возможным неинвазивное пренатальное тестирование. Одним из наиболее практичных является фетальный нуклеированный эритроцит, который может быть обнаружен на 8-12 неделе беременности. Ключ к этому методу — как обогатить и очистить клетки плода и исключить загрязнение крови матери. В последние годы в этом методе был достигнут определенный прогресс [13], но для клинического применения все еще необходимы дальнейшие исследования, такие как оптимальное время для обогащения клеток плода, влияющие факторы, создание специфического и чувствительного аналитического метода и преодоление проблемы ложноотрицательных и ложноположительных результатов. Только если эти проблемы будут решены, данный метод станет идеальным неинвазивным методом пренатальной диагностики. Сегодня этот метод еще не применяется при наследственных заболеваниях кожи, но это может стать будущим направлением развития. 2. Показания к пренатальной диагностике Не все наследственные кожные заболевания требуют пренатальной диагностики, в первую очередь не из-за технических, а из-за этических вопросов. В последние годы пренатальная диагностика проводится в основном для тяжелых наследственных заболеваний кожи, таких как тяжелая ЭБ (в основном дистрофическая и функциональная), пигментная сухая болезнь кожи (в основном тип А и С), ламинарный ихтиоз и тяжелая эктодермальная дисплазия. Эти заболевания представляют серьезный риск для здоровья пациента и могут серьезно повлиять на качество его жизни и психологическое благополучие, а также лежат тяжелым бременем на его семье и обществе. Некоторые из более легких генетических заболеваний, такие как вульгарный ихтиоз, наследственные симметричные нарушения пигментации и шерстистость, не оказывают серьезного влияния на здоровье пациента, а некоторые из них просто представляют собой редкие признаки, которые отражают биологическое разнообразие и для которых пренатальная диагностика обычно не требуется. Лучшие варианты пренатальной диагностики в последние годы, как на национальном, так и на международном уровне, включают: тяжелый ЭБ, тяжелый ихтиоз, пигментную болезнь сухой кожи, тяжелую эктодермальную дисплазию и т.д. Следующие лучшие варианты включают: альбинизм, болезнь Хейли-Хейли и т.д. Легкий ЭБ, легкий ихтиоз, пигментные аномалии и аномалии волос не следует предпочитать для пренатальной диагностики, поскольку они предполагают возможность аборта и менее соответствуют современным этическим принципам. На самом деле, пренатальная диагностика, практикуемая в Китае и за рубежом, в основном сосредоточена на нескольких заболеваниях, таких как тяжелый ЭБ и тяжелый ихтиоз. После непрерывных исследований, проведенных в последние годы, отделение дерматологии Первой больницы Пекинского университета теперь может регулярно проводить пренатальную диагностику вышеперечисленных заболеваний. 3. Проблемы, возникающие при пренатальной диагностике 3.1 Этические проблемы: Основные этические проблемы, связанные с пренатальной диагностикой, включают: 3.1.1 Аборт может иметь психологические последствия для родителей и семьи. 3.1.2 Определение пола: при некоторых Х-сцепленных генетических нарушениях, таких как Х-сцепленная гипогидротическая эктодермальная дисплазия и Х-сцепленный ихтиоз, как правило, поражаются только плоды мужского пола, и поэтому правильный пренатальный диагноз может быть поставлен в основном путем определения пола. Существуют также этические проблемы. 3.1.3 Передозировка: Пренатальная диагностика легких генетических заболеваний вызывает много споров и многими считается передозировкой, несмотря на то, что семья пациента может сильно нуждаться в этом. В случае спорных состояний рекомендуется обсудить это с экспертами по этике перед внедрением. Учитывая количество этических вопросов, связанных с пренатальной диагностикой, очень важно получить одобрение местного комитета по этике перед внедрением. 3.2 Правовые вопросы: Поскольку пренатальная диагностика — это новая технология, которая была разработана совсем недавно, соответствующие законы и правила в Китае постепенно совершенствуются. В 1994 году государство приняло Закон Китайской Народной Республики об охране здоровья матери и ребенка, а Министерство здравоохранения разработало Административные меры по пренатальной диагностике и некоторые вспомогательные документы, местные органы власти также издали соответствующие нормативные акты. Важно, чтобы учреждения полностью изучили и освоили соответствующее содержание перед проведением пренатальной диагностики. Кроме того, в случае возможных ложноотрицательных и ложноположительных результатов пациенты и врачи должны в полной мере общаться друг с другом, а в процессе получения информированного согласия необходимо адекватно информировать о рисках, чтобы избежать возможных судебных споров. Дерматологам необходимо проконсультироваться с соответствующими экспертами-юристами, если они сталкиваются с какими-либо вопросами, которые могут иметь юридические последствия при выполнении такой работы. 3.3 Вопросы квалификации: В настоящее время учреждениями, имеющими право проводить пренатальную диагностику, в основном являются акушерско-гинекологические отделения, и врачам необходимо пройти соответствующее юридическое и техническое обучение и получить соответствующие сертификаты, чтобы иметь право проводить ее. Пренатальная диагностика наследственных кожных заболеваний, очевидно, требует участия как дерматологов, так и акушеров-гинекологов. Очень немногие врачи вне акушерства и гинекологии получили такую квалификацию. Отделение дерматологии Первой больницы Пекинского университета прошло обучение и экзамен в Пекине и получило квалификацию пренатальной диагностики. 3.4 Затраты: В настоящее время не существует внутренних тарифов на пренатальную диагностику ДНК-тестирования на наследственные кожные заболевания. Стоимость проведения пренатальной диагностики может составлять от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч юаней для разных типов заболеваний. Первые несколько случаев пренатальной диагностики, проведенной исследовательской группой автора, были проведены за счет заявок на финансирование исследований, но по мере увеличения количества проведенных случаев финансирование было растянуто до предела. В настоящее время большинство пациентов делают добровольные пожертвования на пренатальную диагностику своей родословной. Предполагается, что по мере дальнейшего улучшения экономических и моральных стандартов государство или соответствующие органы здравоохранения установят четкие тарифы и увеличат поддержку такой работы, а в Китае появятся различные НПО, такие как Фонд генетических заболеваний кожи, которые будут продвигать и финансировать такие исследования и клиническую работу. Пренатальная диагностика наследственных кожных заболеваний — это метод, который был разработан и усовершенствован только за последние 30 лет, но в настоящее время в Китае регулярно проводится диагностика многих тяжелых наследственных кожных заболеваний с помощью амниоцентеза и анализа ДНК. Это успешный пример того, как современная медицина приносит пользу здоровью человека, и имеет огромное значение для улучшения качества населения при рождении, снижения заболеваемости этими болезнями и облегчения бремени для семей пациентов и общества. С широким использованием методов молекулярной биологии в дерматологии в Китае, развитие и стандартизация ДНК-тестирования для пренатальной диагностики с целью более безопасного и эффективного обслуживания семей пациентов станет темой, которую предстоит решить в будущем. Считается, что с постепенным совершенствованием соответствующих законов и нормативных актов, а также с постоянным прогрессом в регулировании и контроле качества различных лабораторий, вышеуказанные проблемы должны быть эффективно решены. В перспективе, с непрерывным прогрессом технологий, неинвазивное пренатальное тестирование и пренатальное генетическое тестирование должны стать будущей тенденцией развития пренатальной диагностики. Китай уже достиг международного передового уровня в этой области, и предполагается, что в ближайшем будущем эти более безопасные и эффективные методы будут широко использоваться в Китае. [1] Rodeck CH, Eady RA, Gosden CM. Prenatal diagnosis of epidermolysis bullosa letalis [J]. Lancet, 1980, 1(8175):949-952. [2] Golbus MS, Sagebiel RW, Filly RA et al. Пренатальная диагностика врожденной буллезной ихтиозиформной эритродермии ( эпидермолитический гиперкератоз) с помощью биопсии кожи плода[J]. N Engl J Med, 1980, 302(2):93-95. [3] Fassihi H, Eady RA, Mellerio JE, et al. Prenatal diagnosis for severe inherited skin disorders: 25 years’ experience [J].Br J Dermatol, 2006, 154(1):106-113. [4] Hovnanian A, Hilal L, Blanchet-Bardon C et al. DNA-based prenatal diagnosis of generalized recessive дистрофического буллезного эпидермолиза в шести беременностях с риском рецидива [J]. J Invest Dermatol, 1995, 104(4):456C461. [5] Vailly J, Pulkkinen L, Miquel C et al. Идентификация гомозиготной делеции одной пары оснований в экзоне 14 гена LAMB3. LAMB3 у пациента с буллезным эпидермолизом Герлица и пренатальная диагностика в семье с риском рецидива[J]. J Invest Dermatol, 1995, 104(4):462C466. [6] Dunnill MG, Rodeck CH, Richards AJ et al. Use of type VII collagen gene (COL7A1) markers in prenatal диагностике рецессивного дистрофического эпидермолиза[J]. J Med Genet, 1995, 32(9):749C750. [7] McGrath JA, Dunnill MG, Christiano AM et al. First trimester DNAbased exclusion of recessive dystrophic dystrophic epidermolysis bullosa from the first trimester эпидермолитического буллезного эпидермолиза по результатам взятия проб ворсинок хориона[J]. Br J Dermatol, 1996, 134(4):734C739. [8] Yang Y, Ding B, Wang K, et al. Пренатальная диагностика на основе ДНК в китайской семье с Xeroderma Pigmentosum группы А [J]. [J]. BrJ Dermatol, 2004, 150(6): 1190-1093. [9] Li W, Gao B Di, Li Luyun, et al. Обнаружение мутаций Cx30 в семье с потливой эктодермальной дисплазией и пренатальная диагностика [J]. Chinese Journal of Medical Genetics, 2006;23(6):618-621. [10] Liang Keying Y, Tao Jiong, Zhang Dingguo, et al. Успешное проведение пренатальной диагностики герпетического эпидермолиза буллезного с удалением материнского клеточного загрязнения [J]. Chinese Journal of Dermatology, 2009, 42 (7): 448-450. [11] Handyside AH, Lesko JG, Tarín JJ, et al. Birth of a normal girl after in vitro fertilisation and preimplantation диагностического тестирования на муковисцидоз[J]. N Engl J Med, 1992, 327 (13): 905C909. [12] Fassihi H, Grace J, Lashwood A, et al. Preimplantation genetic diagnosis of skin fragility-ectodermal синдрома кожной хрупкости-эктодермальной дисплазии [J]. Br J Dermatol, 2006, 154(3): 546-550. [13] Sekizawa A, Kimura T, Sasaki M, et al. Пренатальная диагностика мышечной дистрофии Дюшенна с использованием одного фетального ядросодержащего эритроцита в материнской крови[J]. Неврология, 1996, 46(5): 1350C1353.