生物芯片抗体筛查防止出生缺陷

生物芯片抗体筛查防止出生缺陷

郑小玲1任跃军2

郑小玲1任跃军2

（1黑龙江省七台河市计划生育技术指导中心检验科154600；2西安联尔科技有限公司710077）

【中图分类号】R34【文献标识码】B【文章编号】1672-5085(2010)19-0378-02

前言

出生缺陷是严重危害人类生命繁衍的一类疾病，中国出生缺陷监测系统公布的1996—2004年监测结果表明，总体发生率为4%～6%，我国每年出生残疾儿约80-120万，出生缺陷已经成为我国引起婴儿死亡的主要原因，严重影响了人口素质，增加了家庭和社会负担。为了保障母婴健康，降低出生缺陷，在1999年由国家人口和计划生育委员会提出，并经国务院批准启动了出生缺陷干预工程。我市的出生缺陷状况也是不容乐观，历年病残儿鉴定也反映出每年都有相当比例的病残儿出生。出生缺陷病种类繁多、病因复杂、难以治疗，因此产前早期筛查和诊断对减少病残儿的出生尤其重要。出生缺陷的发生原因可以分为遗传因素和环境因素，多由遗传和环境综合作用的结果。其中，生物感染因素是导致出生缺陷发生的主要环境因素之一。如何预防出生缺陷的发生，安全、简便和有效的孕前、孕期宫内感染筛查方法，是很多学者和医疗、科研、计划生育服务机构一直致力研究和努力突破的方向。一、出生缺陷的病因、现状及干预

（1）出生缺陷的概念：是指出生时就存在的形态结构(大体和细微)和功能、代谢、行为的异常。有的出生缺陷在婴儿出生时即可发现，而有些则在出生后经过一段时间才表现出来(如智力低下)。

（2）出生缺陷病的类型：

常见的出生缺陷病的类型有四种，变形缺陷、裂解缺陷、发育不良、畸形缺陷，其中以畸形缺陷是最常见、最严重的出生缺陷。有一些出生缺陷病以现在的医学手段是难以治疗的，但是有很多的出生缺陷病是可以预防的，如神经管畸形，一些生物感染引发的出生缺陷病。其中有六种出生缺陷病是干预的重点，神经管畸形（NTD）、先天性风疹综合症（CRS）、碘缺乏症（IDD）、唐氏综合症、地中海贫血、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症（G6PD）。在这六种中很多是可以早期预防与检查的。有些出生缺陷有明显的外部特征的缺陷，有些没有明显的表现。

（3）出生缺陷的危害：

我们每个家庭特别是新婚及准备生育宝宝的夫妇都希望有一个健康，活泼，聪明，可爱的孩子。因为孩子是我们的希望、是我们的未来。由于现代工业的发展，环境的恶化，使我们赖以生存的空间受到严重的威胁，许多的微生物发生了变异，这些微生物的变异对人类构成了新的危害。特别是对孕期的胎儿危害最大，如果在孕期母体被感染，直接影响到胎儿的发育。一旦引发了出生缺陷，后果严重。出生缺陷不但引起死亡，而且大部分出生缺陷如果没有死亡，则造成残疾，这个负担比传染病严重得多，给社会和家庭带来沉重的负担。

（4）实施出生缺陷干预的主要措施：

出生缺陷干预的关键是预防。为此，世界卫生组织提出了预防出生缺陷的“三级预防”策略。一级预防是指防止出生缺陷儿的发生，包括婚前检查、遗传咨询、选择最佳的生育年龄、孕早期保健，包括合理营养、预防感染、谨慎用药、戒烟戒酒、避免接触放射线和有毒有害物质、避免接触高温环境等；二级预防是指减少出生缺陷儿的出生，主要是在孕期通过早发现、早诊断和早采取措施，以预防出生缺陷儿的出生；三级预防是指对出生缺陷的治疗。

由于大部分出生缺陷还缺乏特异的一级预防措施，目前出生缺陷干预在很大程度上依赖于产前筛查和诊断。这就必须要有相应的技术服务措施作为保障，而出生缺陷的高发地区多为农村或经济欠发达省份，所以干预的重点也应该是这样的地区，而经济发展的滞后，也导致了技术发展的不足，因此，在制定干预方案时要进行科学的论证，以便找出成本低效果好的筛查技术，及时筛查与跟踪，有效防止出生缺陷。

二、目前TORCH感染与出生缺陷研究情况

“TORCH”一词是Nahmias于1971年提出的，专指发生在孕期的各种微生物感染。其中T（Toxoplasmagondii，Tox）是弓形虫，R（Rubelavirus,RV）是风疹病毒，C（Cytomegalovirus,CMV）是巨细胞病毒。H（Herpessimples,HSV）是单纯疱疹病毒（其中以HSVⅡ型为常见），O（others）为其他病原体，主要包括微小病毒属（Parvovirus,PV）、人免疫缺陷病毒（humanimmunodeficiencyvirus,HIV），E-B病毒（Epstein-bvirus）、疱疹病毒6和8型（herpesvirus6and8）、水痘（varicella）、梅毒（syphilis）、肠道病毒属（enteroviruses）和肝炎病毒属（hepatitis）。

三、生物芯片技术及在防止出生缺陷中的作用

概念：生物芯片技术是采用光导原位合成或微量点样方法，将大量生物大分子物质有序的固化于支持物的表面，组成密集矩形二维排列，然后与标记的待测生物样品的靶分子杂交，通过特定的仪器对杂交的信号进行快速、高效、并行的检测分析，从而判断样品中靶分子的数量。

生物芯片来源于计算机芯片的衍生，就是说在1.0cm2的载体上固定许多的信息。计算机芯片是电子信息，而生物芯片是生物信息，电子信息可以通过放大电路来读取，生物信息需要特定的生物探针技术、免疫反应、光电转换、放大信号、计算机分析等技术的集合进行读取。

在生物芯片的检测中，由于反应是在以硝酸纤维膜为载体的芯片上，反应的位点多，信息量大，因此必须通过固定的仪器对反应的信号阅读，放大，识别。通常的阅读仪是采用数字化CCD对光信号读取，然后对其图像进行甄别处理，与标准和质控比较，得出结果。

TORCH抗体检测芯片为蛋白芯片，属于蛋白组学范畴。反应原理均以抗原—抗体反应为基础，即将标记的特异性抗原以探针形式固化在支持载体的表面，如玻璃、硝酸纤维膜等载体，捕捉血清中相应的抗体，形成抗原抗体结合物，再与胶体金酶结合物反应，形成肉眼可见或以仪器分辨的有颜色的物质，根据有无呈色或颜色深浅判定对抗体的定性及半定量，籍以反映被检标本是否受到相应病原体的感染，从而达到诊断与筛查出生缺陷的目的。

四、生物芯片抗体筛查防止出生缺陷的研究的创新与突破

1、生物芯片TORCH抗体筛查具有高通量、高度的敏感度和特异性、快速简便、微型环保、稳定性好等优点，摒弃了传统方法繁琐的操作程序，简便易行，取样微量，结果精确，一次性检测项目多，具有先进性、实用性和高效性，使大规模出生缺陷筛查成为可能，为出生缺陷的一、二级干预找到有效载体。更能适应基层社区计生站和医疗机构的筛查需要，实现了方法学上的突破。

2、首次采用生物芯片方法进行抗体筛查预测出生缺陷发生风险，从而提出优生指导建议，孕前、孕早期TORCH抗体筛查，有助于针对性采取有效措施，减少出生缺陷带来的社会和经济负担，降低出生缺陷发生率，提高出生人口素质。

3、生物芯片检查方法做TORCH抗体检测，首次大样本筛查病原体所致出生缺陷，并直接通过计算机进行系统分析，客观评价鞍山地区乃至辽宁省生物致畸因子分布，填补了省内空白，也对全国TORCH感染研究具有极大的补充价值，实现了流行病学上的突破。

4、目前全国的出生缺陷监测率仅为20%，通过七台河地区、黑龙江省地区孕前、孕期TORCH抗体大样本筛查，重新强化对TORCH感染的认识和重视，不断提高监测率。通过生物芯片抗体筛查检测出的基础数据，为未来城市的人口发展、人口战略研究以及制定人口发展规划提供相应的可靠依据。