選擇性宮內生長受限 (sIUGR) 單絨毛膜雙胞胎的代謝表型及臨床意義
選擇性宮內生長受限 (sIUGR) 單絨毛膜雙胞胎的代謝表型及臨床意義
日期： 2024年3月1日 來源：
- "Neonatal hair profiling reveals a metabolic phenotype of monochorionic twins with selective intrauterine growth restriction and abnormal umbilical artery flow | Molecular Medicine | Full Text" (2020年5月1日)
- "單絨毛膜雙胞胎的sIUGR-Patient-handout-SIUGR.pdf" (約翰霍普金斯醫院胎兒治療中心)
1. 執行摘要
本文件綜合了兩份關於單絨毛膜雙胞胎選擇性宮內生長受限 (sIUGR) 的資料。sIUGR 是一種嚴重的雙胞胎妊娠併發症，其特徵是胎盤營養供應不均，導致其中一個胎兒生長受限。根據臍動脈多普勒血流模式，sIUGR 分為三種類型，其中第二型和第三型與更高的胎兒/圍產期死亡率和出生後殘疾風險相關。
最近的研究（來自《分子醫學》的來源）利用新生兒頭髮代謝組學分析，揭示了不同sIUGR亞型（特別是臍動脈血流異常的第二型和第三型sIUGR）的代謝表型。這項研究發現，頭髮代謝物譜能夠反映胎兒的長期宮內代謝狀況，並與胎兒生長速度而非出生體重相關。特定的代謝物如2-胺基丁酸、半胱胺酸和酪胺酸被識別為潛在的生物標誌物，可能反映了宮內缺血、缺氧以及營養耗盡的嚴重程度。約翰霍普金斯醫院的患者手冊則提供了sIUGR的基礎知識、危害、檢測方法和臨床分類（類型1、2、3）以及治療方案。
2. 主要主題與重要概念
2.1. 選擇性宮內生長受限 (sIUGR) 的定義與分類
- 定義： sIUGR 發生在單絨毛膜雙胞胎妊娠中，約佔10-15%。由於單一胎盤的營養供應不均，其中一個胎兒（通常是從胎盤中較小部分獲取營養的胎兒）的生長受到限制。「單絨毛膜雙胞胎的sIUGR-Patient-handout-SIUGR.pdf」指出：「在約15%的單絨毛膜雙胞胎中，胎盤的營養分配不均。當胎盤分配不均時，獲得較小部分胎盤供應的胎兒有因營養不足而導致宮內生長受限的風險。」其診斷標準包括雙胞胎大小差異超過25%，或一個胎兒小於其胎齡的預期大小。
- 臨床分類（根據臍動脈血流）： 根據臍動脈血流 (UAF) 的多普勒波形，sIUGR 分為三種類型：
- 第一型 sIUGR： 臍動脈血流正常。「單絨毛膜雙胞胎的sIUGR-Patient-handout-SIUGR.pdf」描述為「胎兒臍動脈血流前向，因此在懷孕早期不太可能生病或惡化。小的胎兒預計會沿著自己的軌跡繼續生長，保持小但穩定。」預期分娩孕周平均為34-35周。
- 第二型 sIUGR： 臍動脈血流持續缺失或反向。「單絨毛膜雙胞胎的sIUGR-Patient-handout-SIUGR.pdf」指出：「臍動脈血流缺失或反向表示胎盤功能不正常。」通常需要在約30周妊娠時分娩。
- 第三型 sIUGR： 臍動脈血流模式間歇性缺失或反向。這種情況與胎盤上大的動脈間吻合有關，結果最為多變。「單絨毛膜雙胞胎的sIUGR-Patient-handout-SIUGR.pdf」提到：「這種發現表明胎盤上雙胞胎之間可能存在一個大的動脈到動脈吻合，並且與最可變的結果相關。」平均分娩孕周為32周。
- 風險： 第二型和第三型 sIUGR 與較高的圍產期死亡風險相關，並且其管理在臨床上具有挑戰性。
2.2. sIUGR 對胎兒的危害
- 生長遲緩和健康惡化： 「單絨毛膜雙胞胎的sIUGR-Patient-handout-SIUGR.pdf」指出，獲得較少營養的胎兒「有生長遲緩和健康惡化的風險。」
- 嚴重併發症： 嚴重情況下，受限的胎兒可能無法存活。
- 對同胞胎的風險： 單絨毛膜胎盤中存在血管連接，這使得一個胎兒的惡化也會對其同胞胎造成風險。如果較小的胎兒死亡，較大的胎兒可能迅速失血，導致嚴重貧血甚至死亡，或對大腦、心臟和腎臟造成損害。
2.3. 新生兒頭髮代謝組學作為sIUGR評估工具的潛力
- 頭髮作為生物樣本的優勢： 《分子醫學》來源強調了頭髮的獨特優勢：「頭髮比其他生物組織/基質具有獨特的優勢，最值得注意的是，它能夠回溯性地重建數周到數月的暴露於髮絲長度上的順序時期。」胎兒頭髮在妊娠約28周後開始生長，因此出生時收集的頭髮可以反映妊娠晚期的代謝活動。
- 頭髮代謝物譜與胎兒生長速度的關聯： 研究發現，新生兒頭髮的代謝物譜能更好地反映胎兒生長速度，而非出生體重。「代謝物譜能夠更好地區分胎兒生長速度而非出生體重。」這表明頭髮代謝組學有潛力評估從診斷到分娩的病理生理過程。
- 區分不同 sIUGR 亞型： 頭髮代謝物譜能夠區分臍動脈血流異常的第二型和第三型 sIUGR 雙胞胎與非 sIUGR 雙胞胎，特別是「2-胺基丁酸、半胱胺酸、丙胺酸和酪胺酸等代謝物在受試者操作特徵曲線下的面積均高於0.9」。
2.4. 與sIUGR相關的關鍵代謝物及其意義
- 營養耗盡途徑： 臍動脈血流異常的sIUGR雙胞胎，其頭髮中與營養耗盡途徑、谷胱甘肽代謝和神經發育相關的代謝物增加。
- 2-胺基丁酸： 被認為是「長期營養耗盡的潛在生物標誌物」。它在多種比較中顯著升高，並與生長速度正相關，還參與谷胱甘肽生物合成。
- 半胱胺酸： 在第二型和第三型sIUGR雙胞胎中顯著降低。半胱胺酸是蛋白質產生和谷胱甘肽生物合成的前體，其水平異常可能與氧化應激和胎盤血管功能障礙有關。研究推測，「T1&T2&3 sIUGR 雙胞胎頭髮半胱胺酸水平升高可能是半胱胺酸分解代謝為谷胱甘肽減少的結果」。
- 酪胺酸： 在第二型和第三型sIUGR中，特別是較大的胎兒中，酪胺酸水平顯著改變。它參與多巴胺能突觸代謝途徑，是多巴胺、去甲腎上腺素和腎上腺素等神經遞質的合成前體。酪胺酸水平異常可能與腦損傷有關。
- 丙胺酸： 亦為在第二型和第三型sIUGR雙胞胎中顯著改變的氨基酸，其胎盤轉運受損可能影響下游代謝途徑。
2.5. 代謝途徑分析
- 神經系統損傷： 研究揭示了「僅在第二型和第三型sIUGR雙胞胎中較大的胎兒的神經系統相關代謝途徑受損」。這與較大的胎兒因長期缺血缺氧而易受腦損傷的臨床觀察相符。
- 氨基酸供應不足： 臍動脈血流不足與雙胞胎氨基酸供應不足有關，導致sIUGR。氨基酸不僅是胎兒身體的關鍵構成成分，也是胎兒和胎盤發育中代謝途徑的重要調節劑。
- 谷胱甘肽代謝： 半胱胺酸是抗氧化劑谷胱甘肽代謝的一部分，其調節與維持氧化還原狀態和胎盤血管系統有關。
3. 診斷與治療
3.1. 檢測方法
- 超聲波測量： sIUGR 通過超聲波測量雙胞胎大小來檢測，如果大小差異超過25%或一個胎兒小於其胎齡的預期。
- 詳細超聲評估： 還需要排除其他併發症，如雙胎輸血綜合症 (TTTS) 或雙胎貧血-紅細胞增多序列 (TAPS)。
- 臍動脈多普勒超聲： 用於區分三種類型的sIUGR，以評估其嚴重程度並規劃妊娠監測。
3.2. 治療方案
- 詳細超聲監測： sIUGR 的主要管理是詳細的胎兒循環超聲監測，以預測胎兒惡化並選擇最佳分娩時機。
- 侵入性治療：選擇性胎兒減胎術（臍帶阻塞）： 當sIUGR胎兒預後非常差，對另一胎兒造成高風險時可考慮。
- 激光手術： 當sIUGR與TTTS或TAPS共存時提供。
- 目標： 在最晚的孕周分娩，同時確保嬰兒處於最佳狀態。
4. 未來方向與局限性
- 臨床隨訪研究： 需要對雙胞胎進行臨床隨訪研究，以確認新生兒頭髮譜是否能預測sIUGR雙胞胎出生後能否恢復正常生長，以及認知發育受影響的程度。
- 早期檢測與干預： 如果能早期檢測到不良結果，就可以為sIUGR雙胞胎制定適當的治療干預措施，最大限度地減少胎兒生長受限的影響，改善雙胞胎的生長、健康和福祉。
- 樣本量限制： 由於sIUGR雙胞胎妊娠的罕見性以及宮內胎兒死亡率高，本研究（《分子醫學》來源）只納入了18例sIUGR妊娠（有兩個活胎）的樣本量較小。需要更大規模的雙胞胎招募進行臨床隨訪研究，以確認新生兒頭髮譜在研究sIUGR雙胞胎代謝擾動方面的潛力。
結論：
新生兒頭髮代謝組學為了解單絨毛膜雙胞胎sIUGR的病理生理學提供了一種新穎且非侵入性的方法，特別是對於臍動脈血流異常的類型。它提供了一個「長期暴露於不利宮內條件」的「時間平均影響」的視窗。識別出的特定代謝物，如2-胺基丁酸、半胱胺酸和酪胺酸，具有作為生物標誌物的潛力，可以幫助診斷胎兒生長受限的嚴重程度，並可能指導未來的干預措施，以改善這些高危妊娠的預後。然而，需要進一步的大規模研究來驗證這些發現並將其轉化為臨床實踐。
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