輸精管缺如

(一)發(fā)病原因
先天性輸精管缺如作為一種男性生殖系統的先天畸形一直被懷疑可能與遺傳因素有關(guān)。如曾發(fā)現該病在一些家族中有聚集現象，而發(fā)現囊性纖維化病與先天性輸精管缺如在臨床上密切相關(guān)則為遺傳因素的重要作用提供了有力的依據。自20世紀80年代末，囊性纖維化病的臨床和分子遺傳學(xué)研究取得了重大進(jìn)展，對該病與先天性輸精管缺如關(guān)系的分子水平上的研究使先天性輸精管缺如的遺傳基礎得到了初步闡明。
囊性纖維化病是一種常見(jiàn)的致死性常染色體隱性遺傳病，在白種人中發(fā)病率達1/2000活產(chǎn)兒，致病基因攜帶者頻率高達1/22。其臨床主要表現為慢性肺部疾患，胰腺外分泌功能不足，汗液電解質(zhì)濃度增高及男性不育等。該病致病基因已于1989年被定位于7號染色體長(cháng)臂3區1帶(7q31)，并已克隆測序。基因全長(cháng)250kb，有27個(gè)外顯子，eDNA長(cháng)6129bp，編碼蛋白質(zhì)稱(chēng)為囊性纖維化病跨膜轉運調節物(cystic fibrosis transport regulator，CFTR)，行使氯離子通道的功能。目前該基因已發(fā)現600余種突變和變異，覆蓋整個(gè)CFTR基因區域，其中白種人中70%的突變△F508，即第10外顯子第1653～l655位堿基對缺失了一個(gè)編碼肽鏈第508位苯丙氨酸的密碼子。
在對囊性纖維化病的研究中發(fā)現絕大多數男性患者均因先天性輸精管缺如而不育，這表明該基因的突變與輸精管發(fā)育異常密切有關(guān)，研究已經(jīng)證實(shí)第1類(lèi)先天性輸精管缺如患者由CFTR基因突變引起。然而，無(wú)典型囊性纖維化癥狀或身體貌似健康男性的先天性輸精管缺如是否與CFTR基因異常有關(guān)，目前尚不清楚。1983年P(guān)etit等首先報道1例無(wú)典型囊性纖維化病癥狀的先天性輸精管缺如患者，其伴有7號染色體異常，即inv(7)(p15，q32)，inv(9)(p11，q13)。當時(shí)，由于CF基因尚未定位，未考慮到其與囊性纖維化的關(guān)系。現在知道，CFTR基因恰好定位于7q31。此例染色體臂間倒位可能破壞了7號染色體上與其相鄰的CFTR基因結構，從而引起先天性輸精管缺如的發(fā)生。此例提示第2類(lèi)先天性輸精管缺如發(fā)生與CFTR基因異常可能存在的相關(guān)關(guān)系。其次，隨著(zhù)囊性纖維化病的臨床與分子遺傳學(xué)的深入研究，日益顯示出囊性纖維化病臨床表現的多樣化及突變基因型與表現型的密切相關(guān)，即不同的突變基因型可能導致不同的臨床表現，同一突變基因型在不同個(gè)體中亦可能有不同的臨床表現。許多研究者就此類(lèi)CBAVD患者的CFTR基因外顯子及外顯子與內含子剪切位點(diǎn)進(jìn)行了廣泛的突變篩查。結果發(fā)現此類(lèi)CBAVD確與CFTR基因突變密切相關(guān)。在這些患者中至少50%～70%，有時(shí)甚至高達86%攜帶有一個(gè)CFTR突變基因，其中還有10%是CFTR基因突變的復雜雜合子，即兩條7號染色體各有一種CFTR基因突變。這與正常人群中僅4%的CFTR基因突變攜帶者頻率及0.2%的發(fā)病率相比有極顯著(zhù)性差異。此外還發(fā)現此類(lèi)CBAVD患者CFTR基因中有許多新的或比較罕見(jiàn)的突變，與典型囊性纖維化患者攜帶的突變類(lèi)型及頻率有所不同。進(jìn)一步證實(shí)了囊性纖維化病的突變基因型與表現型之間的關(guān)系，即較常見(jiàn)的突變引起了典型囊性纖維化病癥狀，而一些相對罕見(jiàn)的突變則更多地僅引起了CBAVD。
綜上所述，目前比較一致的看法是：相當一部分無(wú)典型囊性纖維化病癥狀的CBAVD男性是囊性纖維化病的一個(gè)獨特的遺傳群體，CBAVD與肺部疾患、胰腺功能不足同是囊性纖維化基因突變的一種重要的表現型。CFTR基因編碼區突變是第2類(lèi)CBAVD最重要的遺傳病因之一。
此外，在對CUAVD的研究中，研究者發(fā)現當患者單側輸精管缺如對側的輸精管在腹股溝或骨盆水平有非醫源性閉鎖時(shí)，其CFTR基因突變率常高達89%，與CBAVD相似，而與正常人群有極顯著(zhù)差異。這證實(shí)了CFTR基因編碼區突變也是此類(lèi)CUAVD最重要的遺傳病因之一。
目前對囊性纖維化病基因表達的研究不僅涉及基因編碼區，還包含了少數的非編碼區，如第8內含子(introne 8)的poly(T)。在對呼吸上皮CFTR基因表達的研究中證實(shí)等位基因5T能影響該基因第9外顯子的正常剪切，使轉錄水平下降，導致CFTR基因不完全表達，引起CFTR蛋白水平的降低，并可引發(fā)一系列臨床癥狀。故目前認為，introne 8的5T突變是導致囊性纖維化病臨床表現多樣性的原因之一。為探討CBAVD與5T突變的關(guān)系，有作者在對CBAVD的研究中，根據囊性纖維化基因突變情況將結果分為3組：第1組約占15%，為CFTR基因突變的復雜雜合子，均無(wú)5T突變;第2組約占60%，有一個(gè)CFTR基因突變，其中60%以上伴有另一個(gè)CFTR基因上的5T突變;第3組約占25%，未發(fā)現其他CFTR基因突變，而其5T突變攜帶者頻率約為25%，甚至出現5T純合子。由此可見(jiàn)當2個(gè)CFTR基因均發(fā)生突變時(shí)，CBAVD的發(fā)生可能僅與前者有關(guān)，而與5T突變無(wú)關(guān);而后兩組5T突變攜帶者頻率均明顯高于正常人群5%的攜帶者頻率，顯示出極顯著(zhù)差異，提示CFTR基因introne 8上5T突變的存在可能是先天性輸精管缺如發(fā)生的另一個(gè)遺傳病因，且一個(gè)CFTR基因編碼區突變加上另一CFTR基因非編碼區的一個(gè)5T突變可能是導致先天性輸精管缺如最常見(jiàn)的原因。
對CBAVD男性CFTR基因轉錄水平的研究還表明，當一個(gè)CFTR基因突變與一個(gè)5T突變組成的雜合子時(shí)，其轉錄產(chǎn)物僅為正常的6%～16%，而5T突變純合子轉錄產(chǎn)物僅為正常的24%。這進(jìn)一步為5T突變在先天性輸精管缺如發(fā)生中的重要作用提供了理論依據，并從一定程度上揭示了作為常染色體隱性遺傳的囊性纖維化病在僅有一個(gè)基因編碼區突變時(shí)也是發(fā)生先天性輸精管缺如的原因。此外，該基因的轉錄有一定的組織特異性，如呼吸上皮轉錄水平高于附睪上皮，這可能是攜帶CFTR基因突變的先天性輸精管缺如患者無(wú)其他臨床表現的原因之一。
相當一部分的單純性先天性輸精管缺如是CFTR基因突變的結果，是囊性纖維化病的一個(gè)特殊的表現型。但在另一部分CBAVD及CUAVD患者中并未發(fā)現CFTR基因突變，其原因可能是：①CFTR基因較大，目前的聚合酶鏈反應-單鏈構象多態(tài)性(polymerase chain Reaction-single strand Conformation polymorphism，PCR-SSCP)等技術(shù)尚難檢出全部的突變;②迄今僅對CFTR基因的外顯子、剪切位點(diǎn)和極少數內合子進(jìn)行過(guò)突變分析，尚不能排除啟動(dòng)子區域或其他調節位點(diǎn)突變的存在，而后者的存在是可能的;③一些家系中父子、同胞攜帶同一突變時(shí)，僅其中之一發(fā)生CBAVD，這說(shuō)明先天性輸精管缺如發(fā)生過(guò)程中，除CFTR基因異常外，還可能存在其他遺傳因素和環(huán)境因素的作用;④在先天性輸精管缺如合并其他泌尿系統畸形(如腎臟畸形等)及一側輸精管基本正常的CUAVD患者中，均未發(fā)現CFTR基因的突變，提示此類(lèi)先天性輸精管缺如與CFTR基因無(wú)關(guān)，也支持尚有其他病因的作用。
鑒于對先天性輸精管缺如的分子遺傳學(xué)研究尚局限于基因編碼及少數非編碼區，因而除繼續從CFTR基因編碼區檢出更多突變外，還應將篩查的區域逐漸擴展到基因啟動(dòng)子區及其他調控區，并研究CFTR基因外的其他與先天性輸精管缺如發(fā)生可能有關(guān)的基因，從而更加充分地揭示先天性輸精管缺如的分子遺傳基礎。
(二)發(fā)病機制
先天性輸精管缺如可分為：
1.雙側輸精管缺如(CBAVD) 由于雙側中腎管均未發(fā)育或發(fā)育不全，可伴有附睪、精囊缺如，很少伴發(fā)雙腎畸形或缺如。
2.單側輸精管缺如(CUAVD) 由單側中腎管未發(fā)育或發(fā)育不全所致，常伴發(fā)同側輸尿管芽不發(fā)育而致腎不發(fā)育，出現同側腎、輸尿管、輸精管、附睪管均缺如。
3.部分輸精管缺如 又可分為輸精管陰囊段缺如和輸精管盆腔段缺如，可能是中腎管在衍變成輸精管過(guò)程中突然中止所致。其他輸精管畸形有輸精管某一段呈纖維索狀，管腔閉鎖不通。中腎管分支發(fā)育成重復輸精管，在所報告的重復輸精管病例中，大多數重復側有兩個(gè)睪丸，輸精管各自與一個(gè)睪丸相連。此外輸精管可偏離精索，異位開(kāi)口于其他部位，1978年Kaplan報道8例輸精管異位畸形病人，其中6例合并其他泌尿生殖器官畸形，3例伴有先天性肛門(mén)閉鎖。由于睪丸自生殖嵴發(fā)育而來(lái)，故輸精管畸形時(shí)睪丸一般無(wú)異常。
根據臨床表現及與囊性纖維化病的關(guān)系，先天性輸精管缺如可分為2類(lèi)：第1類(lèi)與囊性纖維化病明確相關(guān)，患者多以慢性肺部疾患、胰腺功能不足等就診。檢查時(shí)可發(fā)現汗液中電解質(zhì)濃度升高等典型的囊性纖維化病癥狀;第2類(lèi)病因不明，臨床多以不育就診，而體檢時(shí)未見(jiàn)其他異常。