Dépistage de la trisomie 21
foetale par les marqueurs sériques maternels

Isabelle LACROIX
95066 CERGY PONTOISE CEDEX 9

Sommaire

Généralités
Les marqueurs sériques maternels de la trisomie 21 foetale
Bases des marqueurs sériques maternels
Revue de la littérature : facteurs d'efficacité des marqueurs sériques
maternels au deuxième trimestre de la grossesse
Les marqueurs sériques maternels en France en 1999
Profils atypiques des marqueurs sériques maternels
Autres anomalies chromosomiques
Conclusion
Bibliographie

Les marqueurs du premier trimestre
Bibliographie
Contrôle de qualité en biologie médicale
 

Généralités

La trisomie 21, individualisée par J. LEJEUNE en 1959, est la plus fréquente des anomalies chromosomiques et l'une des principales causes de handicap intellectuel.

La fréquence à la naissance est de 1/700 avec un sexe ratio de 1.36, soit 6 garçons pour 2 filles. On n'observe aucune variation géographique, interethnique ou saisonnière.

Trois mécanismes sont possibles :

1. la trisomie 21 libre et homogène (94% des cas) avec présence dans toutes les cellules de l'organisme d'un chromosome surnuméraire par mal ségrégation méiotique, le plus souvent d'origine maternelle ;
2. la trisomie 21 en mosaïque (2% des cas), par non disjonction lors des premières divisions de l'embryon qui est alors constitué de proportions variables de cellules normales et trisomiques ;
3. la trisomie 21 par translocation (4% des cas), le caryotype présentant dans ce cas 46 chromosomes, le chromosome 21 surnuméraire étant transloqué sur un autre chromosome. La moitié de ces trisomies sont la conséquence d'un remaniement parental (formes familiales de trisomie 21)

Les facteurs étiologiques ont été initialement décrits en 1933 par PENROSE : seul, l'âge maternel influence le risque de trisomie 21. La fréquence des anomalies chromosomiques, toutes anomalies confondues sont à la naissance de 1 pour 1000 à 25 ans, de 1 pour cent à 38 ans et de 1 pour 10 à 45 ans. Les fréquences observées au moment du diagnostic anténatal sont supérieures de 20 à 30% en raison du taux d'élimination spontanée des fœtus trisomiques au cours de la grossesse.

Les marqueurs sériques maternels de la trisomie 21 foetale

Les marqueurs sériques maternels servent à calculer pour la femme enceinte le risque d’attendre un enfant trisomique 21 : dans ce calcul, interviennent :

Les résultats analytiques des dosages biologiques effectués sur un prélèvement sanguin réalisé à partir de la 15^ème semaine d’aménorrhée;

Les renseignements cliniques : âge de la patiente, terme de la grossesse au moment du prélèvement, son poids, … .

L’algorithme de calcul du logiciel.

Le risque calculé pour la grossesse de la patiente est alors interprété en France par rapport au seuil de 1/250 au moment du prélèvement :

Si ce risque est inférieur, la patiente est classée dans un groupe à risque éloigné, qui ne justifie pas à priori de lui faire prendre le risque d’une amniocentèse ;

Si ce risque est supérieur ou égal à 1/250, une amniocentèse sera proposée au couple après vérification des informations cliniques et des données échographiques ; si le terme de la grossesse est différent, le dossier sera réinterprété ; éventuellement, un nouveau prélèvement sanguin sera demandé si le premier se révèle en dehors des fourchettes d’interprétation ;

La réalisation des marqueurs sériques maternels ainsi que leur interprétation est particulièrement encadrée en France par des dispositions réglementaires parues à la suite de la loi de Bioéthique en 1994.

Bases des marqueurs sériques maternels

En 1976, était mis en place en Grande-Bretagne un dépistage de masse des anomalies de fermeture du tube neural par un dosage sérique maternel de l’AFP à partir de la 15^ème semaine d’aménorrhée : le seuil retenu est un taux d’AFP supérieur ou égal à 2,5 Multiple de la Médiane (MoM).

Des marqueurs sériques maternels des anomalies chromosomiques ont été ensuite activement recherchés dès l’observation par MERKATZ (1984) d’une patiente ayant accouché d’un enfant trisomique 18 et ayant eu des taux sériques abaissés d’AFP au cours de sa grossesse. Une étude rétrospective a été réalisée sur des prélèvements maternels sériques effectués dans le cadre du dépistage des anomalies de fermeture du tube neural. Dans l’étude de MERKATZ, 25% des fœtus trisomiques 21 auraient été dépistés par un dosage isolé d’AFP inférieur à 0,5 MoM.

Ultérieurement, BOGART (1987) a mis en évidence l’intérêt de l’hormone choriogonadotrope (hCG) comme marqueur sérique maternel de la trisomie 21 fœtale. L’hCG est décelée dès le 10^ème jour suivant la fécondation, atteint une concentration maximale vers la 10^ème semaine de gestation, puis son taux diminue pour se stabiliser de la 20^ème semaine à la fin de la grossesse. En cas de trisomie 21, la médiane des MoM ( Multiple de la Médiane) des taux d’hCG est proche de 2.00 : néanmoins, certains cas de trisomie 21 présentent des taux d’hCG inférieurs à la médiane.

CANICK (1988) a ensuite décrit l’intérêt de l’estriol non-conjugué (uE3-unconjugated estriol )pour ce dépistage. L’estriol est une hormone stéroïde synthétisée par l’unité foetoplacentaire. L’estriol non-conjugué est strictement d’origine fœtale : le taux sérique maternel s’élève dès la 12^ème semaine de grossesse. Les taux décrits dans la littérature chez les femmes attendant un enfant atteint de trisomie 21 sont diminués (médiane de 0,80 MoM).

WALD ET CUCKLE (1988) ont utilisé conjointement ces 3 marqueurs en les associant à l’âge maternel : en effet, ce sont 4 variables statistiquement indépendantes et leur sensibilité dans le dépistage de la trisomie 21 fœtale est croissante dans l’ordre suivant : âge, AFP, uE3 et hCG. Ces auteurs ont proposé un calcul statistique intégré dans un logiciel permettant de définir pour chaque patiente un risque chiffré prenant en compte les résultats des 3 dosages analytiques et ses données cliniques : terme de la grossesse, âge maternel, poids maternel, … au moment du prélèvement. L’association de plusieurs marqueurs (biologiques et âge maternel) présentant des sensibilités et spécificités différentes a permis d’augmenter les performances du dépistage : en fonction de la sensibilité attendue (taux de détection des femmes attendant un fœtus trisomique), on détermine un seuil de risque au-delà duquel l’amniocentèse sera proposée à la patiente : dans la plupart des études britanniques, 65% des fœtus atteints de trisomie 21 étaient dépistées en proposant environ 5% d’amniocentèses

MACRI (1990), puis SPENCER (1991) proposent d’utiliser le dosage spécifique de la chaîne bêta libre de l’hCG ( Fb hCG). La sensibilité de l’association AFP/chaîne bêta libre de l’hCG est de l’ordre de 65% pour 5% d’amniocentèses proposées aux femmes enceintes.

Depuis, un certain nombre de marqueurs sériques maternels ont été évalué au cours du deuxième trimestre de la grossesse :

SP1, Specific Pregnancy b 1 glycoprotein (BARTELS, 1988)

CA125, Cancer Antigen 125 (SPENCER, 1991)

PAPP-A, Pregnancy Associated Plasma Preotein A (CUCKLE, 1992)

Sous-unité alpha de l’Inhibine (VAN LITH, 1992)

Sous-unité alpha libre de l’hCG (Fa hCG) (SPENCER, 1993)

Beta-core urinaire de l’hCG (CUCKLE, 1994)

Inhibine A (WALD, 1996)

Sous-unité bêta-libre de l’hCG "nicked " (ROTMENSCH, 1996)

PSA , Prostatic Specific Antigen ( LAMBERT-MESSERLIAN, 1998).

Ainsi qu’au premier trimestre de la grossesse :

PAPP-A (WALD, 1992)

Sous-unité bêta libre de l’hCG (MACRI, 1993)

Revue de la littérature : facteurs d'efficacité des marqueurs sériques
maternels au deuxième trimestre de la grossesse

Les marqueurs sériques maternels font l’objet de très nombreuses publications qu’il est parfois difficile de synthétiser, vu la nature de l’étude (rétrospective sur une sérothèque conservée congelée, prospective), dispersion des intervalles de prélèvement (1er trimestre, 2^ème trimestre), des populations testées (femmes de moins de 35 ans, de plus de 30 ans, tout âge confondu…), du nombre et de la nature des marqueurs sériques maternels réalisés, des outils statistiques utilisés, des seuils utilisés (1/250, 1/100, 1/190…)Récemment, une publication synthétique a été réalisée par N. WALD à la demande du gouvernement britannique et publiée dans le Journal of Medical Screening, 1997-4, 181-246 après analyse d'un certain nombre d'études en unifiant le seuil de faux positifs.

Les marqueurs présentant la meilleure efficacité en terme de taux de détection sont ceux dont le multiple moyen de la médiane obtenue des dosages réalisés sur des sérums de femmes enceintes attendant un enfant trisomique 21 s’éloigne le plus de la médiane obtenue sur des sérums de femmes attendant un fœtus sain. On peut noter que les marqueurs les plus efficaces sont l’UE3 ( 0.73 MoM), l’AFP ( 0.75 MoM), l’Inhibine dimérique ( 1.90 MoM), hCG ( 2.10 MoM), Fb hCG ( 2.20 MoM).

Les facteurs d’efficacité : nombre de marqueurs/datation précise du début de grossesse

La synthèse de cette expertise, ré-analysée pour un taux de faux positifs de 5%montre de manière évidente que :

plus le nombre de marqueurs testés augmente, meilleure est l’efficacité du dépistage, à la fois en terme de sensibilité (taux de détection = pourcentage de fœtus trisomiques dépistés), de spécificité (taux de faux-positifs = pourcentage d’amniocentèses réalisées), de valeur prédictive positive (OAPR).

En effet, en utilisant un seul marqueur combiné avec l’âge maternel, le taux de détection varie – selon les marqueurs - de 36 à 49% pour une valeur prédictive positive de 1/80 à 1/110 alors que lorsque 4 marqueurs sont utilisés avec l’âge maternel, le taux de détection passe de 63 à 68 % pour une valeur prédictive positive allant de 1/55 à 1/60 (tableau I).

Lorsque les différentes études sont analysées ensemble et avec une datation de la grossesse par échographie, le taux de détection par l’âge maternel seul est de 30 %, pour l’association AFP et hCG de 59 %, pour AFP + UE3 + hCG de 69%, pour AFP + UE3 + Fa hCG + Fb hCG de 73 %, pour AFP+UE3+hCG+Inhibine A de 76%.

t si la datation de la grossesse est contrôlée par une mesure échographique, le taux de détection augmente de 5% en moyenne pour une meilleure valeur prédictive positive, et ce quel que soit le nombre de marqueurs réalisés. Dans l’étude de WALD, les taux de détection sont respectivement pour une datation par les données cliniques et pour une datation échographique pour les associations suivantes :

t 54/59% pour AFP+hCG ;

t 59/69% pour AFP+UE3+hCG ;

t 65/73% pour AFP+UE3+Fa hCG+Fb hCG ;

t 67/76% pour AFP+UE3+hCG+ Fb hCG ;

Ceci est particulièrement vérifié pour les marqueurs très sensibles à la datation de grossesse, comme l’uE3. D’autres auteurs signalent également qu’une vérification précise du terme des patientes placées dans un groupe à risque accru permet de diminuer le taux de faux positifs, c’est-à-dire d’amniocentèses :

t HADDOW (1992) : 6.6%/3.8% ;

t BENN (1995) : 8%/5.2%

Les facteurs influençant les marqueurs sériques maternels :

Le poids maternel à la date du prélèvement :

Les concentrations des marqueurs maternels AFP, hCG et UE3 sont modifiées en fonction du poids maternel à la date du prélèvement. Pour une variation de 20 kg, le taux d’AFP baisse de 17%, celui de l’UE3 de 7% et celui de l’hCG de 16%. Les corrections des données par le poids maternel au moment du prélèvement ont été proposées depuis longtemps et la plupart des logiciels d’interprétation intègrent le poids dans le calcul de risque. (WALD, 1997)

Le diabète insulino-dépendant :

Après correction par le poids maternel, les concentrations d’AFP et d’UE3 sont respectivement 10 et 7% plus basses chez les femmes enceintes diabétiques, celles d’hCG et de Fb hCG ne sont pas modifiées. Les logiciels calculent un pseudo-risque en divisant les MoM de la patiente diabétique par les MoM de référence observées chez des patientes diabétiques attendant des fœtus sains, ce qui permet de classer les patientes en groupe à risque accru ou éloigné. (WALD, 1997)

La gémellité :

Les concentrations des marqueurs sériques maternels chez la femme enceinte de jumeaux sont augmentées de manière variable selon la nature du marqueur : la médiane des MoM observées sont : AFP=2.23 MoM, UE3=1.65MoM ; hCG=2.01MoM ; Fb hCG=2.08MoM ( WALD, 1997).

On peut calculer un pseudo-risque en divisant les MoM de la femme enceinte de jumeaux par les MoM de la population de référence de femmes enceintes de jumeaux sains et classer ainsi la patiente dans un groupe à risque accru ou éloigné.

Si la revue de la littérature nous apporte des informations concernant les valeurs attendues pour les différents marqueurs en appariant des populations de femmes enceintes de jumeaux sains à des populations de femmes enceintes de fœtus unique sain,

L’origine ethnique :

Les ratios des médianes observées pour les différents paramètres sont les suivants en fonction de l’origine ethnique. La correction de l’origine ethnique augmente le taux de détection de 0.5% pour un taux de faux positif de 5% (WALD, 1997).

Tableau I : ratio des médianes femmes noires (femmes caucasiennes et femmes asiatiques/femmes caucasiennes).

Le tabagisme :

Le tabagisme a un impact relativement faible sur les concentrations d’AFP et d’UE3, (respectivement 3% plus élevé et 4% plus bas), plus fort sur les taux d’hCG (+18%) et de Fb hCG (+6%). La notion de tabagisme intégré au dépistage donnerait une amélioration du taux de détection inférieure à 1%. Néanmoins, ces études n’ont pas intégré la notion de correction par le poids maternel, à l’exception d’une seule.

Tableau II - MoM des fumeuses et des non fumeuses pour les 4 paramètres. (WALD, 1997, synthèse de 4 études).

La parité :

5 publications, corrigées pour le poids maternel, présentent l’effet de la parité sur le dépistage par les marqueurs sériques maternels. Le taux d’hCG est corrélé négativement avec la parité, diminuant d’environ 3% pour chaque grossesse précédente. La prise en compte de la parité augmenterait d’environ 0.1% le taux de détection à un taux de faux positifs de 5%. (WALD, 1997)

Une grossesse précédemment affectée/ risque de récurrence :

Si une grossesse précédente a présenté un fœtus atteint de trisomie 21 libre, le risque de récurrence est celui spécifique à l’âge maternel, plus 0.34% selon la synthèse des 3 études disponibles.

Si le fœtus était atteint d’une trisomie suite à une translocation familiale, le risque de récurrence est de l’ordre de 10%.

Lorsqu’une grossesse antérieure a présenté un fœtus atteint d’une anomalie chromosomique, la patiente peut bénéficier en France d’une amniocentèse avec caryotype fœtal pris en charge à 100% selon la 3^ème indication.

Les marqueurs sériques maternels en France en 1999

Un certain nombre de dispositions réglementaires encadrent la réalisation des marqueurs sériques maternels en France :

Les analyses de biologie destinées à établir un diagnostic prénatal doivent être précédées d’une consultation médicale de conseil génétique antérieure aux prélèvements, permettant d’évaluer le risque pour l’enfant à naître et d’informer la femme enceinte des buts, risques et limites du dépistage.

Le médecin consulté délivre une attestation signée certifiant qu’il a informé la patiente. Cette attestation est conservée par l’établissement réalisant le dépistage.

Les laboratoires souhaitant pratiquer les "actions de prévention concernant l’enfant " doivent demander une autorisation pour un ou plusieurs praticiens exerçant sur le site et ayant fait la preuve de leurs expériences en diagnostic prénatal et compléter un dossier-type.

La forme, la périodicité et le contenu de l’évaluation périodique de ces activités sont régulièrement définies.

Les sérums ayant fait l’objet d’un examen en vue d’une détermination des marqueurs sériques maternels doivent être conservés congelés un an à –18°C.

Le dosage des marqueurs sériques maternels est coté B180 (soit env. CHF 80.- en 1998) article du 28 mai 4000 de la Nomenclature des actes de biologie médicale.

Le laboratoire doit déterminer les valeurs d’au moins deux marqueurs, dont l’hCG, permettant de calculer le risque pour une femme de porter un enfant atteint d’une anomalie chromosomique, et cela quel que soit son âge.

L’examen ne peut être pratiqué qu’à la 15^ème, 16^ème et 17^ème semaine d’aménorrhée.

La prescription doit être accompagnée :

de l’attestation signée du prescripteur qu’il a apporté à la femme enceinte les informations définies à l’article R.162-16-7 du code de la santé publique ;

des renseignements suivants :

t date de naissance de la patiente ;
t meilleure estimation possible de l’âge gestationnel calculé d’après la date des dernières règles et par un examen échographique ;
t éventuellement, d’autres données pouvant influer sur les valeurs des marqueurs, notamment la notion de grossesse multiple.

Le compte-rendu doit préciser :

les techniques, la marque des réactifs et le type de logiciel utilisé.

les résultats des dosages des marqueurs sériques effectués.

le risque calculé pour la patiente.

Si le risque calculé pour la patiente est supérieur ou égal à 1/250, le caryotype fœtal est pris en charge à 100%, constituant la 6ème indication de la prise en charge du caryotype foetal

Application pour une durée de deux ans à partir de la date de publication de cet arrêté.

Tout laboratoire public ou privé effectuant des analyses de biologie médicale et autorisé à effectuer les analyses de biochimie portant sur les marqueurs sériques prédictifs de la trisomie 21 dans le sang maternel, doit utiliser un réactif enregistré par l’Agence du Médicament avec l’indication "dosage des marqueurs sériques prédictifs de la trisomie 21 fœtale " ;

Le réactif mentionné dose au moins :

la gonadotrophine chorionique humaine (hCG) ou la sous-unité BhCG libre ;
et l’alphafoetoprotéine (AFP) ou l’estriol.

L’utilisation de ce réactif doit être obligatoirement couplée à celle d’un système analytique et d’un logiciel d’interprétation des résultats spécifiquement adapté à son utilisation et conformément aux données figurant dans le dossier d’enregistrement du réactif.
L’interprétation du risque calculé pour la patiente s’effectue par rapport à un seuil de risque fixé à 1/250 au moment du dosage.

L’Agence du Médicament a fait paraître la première liste des couples réactifs-logiciel enregistré pour le dépistage par les marqueurs sériques maternels en décembre 1998 :

Le médecin consulté délivre une attestation signée certifiant qu’il a apporté à la femme enceinte les informations définies à l’article R.162-16-7 du code de la santé publique et conserve l’original de la déclaration de consentement de la patiente. L’attestation et une copie de consentement de la patiente sont remises au praticien qui effectue les analyses ; elles doivent être conservées par l’établissement public de santé ou le laboratoire d’analyses médicales dans les mêmes conditions que le compte-rendu d’analyses.

Les comptes-rendus de ces analyses ne peuvent être remis à la femme enceinte que par l’intermédiaire du médecin-prescripteur.

Formulaire-type du consentement écrit à recueillir signé par la patiente qui consent au dépistage du risque de trisomie 21 par analyse biochimique des marqueurs sériques dans le sang maternel.

Après la consultation médicale prévue à l'article R.162-16-7 du code de la santé publique,

Je soussignée…………………………., déclare avoir reçu les informations suivantes:

Le prélèvement sanguin qui m'est proposé doit donner lieu au dosage d'au moins deux marqueurs. Ce dosage sera effectué dans un laboratoire autorisé à effectuer ce type d'analyses par le ministre chargé de la santé ;

Cet examen a pour but d'évaluer le risque pour l'enfant à naître d'être atteint de trisomie 21 (mongolisme). Il ne permet pas à lui seul d'établir le diagnostic de la trisomie 21 :

Le résultat de l'examen exprimé en taux de risque, me sera rendu et expliqué par le médecin qui me l'a prescrit.

Si ce risque est considéré comme élevé (par exemple, 1/100, 1/50, …), il me sera proposé un prélèvement de liquide amniotique (amniocentèse) pour établir une analyse chromosomique du fœtus (caryotype).

Si ce risque est considéré comme faible (par exemple, 1/300, 1/500, …), il n'exclut jamais la possibilité d'une trisomie 21 à la naissance.

En l'état actuel, la sensibilité du test ne permet pas de déceler plus de 60% des trisomies 21. Je consens au prélèvement de sang ainsi qu'au dosage de ces marqueurs.

Date:…… Signature de la patiente :

L’établissement de ce rapport d’activité contraint les biologistes à organiser une structure de communication avec les différents prescripteurs et/ou avec les patientes pour recueillir les informations concernant les issues de grossesse.

Ce test est désormais remboursé de la quinzième à la dix-huitième semaine d'aménorrhée.

Profils atypiques des marqueurs sériques maternels
Autres anomalies chromosomiques

L’étude du caryotype fœtal réalisé chez des patientes placées dans un groupe à risque accru de trisomie 21 peut mettre en évidence d’autres anomalies chromosomiques non héritées, justifiant un conseil génétique. De nombreux auteurs rapportent leurs expériences dans la littérature au deuxième trimestre de la grossesse :

MERKATZ, 1984 : trisomie 18 (10 cas), trisomie 13 (2 cas), anomalies des chromosomes sexuels (7 cas) 

BOGART, 1989 : Turner (1cas), trisomie 18 (2 cas), trisomie 13 (2 cas), triploïdie (1cas), Klinefelter (1 cas) ;

BEN NERIAH, 1991 : Klinefelter (1 cas) ;

BARKAI, 1991 : trisomie X (1 cas) ;

FEJGIN, 1992 : triploïdie (3 cas) ;

GREENBERG, 1992 : trisomie 18 (14 cas)

BARKAI, 1993 : trisomie 18 (15 cas) ;

WRIGHT, 1993 : trisomie 13 (7 cas), trisomie 18 (21cas), anomalies des chromosomes sexuels, translocations ;

WENSTROM, 1994 : Turner (8 cas) ;

PALOMAKI, 1995 : trisomie 18 (94 cas).

Dans la plupart des cas, les taux d’hCG sont relativement élevés, les taux d’UE3 toujours abaissés, les taux d’AFP sont variables, d’abaissés à très augmentés en raison de l’association possible de certaines anomalies chromosomiques avec certaines malformations de fermeture du tube neural ou de malformations digestives (par exemple, 10 à 20 % des cas de trisomie 18).

On peut noter que la trisomie 18 s’accompagne le plus souvent de taux abaissés d’hCG . Ces taux très bas d’hCG donnent des risques très éloignés de trisomie 21 puisque des taux soit normaux, soit élevés sont attendus. Certains logiciels d’interprétation attire l’attention du biologiste en calculant un risque de trisomie 18 ou en faisant apparaître un indice d’atypie ; en l’absence de ce type de commentaires, le biologiste doit être vigilant sur les dossiers présentant des taux d’hCG et d’estriol abaissés en dessous de 0.4 MoM associés à des taux abaissés ou très élevés d’AFP pour attirer l’attention du prescripteur.

Une échographie de contrôle peut être proposée plus précocement à la patiente ;

La patiente devrait être informée lors de la proposition du dépistage de l’éventualité du dépistage d’une autre pathologie- plus rare- que la trisomie 21.

1. ANOMALIES DE FERMETURE DU TUBE NEURAL OU MALFORMATIONS DIGESTIVES :

Dossiers présentant un taux isolément élevé d’AFP supérieur ou égal à 2.5MoM ;
Cf paragraphe V.1.2 : dépistage des anomalies morphologiques par les marqueurs sériques maternels

2. ANOMALIES OBSTETRICO-MATERNELLES :

Environ, - 1% des dossiers de marqueurs sériques maternels présentent un taux isolément élevé d’AFP supérieur ou égal à 2.5MoM qui place la patiente dans un groupe à risque accru de non fermeture du tube neural ou de malformations digestives ;

- 1 pour 10 000 dossiers présentent conjointement des taux d’AFP et d’hCG supérieurs ou égaux à 2.5 MoM, avec des taux plus ou moins abaissés d’UE3 (<0.80MoM). (Données du laboratoire Cerba).

Pour des grossesses correctement datées, en l’absence de gémellarité, de réductions embryonnaires, d’anomalies chromosomiques et/ou morphologiques, ces grossesses présentent un risque accru de problème obstétrical qui est largement documenté dans la littérature internationale depuis l’observation de PERKES (1982) : sur 121 échographies réalisées suite à un taux d’AFP supérieur ou égal à 2.5 MoM, 18.3% des patientes présentaient des anomalies placentaires.

BEEKHUIS (1992) présente 11 cas de patientes ayant des taux d’AFP et d’hCG supérieur ou égal à 2.0MoM avec les issues de grossesse suivantes : 4 morts fœtales in utero à 20, .21, 22 et 26 domaines d’aménorrhée (SA), 3 anomalies fœtales morphologiques congénitales, 2 accouchements prématurés à 36 SA et 26 SA (décès de l’enfant à J4), 1 toxémie à 36SA, 1 accouchement à terme d’un enfant sain.

SORENSEN (1993) a calculé pour 180 patientes présentant un taux d’hCG supérieur à 2.0MoM, un risque relatif de 1.7 de développer une hypertension gravidique et de 5.1 pour une pré-éclampsie.

SILVER (1994) a étudié un groupe de patientes atteints de syndrome des anticorps anti-phospholipides : 22% des patientes (13/60 cas) présentent un taux d’AFP supérieur ou égal à 2.5 MoM ; parmi ces 13 cas, 8/13 cas (62%) de morts fœtales in utero.

WALLER (1994) présente une synthèse de 18 études sur les taux élevés d’AFP¨et le petit poids de naissance et la mortalité périnatale.

Pour un taux d'AFP supérieur à 2.5 MoM, le risque relatif de mort fœtale est de 4.4 à 21.0 selon les études.

PERGAMENT (1995) a calculé par ailleurs qu’une patiente sur 3 qui est dans un groupe à risque accru sans présenter un fœtus atteint d’anomalies chromosomiques et/ ou morphologiques aura un problème obstétrical. Sur un groupe de 55 femmes à risque accru, 20.6% ont eu un accouchement prématuré, 6.9% une pré-éclampsie, 5.2% ont eu une fausse-couche après 20 SA.

Globalement, les patientes présentant des profils inhabituels de marqueurs sériques maternels ou placées dans un groupe à risque accru alors que le fœtus n’est pas atteint, présentent un risque élevé de développer une pathologie obstétricale, l’élévation des taux de marqueurs sériques maternels reflétant précocement des modifications pathologiques placentaires : mort fœtale, rupture prématurée des membranes, retard de croissance intra-utérin, pré-éclampsie, naissance prématurée,.. Le suivi obstétrical de ces patientes semble devoir être particulièrement rapproché.

Conclusion

Les études bibliographiques rétrospectives et prospectives ont montré que les marqueurs sériques maternels proposés à la population des femmes enceintes permettent de dépister au moins 60% des femmes enceintes attendant un enfant atteint de trisomie 21 en proposant environ 5% d’amniocentèses aux patientes présentant un risque élevé.

Ce test est remboursé et proposé en France depuis janvier 1997 : sa diffusion dans la population générale s’est réalisée très rapidement avec un taux de couverture proche de 80% ( enquête auprès des laboratoires effecteurs en Novembre 1998) .

Les données de l’Association des Biologistes agréés ( ABA) colligeant les informations des rapports d’activité de l’année 1997 montrent les résultats suivants :

Ces résultats pourraient être améliorés en diffusant auprès des médecins des informations concernant les facteurs d’efficacité des marqueurs sériques maternels, en particulier une évaluation des méthodes échographiques des datations des débuts de grossesse, optimisation de la période de la première échographie, des facteurs influençant les taux des marqueurs sériques maternels, une étude centralisée des grossesses gémellaires, ……

Par ailleurs, des études montrent qu’une patiente présentant un risque élevé et dont le caryotype fœtal est normal, aura un risque élevé de présenter une pathologie fœto-maternelle au cours de sa grossesse par comparaison avec une patiente ayant un risque éloigné par les marqueurs sériques maternels : ces observations issues de travaux statistiques sur les issues de grossesse devraient permettre une meilleure prévention de différents pathologies obstétricales, en particulier l’hypertension gravidique et la prématurité et devraient améliorer la prise en charge précoce de ces patientes sélectionnées par les marqueurs sériques maternels.

Bibliographie

MERKATZ I.R., NITOWSKY H.M., MACRI J.N., JOHNSON W.E. :An association between low maternal serum a-fetoprotein and fetal chromosomal abnormalities. AM. J. Obstet. Gynecol.1984; 148, 886-894.

BOGART M.H., PANDIAN M.R., JONES O.W. :Abnormal maternal serum chorionic gonadotropin levels in pregnancies with fetal chromosome abnormalities. Pren. Diagn. 1987 ; 7, 623-630.

CANICK J.A., KNIGHT G.J., PALOMAKI G.E., HADDOW J.E., CUCKLE H.S., WALD N.J. :Low second trimester maternal serum unconjugated oestriol in pregnancies with Down’s syndrome.B.J. Ostet. Gynaec. 1988 ; 95, 330-333.

WALD J.N., CUCKLE H.S., DENSEM J.W., NANCHAHAL K., ROYSTON P., CHARD T., HADDOW J.E., KNIGHT G.J., PALOMAKI G.E., CANICK J.A. :Maternal serum screening for Down’s syndrome in early pregnancy. BMJ 1988 ; 297, 883-887.

MACRI J.N., KASTURI R.V., KRANTZ D.A., COOK E.J., MOORE N.D., YOUNG J.A., ROMERO K., LARSEN J.W. :Maternal serum Down syndrome screening : Free b -protein is a more effective marker than human chorionic gonadotropin. AM. J. Obstet. Gynecol. 1990 ; 163, 1248-1253.

SPENCER K. :Evaluation of an Assay of the Free b -Subunit of Choriogonadotropin and Its Potential Value in Screening for Down’s Syndrome. Clin. Chem. 1991 ; 37/6, 809-814.

BARTELS I., LINDEMANN A. :Maternal levels of pregnancy-specific b 1-glycoprotein (SP-1) are elevated in pregnancies affected by Down’s syndrome. Hum. Gen. 198 ; 80, 46-48.

SPENCER K. : Maternal serum CA 125 is not a second trimester marker for Down’s syndrome. Ann. Clin. Biochem. 1991 ; 28 : 299-300.

CUCKLE H., LILFORD R.J., TEISNER B., HOLDING S., CHARD T., GRUDZINSKAS J.G. : Pregnancy associated plasma protein A in Down’s syndrome. Br. Med. J. 1992 ; 305, 425.

VAN LITH J.M.N., PRATT J.J., BEEKHUIS J.R., MANTINGH A. :Second-trimester maternal serum immunoreactive inhibin as a marker for fetal down’s syndrome.
Pren. Diagn. 1992 ; 12, 801-806.

SPENCER K. :Free a -subunit of human chorionic gonadotropin in Down syndrome. Am. J. Obstet. Gynecol. 1993 ; 168, 132-135.

CUCKLE H.S., ILES R.K., CHARD T. :Urinary b -core human chorionic gonadotrophin : a new approach to Down’s syndrome screening. Pren. Diagn. 1994 ; 14, 953-958.

WALD N.J., DENSEM J.W., GEORGE L., MUTTUKRISNA S., KNIGHT P.G. :Prenatal screening for down’s syndrome using inhibin-A as a serum marker. Pren. Diagn. 1996 ; 16, 143-153.

ROTMENSCH S., LIBERATI M., KARDANA A., COPEL J.A., BEN-RAFAEL Z., COLE L.A. : Nicked free b -subunit of human chorionic gonadotrpin : a potential new marker for Down syndrome screening. Am. J. Obstet. Gynecol. 1996 ; 174 , 609-611.

LAMBERT-MESSERLIAN G.M., CANICK J.A., MELEGOS D.N., DIAMANDIS E.P. :Increased concentrations of prostate-specific antigen in maternal serum from pregnancies affected by fetal Down syndrome. Clin. Chem. 1998 ; 44/2, 205-208.

WALD N., STONE R., CUCKLE H.S., GRUDZINSKAS J.G., BARKAI G., BRAMBATI B., TEISNER B., FUHRMANN W. : First trimester concentrations of pregnancy associated plasma protein A and placental protein 14 in Down’s syndrome.BMJ. 1992 ; 305, 28.

MACRI J.N., SPENCER K., AITKEN D., GARVER K., BUCHANAN P.D., MULLER F., BOUE A. :First-trimester free beta (hCG) screening for down syndrome.Pren. Diagn. 1993 ; 13, 557-562.

WALD N.J., KENNARD A., HACKSHAW A., McGUIRE A. : Antenatal screening for Down’s syndrome.J. Med. Screening 1997 ; 4, 181-246.

HADDOW J.E., PALOMAKI G.E., KNIGHT G.J., WILLIAMS J., PULKKINEN A., CANICK J.A., SALLER ; D.N., BARSEL BOWERS J.R., BARSEL BOWERS G. : Prenatal screening for Down’s syndrome with use of maternal serum markers.N.Engl. J. Med. 1992 ; 327 ; 588-

BENN P.A., HORNE D., BRIGANTI S., GREENSTEIN R.M : Prenatal diagnosis of diverse chromosme abnormalities in a population of patients identified by triple-marker testing as screen positive for Down syndrome. Am. J. Obstet. Gynecol. 1995 ; 173, 496-501.

WALD N., CUCKLE H., WU T., GEORGE L : Maternal serum unconjugated oestriol and human chorionic gonadotrophin levels in twin pregnancies : implications for screening for Down’s syndrome. B. J. Ostet Gynaec. 1991 ; 98, 905-908.

SPENCER K., SALONEN R., MULLER F. : Down’s syndrome screening in multiple pregnancies using alpha-fetoprotein and free beta hCG. Pren. Diagn. 1994, 14, 537-542.

VERDIN S.M., BRAITHWAITE J.M., SPENCER K., ECONOMIDES D.L. : Prenatal Diagnosis of Trisomy 21 in Monozygotic Twins with increased nuchal Translucency and abnormal serum biochemistry. Fetal Diagn. Ther. 1997 ; 12, 153-155.

BOGART M.H., GOLBUS M.S., SORG N.D., JONES O.W. : Human chori ; onic gonadotropin levels in pregnancies with aneuploid fetuses. Pren. Diagn. 1989 ; 9, 379-384.

BARKAI G., REZNIK H., RIES L., CHAKI R., GOLDMAN B. : High serum levels of beta subunit human chorionic gonadotropin in trisomy X. Pren. Diagn. 1991 ; 11/12

FEDGIN M., AMIEL A., GOLDBERGER S., BARNES I., ZER T., KOHN G. : Placental insufficiency as a possible cause of low maternal serum human chorionic gonadotrophin and low maternal serum unconjugated levels in triploidy. Am. J. Obstet. Gynecol. 1992 ; 167, 766-767.

GREENBERG F., SCHMIDT D., DARNULE A.T., WEYLAND B.R., ROSE E., ALPERT E. : Maternal serum a -fetoprotein, b -human chorionic gonadotropin and unconjugated estriol levels in midtrimester trisomy 18 pregnancies. Am. J. Obstet. Gynecol. 1992 ; 166, 1388-1392.

BARKAI G., GOLDMAN B., RIES L., CHAKI R., ZER T., CUCKLE H. : Expanding multiple marker screening for down’s syndrome to include Edward’s syndrome. Pren. Diagn. ,1993 ; 13, 843-850.

WRIGHT D.E., REYNOLDS T.M., DONOVAN C.M. : Assessment of atypicality : an adjunct to prenatal screening for Down’s syndrome that facilitates detection of other abnormalities. Ann. Clin. Biochem. 1993 ; 30, 578-583.

WENSTROM K.D., WILLIAMSON R.A., GRANT S.S. : Detection of fetal Turner syndrome with multiple-marker screening. Am. J. OBSTET. Gynecol. 1994 ; 170, 570-573.

PALOMAKI G.E., KNIGHT G.J., WALD N.J., KENNARD A., CANICK J.A., SALLER D.N., BLITZER M.G., DICKERMAN L.H., FISHER R., HANSMANN D., HANSMANN M., LUTHY D.A., SULMMERS A.M., WYATT P. : Risk-based prenatal screening for trisomy 18 using alpha-fetoprotein, unconjugated oestriol and human chorionic gonadotrophin. Pren. Diagn. 1995, 5, 713-723.

PERKES E.A., BAIM R.S., GOODMAN K.J., MACRI J.N. : Second-trimester placental changes associated with elevated maternal serum a -fetoprotein. Am. J. Obstet . Gynecol. 1982 ; 144, 935-938.

BEEKHUIS J.R., VAN LITH J.M.N., DE WOLF B.T.H.M., MAINTINGH A. : Increased maternal serum alpha-fetoprotein and human chorionic gonadotrophin in compromised pregnancies other than for neural tube defects or Down syndrome.Pren. Diagn. 1992, 12, 643-647.

SORENSEN T.K., WILLIAMS M.A., ZINGHEIM R.W., CLEMENT S.J., HICKOK D.E. :Elevated second-trimester human chorionic gonodotropin and subsequent pregnancy-induced hypertension. Am. J. Obstet. Gynecol. 1993 ; 169, 834-838.

SILVER R.M., DRAPER M.L., BYRNE J.L.B., ASHWOOD E.A., LYON J.L., BRANCH D.W. : Unexplained elevations of maternal serum alpha-fetoprotein in women with antiphospholipid antibodies : a harbinger of fetal death. Obstet. Gynecol. 1994 ; 83, 150-155.

WALLER D.K., LUSTIG L.S., SMITH A.H., HOOK E.B. : Alpha-fetoprotein : a biomarker for pregnancy outcome. Epidemiolgy 1993 ; 4, 471-476.

PERGAMENT E., STEIN A.K., FIDDLER M., CHO N.H., KUPFERMINC M.J. : Adeverse pregnacy outcome after a false-positive screen for Down syndrome using multiple markers. Obstet. Gynecol. 1995 ; 86, 255-258.

Les marqueurs du premier trimestre

La plupart des marqueurs sériques maternels évalués au deuxième trimestre de la grossesse ont été testés ultérieurement au cours du premier trimestre dès 1986 : BRAMBATI testa en effet l’intérêt des déterminations des taux d’AFP.

Les paramètres les plus discriminants sont ceux dont les MoM s éloignent le plus de la médiane observée sur des populations de femmes enceintes de fœtus non atteints. On peut noter que les deux paramètres les plus performants sont -à ce jour- la PAPP-A ( Pregnancy Associated Plasma Protein-A) et la sous-unité bêta libre de l’hCG ( Fb hCG) dont les MoM sont respectivement de 0.35 et 1.90.

Pour un taux de faux positifs de 5%, les taux de détection en utilisant le dosage isolé de la PAPP-A ou de la Fb hCG sont respectivement de 52 et de 38%. Dès lors que ces deux paramètres sont associés, le taux de détection passe alors à 62%.

En fait, le taux de détection de ces marqueurs est fonction de l’âge gestationnel : les MoM de la PAPP-A sont plus abaissés entre 8 et 13 SA, et ce paramètre perd son pouvoir discriminant au-delà de la 14 ème SA ; les MoM de la Fb hCG restent exploitables au premier et au deuxième trimestre de la grossesse.

Progressivement, les études des marqueurs sériques maternels ont été associées aux données échographiques du premier trimestre, en particulier à la mesure de la clarté nucale, permettant d’améliorer les performances de ce dépistage à ce terme. Les associations de la mesure de la clarté nucale, de l’âge maternel combiné au dosage de la PAPP-A, de la Fb hCG, ou des deux, permettent d’obtenir respectivement les taux de détection de 84, 85 et 87% pour un taux de faux positifs de 5%.

Plusieurs remarques s’imposent :

la comparaison des taux de détection de la trisomie 21 fœtale au premier trimestre versus le deuxième trimestre est rendue difficile car environ 20% des grossesses attendant des fœtus trisomiques s’interrompent spontanément à la fin du premier trimestre ;

les trousses pour le dosage de la PAPP-A commencent à être fabriquées et distribuées de manière industrielle en France, la plupart des études internationales publiées sur ce paramètre ont été réalisées à l’aide de " techniques-maison " faiblement diffusées ; des études de validation analytiques sont donc à prévoir très rapidement ;

les dosages d’AFP ne sont pas utilisables en ce qui concerne l’évaluation du risque de non-fermeture du tube neural ou de malformations digestives au premier trimestre : selon le travail d’AITKEN, 1993, 13 grossesses présentant des fœtus atteints de spina bifida ont eu des taux normaux d’AFP au premier trimestre alors que ces taux étaient pathologiques au deuxième trimestre ;

l’évolution du dépistage de la trisomie 21 fœtale au cours du premier trimestre semble se faire vers une démarche séquentielle dans le temps, associant les résultats biologiques et les données échographiques : - prélèvement sanguin vers la 8-9^ème SA pour dosage d’un ou de deux paramètres utilisables au cours du premier trimestre ; - échographie précoce entre la 11-12 ème SA permettant de vérifier entre autre la datation de la grossesse, de mesurer la clarté nucale ; - détermination du risque pour la patiente en intégrant dans un logiciel adapté l’âge maternel, les résultats des dosages biologiques et les données de l’échographie : terme de la grossesse à la date du prélèvement et mesure de la clarté nucale ; les patientes devront donc être informées précocement au cours de la grossesse de l’existence de ce dépistage et du décalage entre le prélèvement sanguin et le calcul de risque. Actuellement, les premiers logiciels commencent à être proposés en France et seront probablement intégrés à des études cliniques prospectives. A ce jour, la législation française ne prévoit pas le dépistage au premier trimestre : néanmoins, dès lors que des évaluations seront effectuées sur les nouveaux produits disponibles au cours de l’année 1999, le cadre législatif pourra s’adapter ;

plus récemment, WALD propose une démarche séquentielle incluant les données biologiques du premier et du deuxième trimestre avec les données échographiques du premier trimestre, permettant d’augmenter le taux de détection tout en diminuant le taux de faux positifs(soumis à publication).

Toutes ces démarches sont à évaluer très précisément pour croiser les informations, rationaliser les mesures échographiques opérateur-dépendantes, pour délivrer correctement les informations au couple sans générer d’angoisses dues à l’attente des résultats pendant plusieurs semaines.

Bibliographie

Brambati M., Simoni G., Bonacchi I., Piceni L. : Fetal chromosomal aneuploidies and maternal serum alpha-foetoprotein levels in the first-trimester.LANCET 1986 ; 2, 165-166.

Wald N.J., Kennard A., Hackshaw A., McGuire A. : Antenatal screening for Down’s syndrome. J. Med. Screening 1997 ; 4, 181-246.

Van Lith J.M.M. : Markers for Down’s syndrome in early pregnancy. Early Hum Dev 1996 ; 47/suppl : S105-S109.

Aitken D.A., McCaw G., Crossley J.A., Berry E., Connor J.M., Spencer K., Macri J.N. : First-trimester biochemical screening for fetal chromosome abnormalities and neural tube defects. Pren. Diag.1993 ; 13, 681-689.

Contrôle de qualité en biologie médicale

En France, tout laboratoire autorisé à pratiquer des analyses médicales doit satisfaire au Guide de Bonne Exécution des Analyses Médicales (G.B.E.A), figurant en annexe de l’arrêté du 2 novembre 1994, paru au Journal officiel du 4 décembre 1994 :

"Tout laboratoire réalisant des analyses de biologie médicale doit disposer d’un système d’assurance de qualité basé sur des procédures opératoires écrites concernant les différentes étapes de l’analyse et les conditions de son exécution".

La qualité ne dépend pas seulement de l’analyse proprement dite, mais de l’organisation générale du laboratoire, de la qualification et de la motivation du personnel et du respect des procédures opératoires lors des différentes étapes de l’exécution des examens : pré-analytiques, analytiques et post-analytiques.

Toute l’équipe du laboratoire est concernée par ce système d’assurance de qualité qui est placé sous l’autorité du directeur de laboratoire ou de l’un des directeurs ou directeurs adjoints du laboratoire ou d’un des biologistes du service ou du département.

Un système d’assurance de qualité doit être permanent et prévoit une trace des contrôles effectués."

Le contrôle de qualité comprend deux parties :

le contrôle de qualité interne, échantillons biologiques de contrôle dosés de la même manière que les échantillons des patients. Les procédures opératoires doivent préciser la fréquence de passage des échantillons de contrôle, les valeurs acceptables et les instructions concernant les mesures à prendre en cas d’anomalies constatées. La plupart des fournisseurs de réactifs proposent des contrôles adaptés aux paramètres et aux automates.

l’évaluation externe de la qualité comprend le contrôle de qualité national, obligatoire, organisé par l’Agence du Médicament et d’autres contrôles de qualité externes, volontaires, organisés par des sociétés savantes, des groupements de biologistes ou tout autre organisme.

Concernant les marqueurs sériques maternels :

Contrôles de qualité interne : la plupart des fournisseurs commercialisent des sérums de contrôle à différents niveaux pour chacun des paramètres disponibles. Au minimum, dans les laboratoires, ces contrôles de qualité doivent être passés dans chaque série de sérums de patientes. L’interprétation des valeurs devrait être réalisée sur des diagrammes de Levey-Jennings, interprété selon les règles de Westgard. La plupart des automates d’Immuno-analyse actuellement disponible en France présente des systèmes d’interprétation intégrant ces notions. Néanmoins, la qualité des résultats rendus pour les marqueurs sériques maternels ne dépend pas uniquement de l’exactitude analytique des dosages. Ainsi, les biologistes doivent par ailleurs s’organiser pour contrôler régulièrement les médianes de chacun de leurs paramètres pour chaque semaine d’aménorrhée, que ce soit sur l’ensemble de leurs données ou sur une fraction restreinte de leur activité, pour suivre régulièrement leurs taux de faux positifs par tranche d’âge ; ces deux options devant être intégrées dans les logiciels pour être enregistrés par l’Agence du Médicament.

Evaluation externe de la qualité :

t l’Agence du Médicament adresse 2 à 3 fois par an deux sérums-enquêtes à tous les laboratoires agrées pour les marqueurs sériques maternels : les résultats sont interprétés en terme d’exactitude des dosages vis à vis de la technique utilisée, de l’ensemble des techniques utilisées et en terme de classement des patientes dans un groupe à risque accru ou non de trisomie 21 fœtale.

t Plusieurs autres organismes fournissent des contrôles permettant de manière volontaire l’évaluation externe de la qualité :

t le contrôle CHAMBERY, organisé par B. Dingeon, Chambéry, France: deux niveaux différents de sérums à doser systématiquement toutes les semaines ;

t le contrôle NEQAS, organisé par J. Seth, Edinbourg, GB : trois sérums différents pour le risque de non fermeture du tube neural et trois sérums différents pour la trisomie 21 à doser chaque mois ;

t le contrôle CAP SURVEY, organisé par le College of American Pathologists, U.S.A. : cinq sérums différents à interpréter pour la non fermeture du tube neural et la trisomie 21 adressés trois fois par an.