从孤立型到复杂型：胎儿生长受限（FGR）表型谱中染色体微阵列（CMA）与外显子测序（ES）的序贯诊断产出

《Prenatal Diagnosis》：From Isolated to Complex: Diagnostic Yield of Chromosomal Microarray and Exome Sequencing in Fetal Growth Restriction

目的：表征序贯染色体微阵列（CMA）和外显子测序（ES）在胎儿生长受限（FGR）表型谱中的总体诊断产出。
方法：回顾性队列纳入2020—2025年在单中心三级胎儿医学单位就诊、孕周≥20周的320例连续FGR妊娠。所有患者接受专门解剖学检查，包括神经超声。病例被分类为孤立型或非孤立型，并按器官系统、严重程度、发病孕龄和Doppler状态进行特征描述。向所有患者提供遗传咨询。
结果：FGR为孤立型者199/320（62.2%），非孤立型者121/320（37.8%）；218/320（68.1%）为早发型（<32周），96/320（30%）有Doppler异常。CMA在237/320（74.1%）中实施，异常率为5.5%（13/237）。其中，仅5/237（2.1%）被认为与FGR表型存在因果关系。ES在149/320（46.6%）中实施，总体FGR致病性产出为10.7%（16/149），非孤立型显著高于孤立型（18.5% vs. 4.8%；p = 0.014）。Doppler异常并未排除单基因诊断（5/16例FGR致病性病例）。
结论：FGR具有可观的遗传学产出，支持跨表型谱分层检测。单基因诊断与胎盘血管疾病并非互相排斥。无论结局如何，分子病因均可为咨询、复发风险评估和生殖计划提供信息。

研究背景：胎儿生长受限（FGR）以估计胎儿体重（EFW）低于同孕龄第10百分位、伴或不伴Doppler指标异常为定义，影响5%—10%妊娠，是围产期发病和死亡的重要原因，并增加神经发育迟缓风险。FGR可由胎盘功能障碍、环境因素、感染、致畸物和遗传因素等单独或共同导致。合并结构异常常提示遗传病因，但所谓“孤立型”FGR通常仅指常规中期妊娠异常扫描未发现相关结构异常；既往多数研究仅基于标准中期解剖评估或短程晚期影像方案，未进行高级胎儿异常评估或MRI。对这类“孤立型”病例常推定胎盘病因，遗传检测较少，尤其晚孕期。多数国际指南建议对早发型FGR伴或不伴结构异常进行遗传咨询，但标准不一。CMA已成为FGR一线遗传检测，孤立型较核型分析增量产出约3%—4%，合并结构异常时可达10%。基于146例表观孤立型的系统综述显示，ES估计增量产出约12%，合并短长骨或多系统受累时更高。研究人员既往在严格专家表型分析（含胎儿超声心动图、神经超声和全身高分辨率异常扫描）后，对42例孤立型FGR报告ES较CMA增量产出7.1%。本研究拟将评估扩展至更广泛、非选择性FGR妊娠队列，涵盖孤立型和非孤立型，并系统提供CMA和ES，旨在描述序贯方案在整个FGR表型谱中的总体诊断产出，并识别与致病性遗传发现相关的母体和临床因素。
研究人员开展单中心回顾性队列研究，纳入2020—2025年320例单胎FGR妊娠（≥20周），经专家超声表型分析后，总体ES的FGR致病性产出为10.7%，非孤立型显著高于孤立型；Doppler异常不排除单基因病因。该研究提示，细致专家超声表型分析对遗传检测分层至关重要，且胎盘功能不全与孟德尔病因可共存，对咨询、复发风险评估和生殖计划有重要意义。
关键技术方法（≤250字）：单中心回顾性连续队列，来源为2020—2025年三级胎儿医学单位320例单胎FGR妊娠（≥20周）。胎儿医学专家行系统靶向超声表型分析，含生物测量、长骨长度、子宫胎盘与胎儿Doppler、多系统解剖、专门神经超声及面部形态评估。遗传咨询后行羊膜腔穿刺CMA；CMA阴性者行父母-胎儿trio ES。CMA用CytoScan 750K阵列，含单核苷酸多态性（SNP）和拷贝数探针，可检测单亲二体（UPD）；ES用NovaSeq 6000，经Franklin平台按美国医学遗传学与基因组学学会（ACMG）/人类表型本体（HPO）分析并检测线粒体基因组；致病/可能致病（P/LP）且判定与FGR相关者计为诊断。结局从电子病历回顾，SPSS统计。
3.1 研究队列与母体特征：320例单胎FGR妊娠中，孕龄均由早孕期超声确认。母体年龄中位数33岁（四分位距IQR 29—36），体重指数（BMI）中位数22.3 kg/m²（IQR 19.9—26.0），171例（53.4%）为未产，54例（16.9%）经体外受精（IVF）受孕；妊娠期糖尿病（GDM）32例（10.0%），慢性高血压9例（2.8%），孕前糖尿病3例（0.9%），既往小于胎龄儿（SGA）妊娠22例（6.9%）。首次转诊孕龄中位数30.6周（IQR 27.0—33.3），218例（68.1%）为早发型FGR，137例（42.8%）为重度FGR，Doppler正常224例、异常96例（30.0%）。结论：该队列覆盖FGR表型谱，以早发型为主，约三成Doppler异常。
3.2 胎儿表型：孤立型与非孤立型FGR：详细靶向超声后，199/320（62.2%）归为孤立型FGR，121例（37.8%）存在结构异常或额外超声发现，归为非孤立型。非孤立型中脑和面部异常最多，67例（占非孤立型55.4%，占全队列20.9%），其中心血管异常30例（24.8%）、短长骨26例（21.5%）、泌尿生殖异常17例（14.0%）、胃肠异常12例（9.9%）、羊水过多5例（4.1%）、足内翻2例（1.7%）、其他4例（3.3%），两个或以上器官系统受累34例（28.1%）。脑和面部异常中，轻度48例（71.6%），重度19例（28.4%）；轻度包括小脑横径减小9例、皮质沟回延迟7例、胼胝体异常（薄、短或厚）8例、临界小头畸形5例、细微面部畸形6例，部分病例有多个发现；重度包括胼胝体发育不全、小脑或脑桥小脑发育不全、无脑回、脑室扩大和脑膨出。结论：专家表型分析可将许多病例重新归为非孤立型，且非孤立组富集轻度发现。
3.3 遗传检测—CMA：237/320（74.1%）接受侵入性产前诊断CMA，83例（25.9%）拒绝。CMA异常13/237（5.5%）。其中仅5/237（2.1%；95% CI 0.9%—4.8%）被认为与FGR表型相关，其余8例（3.4%）为意义未明变异（VUS）或与生长受限无关的致病性发现。与FGR相关者为Wolf-Hirschhorn综合征、Cri du Chat综合征、1p13.2-q21.3重复、母源6号染色体UPD，均见于非孤立型FGR；16p11.2缺失见于孤立型FGR。另有1例无创产前检测（NIPT）提示4号染色体异常但拒绝羊膜腔穿刺。结论：CMA总体异常率高于FGR致病性产出，且多数FGR相关CMA发现见于非孤立型。
3.4 遗传检测—ES：149/237（62.9%）进入trio ES；在全队列中149/320（46.6%）接受ES。ES在研究期间需自费，但接受ES者与非接受者在非孤立型与孤立型（p = 0.06）、早发与晚发（p = 0.06）、Doppler状态（p = 0.73）或严重程度（p = 0.60）方面无显著差异。ES在16/149中检出FGR相关P/LP变异，总体FGR导向诊断率10.7%（95% CI 6.7%—16.7%），16个变异均经trio分析确认新发。按表型分层，孤立型84例中4例（4.8%）检出FGR相关P/LP变异，非孤立型65例中12例（18.5%），差异有统计学意义（p = 0.014；95% CI分别为1.9%—11.6%和10.9%—29.6%）。多系统受累者9/21（42.9%；95% CI 24.5%—63.5%），单系统者3/44（6.8%；95% CI 2.3%—18.2%）。孤立型中4个FGR相关变异为CTNNB1、GNAS、CTCF（既往已发表）和CHD2，均为新发；非孤立型中12个P/LP变异被判为FGR相关。按严重程度，重度FGR 7/61（11.5%）与非重度9/88（10.2%）相近（95% CI分别为5.7%—21.8%和5.5%—18.3%）。按发病孕龄，早发型11/114（9.6%；95% CI 5.5%—16.5%），晚发型5/35（14.3%；95% CI 6.3%—29.4%），晚发数值较高但置信区间重叠。涉及基因包括染色质重塑因子KMT2B、KMT2C、KDM2B、SETD1A、CHD2，转录因子PLAG1、NSD2、EP300、CTCF、CTNNB1，以及其他发育调控因子ANKRD11、TRRAP、MAP4K4；1例携带线粒体变异mt-tL1（80%异质性），符合原发性线粒体病；1例非孤立型携带VEGF VUS，表现为重度FGR并皮质沟回延迟和小头围。临床影响显著：全部16例FGR相关P/LP病例均因父母申请而终止妊娠（TOP，符合当地法律）；全部23个ES发现中17个（77.3%）导致TOP，其余6例继续妊娠，其中3例为VUS（FLNA、COL4A3、CREBBP）或非FGR相关 incidental 发现（STRC、FANCB、KCTD17）。结论：ES显著提高诊断产出，非孤立型和多系统受累更高，Doppler异常者仍可存在单基因病因。
3.5 新生儿与分娩结局：有分娩数据者254例，分娩孕龄中位数37.1周（IQR 34.4—38.1），出生体重中位数2130 g（IQR 1630—2450）。320例中48例（15%）终止妊娠，主要因诊断性遗传发现或重度结构异常。254例分娩中阴道分娩159例（62.6%），剖宫产95例（37.4%）；新生儿重症监护病房（NICU）入住59/254（23.2%）。
讨论总结：该研究为单中心连续FGR妊娠队列，采用系统序贯CMA后ES策略，涵盖孤立型和非孤立型，并按专门超声方案评估。总体FGR致病性ES产出10.7%，与既往系统综述中孤立型FGR且CMA正常者约12%的增量产出相近，提示既往“孤立型”可能并不真正孤立；在本研究孤立型中ES产出降至4.8%，强调遗传检测前专门超声和超表型分析的重要性。非孤立型产出更高，表明即使轻微附加发现也显著提高单基因病概率。异常Doppler不能排除单基因病因：异常Doppler者ES产出5/47（10.6%），正常者11/100（11.0%）；16例FGR致病性变异中5例（31.2%）Doppler异常。EP300为滋养层干细胞向绒毛外滋养层和合体滋养层分化所需；SETD1A在子痫前期胎盘中上调，缺氧诱导其上调并增强H₃K₄甲基化；MAP4K4、CTNNB1、ANKRD11的人类胎盘机制尚不明确，但Wnt/β-catenin信号可调控滋养层侵袭。队列中FGR致病性发现以新发表观遗传调控因子变异为主，包括染色质重塑因子和染色质组织转录因子，支持FGR可能是宫内最早表现之一。VEGF VUS病例表现重度FGR、皮质沟回延迟和小头围，VEGF在胎盘血管生成和皮质血管化/神经元迁移中具有双重作用。CHD2既往未确立与FGR相关，但其协调胚胎发育中染色质可及性、谱系分化和转录程序，生物学上可为生长受损提供解释。mt-tL1变异80%异质性符合MELAS等原发性线粒体病；合体滋养层依赖氧化磷酸化，线粒体功能障碍可导致ATP产生受损、氧化应激和胎盘功能不全。研究优势包括表型构成贴近真实世界、全部病例由专家行专门神经超声等严格表型分析；局限性为回顾性单中心、转诊模式限制外推性、ES未覆盖全部患者且自费导致未接受者可能低估真实诊断产出。
结论翻译：在该覆盖FGR全表型谱的大型连续队列中，系统性CMA后ES检测在总体上10.7%的病例中识别出致病性单基因病因，非孤立型病例产出显著更高，强调了每个FGR胎儿进行细致、专家级超声评估（包括神经超声）的重要性。值得注意的是，在本队列中Doppler异常指标并未排除单基因诊断，提示胎盘功能不全与潜在遗传病因可能共存，而非互相排斥。