《Frontiers in Genetics》：Whole-exome sequencing reveals genetic etiology and pregnancy outcomes in fetuses with ultrasound-detected abnormalities at a tertiary center
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尽管产前诊断技术不断进步，胎儿超声异常背后的遗传病因仍未完全阐明，相当比例的病例缺乏明确的分子诊断。研究人员对179例病例进行了侵入性产前检测，随后采用全外显子组测序（whole-exome sequencing, WES）以确定遗传病因。在179例异常胎儿中
尽管产前诊断技术不断进步，胎儿超声异常背后的遗传病因仍未完全阐明，相当比例的病例缺乏明确的分子诊断。研究人员对179例病例进行了侵入性产前检测，随后采用全外显子组测序（whole-exome sequencing, WES）以确定遗传病因。在179例异常胎儿中，132例为单系统异常，47例为多系统异常。WES在33例中检出致病性（pathogenic, P）或可能致病性（likely pathogenic, LP）变异，其中单系统异常19例、多系统异常14例；骨骼（7例）、心脏（5例）和颅面缺陷（2例）最为常见。共涉及34个基因，包含41个变异（15个错义、10个移码、6个剪接、6个无义和4个框内缺失）。WES对可解释胎儿表型的变异检出P/LP率为17.88%（32/179），另有1例额外致病性发现（总P/LP率为18.44%，33/179）。遗传模式包括常染色体显性（19例）、常染色体隐性（12例）、X连锁（1例）和嵌合（1例）。家系研究证实了27个变异（18个遗传性，9个新生）。妊娠结局包括60例终止妊娠、19例宫内死亡和8例出生后异常。大多数胎儿超声表型与致病基因谱相符。将分子检测与超声相结合可帮助临床医生确定遗传病因、评估再发风险并为父母提供信息，从而实现对高危家庭的个体化管理。
胎儿超声异常的遗传学病因是产前诊断领域的重要课题。随着超声技术进步，约3%的足月新生儿存在先天性发育异常，但传统核型分析和染色体微阵列分析（CMA）仅能解释约20%的病例，超过80%的超声异常胎儿无法获得明确分子诊断。全外显子组测序（WES）可在单碱基水平检测基因变异，为超声异常且核型/CMA阴性的胎儿提供补充诊断手段。为此，研究人员回顾性分析了2022年1月至2023年12月在福建省妇幼保健院医学遗传诊断中心就诊的179例超声异常胎儿，所有病例均先行核型分析及CMA，未检出P/LP变异后再接受WES检测。该队列中171例（95.53%）为中孕期检测，6例（3.35%）为晚孕期，2例（1.12%）为早孕期。研究人员对胎儿样本进行WES，并通过Sanger测序验证候选变异及父母来源，随访超过6个月记录妊娠结局，最终评估WES在产前遗传诊断中的价值。
关键方法包括：WES靶向捕获与二代测序；使用GRCh37（hg19）参考基因组比对；基于人群频率数据库和计算预测工具进行变异过滤；按美国医学遗传学与基因组学学会（ACMG/AMP）指南分类P/LP变异；Sanger测序验证家系共分离；短串联重复（STR）标记定量母源污染；采用Clopper-Pearson方法计算二项比例95%置信区间。
### 3.1 宫内胎儿超声表型异常分类
研究人员根据超声检查将179例胎儿分为单系统异常132例（73.74%）和多系统异常47例（26.26%）。单系统异常中骨骼畸形最多（37例），主要表现短肢、脊柱发育异常和宫内生长受限；其次为先天性心脏病（29例）、泌尿系统异常（26例）、神经系统异常（13例）、消化系统畸形（4例）、颅面畸形（3例）、颈项透明层增厚（11例）、水肿（5例）和羊水过多（4例）。
### 3.2 WES对超声异常表型的诊断结果
对179例胎儿行WES，32例获得原发性表型诊断（17.88%），另有1例偶然发现，总计33例（18.44%）检出P/LP变异。33例中单系统异常19例（19/132，14.39%），多系统异常14例（14/47，29.79%），两组检出率差异有统计学意义（P=0.02）。P/LP检出率最高的超声异常为颅面畸形（2/3，66.67%），其后依次为骨骼畸形（7/37，18.92%）、先天性心脏病（5/29，17.24%）、神经系统异常（2/13，15.38%）和泌尿系统异常（3/26，11.54%）。消化系统畸形、颈项透明层增厚、水肿和羊水过多病例未检出P/LP变异。
### 3.3 变异类型与遗传模式
33例P/LP变异涉及34个基因、41个致病性变异，包括15个错义、10个移码、6个剪接、6个无义和4个框内缺失；8例为复合杂合。遗传模式包括常染色体显性（AD）19例、常染色体隐性（AR）12例、X连锁隐性1例和嵌合1例。经家系验证的27例中，18例（66.67%）为遗传性变异，9例（33.33%）为新发变异。
### 3.4 新发致病性变异
共鉴定9个新发致病性变异，其中7个位于多系统异常胎儿（涉及TSC2、SNAP25、KMT2D、AKT1、EFTUD2、EPHB4、PTPN11等基因），1个位于骨骼畸形胎儿（DNMT3A），1个位于颅面畸形胎儿（CREBBP）。这些变异在胎儿中存在，但在生物学父母中均未检出。
### 3.5 偶然发现
1例超声表现为脐膨出并左下肢缺如的胎儿，WES检出SDHB基因c.725G>A（p.R242H）杂合变异，遗传自母亲，该基因与遗传性副神经节瘤/嗜铬细胞瘤（PGL/PCC）综合征相关，呈常染色体显性遗传，但该变异难以通过产前超声发现，与胎儿表型无关，被判定为偶然发现。
### 3.6 妊娠结局与产后随访
179例孕妇中，60例因胎儿严重畸形或遗传异常终止妊娠，19例宫内死亡，8例出生后表型异常，92例出生后表型正常。P/LP变异阳性组中19例终止妊娠、11例宫内死亡、1例出生后异常；阴性组中41例终止妊娠、8例宫内死亡、7例出生后异常，90例正常。
### 3.7 诊断率
诊断率计算仅将检出P/LP变异记为阳性。179例中33例检出P/LP变异，总体诊断率为18.44%（33/179）；其中直接解释临床指征的原发性诊断率为17.88%（32/179），另1例为偶然发现的SDHB变异。
讨论指出，既往研究显示WES在超声异常胎儿中可将单基因病诊断率提高8.5%–10%，本研究诊断率较高（18.44%），可能与本队列纳入标准、多系统复杂表型比例较高以及报告了有临床意义的偶然发现有关。本组遗传性变异占比高（66.67%），提示再次妊娠再发风险高，应重视遗传咨询和携带者筛查。新发变异在结构异常中同样重要。颅面畸形检出率最高，但样本量小，95%置信区间宽；骨骼和心脏缺陷检出率居其次，与既往研究一致。研究人员还讨论了WES的局限性：小样本偏倚、检测方法无法覆盖非编码/表观遗传改变、意义未明变异（VUS）未纳入统计、随访时间仅6个月不足以评估神经发育结局。同时，偶然发现的SDHB变异凸显了产前WES中知情同意和遗传咨询的重要性。该研究为产前基因筛查提供了转化医学证据：分层分析标准化了遗传咨询信息，提示多平台联合检测的必要性，并强调对偶然发现的后续监测和家系筛查。
研究结论：本研究的原发性诊断结果为P/LP变异检出率17.88%（32/179）。大多数胎儿的超声表型与致病基因相关的临床表型一致。通过将分子检测与产前超声表型结合，临床医生能够识别潜在遗传病因、评估再发风险，并为受累父母提供更全面的信息，最终促进为高再发风险家庭制定个体化管理方案。
