《International Journal of Women's Health》：The Application Value of Chromosome Microarray Analysis in Prenatal Diagnosis of Clinically Relevant Copy Number Variations in Fetuses
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目的：探讨染色体微阵列分析（chromosome microarray analysis，CMA）技术在检测胎儿临床相关拷贝数变异（copy number variation，CNV）中的临床应用价值，并评估其在产前诊断中的效能。方法：对2019年1月至202
目的：探讨染色体微阵列分析（chromosome microarray analysis，CMA）技术在检测胎儿临床相关拷贝数变异（copy number variation，CNV）中的临床应用价值，并评估其在产前诊断中的效能。方法：对2019年1月至2023年8月期间接受产前诊断的2860例孕妇进行回顾性分析。所有病例同时接受G显带核型分析和CMA检测。比较不同临床指征（如结构异常、颈项透明层厚度增加）下的检出率。CNV依据美国医学遗传学与基因组学学会（American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG）指南分类。通过父母来源验证及新生儿随访（6个月至2年）将CNV与出生后表型关联。结果：CMA总体检出率显著高于核型分析（14.41% vs 10.10%，P<0.05），检出致病性（pathogenic，P）238例（8.32%）、可能致病性（likely pathogenic，LP）62例（2.17%）、意义未明（variant of uncertain significance，VUS）112例（3.92%）。CMA在胎儿结构异常中检出率最高（26.85%），尤其多系统缺陷（P/LP检出25.16%）。致病性检出率随颈项透明层（nuchal translucency，NT）厚度增加而升高。300例P/LP CNV中54.00%为微缺失，61.33%<5 Mb，DiGeorge综合征最常见（5.67%），de novo比例较高。结论：基于大样本数据，本研究证实CMA技术不仅能提高胎儿染色体异常总体检出率，还能有效识别传统核型分析盲区中的亚微观CNV，是多发系统异常或NT增厚胎儿的高价值一线工具。父母来源验证对细化VUS解读和指导妊娠管理至关重要。
研究背景与立项依据
出生缺陷是全球公共卫生挑战，产前诊断的核心目标是及时识别胎儿发育异常并为临床干预提供科学依据。常规产前超声可发现结构异常，但难以揭示潜在遗传病因。传统G显带核型分析长期作为“金标准”，但其分辨率仅5–10 Mb，无法检出亚微观染色体结构变异（即传统核型盲区中、片段<5–10 Mb、需分子技术识别的拷贝数变异）。染色体微阵列分析（CMA）作为高分辨率全基因组筛查工具，可识别低至1 kb的基因组失衡，临床常规过滤阈值常设为≥50 kb，能检出涉及外显子区域的微缺失/微重复。已有研究提示超声异常但核型正常时CMA可额外贡献约4%–6%诊断率，但针对亚微观结构CNV（尤其外显子相关临床相关变异）在不同产前指征下分布特征与解读策略的研究仍有限。基于此，研究人员依托河南省人民医院2019年1月至2023年8月2860例单胎侵人性产前诊断队列（羊膜腔穿刺2587例、脐血221例、绒毛52例，孕16–24周），同步行G显带核型与Affymetrix CytoScan HD平台CMA（过滤≥50 kb且≥25连续探针），按ACMG分为P/LP/VUS，对阳性家系做父母外周血来源验证，并对活产儿随访6个月至2年，旨在量化CMA在亚微观CNV检出上的增量价值、指征分层效能及父母来源对表型的影响，成果发表于《International Journal of Women's Health》。
主要关键技术方法
研究人员采用单中心回顾性队列，纳入2860例符合侵人性产前诊断指征（超声结构异常、NT≥2.5 mm、NIPT高危、血清筛查高危、高龄≥35岁、不良孕史、父母染色体异常或焦虑）的单胎孕妇，排除多胎、双法未齐、数据不全及样本不合格者。并行G显带核型（320–400条带，ISCN 2020）与CMA（CytoScan HD，ChAS v4.2分析，DECIPHER/DGV/OMIM/ClinGen/ClinVar注释，ACMG五级分类）。对P/LP与VUS做父母血CMA验证区分遗传/de novo；活产儿随访用体格、靶超声、Gesell量表评表型。统计用SPSS 25.0，分类变量χ2/Fisher，连续变量t或Mann–Whitney U，P<0.05为显著。
研究结果
基线特征：2860例中均值年龄32.4±4.8岁，高龄33.78%，羊膜穿刺占90.45%；首要指征为超声结构异常648例（22.66%），其次高龄621例（21.71%）与血清高危523例（18.29%）。
CMA与G显带核型比较：CMA检出412例异常（14.41%），核型289例（10.10%），P<0.05。核型正常的1796例中CMA追加207例异常（11.53%，含P 47、LP 31、VUS 112、LOH 17）；CMA正常的2448例中核型检出39例均为平衡重排或低比嵌合，无致病CNV。CMA较核型净增123例（4.30%）临床显著P/LP。
各产前指征诊断率：结构异常组CMA阳性率26.85%（P/LP 18.52%）最高，NT增厚16.33%，NIPT高危12.41%，其他（血清/高龄/不良孕史等）8.66%。
超声异常亚组：648例分单系统493例与多系统155例；多系统P/LP检出25.16%显著高于单系统15.21%（χ2=12.68，P<0.001），多系统总异常率36.77% vs 单系统22.51%。
NT增厚亚组：392例分2.5–3.0 mm（127）、3.0–3.4 mm（143）、≥3.5 mm（122）；CMA异常率11.02%、15.38%、24.59%，≥3.5 mm组致病率18.03%显著更高（P<0.05）。
CNV特征与综合征分布：300例P/LP中微缺失162（54.00%）、微重复123（41.00%）、缺失合并重复15（5.00%）；<5 Mb占61.33%，5–10 Mb 26.33%，>10 Mb 12.34%，大小与致病性无显著相关。23种微缺失/重复综合征中DiGeorge（22q11.21缺失）17例（5.67%）最多，次为Wolf-Hirschhorn（4p16.3缺失）12例（4.00%）、15q11q13重复9例（3.00%）、Potocki-Lupski（17p11.2重复）8例（2.67%）。
VUS父母验证与结局：112例VUS完成父母验证86例（76.79%），68例（79.07%）源于表型正常父母，18例（20.93%）de novo；遗传组出生后正常表型率93.75%显著高于de novo组66.67%（P<0.05）。
CMA与核型不一致：15例，9例核型正常而CMA见致病CNV，4例核型平衡易位而CMA正常，2例其他。
随访与表型关联：300例P/LP中终止妊娠227例（75.67%），继续妊娠73例（24.33%）；活产73例中18例（24.66%）出现关联异常表型（智力障碍6、先心5、语言发育迟滞4、面容异常3）。父源遗传异常表型率11.11%，母源10.00%，de novo组40.00%（χ2=8.523，P<0.05）。
讨论部分总结
研究人员指出，传统核型受5–10 Mb分辨率限制，CMA在2860例队列中将总体异常检出从10.10%提至14.41%，净增4.30%临床显著CNV，与文献增量一致。本研究新增价值在于基于大规模中国产前队列系统量化外显子相关临床CNV在超声结构异常中达18.52%，并明确de novo P/LP活产异常表型率40.00%为遗传组四倍。指征分层显示结构异常（尤多系统）与NT≥3.5 mm应首选CMA；VUS遗传自正常父母者93.75%产后正常，支持将父母来源验证纳入常规以转化抽象VUS为具体风险。CMA无需培养、周期短、对退化样本成功率高于核型30%–40%，在胎停组织中具不可替代价值。局限为单中心回顾选择偏倚、联合指征混杂、随访6个月–2年不足以覆盖学龄神经发育、26例VUS未完父母验证。
结论翻译
综上，本研究基于2860例大样本证实CMA能有效识别传统核型分析盲区中的亚微观结构CNV，总体异常检出率14.41%显著高于核型10.10%，额外检出4.30%临床显著CNV。CMA诊断效能与产前指征密切相关，对超声结构异常（尤多系统）及NT增厚胎儿具诊断价值，可作此类胎儿一线遗传诊断工具。CNV父母来源与胎儿异常表型风险密切相关：de novo P/LP异常表型率40.00%显著高于遗传组10.53%，表型正常父母遗传的VUS胎儿出生后正常表型率93.75%。因此，父母来源验证可为CNV临床解读与妊娠管理提供关键决策依据。
