拷贝数变异（CNV）

人类基因组由23对染色体中的60亿个碱基（或核苷酸）组成。

正常人类基因组成分通常是以2个拷贝存在，分别来自父母。

拷贝数变异（CNV）是由基因组发生重排而导致的，一般指长度为1kb以上的基因组大片段的拷贝数增加或者减少，主要表现为亚显微水平的缺失和重复，是人类疾病的重要致病因素之一。

异常的DNA拷贝数变化（CNV）是许多人类疾病（如癌症、遗传性疾病、心血管疾病）的一种重要分子机制。作为疾病的一项生物标志，染色体水平的缺失、扩增等变化已成为许多疾病研究的热点，然而传统的方法（比如G显带，FISH，CGH等）存在操作繁琐，分辨率低等问题，难以提供变异区段的具体信息。

CNV，即拷贝数变异，一般指长度为1kb到几个Mb基因组大片段的拷贝数复制、缺失。

CNV被定义为一段至少1kb大小DNA的拷贝数，与具有代表性的参考基因组拷贝数不同。

CNV在基因组中的存在形式主要有以下几种：

2条同源染色体拷贝数同时出现缺失；

1条同源染色体发生缺失，1条正常；

1条同源染色体出现拷贝数重复，另1条正常；

1条同源染色体出现缺失，另1条出现拷贝数重复；

2条同源染色体同时出现拷贝数重复。

染色体拷贝数变异（CNV）检测：NIPT技术目前医院临床应用的为普通NIPT技术，商业上还有通过增加测序数据的升级版的NIPT产品（可以检测染色体微缺失/微重复和某些单基因病）。对于NIPT提示的CNV可以分为两种：母源性CNV，就是母亲存在CNV（此时胎儿50%可能存在相同的CNV，50%可能不存在该CNV）；第二种，胎儿CNV。

母源性CNV的阳性预测值（PPV）接近100%，因为母源游离DNA占比90%，因此阳性预测值（PPV）很高就不足为奇。但是不同的检测机构或者有些已发表文献，并不提示母源性CNV。对于母源性CNV，胎儿无非两种情况，和母亲一样拥有同样的CNV，或不含有该CNV。在临床咨询中，对于这种来源于母源或父源CNV，如果父母本身没有任何表型，胎儿本身也不存在超声结构异常，我们大多认为偏良性。遗传咨询时，医生会告知由于遗传的异质性，即使胎儿的CNV来自表型正常的父母，也不能代表胎儿一定没有表型，因为有很多具有相同CNV的家系成员表型可能从无表型到严重表型。此时可以通过介入性产前诊断，胎儿样本做染色体核型分析和染色体微整列分析（或CNV-seq），来明确诊断CNV的大小和胎儿的具体情况（注：这里讨论的CNV大多是指临床意义不明的，对于明确致病的CNV，相应的临床建议不同）。

胎儿CNV，CNV按照现有的标准分为致病性、可能致病性、临床意义不明、可能良性、良性。最难的咨询的也是临床最常见的是临床意义不明的CNV，对于NIPT提示的这种CNV存在较高的假阳性率（具体见下图大数据的NIPT(plus)的数据统计结果，对于常见的明确致病的DGS，PWS，22q dup综合征有较高的阳性预测值（PPV），>10MbCNV的阳性预测值（PPV）为31.9%，<10Mb的CNV阳性预测值（PPV）只有18.8%），因此一定要通过介入性产前诊断明确该CNV是否存在以及片段大小，有时还需验证夫妻双方已明确CNV的来源，如果胎儿CNV遗传自表型正常的父母，一般认为偏良性，对于新发的临床意义不明确的胎儿CNV，实际上很难咨询的，只能通过现有的数据库如decipher，OMIM，DGV等数据库以及胎儿的超声影像学综合评估，查询CNV包含的基因情况，是否存在单倍剂量不足或三倍剂量敏感，还要结合已有的病例报道，但最终的决定权还在夫妻双方，临床医生只能通过现有的资料和数据告知胎儿可能的预后情况。胎儿期的临床表型有限，只能通过超声影像评估胎儿结构方面的问题，对于出生的生长发育，智力情况无法预测。

对于无创提示CNV，一定不要轻易的决定胎儿的去留，一定要进行介入性产前诊断明确CNV来源和大小，对CNV致病性进行评估，通过密切结合胎儿仅有超声影像学资料综合评估，染色体CNV普遍存在于我们每个正常人，只是现有的知识和数据库资料有限，因此有很多临床不明的CNV难以解释，因此产前诊断还有很多的路要走，很多时候就算是经验丰富的临床医生也无法给出明确的临床建议。产前诊断工作如履薄冰，如临深渊，临床医生会尽最大可能给出相对准确的临床建议。

注：一定要听取自己的临床医生建议，以上信息为个人经验仅供参考，因为只有您的医生最了解您和胎儿的真实临床资料。

正常：2拷贝

缺失：1或0拷贝

重复：>2拷贝

CNV在人类基因组中分布广泛，是人类疾病的重要致病因素之一。致病性CNV可引起智力障碍、生长发育迟缓、自闭症、各种各样的出生缺陷、白血病和肿瘤等多种疾病。

高通量测序CNV可以检测全基因组水平上的大片段CNV。

点评：贝瑞和康采用双盲实验设计，对染色体结构异常的样本进行检测，滑窗大小为20kb的情况下，CNV seq和高密度SNP array对于已知致病CNVs都能达到100%的检出。与中等密度SNP array相比，CNV seq表现更优。鉴于CNV seq价格较低，CNV seq可以替代微阵列芯片用于大片段CNV检测。关于CNV seq的分辨率取决于滑窗的大小。一般来讲，如果是低倍基因组测序，要使滑窗内的reads数目可信的话，所取的滑窗不可能太小。根据文章2描述，以20kb滑窗大小计算，按照3个点计算，CNV-seq的分辨率约为60kb。

高通量测序CNV检测存在的问题：

成本较高，对测序深度和生信分析有要求

特定染色体区域的捕获效率差

短读长拼接错误

各种检测方案对CNV的分析存在差异-不同算法结果不同

WES覆盖率低，噪音高，不如WGS

相同深度的WES比MES成本高

对DNA质量要求高

CNV在以往的文献中明确了致病的临床意义，即使是该CNV外显率不同，表型有差异也应报告。

这包括大的CNV区域包含了有明确致病的小CNV，尽管这个CNV没有类似的文献报道，也应按致病性CNV报告。虽然整个CNV的致病机制还不明确，但属于致病性变异是确定的。

例外的情况是，按以往细胞遗传学的经验属于染色体异态性区域的CNV（可>3-5Mb），如果没有明确的综合征应谨慎做出致病性CNV的解读。

不确定临床意义的CNV：

不确定临床意义的CNV是一个相当宽泛的类别， 包括那些后来研究证明是明确致病或明确不致病的CNV。

如果在报告时没有足够的证据可以明确检测到的CNV的临床意义或该CNV不符合该实验室内部的报告标准，应报告为不确定临床意义的CNV。

不确定临床意义的CNV：

不确定临床意义可能致病

不确定临床意义非致病性变异可能

不确定临床意义（未分类）

报告指南

CNV的定义、大小、重复或缺失

细胞遗传学的位置（染色体数目和细胞遗传学区带定位）。

CNV剂量（例如拷贝数重复或缺失）

CNV的大小、线性坐标与指定基因组的构成。特别适用于CNV的基因组成不清楚时，应标注最小和（或）最大坐标位置（起始及终止位置）。

和临床表型无关的不明临床意义CNV报告的特别注意事项：

隐性遗传（AR）携带者报告

迟发性疾病/症状前突变或未发现疾病的报告

肿瘤易感风险CNV的报告

注意参照其他家庭成员的CNV数据作重新评估：

新发突变的CNV

遗传性CNV

父亲或母亲亦受累

父亲母亲未受累

家庭成员CNV验证方法的选择

胎儿拷贝数变异（CNV）为父源性

智力低下，发育迟缓，外显不全，部分患者该区段缺失遗传自表型正常的父母，现有数据不能明确该CNV是否致病。建议：1胎儿父母CNV检测

15q11.2-q13缺失：

Angelman综合征（母源染色体）：重度发育迟缓、智力低下，重度语言障碍、步态失调及四肢震颤、不合适宜的高兴行为（频繁大笑、微笑和兴奋）、常伴小头畸形、癫痫

Prader-Willi综合征（父源染色体）：智力障碍，认知障碍，语言障碍、发育迟缓、婴儿早期肌张力严重减退及喂养困难、1-6岁食欲亢进，体重快速增长，发展为向心性肥胖、性腺功能减退、身材矮小、手足小、典型行为异常：暴躁，倔强，顽固，盗窃，说谎，强迫。约70%是由于父源染色体15q11-q13区间微缺失，约25%由于该染色体区间的母源单亲二倍体（UPD）。罕见的病因有染色体易位，或者父源15号染色体的变异致相关基因失活。母源15号染色体的变异致相关基因失活。缺失区间的基因，尤其是SNRPN基因突变、MAGEL2基因缺陷可能与本病的主要表型相关。缺失区域的OCA2基因与部分患者的皮肤毛发色素浅淡相关。

胎儿染色体微缺失和微重复综合征也可表现为血清学筛查阳性

单亲二倍体（UPD）或杂合性缺失

其他常染色体非整倍体：结果说明：检测区域及精度范围内2号染色体数目偏多

已发现由于6号染色体单亲二体致病和证实没有CYP21B基因突变患者的报道。

已知7号染色体存在遗传印记疾病Russell-Silver综合征，即染色体7q32.2区段或7p11.2p12区段母源性单亲二体（maternal UPD）可致Russell-Silver综合征。

UPD常见机制：三体自救、单体自救

SNP数据可以增强对拷贝数变化的检测，并检测

单亲二体（UPD）、血缘关系与杂合子缺失（AOH）

杂合性缺失和单亲二倍体（UPD）

杂合性缺失（loss of heterozygosity，LOH；abosence of heterozygosity，AOH）的类型：

1、血源同一（IBD）

父母是远亲关系，在基因组上表现为小的杂合性缺失（LOH）分散在少数几条染色体上。

2、近亲关系（consanguinity）

父母近亲结婚，在基因组上表现为许多染色体上有较大的杂合性缺失（LOH）。一级亲缘关系：杂合性缺失（LOH）占25%（1/4）；二级亲缘关系：杂合性缺失（LOH）占12.5%；三级亲缘关系：杂合性缺失（LOH）占6.25%。

核型分析的局限性：需要培养（时间长、失败）、分辨率低、不能确定染色体来源（marke染色体）

CNV检测的局限性：不能检测平衡易位、漏检低比例嵌合体、不能提供CNV的发生机制（非平衡易位、marker染色体）、不在检测范围内的CNVs会漏掉、点突变、甲基化等会漏掉、VUS（不确定意义的变体）

平衡易位的遗传概率正常人是1/18，携带者是1/18，剩下的16/18都是不正常，可以选择用芯片进行检测，携带者的平衡易位1/18是芯片检测不出来的。

CNV解读的4种主要标准

致病的（-10-15%）

VUS（不确定意义的变体）

VLPS（可能病理意义的变异）

Benign（温和的，-80%）

核型分析：7-10Mb（107bp）

若染色体数目或结构小于7-10Mb呢？

染色体病变小于普通核型分析分辨能力

染色体微缺失与微重复综合征

遗传性疾病源于核基因组和/或线粒体基因组异常：

遗传性疾病是由个体基因组异常引起的任何疾病，通常源于细胞核基因组或线粒体基因组的变异。因核基因组发生异常的范围可以从微小到大——从单个基因的DNA中单个碱基的致病性变异（SNV）到基因组拷贝数变异（CNV），到涉及整个染色体组的数目异常和/或结构变异；线粒体基因组的异常通常表现为线粒体DNA上单个碱基的改变（SNV）或结构异常（缺失/重复）。一些遗传性疾病遗传自父母，而其他遗传性疾病表现为基因组（核基因组/线粒体基因组）的新发突变引起。

遗传病复杂致病机制：

从配子的形成，到受精卵开始发生卵裂至胚胎发育成熟的过程中，都可能发生遗传物质的改变。多数情况下，发生在配子形成时的减数分裂过程中，或受精卵卵裂早期的有丝分裂过程中的染色体不分离是非整倍体染色体（染色体数目异常）产生的重要原因；减数分裂时染色体交叉互换异常导致拷贝数异常；DNA复制过程中的错配修复错误则导致单个或多个核苷酸的变异。而线粒体基因组因其无错配修复系统和组蛋白的保护，容易发生变异，形成不同变异比例的线粒体DNA的累积，表现为异质性和阈值效应。

近似平衡重排：务必确认重排是否为新发的。如果是新发的，则有可能存在染色体丢失，细胞遗传学可能检测不到，这可能就是引起畸形的原因。检查发育基因是否有断裂点和相关文献报道对胎儿外表的解释。在没有其他解释的前提下，染色体异常是最有可能的病因，但也有可能是个意外发现。如果是家族性，需要考虑如单亲二体（UPD）这种机制也可引发畸形。

单亲二体（UPD）：指正常二倍体个体体细胞里某对同源染色体全部只来源于父亲或母亲中的一方。如果所遗传的为相同的两条同源染色体则称为同二倍体。所遗传的为不同的2条同源染色体则称为异二倍体。这是由于父母一方减数分裂发生不分离现象，形成二倍体配子，进而形成三倍体合子，此时父母另一方的染色体发生丢失而形成三倍体自救。如果印迹区域内发生单亲二体（UPD）可导致疾病。

当UPD来自一个亲本的2条等位基因时，才被定义为异源单亲二倍体，所以如果没有亲本的基因型信息做综合判断，单靠子样本的检测是无法判断的。异源单亲二体（UPD）有时也可以检测出来，做染色体微阵列分析，如果样本显示有一条染色体大片段部分纯合，就要怀疑该染色体可能是异源单亲二倍体。异源UPD之所以会表现出一部分纯合，是因为在配子形成过程中同源染色体联会互换，交换过的部分就会纯合。如果没有发生X-over，则必须要用亲本验证。如果发生了X over，就有可能通过LCSH提示异源单亲二倍体，不过最终确认，还是需要亲本做连锁分析验证。

在涉及染色体7、14，特别是染色体15的病例中，需考虑由于胎儿单亲二体（UPD）印迹缺陷导致的相关综合征的风险。

嵌合型7三体：通过绒毛膜采样（CVS）可能发现，但在羊膜穿刺术中很少发现。大多数通过绒毛膜采样（CVS）检测到的嵌合型7三体是由于有丝分裂不分离引起的，表现为胎盘局限性嵌合体。如果通过羊膜穿刺术发现嵌合型7三体，减数分裂引起的三体自救增加了单亲二体（UPD）的可能性，单亲二体（UPD）会导致表现为宫内生长迟缓的Silver-Russell综合征。

Russell-Silver综合征：有胎儿宫内生长迟缓，但枕骨前额周径基本接近正常。头呈比例增大，但通常在第3到第25百分位之间。面部呈三角形，嘴下垂。不对称是主要的诊断特征。约10%儿童有7号染色体的母源性单亲二体（UPD）。

7号染色体母源单亲二体（mat UPD7）：7号染色体母源单亲二体（mat UPD7）见于轻度形态异常出生前后发育迟缓患者。对发育延迟患者进行7号染色体母源单亲二体（mat UPD7）遗传筛查需主要针对伴有严重宫内发育迟缓（IUGR）及Silver-Russell综合征（SRS）症状的患者。此外，7号染色体母源单亲二体（mat UPD7）筛查还可用于囊性纤维化患者及定位于7号染色体的其他隐性疾病而不常表现身材矮小的患者。

IGF-1受体（IGF-1R）突变：IGF-1受体（IGF-1R）突变是严重宫内发育迟缓（IUGR）与出生后生长停滞的较少见病因。典型IGF-1受体（IGF-1R）突变单倍不足患者的身高为（-2.5-3标准差），且骨龄延迟。

嵌合型15三体：EUCROMIC研究发现来源于减数分裂错误的三体细胞系仅占胎盘局限性嵌合15三体的50%，余下的是由于合子后的有丝分裂不分离造成的。当通过绒毛膜采样（CVS）发现嵌合型或非嵌合型15三体时，推荐继续做羊膜穿刺术以检查是否有单亲二体（UPD）（AS、快乐木偶、Angelman综合征（父系单亲二体（UPD））或Prader-Willi综合征（PWS、小胖威利，母系单亲二体（UPD））和潜在的胎儿真实嵌合体。

染色体分析：通过绒毛膜采样（CVS）/羊膜穿刺/胎儿血样（FBS）进行，根据孕期和对快速结果的需求来选择。如果发现有嵌合体，特别是在绒毛膜采样（CVS）中发现的，则应咨询细胞遗传学家是否需要进行单亲二体（UPD）的检测。

基因组病（genomic disorders）

染色体微缺失/微重复：是除染色体非整倍体异常外另一大类新生儿出生缺陷，合并发病率高达1/600。

染色体微缺失/微重复患者常见临床表现：生长发育异常、智力发育迟缓、内脏器官畸形、特殊面容、内分泌异常、精神行为改变、肿瘤等

染色体微缺失/微重复患者的患儿只能通过对症及康复治疗，没有彻底根治的方法。

微缺失/微重复综合征发生机制：

Low copy repeats，LCR低拷贝重复序列；

长度介于10-300kb之间；

不同位点的低拷贝重复区（LCR）97%以上的序列具有相似性；

非等位同源重组：non-allelic homologous recombination（NAHR）

LCR→NAHR→deletions&duplications→Clincal syndrome

同源染色体间（缺失、重复）

姐妹染色体单体间（缺失、重复）

染色体单体内

微缺失/微重复致病机理：

影响基因正常功能：

基因剂量效应（缺失、重复）

基因干扰效应（部分缺失，插入，易位）

基因融合

基因调控失衡

与人类遗传性疾病相关的遗传变异涉及多种类型，包括染色体的畸变、单亲二倍体（UPD）、拷贝数变异（CNV，约占遗传性疾病案例的10%[PMID:26872209,28940419]）、基因的点突变（SNV）和小片段插入缺失变异（indel）等，某些疾病的发生源于不同的遗传变异形式，例如15q11父源缺失、母源UPD、MAGEL2基因变异、印迹中心缺失均可导致Prader-Willi综合征。这往往需要经过从宏观到微观的检测和逐渐寻找病因的过程，从整条染色体的问题（核型分析），再到染色体微缺失/微重复的检测（CMA或CNV-seq、FISH），再到基因层面的探索（Sanger测序、高通量测序）。

Prader-Willi综合征（PWS、小胖威利）和Angelman综合征（AS、快乐木偶）

Prader-Willi综合征（PWS）综合征[OMIM 176270]又称张力减退-智力减退-性腺功能减退与肥胖综合征，是一种涉及多器官组织的遗传综合征。人群发病率为1:10000-1:20000（万），大部分为散发性，少数为家族性。婴儿期主要表现为肌张力低下、喂食困难和生长发育迟缓，儿童期食欲过度，导致慢性嗜食和肥胖，部分发展为2型糖尿病。此病的典型表现主要包括轻度至中度智力障碍和学习困难，脾气暴躁、倔强和强迫症，前额狭窄、杏仁眼和三角嘴等特殊面容，身材矮小和手足短小，男性和女性均有生殖器发育不良，大部分患者没有生育能力，部分患者皮肤和毛发色素浅淡。

Prader-Willi综合征（PWS）的发病机制

约75%是由于父源染色体15q11-q13区间微缺失（父源性、母亲甲基化），约25%由于该染色体区间的母源单亲二倍体（UPD），罕见的病因有染色体易位，或者父源15号染色体的变异致相关基因失活。缺失区间的基因，尤其是SNRPN基因突变、MAGEL2基因缺陷可能与本病的主要表型相关。

Angelman综合征（AS）综合征[OMIM 105830]又称快乐木偶综合征，主要累及神经系统。人群中的发病率约1:12000-1:20000（万）。临床特征包括生长发育迟缓、智力障碍、严重的语言障碍、共济失调，大部分患儿有反复癫痫发作和小头畸形。患儿典型表现为开心、激动常笑、无故大笑和双手扑翼样动作，常见症状还有多动、短暂的注意力跳跃、对水着迷、睡眠困难、少睡等。

Angelman综合征（AS）的发病机制

许多特征性表型是由母源性等位基因UBE3A功能缺失而导致。大部分患者由于母源染色体15q11-q13区间微缺失（母源缺失，无甲基化），少部分由于该染色体区间的父源单亲二倍体（UPD），罕见的病因有染色体易位、母源15号染色体的变异致相关基因失活。另外，缺失区域的OCA2基因与部分患者的皮肤毛发色素浅淡相关。

Prader-Willi综合征（PWS）/Angelman综合征（AS）基因诊断

SNURF-SNRPN：编码两种蛋白，其中一种为参与可变剪接体的多肽，另一种是非常重要的参与mRNA剪切的剪接蛋白→功能缺陷发生Prader-Willi综合征（PWS），15q11缺失来源于父源表达，母源单亲二倍体。MAGEL2基因

UBE3A：编码泛素-蛋白连接酶E3A，参与泛素化途径→功能缺陷发生Angelman综合征（AS），15q11缺失来源于母源表达，父源单亲二倍体（UPD）。OCA2基因

Prader-Willi综合征（PWS）/Angelman综合征（AS）精准诊断的必须要素

1、15q11区域是否存在缺失，该缺失是存在于父源还是母源染色体上？

2、如果没有缺失，是否存在单亲二倍体（UPD），是父源单亲二倍体（UPD）还是母源单亲二倍体（UPD）？

3、如果没有缺失和单亲二倍体（UPD），是否存在基因点突变，突变基因为UBE3A基因还是MAGEL2、SNRPN基因，是在父源还是母源染色体上？

4、有无印记中心拷贝数缺失，该缺失是在父源还是母源染色体上？

Prader-Willi综合征（PWS）/Angelman综合征（AS）产前诊断

15q11区域缺失及单亲二倍体（UPD）型患者的父母如染色体正常，则再次生育患儿的概率极低，为保险起见，可进行产前诊断。

突变患儿的母亲如未检出突变，再次生育仍需产前诊断，因其可能存在生殖系统嵌合现象。

存在遗传的15号染色体易位的先证者，其父母再生育患儿风险高，必须进行产前检查，可进行荧光原位杂交（FISH）检测及亲本来源检查DNA甲基化和（或）多态。

遗传咨询

单亲二倍体（UPD）的再发风险一般不高，但必须注意2种特殊情况：

第一，孕妇高龄可以使单亲二倍体（UPD）的再发风险明显升高；

第二，家族隐蔽性染色体结构畸变（如包括罗伯逊易位（rob）在内的平衡易位、倒位等）携带者在染色体异常累及15q11-13片段时，通过减数分裂期有可能导致15q11-13微缺失和单亲二倍体（UPD）发生。

在这两种情况下，必须建议进行产前诊断和遗传咨询。

印记基因突变（如印记中心缺失）可以隐蔽性地往下传递多代，性别相同的家属传递突变基因的风险为50%（1/2），而性别相反的子女的患病风险也为50%（1/2），在此情况下，必须作基因诊断并给予遗传咨询。

缺失区域15q11-13：PWS（在父源染色体）、AS（在母源染色体）

UPD（单亲二倍体）：PWS（母源单亲二体）、AS（父源单亲二体）

UPD=单亲15号染色体

父系表达、印记母系等位基因：SNRPN、ZNF127

母系表达、印记父系等位基因：URE3A

PWS遗传类型：父源染色体15q11.2-q13缺失、母源15染色体单亲二体、父源15q11.2-q13印记缺失、父源SNRPN、ZNF127基因发生致病突变、父源SNODRD 116基因缺失

AS遗传类型：母源染色体15q11-13缺失、父源15号染色体单亲二体、母源15q11.2-q13印记缺陷（ID）、母源UBE3A基因发生致病突变

UPD临床意义：

对大部分染色体，由于无印迹基因，UPD会引起临床可见的不良后果

只有5条染色体因为印记基因有肯定的表型效应

母亲来源的染色体：7、14、15

父亲来源的染色体：6、11、14、15

UPD的产前检测：

绝大部分胎儿UPD是基因芯片随机发现（胎儿有或无超声异常）

针对性检查：

绒毛中出现：印记染色体三体或嵌合体

羊水中出现：6、7、11、14、15三体嵌合体

胎儿14或15的罗氏易位携带者（遗传的或新发的）

生长异常胎儿或结构性异常胎儿应用基因芯片检查

微缺失/微重复的预防

传统上无筛查方法

临床上只是在发现胎儿超声异常，经产前诊断确诊；或产前诊断样本偶然发现

部分病例选择终止妊娠

CNV检测方法学趋势：传统细胞学技术（FISH）、染色体微阵列技术（CMA）、新一代测序技术（NGS）

“致病变异分类”

致病变异（Pathogenic）、可能致病变异（Likely pathogenic）实验室需报，结合临床基本可诊断

临床意义未明（Uncretain significanec）实验室一般不报（少数可疑报），临床诊断需谨慎

可能良性变异（Likely benign）、良性变异（Benign）实验室不报

误判为致病性变异

已报道的基因变异误判为致病

“临床表型”证据：

有明确表型，候选基因明确

有明确表型，候选基因众多

有大致表型，候选基因众多

表型复杂不明，基因未知

2004年，冷泉港实验室发表了基于环状二元切割算法（CBS）的CNV分析流程，该算法对乳腺癌细胞系的拷贝数变异（CNV）分析结果显示了较好的可靠性。

基于全基因组测序的CNV-seq可以提供额外信息，对特定的单基因突变，建议进一步采用针对性的方法明确诊断。

CNV-seq与QF-PCR联合应用：

染色体非整倍体快速产前诊断、母体细胞污染鉴定、三倍体检测一次解决。

CNV-seq+QF-PCR

特点：

QF-PCR可提供常见染色体非整倍体的快速诊断，如T21/T18等，孕妇可尽早进行妊娠选择，同时缓解多数孕妇不必要的焦虑；

QF-PCR可提供产前诊断所必须的母体细胞污染鉴定；

QF-PCR可检测三倍体及多倍体；

覆盖孕周范围大，为中晚孕期有产前诊断需求的孕妇提供保障；

2种或2种以上的方法相互验证，确保产前诊断报告的准确性。

QF-PCR实验室检测流程：

DNA提取→建库→测序→质控→分析

推荐用PCR-free建库方法

结果分析和报告发放：

参照ACMG指南，建立本实验室分析评价标准

染色体基因组芯片在儿科遗传病的临床应用专家共识

本实验室分析及报告标准（部分）

片段大小：

1、<300kb：只查询是否与已知综合征相关，是否涉及综合征关键基因；

2、≥300kb：无论缺失/重复，需详细查询DGV、DECIPHEP、Gingen、OMIM等数据库；

致病性分级：

1、良性CNV(BCNV)：该变异在DGV数据库中频率>1%，

2、可能良性CNV（LBCNV）：（1）本地数据库中5个及以上正常样本中查见；（2）或不涉及基因；（3）或片段不涉及综合征区域，不涉及剂量敏感效应基因，缺失片段不涉及显性遗传或男性胎儿性连锁遗传而致病基因，DGV中查见但频率<1%；（4）或DGV未查见、不涉及综合征区域，所涉及基因未查见致病基因（不涉及剂量敏感效应基因，缺失片段不涉及显性遗传或男性胎儿性连锁遗传而致病基因）、重复区域<1Mb或缺失区域<500Kb。

3、致病意义不明确的拷贝数变异（VOUS）、可能致病性CNV、致病性CNV均详细描述综合征、所涉及基因及patlents情况。

4、分级为良性及可能良性不需报告，其余均报告。

检查前遗传咨询：

告知适用范围与局限性，充分知情，自主选择（签订知情同意书）

建议同时行父母双方检测或采集血样备检

有助于致病性评级

节省时间

告知致病意义不明确的拷贝数变异（VOUS）可能：1.4%

告知表现度和外显率差异、迟发性疾病等可能的情况

比如17q12缺失与重复综合征

染色体（Chromosome）17拷贝数（Copy-Number）

变异很大，即使是在同一家系的临床表现都会有很大差异。最常见的特征是肾脏和泌尿系统发育及功能障碍。这些异常可以从严重畸形、导致胎儿期即发生肾功能衰竭，到肾脏及泌尿道功能轻微异常或完全正常。很多受累个体会发生MODY5成年早发型糖尿病。MODY5常见于青春期或年轻成年人，通常是25岁左右。

近一半的患者有发育迟滞，特别是语言发育迟滞、智力低下，或者行为和心理的异常，包括自闭症、焦虑、双相情感障碍等。

少见情况下，会出现眼、肝脏、大脑、生殖道及其他系统异常。有的女性会表现为MRKH综合征，特征是阴道和子宫的不发育或缺失。有时也会有特殊面容。

2/3为新发

发生率：1.6/1000000（100万）

检测后遗传咨询：

常染色体非整倍体：

对G组染色体三体，建议父母行外周血核型分析以排除罗氏易位，指导下次妊娠。

性染色体非整倍体：

建议结合超声，充分告知预后。

染色体缺失/重复：

涉及多条染色体的缺失/重复，建议父母行外周血核型分析以排除平衡易位；

一条染色体末端同时存在缺失和重复，建议父母外周血核型分析或FISH以排除倒位；

2次以上妊娠儿出现同一pCNV，建议父母外周血核型分析以排除插入易位。

羊水CNV-seq发现：dup1q32.2-q44(41.08Mb)，dup15q11.1-q13.2(10.20Mb)

检测后遗传咨询：

嵌合体：结合超声，无法准确评估预后。

致病意义不明确的拷贝数变异（VOUS）：结合双亲检测结果进行咨询。

良性或可能良性CNV：常规产检；如出现其他异常，转诊并行进一步检查。

意外发现：与神经系统、智力发育、迟发性疾病或恶性肿瘤相关的CNV，应报告。

检测前：产前诊断医师充分告知遗传学检测的复杂性，意义未明位点（VUS）、外显步全等；

检测后：对异常结果电话通知并预约挂号，以保证接受充分且全面的结果解释；

建议由经过专业培训的产前诊断医师进行结果解释。

知情同意原则

报告签署和发放：副高以上、具有产前诊断服务资质的临床医师签发，报告注明检测平台、检测内容及局限性等。

总结：

CNV-seq可作为染色体病产前诊断的一线方法；

充分认识CNV-seq的适用范围及局限性，知情选择；

重视检测前后的遗传咨询，开展机构应具备相应能力；

建立健全产前诊断方法体系，规范化应用CNV-seq。

我国产前诊断现状—供需差距大

以2015年为例进行概算：

年出生人口1655万

高龄孕妇比例10.3%（170万）

血清学筛查高风险5%（74.3万）

胎儿超声结构异常2.5%（35.2万）

需行产前诊断人数280万，当年实际完成23万例，仅为需求人数的8.2%

国内目前完成的产前诊断量仅为需求量的7-8%，产前诊断需要加强

CNV的分类：

致病性CNV

临床意义不明性CNV

    可能致病性CNV

    临床意义不明性CNV

    可能良性CNV

良性CNV

基因芯片异常结果的解读和报告

分类依据包括：

1、参考OMIM、GeneReviews、DECIPHER、HGMD等专业数据库和最新文献，判断缺失或重复是否导致已知遗传综合征或其它特征性表型

2、缺失或重复的大小

3、是否为新发突变

4、缺失或重复区域内所包含的基因以及基因的致病性

5、参考内部和公开的数据库，如基因组变异数据库（DGV）

致病的：

（1）CNV在多个同行评审的出版物中被证明具有临床意义，即使存在外显率和表现度差异

（2）此类别包含大片段CNV，此类别将包含大多数细胞遗传学可见的改变（3-5Mb）

良性的：

CNV已在多个同行评审的出版物或数据库中作为良性变异报道，特别是如果拷贝数变异的性质已被充分表征和/或CNV代表共同的多态性

临床意义不明（无法分类）：

（1）CNV含有基因，但不知道区间内的基因是否对剂量敏感

（2）在数据库中或文章中CNV分类存在矛盾，并且尚未确定关于临床意义的确切结论

临床意义不明（可能致病的）：

（1）CNV在单个病例报告中描述，但具有明确的断点和表型，两者都与患者的发现具有特异性和相关性

（2）CNV内的基因功能，与患者就诊的原因相关且特异

临床意义不明（可能是良性）

CNV在间隔中没有基因

CNV在一般人群的变异数据库中有少量报道，但频率不足以认为是多态性（<1%）