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背景胎儿骨骼发育异常是孕期较为常见的出生缺陷之一,孕期发生率为1/1300-1/1350。胎儿骨骼发育异常种类多,根据预后不同,大致为致死性骨发育不良和非致死性骨发育不良两大类。致死性骨发育不良常引起肺发育不全,导致新生儿期或围生期死亡;而非致死性骨发育不良虽能存活,但多数治疗效果不稳定,存在功能或外观缺陷,严重影响患者生活质量,因此准确的产前诊断可以为家系提供正确的遗传咨询建议、为临床医生合理的临床决策提供依据,从而避免致死及严重致残性患儿出生,提高出生人口素质。胎儿骨骼发育异常的产前诊断方法主要有超声检查和遗传学检查。超声检查是最常用和最重要的一线筛查手段,但是由于骨病存在遗传异质性和表型重叠,超声科医生目前仅能通过一些超声指标对致死性骨发育不良作出判断,准确率达92-96%,但是仍有小于8%的胎儿产前超声诊断错误影响后续咨询和临床处理决策。目前遗传学检测方法有染色体核型分析、染色体微阵列分析、一代测序、二代测序（骨病Panel、全外显子组测序）等,临床上常规检测策略是按染色体核型分析、染色体微阵列分析、骨病热点变异快速筛查、骨病Panel、全外显子测序技术的顺序依次进行筛查,但这种检测策略诊断周期长,费用高,多数胎儿明确诊断时已在孕晚期,对临床医生决策带来很大的挑战,同时晚期终止妊娠也给孕妇带来严重的心理和身体创伤。由于全外显子组测序技术具有可同时检测染色体异常和基因突变等遗传学病因,检出率高且经济快速等技术优势,因此本研究尝试通过全外显子组测序技术联合产前超声以探讨其遗传学病因及明确分型,为家系遗传咨询及后续产前诊断提供依据,同时通过分析其超声的表型,探讨基因型与表型的关系,旨在提高产前超声的诊断准确率。目的1.本文通过对61例产前超声提示胎儿骨发育异常的家系,应用全外显子测序技术探讨其遗传学病因;2.探讨胎儿骨骼发育异常的常见表型及与基因型的关系;3.建立遗传性骨病的产前诊断体系。研究方法1.全外显子测序采用全外显子组测序对61个胎儿骨骼发育异常家系进行遗传学病因的检测,通过Sanger测序对可疑致病位点进行家系验证,分析胎儿骨骼发育异常常见的致病基因、变异特点及常见胎儿骨病的遗传特点。2.超声筛查采用连续顺序超声系统筛查方法评估34例胎儿骨骼发育异常胎儿的超声表型,分析胎儿骨骼发育异常常见的表型及基因型与超声表型的关系。3.侵入性产前诊断通过经腹超声引导下绒毛活检或羊膜腔穿刺术获取49例遗传性骨病家系胎儿产前标本,根据先证者基因诊断结果,采用Sanger测序、MLPA（Multiples ligation-dependent probe amplification,MLPA）、染色体微阵列分析等不同的产前诊断技术进行产前基因检测。结果1.胎儿骨骼发育异常的基因诊断结果61个家系中,50个家系通过全外显子组测序明确了遗传学病因,异常率81.97%;涉及的基因有FGFR3、COL1A1、COL1A2、COL2A1、DYNC2H1、ALPL、EVC2、NPR2、RMRP、RUNX2、ASXL2及TRPV4。其中最常见的变异基因是 FGFR3、COL1A1、COL1A2、DYNC2H1、ALPL。共检出 48 种变异,其中已知致病变异21种,新变异27种;变异涉及5个变异类型,错义变异、剪切变异、无义变异、移码变异、整码变异,其中错义突变最常见。在FGFR3基因变异中存在明显的变异热点,FGFR3基因c.1138G＞A和c.742C＞T,分别导致软骨发育不全和致死性侏儒;成骨不全中以COL1A1和COL1A2最为常见,主要以错义变异为主,氨基酸改变主要是Gly-X-Y单元的甘氨酸改变。2.胎儿骨骼发育异常产前超声表型分析胎儿骨骼发育异常最常见的表型是短肢畸形。当超声提示FL/AC小于0.16或FL落后同孕周正常胎儿平均数8个标准差以上、胸廓狭小、全身骨化差高度提示为致死性骨发育不良;胎儿期长骨的多发骨折高度提示为成骨不全,致病基因可能是COL1A1或COL1A2;严重短肢、长骨短小弯曲成角、全身骨化差,尤其伴有椎弓椎体骨化中心缺如高度提示围生期致死型低磷酸酯酶症,其中椎弓椎体骨化中心缺如是区别其他骨病的主要鉴别要点。3.49例骨病家系产前诊断结果1例胎儿经染色体微阵列分析检出10q重复、4例胎儿经MLPA检出显性遗传基因的大片段缺失、13个胎儿经Sanger测序证实携带与先证者相同的基因变异,本研究共诊断出18个胎儿为与先证者一致的遗传性骨病的患胎,经遗传咨询后家属选择终止妊娠,胎儿流产组织基因检测结果与产前诊断结果一致。31个正常及携带者胎儿继续妊娠,均已出生,均未见相应的骨病表型。结论1.全外显子组测序技术在胎儿骨骼系统疾病的产前诊断中具有重要的应用价值。尤其在早孕期及罕见的骨骼发育异常的产前诊断中是产前超声的重要补充。27种新变异丰富了人类基因变异数据库。发现一例产前超声以骨骼异常为主要表现的三倍体患儿。2.产前超声在胎儿骨骼发育不良的产前诊断中具有不可替代的作用,能大致判断致死性骨发育不良,但无法做到准确分型,仍需借助基因检测才能做出准确的分型。3.侵入性产前诊断是临床上相对安全、准确可靠地避免骨病患儿出生的重要产前诊断手段。