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第一部分:全外显子组测序用于妊娠早中期严重肢体短小胎儿的病因分析目的:使用全外显子组测序(WES)为妊娠早、中期严重肢体短小胎儿查找致病原因。方法:收集2016年9月至2018年6月解放军总医院第一医学中心收治的妊娠早、中期严重四肢短小胎儿共14例。14例孕妇知情同意后均行引产术,其中6例同时取羊水行染色体核型分析;引产后取胎儿组织提取基因组DNA,采用三人家系(Trios)分析模式,行全基因组拷贝数变异(CNV)检测和WES,并对WES检测到的可疑致病位点行Sanger测序验证。结果:行染色体核型分析的6例胎儿核型未见异常;14例胎儿CNV检测均未见变异。14例胎儿的WES结果示,11例胎儿发现致病或可能致病的调控骨骼系统发育的关键基因突变,包括 COL2A1、FGFR3、COL1A1、COL1A2、DYNC2LI1、TRIP11等;余3例未发现疾病相关性较高的基因变异。WES对妊娠早、中期严重四肢短小胎儿诊断的阳性率为78.6%(11/14)。结论:①孕早中期胎儿严重股骨短小多为单基因遗传病。②应用WES家系模式诊断阳性率高,可为大部分病例查明致病原因。第二部分:运用ddPCR技术进行软骨发育不全无创产前筛查的初步研究目的:探讨微滴式数字PCR无创筛查胎儿软骨发育不全的可行性。方法:胎儿罹患ACH风险较高的孕妇纳入本研究。羊膜腔穿刺取10ml羊水行Sanger测序检测FGFR3 c.1138位点,如未发现突变则进一步行SNP-array检测染色体微缺失微重复。羊穿前抽取孕妇外周静脉血10ml提取血浆游离DNA。另外,制备模拟胎儿FGFR3 c.1138 G>A突变的孕妇游离DNA样本,胎儿DNA突变频率为50%,25%,12%,6%,3%,1.5%,1%和0.4%,探索ddPCR反应条件及检测探针的稳定性。用ddPCR技术对胎儿罹患ACH高风险的孕妇血浆游离DNA样本检测FGFR3 c.1138 G>A位点,检测结果与羊水Sanger测序及妊娠结局比对,计算其灵敏度、特异度、阳性预测值及阴性预测值,评估ddPCR对临床样本无创检测的效能,探讨其临床应用的可行性。结果:ddPCR对设定的不同胎儿DNA浓度的模拟样本FGFR3 c.1138G>A突变检出率均为100%,阴性和空白对照未检出。42例胎儿罹患ACH高风险的孕妇,共34例接受了羊膜腔穿刺,经Sanger测序共发现11例为FGFR3 c.1138G>A突变,确诊为胎儿为软骨发育不全,23例未发现携带FGFR3 c.1138G>A突变,其余8例未穿刺的病例新生儿随访排除了 ACH。42例孕妇血浆行单盲法ddPCR检测,检出11例有FGFR3 c.1138G>A突变,31例为野生型,与羊水测序结果及妊娠结局一致。ddPCR检测灵敏度为100%(95%CI:71.5%～100%),特异度为 100%(95%CI:88.8%～100%),阳性预测值为 100%(95%CI:71.5%～100%),阴性预测值为 100%(95%CI:88.8%～100%)。结论:ddPCR检测母血游离DNA可以准确的检出胎儿ACHFGFR3 c.1138 G>A的特异性和灵敏性均达100%,检测出胎儿FGFR3 c.1138G>A突变,可有望用于孕早期胎儿软骨发育不全的无创产前筛查。