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根据WHO最新统计数据,全世界约有4.66亿听障患者,约占总人口的5%,其中60%与遗传因素有关。遗传性耳聋中30%为综合征型耳聋,目前已发现400余种耳聋综合征。常见耳聋综合征10余种,涵盖40多个基因。本研究对常见的Waardenburg综合征（Waardenburg Syndrome,WS）和 Treacher Collins 综合征（Treacher Collins Syndrome,TCS）进行致病基因鉴定与表型异质性分析,旨在明确基因型-表型相关性,为临床精准分子诊断、遗传咨询、出生缺陷干预等提供理论依据。遗传性耳聋严重影响国民健康素质,产前检测是预防遗传性耳聋、减少出生缺陷的重要手段,基于胎儿细胞的无创产前检测是出生缺陷精准预防的重要研究方向。本研究在早孕孕妇宫颈粘液中富集分选胎源滋养层细胞进行无创产前检测做了初步探索。第一部分Waardenburg综合征基因型-表型异质性分析本研究对90名WS先证者进行系统分析,分类归纳临床表型,应用一代测序及目标区域捕获二代测序明确分子诊断,研究基因型-表型相关性,完善中国WS基因突变谱。结果发现WS患者除耳聋外,虹膜异色（85.6%,77/90）是最常见的临床表型,其余表型依次为皮肤雀斑（17.8%,16/90）、少白发（10%,9/90）、额白发（8.9%,8/90）、皮肤色素脱失（5.6%,5/90）、上肢肌肉挛缩（1.1%,1/90）。本研究61.1%（55/90）先证者明确分子诊断,一代测序对WS的分子诊断率为40%,目标区域捕获二代测序分子诊断率提升至70%以上。其中23.6%（13/55,12例 WS1 型+1 例 WS3 型）为 PAX3 突变,40%（22/55）为 MITF 突变,36.4%（20/55）为SOX10突变。共发现51种突变,66.7%（34/51）突变均导致终止密码子提前出现、蛋白截短或功能丧失,包括17个无义突变、10个移码缺失突变、1个同义突变、2个剪接区突变和4个致病CNV;此外,还有15个错义突变和2个非移码缺失突变。经统计分析后发现,在中国WS患者中W指数>1.95不能有效区分WS 1和WS2;PAX3的突变多遗传于父/母源,而SOX1O的de novo突变更多见;额白发、皮肤白斑、单侧聋或双耳不对称聋常见于PAX3突变患者,而皮肤雀斑更常见于MITF突变患者。另外,本研究根据Sennaroglu分类标准对WS患者内耳畸形进行分类,且结合分子诊断结果分析,发现WS患者前庭池和半规管畸形最常见,而同时伴有耳蜗发育不良III型多见于SOX1O突变。此外,本研究对临床表型明确诊断为WS但二代全外显子组测序未明确分子诊断的一个WS家系,应用长读长三代测序进行全基因组测序,初步明确为SOX10基因内含子区的复杂结构变异致病,其为长约2.7kb的SVA（SINE-VNTR-Alu）反转录转座子结构插入。再者,对1例散发SOX10基因突变先证者,应用PCR+高深度测序对该突变SOX1O（NM006941.3）:c.335T>G在其父母多种组织来源的DNA样本进行鉴定,结果证实先证者致病突变来源于父源嵌合体突变,而非de novo突变。第二部分 Treacher Collins综合征致病基因鉴定和表型分析TCS是由第一、二鳃弓发育不全导致的以传导性耳聋和颅面骨发育不全为主要表现的综合征,多为常染色体显性遗传,已知80%的TCS患者与TCOF1,POLR1D和POLR1C基因突变相关。本研究应用目标区域捕获二代测序对5个TCS先证者及家庭成员进行致病基因鉴定,首次在中国TCS患者中发现了 TCOF1基因的致病CNV（exon 9-13杂合缺失）,此外发现了 TCOF1基因的1个新突变（c.381382delAG）,2个已知突变（c.41314135delAAAAG,c.23942395delAG）和POLR1D基因已知突变（c.91C>T）。并对已报道的中国TCS患者进行总结和基因型-表型分析,发现突变发生的位置、大小和类型与患者症状轻重无明确相关。本研究拓宽了 TCS相关基因突变谱,并提出建议TCS患者进行二代测序或MLPA技术检测以提高确诊率。第三部分 基于宫颈粘液滋养层细胞的无创产前检测初步探索无创产前检测是防控出生缺陷的重要手段,早孕期及中孕期的胎盘滋养层细胞能通过母胎界面进入母体宫颈管,这为基于胎儿细胞进行无创产前检测提供了新途径。本研究应用微孔阵列芯片技术、单细胞显微操作方法,在早孕孕妇宫颈粘液中分选目标细胞,进行MALBAC全基因组扩增后,通过性别鉴定、STR/SNP分型鉴定其确实为胎源细胞,阳性样本率为70%,阳性细胞率为41%。目前需要改进滋养层细胞分选和纯化核心技术,提升细胞捕获效率和纯度。