研究背景及目的我国是出生缺陷高发国家之一,染色体异常是出生缺陷最主要的遗传学因素,包括染色体数目和结构异常,最常见的是染色体非整倍体和致病性的拷贝数变异(Copy number variation,CNV)。产前诊断是染色体异常最有效的预防手段。基于高通量测序(next-generation sequencing,NGS)技术的染色体非整倍体无创产前检测(Noninvasive prenatal testing,NIPT)已在临床常规应用,但目前NIPT仅应用于21、18、13三体综合征的产前诊断,仍未达到对致病性CNV检测的性能要求。母体外周血中胎儿游离DNA(cell-free fetal DNA,cffDNA)比例不足是造成NIPT假阳性的主要影响因素和无创检测胎儿CNV的主要限制因素。因此,对现有NIPT流程进行优化,通过富集cffDNA片段和对胎儿浓度准确定量可一定程度上降低NIPT假阳性,而且在cffDNA富集的基础上开发无创检测胎儿CNV的方法,可以拓展NIPT的临床应用范围。方法1.基于孕妇外周血中cffDNA长度较短的特征,富集cffDNA,使用94例孕有男胎样本进行基于胎儿DNA浓度定量方法FFy的性能验证和更大样本量的基于定量方法FFy和SeqFF进行富集效果的验证。2.选择NIPT结果为三体阳性并有穿刺检测结果的的303例临床样本测序数据进行回顾性分析,建立区分NIPT三体真阳性和假阳性的方法。3.在cffDNA富集和现有NIPT的基础上,建立无创检测CNV的方法,分别使用人工模拟胎儿CNV样本和穿刺后经CGH确诊的40例孕low-density bioinks妇血浆样本进行性能验证。结果1.建立了基于凝胶电泳回收富集cffDNA片段方法,该方法能平均增加2.3倍的胎儿浓度,平均为26.5%,而且在94例男胎样本的验证中,成功将1例假阴性样本检测为阳性。2.基于胎儿浓度定量方法建立了胎儿染色体倍性异常拟合比例模型,利用303C59价格例(200例真阳性和103例假阳性)原NIPT判定三体的数据,得到了区分真阳性和假阳性的阈值函数,在经过此阈值函数进行判定后,303例样本中21、18和13三体的假阳性率分别降低82.6%、80.0%和86.7%。3.在cffDNA富集和现有NIPT的基础上,基于500例男胎和500例女胎的测序数据建立参考数据集,建立基于母体血浆游离DNA高通量测序对胎儿CNV的无创检测方法及CNV分析流程。在人工模拟样本的验证中显示,20%的胎儿浓度可以检出3～5 Mb CNV;在40例临床样本的验证中,对大于5Mb的CNV,灵敏度为87.5%,阳性预测值为87.5%;对1-5Mb的CNV,灵敏度为93.8%,Dinaciclib阳性预测值为93.8%;对小于1Mb的CNV,灵敏度为56.3%,阳性预测值为75%。结论在现有NIPT技术流程的基础上,建立了 cffDNA富集方法,基于胎儿浓度定量开发出倍性异常比例函数降低了 NIPT检测结果的假阳性,同时在拓展了适用于临床的无创CNV检测。