大多數(shù)嚴重胎兒異常綜合征的單基因病因尚不清楚。我們的目標是使用外顯子組測序（ES）來增加我們對因果變異和與特定胎兒表型相關(guān)的新候選基因的了解。我們在一個由19個家庭組成的隊列中使用ES，其中一個或多個胎兒表現(xiàn)出獨特的異常模式和/或表型復(fù)發(fā)，其致死結(jié)果的風(fēng)險增加。在12個家庭中確定了候選變異體（63％）; 其中6個確實得到了明確的診斷，包括公認的疾病基因（MKS1 ，OTX2，F(xiàn)GFR2和RYR1）的已知或新型變異，以及描述新胎兒表型的新疾病基因的變異（CENPF，KIF14））。我們在臨床和功能評價（SMAD3，KIF4A和PIGW）后鑒定了可能導(dǎo)致變異的變異，并提出了由功能和跨物種表型證據(jù)支持的早期人類發(fā)育疾病的新候選基因（PTK7，DNHD1和TTC28）。我們描述罕見和新穎的胎兒異常綜合征，并突出ES的診斷效用，但也有其對發(fā)現(xiàn)的貢獻。產(chǎn)前ES的未來應(yīng)用的診斷產(chǎn)量將取決于我們增加我們對胎兒發(fā)育期間特定表型 - 基因型相關(guān)性的知識的能力。

介紹

出生缺陷是工業(yè)化國家圍產(chǎn)期致死率的主要原因[ 1]。隨著高分辨率超聲的發(fā)展，胎兒結(jié)構(gòu)異?，F(xiàn)在在懷孕期間越來越早被發(fā)現(xiàn)，這引起了對父母和醫(yī)療保健提供者的診斷，病因，預(yù)后和復(fù)發(fā)風(fēng)險的質(zhì)疑，特別是在存在多個胎兒異常的情況下可能表明先天性畸形綜合征。產(chǎn)前高分辨率染色體微陣列分析將允許在排除頻繁的非整倍性后診斷多達10％的妊娠中的因果拷貝數(shù)變異，但80-90％的家庭仍未確診。如果基于臨床癥狀懷疑特定的單基因?qū)嶓w，則可以指示有針對性的分子檢測。2 ]。外顯子組或基因組方法現(xiàn)已在常規(guī)臨床遺傳學(xué)服務(wù)中用于診斷患有發(fā)育障礙的患者。然而，直到最近，胎兒異常表型的描繪受到越來越多的關(guān)注，包括在標準產(chǎn)前護理中引入外顯子組測序（ES）的討論。Best等人。[ 3 ]討論了它的承諾和陷阱，包括審查了31個系列的五個或更多胎兒的診斷率，診斷率在6.2％到80％之間。這些研究的方法是高度異質(zhì)的，從預(yù)期的產(chǎn)前ES到終止或死產(chǎn)后嚴重胎兒異常的選定病例的研究[ 4]]。一般而言，具有多個先天性異常的胎兒的診斷產(chǎn)量似乎更高，并且在具有詳細臨床遺傳學(xué)綜述的選定系列中[ 3 ]。然而，在產(chǎn)前發(fā)育階段遇到的顯著比例的異常表型可能對胎兒生命具有特異性，因為它們將導(dǎo)致胚胎，胎兒或圍產(chǎn)期致死，并且迄今為止將逃避病因?qū)W研究和臨床描述。它們還可以代表在出生后描述的表型的不完整或嚴重的等位基因呈遞，因此在該發(fā)育階段診斷仍然未被識別。Filges和Friedman [ 5]強調(diào)應(yīng)用基因組測序來檢驗這種罕見的極端表型的價值，盡管在解釋變異的臨床意義和證明其因果關(guān)系時會遇到挑戰(zhàn)。基于這些考慮因素，我們在一系列具有一個或多個具有嚴重結(jié)構(gòu)異常的胎兒的19個家族中探索了使用ES的臨床和分子診斷。我們的目的是確定因果和候選變異，顯示ES用于診斷和發(fā)現(xiàn)的效用，并試圖促進胎兒階段已知和新型多發(fā)性先天性異常綜合征的表型呈現(xiàn)的進一步描述和病因?qū)W，旨在增加未來產(chǎn)前診斷ES的產(chǎn)量。

患者和方法

該研究得到了瑞士西北部倫理委員會的批準（EKNZ 2014-174）。在獲得父母參與的書面知情同意后，我們前瞻性地招募了19個家庭--26個胎兒（胎兒或圍產(chǎn)期死亡或終止妊娠后）和一個孩子 - 出現(xiàn)了最初通過超聲掃描確定的不明原因的嚴重異常。家庭被納入研究中，如果（i）胎兒表現(xiàn)出兩種或兩種以上與胎兒或圍產(chǎn)期致死率高風(fēng)險相關(guān)的異常模式，表明遺傳性疾病或（ii）胎兒異常表型的家族性復(fù)發(fā)，如果（iii）有詳細的臨床胎兒超聲和/或尸檢數(shù)據(jù)和（iv）高分辨率染色體微陣列未顯示因果染色體異常或拷貝數(shù)變異。家庭是通過瑞士巴塞爾大學(xué)醫(yī)院的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)診所招募的。胎兒表型由經(jīng)驗豐富的臨床遺傳學(xué)家，胎兒和神經(jīng)病理學(xué)家以及母胎醫(yī)學(xué)專家進行評估。在18個家庭的受影響的胎兒中進行尸檢。家庭是通過瑞士巴塞爾大學(xué)醫(yī)院的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)診所招募的。胎兒表型由經(jīng)驗豐富的臨床遺傳學(xué)家，胎兒和神經(jīng)病理學(xué)家以及母胎醫(yī)學(xué)專家進行評估。在18個家庭的受影響的胎兒中進行尸檢。家庭是通過瑞士巴塞爾大學(xué)醫(yī)院的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)診所招募的。胎兒表型由經(jīng)驗豐富的臨床遺傳學(xué)家，胎兒和神經(jīng)病理學(xué)家以及母胎醫(yī)學(xué)專家進行評估。在18個家庭的受影響的胎兒中進行尸檢。

外顯子組測序（ES）和變異優(yōu)先排序

從先前的產(chǎn)前標本中使用基因組DNA，所述標本從絨毛膜絨毛取樣，羊膜穿刺或從新鮮冷凍或福爾馬林固定石蠟包埋（FFPE）胎兒組織中提取。從全血樣品中提取親本DNA。ES是在家族三人組（或復(fù)發(fā)后可用的quattros）中進行的。使用Agilent SureSelect XT Human All Exon V6（Agilent，Santa Clara，CA）進行文庫制備（Agilent SureSelect XT文庫制備試劑盒）和外顯子組捕獲，然后在HiSeq 2500上進行配對末端讀取測序（2×100 bp讀取長度）或HiSeq 4000平臺（Illumina，San Diego，CA），平均覆蓋率為×100。通過使用FastQC生成質(zhì)量控制統(tǒng)計數(shù)據(jù)來執(zhí)行序列讀數(shù)的質(zhì)量評估

（http://www.bioinformatics./projects/fastqc）。

Illumina CASAVA（1.8.2）用于解復(fù)用測序讀數(shù)。使用Skewer（版本0.2.2）進行適配器修整。使用Burrows-Wheeler Aligner（BWA-mem Version 0.7.2）將測序讀數(shù)定位并與參考基因組序列（hg19）比對。使用samtools（版本0.1.18）丟棄整個讀取和潛在PCR重復(fù)的Phred質(zhì)量得分低于30的比對。為了提高靈敏度，使用samtools和varscan（版本2.3.5）執(zhí)行變體調(diào)用。覆蓋≤10X且不受至少4次讀?。?0％）支持的變體被丟棄。進行家族性變體分離以鑒定從頭，常染色體隱性遺傳和X連鎖遺傳。在對照數(shù)據(jù)庫（dbSNP142,1000G，gnomAD）中，雜合體在雜合群體頻率（GMAF）<>并且在健康個體（ExAC）中沒有純合子，并且根據(jù)它們在策劃數(shù)據(jù)庫中的存在或不存在而被分類為已知的或新的。使用標準預(yù)測工具（SIFT，Provean，Polyphen2，Mutationtaster，Human Splicing Finder v.3.0），跨物種的氨基酸保護評估（PhyloP，PhastCons）和美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)院，根據(jù)它們破壞蛋白質(zhì)功能的潛力對變異進行優(yōu)先排序。和基因組學(xué)（ACMG）變異分類指南[6 ]。此外，我們應(yīng)用了HOPE蛋白質(zhì)預(yù)測程序（http://www.cmbi./hope/），該程序結(jié)合了包括蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)在內(nèi)的結(jié)構(gòu)信息（如果有的話），以分析蛋白質(zhì)的特定突變效應(yīng)。結(jié)構(gòu)體。使用Integrative Genomics Viewer（http://software./software/igv/）在每個家庭中對視覺候選變體進行視覺重新分析。）并通過Sanger測序確認（引物序列可根據(jù)要求提供）。基因型 - 表型相關(guān)性被認為是鑒定候選變體和異常表型之間的因果關(guān)系的關(guān)鍵。現(xiàn)有信息來自醫(yī)學(xué)文獻和數(shù)據(jù)庫（Pubmed，OMIM，ClinVar，Decipher）和胚胎發(fā)育中的相關(guān)蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)和信號傳導(dǎo)途徑（Reactome，Uniprot，Ingenuity途徑分析（Qiagen））。我們系統(tǒng)地詢問了斑馬魚，小鼠和果蠅表型數(shù)據(jù)庫（www.zfin.org ; www.informatics.jax.org ; www.mousephenotype.org ; www.flybase.org）使用跨物種表型比較來驗證候選基因。針對類似病例詢問GeneMatcher（genematcher.org）。我們使用HGVS命名法版本15.11來描述變體效應(yīng)（https://varnomen./）。將鑒定的所有變體提交至LOVD數(shù)據(jù)庫

（https://databases./shared/individuals 00181103-09,00181141,00181143-49）。

功能研究

在3個胎兒中，來自受影響器官的FFPE組織用于針對年齡匹配的對照胎兒FFPE組織，用于候選基因的逆轉(zhuǎn)錄分析，以評估轉(zhuǎn)錄物的存在或不存在。對照組織來自胎兒，在胎兒宮內(nèi)死亡可能由于窒息后通過尸檢證實沒有結(jié)構(gòu)異常。用FFPE的RecoverAll TM總核酸分離試劑盒（Ambion，Thermo Fisher Scientific，Waltham，Massachusetts）分離來自FFPE組織樣品的RNA。用High-Capacity cDNA Reverse Transcription Kit（Applied Biosystems，Waltham，MA，USA）進行mRNA的逆轉(zhuǎn)錄（RT）。18S RNA引物作為質(zhì)量控制。在2個胎兒中，使用額外的qPCR來確認轉(zhuǎn)錄物的較低濃度。用SYBR Green Master Mix（Applied Biosystems，Waltham，MA，USA）進行qPCR。將轉(zhuǎn)錄物的表達水平標準化為GUSB表達。

結(jié)果

如果確定，表型和因果或候選變體總結(jié)在表  1中。補充表  S1顯示了未解決的情況。不同器官系統(tǒng)中先天性異常的頻率顯示在補充表  S2中。我們確定了導(dǎo)致或可能解釋19個家族中12個家庭中胎兒異常表型的變異（63％）。50％的家庭（6個家庭）獲得了明確的診斷，而在其余6個家庭中，根據(jù)ACMG指南，變異必須被歸類為未知顯著的變異[ 6 ]。鑒定了12種不同基因的變體（RYR1，MKS1，F(xiàn)GFR2，PIGW，CENPF，KIF14，SMAD3，KIF4A，PTK7，DNHD1，TTC28和OTX2））。在8個不同的基因（RYR1，MKS1，F(xiàn)GFR2，PIGW，CENPF，KIF14，SMAD3和OTX2）中檢測到被分類為影響或可能影響功能的變體。所鑒定的變體分為以下組：（1）先驗診斷，因為它們在已知疾病基因中已知或新穎，解釋胎兒異常表型，（2）通過鑒定其他家族證實與疾病相關(guān)和/或者因此導(dǎo)致描述新的疾病基因和相關(guān)表型，（3）可能通過臨床和功能評價與（a）已知疾病基因或（b）新候選基因相關(guān)的疾病。

疾病基因的已知或新穎變體解釋胎兒異常

我們鑒定了影響或可能影響MKS1 ，OTX2，F(xiàn)GFR2和RYR1中蛋白質(zhì)功能的變體。先前報道MKS1中的純合變體影響剪接[ 7 ]，并解釋了家族1中復(fù)發(fā)的Meckel-Gruber綜合征樣表型。據(jù)報道OTX2中的變異在極少數(shù)情況下引起agnathia-otocephaly [ 8]。]。雖然是新的，但是從頭移位變異（c。[746delG]，p。（G249Vfs * 45））被認為影響功能，導(dǎo)致家族2中典型的agnathia-otocephaly表型。在雙手并發(fā)的雙手胎兒和腳和胼call體發(fā)育不全（家庭3），Apert綜合征的分子診斷是通過鑒定FGFR2中已知的致病性從頭變異[ 9 ]。對于家族4，我們先前證實骨骼蘭尼堿受體1基因（RYR1）中的新型純合剪接位點變體導(dǎo)致致死性水腫和嚴重的骨骼和平滑肌發(fā)育不全[ 10 ]。

新基因的變異被證實是新胎兒表型的原因

在家族5中，先前由Filges等人報道。[ 11 ]，CENPF中新的復(fù)合雜合截短變體在胎兒中被鑒定出來，建議臨床診斷為Str?mme綜合征，同時患有嚴重畸形表型的兄弟姐妹使人聯(lián)想到ciliopathy表型（c。[1744G> T]; [c.9280C] > T]，p。（E582 *）;（R3094））。在不相關(guān)的家庭中相同的基因變體和功能斑馬魚結(jié)果的識別證實因果關(guān)系和一個可變的表型呈現(xiàn)從可行Str?mme綜合征致死胎兒ciliopathy [ 11，12 ]。在KIF14中鑒定了新的復(fù)合雜合截短變體（c。[1750_1751delGA]; [1780A> T]，p。（E584Ifs * 16）;（R594 *））在兩個胎兒中，睫狀表型與家族6中任何描述的綜合征不相容[ 13 ]。這是由KIF14中雙等位截短變體引起的人類表型的第一份報告。作者建議KIF14是等位基因存活表型的候選基因，包括分離的小頭畸形，現(xiàn)在已經(jīng)在幾個患有KIF14疾病相關(guān)變異的患者中得到證實[ 14 ]。

疑似變異 - 可能通過臨床和功能評估與疾病相關(guān)

在6個家族中，在已知其他變異引起出生后表型的基因中鑒定出潛在的候選變體，然而，這種變異與胎兒中觀察到的表型（SMAD3，KIF4A，PIGW）顯著不同，或者目前尚不知道導(dǎo)致人類表型（TTC28，PTK7，DNHD1）。由于它們在動物模型中的不同途徑和/或相似表型中的作用，它們被優(yōu)先考慮。

其中新的候選變體可能導(dǎo)致胎兒表型不同于出生后表型的基因

在家庭7中，胎兒超聲檢查發(fā)現(xiàn)agnathia-otocephaly復(fù)合體，完全沒有下頜骨，耳頜下頜位置，腭裂和主動脈峽部狹窄。無變體中鑒定OTX2和PRRX1通過ES和附加Sanger測序，其中致病變種被先前報道使agnathia-otocephaly表型[ 8，15 ]。新穎從頭錯義變異體SMAD3被優(yōu)先化（C。[860G> A]，第（R287Q））出來的剩余四個候選者（KRT86，PRICKLE1，MYH3，SMAD3），因為SMAD3，OTX2和PRRX1報告于作用與鰓弓發(fā)育有關(guān)的相同信號通路[ 16]。先前報道SMAD3中的變體引起常染色體顯性遺傳的Loeys-Dietz綜合征3（OMIM：613795），一種結(jié)締組織疾病，表現(xiàn)為主動脈瘤，心臟異常，腭裂和顯著的微/后悔。SMAD家族的蛋白質(zhì)在轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)中起重要作用。我們鑒定的變體位于SMAD3的MH2結(jié)構(gòu)域中，對于不同SMAD蛋白（Uniprot）之間的相互作用是重要的。根據(jù)HOPE預(yù)測，突變殘基可能干擾MH2結(jié)構(gòu)域的結(jié)合特性，因為它不能形成氫鍵和鹽橋。關(guān)于雞胚的進一步功能研究正在進行中，以證明因果關(guān)系。

在根據(jù)預(yù)測算法鑒定的不同基因（OSGIN1，KIF4A，BCAT1）中可能引起疾病的3種變體中，我們認為KIF4A基因中的X連鎖新型半合子錯義變體（c。[2096T> A]，p。（V699E） ）可能與家族8的男性胎兒中的孤立性腦積水有關(guān)。該變體也存在于健康母親中，與X連鎖隱性遺傳一致。據(jù)報道，KIF4A中的變異導(dǎo)致X連鎖智力殘疾（OMIM：300923）[ 17 ]。然而，KIF4A是一種運動蛋白，可在有絲分裂過程中將PRC1（一種胞質(zhì)分裂蛋白）轉(zhuǎn)運至紡錘體微管末端[ 18]]，調(diào)節(jié)PARP1在大腦發(fā)育和神經(jīng)元存活中的活性[ 19 ]，并且是L1CAM循環(huán)途徑的成員。眾所周知，L1CAM中的變體可引起X連鎖孤立性和綜合征性腦積水[ 20 ]。該新變體位于高度保守的PRC1相互作用結(jié)構(gòu)域中，預(yù)計會破壞相互作用。與年齡匹配的對照的FFPE腦組織相比，qPCR證實受影響的胎兒的腦組織中KIF4A mRNA 顯著減少（12％）（補充圖  S1）。低mRNA水平表明無義介導(dǎo)的衰變（NMD）和可能的功能喪失機制。

在家庭9中，兩個胎兒都表現(xiàn)出Dandy-Walker畸形，腎積水，發(fā)育異常的腎臟和生殖器發(fā)育不全，以及一個胎兒的額外膈疝，這表明Fryns-或Fryns綜合征的臨床診斷。總共考慮6種基因的變體（ABCA1，AIM1L，CTDSP2，NOP16，RSU1和PIGW）。在兩個胎兒中分離的PIGW（c。[106 A> G]; [106 A> G]，p。（R36G）中的純合錯義變體被優(yōu)先排序，因為由PIG家族的PIGV和PIGN基因的變體引起的表型顯示與Fryns綜合征的表型重疊[ 21 ]或被描述為Fryns表型的因果關(guān)系[ 22]]。在GPI錨定生物合成的早期步驟中需要PIGW的存在，并且已經(jīng)提出編碼GPI錨定生物發(fā)生途徑的組分的基因中的雙等位基因變體是可變發(fā)育和畸形表型的罕見原因[ 23 ]。到目前為止，據(jù)報道，PIGW的變異導(dǎo)致糖基磷脂酰肌醇生物合成缺陷11（OMIM 610275），表現(xiàn)出發(fā)育遲緩，智力殘疾和癲癇發(fā)作[ 24 ]。所描述的患者中的變體更接近基因的3'末端而不是具有我們鑒定的異常表型的胎兒中的變體。該變體位于跨膜結(jié)構(gòu)域中，預(yù)測突變氨基酸會干擾蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運活性（HOPE）。

新的候選基因

家族10的胎兒的結(jié)構(gòu)異常，包括多個腦異常，脊柱裂，單側(cè)眼球閉塞，膽管閉鎖，Müllerian管的發(fā)育不全，肝腫大和雙側(cè)腭裂，對于任何先前描述的先天性異常綜合征都不是特異性的。從具有潛在疾病相關(guān)雙等位基因變體（MTHFD1L，PTK7）的兩個基因中，我們在PTK7中選擇了復(fù)合雜合錯義變體（c。[19G> A]; [c.1238 A> G]，p。（G7R）; （N413S））作為自的功能小鼠模型2個PTK7損失的最佳候選顯示嚴重神經(jīng)管缺陷，囊性腎，小頜，與單方面無眼[ 25，26]。到目前為止尚未描述人類表型，但懷疑PTK7缺陷在神經(jīng)管缺陷中發(fā)揮作用[ 27 ]，是胚胎Wnt和PCP信號通路中的關(guān)鍵蛋白。此外，PTK7調(diào)節(jié)Wolffian管道的生長[ 28 ]，這對于Müllerian管道的形成至關(guān)重要[ 29]]。檢測到的變體之一（c.19G> A）位于轉(zhuǎn)錄物（NM_001270398.1）中，其編碼蛋白質(zhì)同種型e，其具有缺少用于在細胞膜中定位的信號肽序列的備選外顯子1。目前，研究了該同種型的功能特性。對從受影響的胎兒的肝臟FFPE組織和年齡匹配的對照組織中提取的RNA進行的RT-PCR顯示受影響的胎兒中的信號顯著降低。相同樣品的qPCR證實mRNA表達降低至6％（補充圖  S2）。這些發(fā)現(xiàn)表明由于異常剪接導(dǎo)致的PTK7 mRNA 的NMD ，至少在肝臟和該同種型中。

在家庭11中，胎兒有復(fù)雜的心臟缺陷，左心發(fā)育不良，主動脈增生，二尖瓣閉鎖，持續(xù)性靜脈和房間隔缺損，融合肺葉，膽囊發(fā)育不全，肝內(nèi)膽管減少，腸旋轉(zhuǎn)不完全近端空腸的袋狀延伸部分。畸形模式提示異型/纖毛病表型。ES檢測到三種不同基因（CACNA1A，PLCH2，DNHD1）中潛在的疾病相關(guān)變異。DNHD1中的純合錯義變體（c。[6109 A> G]; [6109 A> G]，p。（S2037G））由于其在動力蛋白重鏈中的功能而被優(yōu)先化，盡管沒有報道血緣關(guān)系。其他基因的變異如已知DNAL1（OMIM：610062），DNAI1（OMIM：604366）和DNAH11（OMIM：603339），其編碼動力蛋白區(qū)室，引起類似于反轉(zhuǎn)的表型。關(guān)于DNHD1的確切功能知之甚少。據(jù)報道，它是智力殘疾的候選基因[ 30 ]。家庭12出現(xiàn)腸閉鎖復(fù)發(fā)。DNA只能從一個孩子那里獲得三重分析。ES在4種不同基因（CASZ1，PLEKHM2，COL5A1和TTC28）中檢測到復(fù)合雜合性，但僅在TTC28中檢測到變異（c。[3638 A> G]; [c.794 A> C]，p。（D1213G）;（K265T））預(yù)測疾病相關(guān)并且在物種間高度保守。我們優(yōu)先考慮TTC28，因為TTC7A（OMIM：609332）中的變體（同一基因家族的成員）導(dǎo)致常染色體隱性胃腸道缺陷，并且在人類纖毛病中報道了TTC21B（OMIM：612014）中的變體。

討論

在我們高度選擇的具有結(jié)構(gòu)異常的胎兒系列中，解釋胎兒表型的已知疾病基因中疾病相關(guān)變體的總體初級檢出率為21％。對于這些家庭，可以提供有關(guān)預(yù)后和復(fù)發(fā)風(fēng)險以及生育選擇的信息，例如產(chǎn)前診斷或植入前遺傳學(xué)診斷，可以進一步懷孕。其它研究報道的10-21％[檢測率4，31，32，33 ]，但是，納入標準和方法在所有研究中包括我們的是高度異質(zhì)的，因此限制可比性。在確定新候選基因KIF14中變體的疾病關(guān)聯(lián)后，我們的檢出率增加和CENPF通過其他不相關(guān)的影響患者的調(diào)查，以及功能和動物模型研究[ 11，13]。鑒于agnathia-otocephaly和Meckel-Gruber綜合征等臨床診斷明顯，Apert綜合征的表現(xiàn)不典型，因為顱縫早閉癥是相應(yīng)的出生后表型的關(guān)鍵臨床癥狀，在早期發(fā)育階段無法被認識，因此阻礙了靶向分子遺傳測試。這種反向表型強調(diào)了將胎兒表型作為發(fā)育時間變量的重要性。在另外6個家族中發(fā)現(xiàn)的候選變異不會立即產(chǎn)生臨床影響，但可能會指導(dǎo)未來尋找進一步受影響的患者和進行確證證據(jù)的功能研究。特別是，PIGW變體之間可疑的因果關(guān)系對于Fryns綜合征表型，KIF4A作為X連鎖腦積水的L1CAM途徑中的參與者和SMAD3中的變體由于Loeys-Dietz頻譜的嚴重終結(jié)，除了正式的變異評估之外，還強調(diào)了臨床和發(fā)育遺傳學(xué)評估的重要性，這可能導(dǎo)致agnathia-otocephaly。類似地，所檢查的約三分之一胎兒的表型，包括家族10,11和12，使人聯(lián)想到某些類型的纖毛病，其與胚胎發(fā)育中的纖毛發(fā)生和纖毛功能中暗示的途徑的基本作用相容。所鑒定的十二種病癥中有九種可能在常染色體隱性遺傳后發(fā)生，這可能部分反映了招募偏倚，包括表型復(fù)發(fā)的家族。然而，胚胎致死小鼠模型表明，常染色體隱性遺傳可能在具有早期致死性的表型中起重要作用。鑒定KIF14導(dǎo)致致死性纖毛異常模式的變體突出了研究這種極端表型對于人類疾病基因的主要描述的重要性，代表了等位基因可存活的出生后疾病的嚴重表型譜。大規(guī)模項目，如國際小鼠表型分型聯(lián)盟（IMPC）生產(chǎn)敲除小鼠品系將是支持新型人類疾病基因表征的重要資源。在我們無法描述一個引人注目的候選基因的七個家庭中的四個家庭中，胎兒出現(xiàn)了孤立異常的復(fù)發(fā)（補充表  S1））。這支持了對其他人的觀察以及之前針對CNV的產(chǎn)前微陣列研究，即在存在多個異常時更可能發(fā)現(xiàn)單基因病因。除了胎兒表型分析和外顯子組分析的多重限制外，多因素或多基因遺傳或表觀遺傳機制仍然是一種可能的解釋。需要更多的研究來探索全基因組測序在孤立異常中的效用，特別是當存在表型復(fù)發(fā)時，可能還暗示在產(chǎn)前期具有不完整表型呈現(xiàn)的隱性病癥。盡管人們已經(jīng)意識到調(diào)查這些家族的重要性，但是在產(chǎn)前領(lǐng)域中闡明候選變體的致病性是招募具有相同表型的其他無關(guān)胎兒是最重要的公認挑戰(zhàn)之一。產(chǎn)前表型可能是不精確的，并且通常不會因各種原因進行尸檢，從而損害表型 - 基因型比較和收集大量類似受影響的胎兒。潛在候選變異體的功能分析和適當?shù)淖凅w特異性動物模型的產(chǎn)生需要專業(yè)化和重要的資源。然而，當變體的解釋繼續(xù)僅依賴于出生后患者的經(jīng)歷時，產(chǎn)前ES的當前診斷產(chǎn)量可能仍然有限。在圍產(chǎn)期招募患者可能會提高父母的期望，并且需要徹底討論當前私人變體解釋的限制。然而，使用ES作為整合精確胎兒表型描述的發(fā)現(xiàn)工具，我們有助于進一步了解胎兒生命特有的改變的發(fā)育途徑。招募其他家庭和變異效應(yīng)研究將是強制性的，以確認因果關(guān)系和了解疾病機制。除了在早期人類發(fā)育中獲得關(guān)于生物機制的知識之外，這將允許從長遠角度提高產(chǎn)前ES的效用，并且更多家庭將從這一敏感領(lǐng)域的診斷確定性中受益。并且需要徹底討論當前私人變體解釋的局限性。然而，使用ES作為整合精確胎兒表型描述的發(fā)現(xiàn)工具，我們有助于進一步了解胎兒生命特有的改變的發(fā)育途徑。招募其他家庭和變異效應(yīng)研究將是強制性的，以確認因果關(guān)系和了解疾病機制。除了在早期人類發(fā)育中獲得關(guān)于生物機制的知識之外，這將允許從長遠角度提高產(chǎn)前ES的效用，并且更多家庭將從這一敏感領(lǐng)域的診斷確定性中受益。并且需要徹底討論當前私人變體解釋的局限性。然而，使用ES作為整合精確胎兒表型描述的發(fā)現(xiàn)工具，我們有助于進一步了解胎兒生命特有的改變的發(fā)育途徑。招募其他家庭和變異效應(yīng)研究將是強制性的，以確認因果關(guān)系和了解疾病機制。除了在早期人類發(fā)育中獲得關(guān)于生物機制的知識之外，這將允許從長遠角度提高產(chǎn)前ES的效用，并且更多家庭將從這一敏感領(lǐng)域的診斷確定性中受益。使用ES作為整合精確胎兒表型描述的發(fā)現(xiàn)工具，我們有助于進一步了解胎兒生命特有的改變的發(fā)育途徑。招募其他家庭和變異效應(yīng)研究將是強制性的，以確認因果關(guān)系和了解疾病機制。除了在早期人類發(fā)育中獲得關(guān)于生物機制的知識之外，這將允許從長遠角度提高產(chǎn)前ES的效用，并且更多家庭將從這一敏感領(lǐng)域的診斷確定性中受益。使用ES作為整合精確胎兒表型描述的發(fā)現(xiàn)工具，我們有助于進一步了解胎兒生命特有的改變的發(fā)育途徑。招募其他家庭和變異效應(yīng)研究將是強制性的，以確認因果關(guān)系和了解疾病機制。除了在早期人類發(fā)育中獲得關(guān)于生物機制的知識之外，這將允許從長遠角度提高產(chǎn)前ES的效用，并且更多家庭將從這一敏感領(lǐng)域的診斷確定性中受益。

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