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目的： 探索基于母体血浆目标区域测序、单体型分析脊肌萎缩症(spinal muscular atrophy,SMA)的无创产前基因检测(non-invasive prenatal testing,NIPT)在临床应用的可行性. 材料与方法： 1、收集2014年11月至2016年5月就诊于广州医科大学附属第三医院产前诊断与胎儿医学中心的有生育SMA患儿高风险的家系,包括夫妻双方或一方家族中曾出现过SMA患儿、夫妻双方均为SMA携带者或夫妻双方曾生育过SMA患儿/可疑SMA患儿的家系,共73例. 收集父母外周血,有先证者的需抽取先证者外周血,处于妊娠期的应抽取孕11周以后的孕妇外周血,进行产前诊断的家系还应留取胎儿绒毛膜绒毛/羊水样本. 2、详细记录家系的临床资料,包括夫妻双方及先证者的姓名、出生日期、年龄、联系电话、孕妇的孕产史、末次月经、受孕方式、既往病史、有无不良孕产史、釆样日期、釆样时孕周以及先证者基本情况(包括发病年龄、发病时基本情况、诊疗经过、是否夭折及目前情况等). 3、设置纳入和排除标准,从所有样本中选取生育过SMA患儿,母亲再次处于妊娠期且计划行产前诊断的家系24例.分离出母体血浆,并提取母体血浆游离胎儿DNA及父母和先证者全血基因组DNA. 4、利用目标序列捕获、高通量测序和高级生物信息学分析技术,首先通过对父母及先证者外周血基因组DNA样品进行目标区域捕获测序,获得夫妻双方与致病位点连锁的单体型信息.而后在亲本单体型的辅助下,通过对母体血浆数据中各个信息可供单核苷酸多态性(SNP)位点的分析及统计,建立隐马尔可夫模型(HMM),推断胎儿在SMN1基因区域胎儿从父母获得的单体型是否与先证者一致. 5、通过介入性操作获取胎儿绒毛/羊水样本,提取胎儿遗传物质并进行SMA基因MLPA检测,验证无创血浆单体型分析结果的准确性. 结果： 1、2014年11月至2016年5月,一共收集了有生育SMA患儿高风险的家系73例,其中29例家系样本齐全,包含了整个家系的样本,包括孕妇血浆、夫妻双方外周血、先证者外周血以及胎儿绒毛/羊水样本;余44例家系缺少先证者的外周血样本;其中还包括12例家系缺少父亲的外周血样本. 2、纳入NIPT研究的共有24个家系,参与研究的孕妇平均预产期年龄为30.58±4.85岁(24-43岁),NIPT抽血平均孕周为14.24±4.68周(11+2-32+6周).所有先证者均行MLPA检测确定为SMN1基因exon7和/或exon8的纯和缺失. 3、所有24个家系基因组DNA及血浆DNA均成功完成了目标区域捕获测序,其平均捕获特异性和至少20倍层目标区域覆盖度分别为45.27%(23.06%-45.27%,标准差10.62%)和98.44%(70.95%-99.77%,标准差3.41%).所有家系基因组DNA的平均测序深度达168.97倍层(30.18-379.36倍层,标准差68.49倍层),总的血浆DNA平均测序深度达248.16倍层(75.93-453.03倍层,标准差91.83倍层) 4、母体血浆游离胎儿DNA浓度范围从4.74%至18.15%(平均10.78%,标准差3.48%) 5、本次NIPT主要针对最常见的SMA基因型,即SMN1基因第7、8号外显子的缺失检测,24例家系均成功完成了亲本单体型的构建,结合母体血浆目标区域单体型分析预测的胎儿SMA基因型中,共检出患胎5例,携带者7例,其余12例为正常.与绒毛或羊水MLPA检测结果的一致率为95.83%. 结论： 基于母体血浆目标区域测序、单体型分析无创产前检测胎儿SMA风险的方法准确、安全,对于有先证者存活的SMA家系进行无创性产前检测SMA有一定的可行性.