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1 天津大学儿童医院（天津市儿童医院），儿科研究所, 天津 300134

2 天津大学儿童医院（天津市儿童医院），特需病房, 天津 300134

3 天津大学儿童医院（天津市儿童医院），儿童罕见病诊疗中心, 天津 300134

罕见病指一类发病率低、发病机制复杂、病情严重，进展迅速的单病种疾病。多数罕见病有遗传背景，在儿童期即可发病。关注遗传相关儿童罕见病，早期诊治，可有效延缓病程，改善患儿生存质量。得益于各类实验技术的惠及，很多罕见病得以确诊，但不容忽视的是罕见病的诊断仍缺乏广泛认识。该文总结遗传相关儿童罕见病目前的实验室诊断技术，以期为该类疾病的诊治提供线索，有助于遗传相关儿童罕见病的理论认识和精准医疗。

Rare diseases refer to a group of single diseases with low incidence rates, complex pathogeneses, severe disease conditions, and rapid progression. Most rare diseases have a genetic background and may occur in childhood. Paying attention to the rare genetic diseases in children and performing early diagnosis and treatment can effectively delay the course of disease and improve the quality of life of children. Many rare diseases can be diagnosed with the help of various experimental techniques, but the diagnosis of rare diseases is still not widely understood. This article summarizes the laboratory diagnostic techniques currently used for rare genetic diseases in children, so as to provide clues for the diagnosis and treatment of such diseases and help to enhance the theoretical understanding and precise medical treatment of rare genetic diseases in children.

罕见病，又称“孤儿病”，即一类发病率低的单病种疾病。目前全球发现的罕见病有5 000~8 000种，约80%被认为具有遗传背景，由于病种繁多，罕见病患者达总人口数的3%~7%，其中50%以上为儿童［1-2］。我国每年新出生的罕见病患儿超过20万［3］，近80%在儿童期起病，发病机制多与遗传相关，可造成多系统严重损害，约1/3的患儿生命周期不超过5岁［4］。由此可知，遗传相关儿童罕见病的规范诊疗是罕见病医疗事业的起步重点。目前，遗传相关儿童罕见病临床诊治方面存在诸多不足，早期诊疗困难、医疗保障有限、随访信息及科研数据缺失等。因此，以遗传相关儿童罕见病为主题，儿科从业人员为重点，规范诊疗为目的的医药卫生事业亟待受到重视［5］。本文总结实验室诊断技术在遗传相关儿童罕见病中的应用，旨在为该类疾病的诊治提供依据，增强遗传相关儿童罕见病的理论认知和精准医疗。

多数罕见病的发病机制遵循孟德尔遗传定律。据在线人类孟德尔遗传数据库（https://omim.org/statistics/geneMap）统计，截至2022年12月2日已明确6 218种单基因疾病表型，涉及4 355个致病基因。然而，通过传统的基因检测手段实现的儿童罕见病诊断不足10%［6-7］。

G显带核型分析于20世纪60年代问世，分辨率为5~7 Mb，是广泛应用于临床一线的细胞遗传学技术，针对染色体数目/结构异常、多态性改变、易位/倒位、嵌合、衍生等。儿童常见的疾病如13三体综合征、18三体综合征、唐氏综合征、Turner综合征、克兰费尔特综合征（Klinefelter syndrome）等，多由于染色体数目异常被识别。实验操作便捷，可直观呈现细胞遗传物质全貌，在全基因组范围内检测染色体重排。但实验周期长，分辨率低，不能检测出染色体微小片段的缺失及重复［8］。

荧光标记原位杂交（fluorescence in situ hybridization）按照碱基互补配对原则实现标记探针与待测样本的核酸序列原位杂交，靶向检测染色体数量、三维空间结构变异，如缺失、易位等。该技术无需细胞培养步骤，实验周期短。主要应用于常见染色体非整倍体的快速产前诊断；对产前（或出生后）核型分析结果异常，但无法判断异常染色体片段的来源或性质者，进行靶向染色体的验证。与G显带核型分析相比，荧光标记原位杂交分辨率提高，为2~6 Mb，技术标准化，便于临床广泛应用。但该技术有一定局限性：受特异性探针的制约，仅能提供有限染色体信息，未应用于非常见非整倍体染色体数目或结构异常的疾病；某些杂合性缺失或单亲二倍体不易检出；检测结果正常不能除外其他因素的胎儿出生缺陷等［9］。

染色体微阵列分析（chromosomal microarray analysis，CMA）是针对染色体组微小缺失/重复等不平衡重排因素进行全基因组高分辨检测。根据芯片设计与检测原理的区别，CMA技术分为两类：基于微阵列的比较基因组杂交（array-based comparative genomics hybridization，aCGH）技术和单核苷酸多态性微阵列（single nucleotide polymorphism array，SNP array）技术。CMA能发现额外的、有临床意义的拷贝数变异（copy number variant，CNV），是目前针对产前超声提示胎儿结构异常者最有效的遗传学诊断方法，可实现对无法确认产前核型结果异常片段的来源或性质者DNA水平的精细分析［10］。aCGH技术对致病性CNV的检出率比G显带核型分析高10%以上，被国际细胞基因组芯片标准协作组（International Standards for Cytogenomic Arrays Consortium）推荐作为对原因不明的发育迟缓、智力障碍、多种畸形及孤独症谱系障碍患者的首选一线检测技术［11］。SNP array除能检出CNV外，还可检测出大多数的单亲二倍体和三倍体。CMA检测性能为>1 kb的CNV，实现了通量及分辨率的多层优越。然而，CMA仍有其应用困境，难以检测染色体平衡易位/倒位、