细胞遗传学的研究初期是通过核型分析检测到染色体水平的总拷贝数改变，随着高分辨率检测技术的发展，其基因组水平的拷贝数变化也越来越多地被检测。例如FISH技术帮助我们提高了对较小的拷贝数变异检测的分辨率，使我们可以观察到核型分析下无法检测到的亚显微拷贝数变化。当前，最广泛使用的诊断技术包括基于扩增的PCR，基于杂交的FISH、CGH、SNP array和基于高通量测序的CNV-seq等，这些技术在灵敏度、通量和分辨率上各有所不同，进行遗传咨询前需对各类遗传检测技术原理有充分了解。

一、染色体基因芯片技术

2004年，医学遗传学实验室开始使用染色体微阵列分析（Chromosomal Microarray Analysis， CMA）作为人类全基因组分析的一种方法，并且对怀疑基因组异常的个体进行了检测。这种技术是细胞遗传学领域中第一个可以一次性检测全基因组拷贝数变异（Copy Number Variations，CNV）的技术。当时使用的是分辨率为1Mb的基于细菌人工染色体（Bacterial Artificial Chromosome， BAC）探针的比较基因组杂交微阵列芯片（array-based Comparative Genomic Hybridization，array CGH）。染色体微阵列技术代表所有以微阵列为技术基础的基因组拷贝数分析技术，包括基于比较基因组杂交的微阵列芯片（array CGH）和基于单核苷酸多态性的微阵列芯片（Single Nucleotide Polymorphism array，SNP array）。其中array CGH是最先发展并被广泛应用的微阵列技术，它是在CGH技术基础上发展起来的，其次是SNP array技术，它在对人类基因组变异检测的基础上增加了单核苷酸多态性的信息数据。

2006年，CMA技术开始被用于对产前诊断实验室中未培养的羊水细胞进行试验性的检测。随着研究病例的积累，CMA的应用逐步从“产后”走向“产前”，染色体分析也从显微水平迈向亚显微水平。CMA技术的主要优势是可以在全基因组范围内检测基因组片段的缺失与扩增，即拷贝数变异。这种技术集中了分子遗传学和细胞遗传学诊断方法的许多优点，现在已被广泛应用于人类遗传学研究和遗传病的诊断。但CMA技术与染色体显带技术相比，仍然具有它的局限性，即不能检测染色体平衡重组导致的结构异常，如平衡的相互易位、罗伯逊易位、倒位等，但这并不影响CMA成为一种伟大的技术，它给细胞遗传学领域带来了革命性的突破，它的出现使染色体分析迅速进入了高通量、高分辨率、高敏感性、自动化的时代，大量的染色体微重复/微缺失综合征从基因组水平上得到确认，如Williams-Beuren综合征、Wolf-Hirschhorn综合征等，遗传病的研究和诊断从此进入了精准医学的范畴。

二、拷贝数变异测序（CNV-seq）技术

近年来，二代测序（高通量测序）技术开始应用于细胞遗传学领域。它主要通过大规模并行测序获取全基因组DNA序列信息，然后使用生物信息学分析获得全基因组拷贝数信息。该方法从概念上源自array CGH技术，通过特定统计模型对观察到的拷贝数比率进行置信度评估。CNV-seq使用对照的参考基因组作为模板，并使用低覆盖度的高通量测序数据，将这些高通量测序的数据通过参考基因组上的序列比对进行映射。使用滑动窗口方法来分析映射的区域，并通过计算每个窗口中每个个体的测序读取次数来分析拷贝数变异，并计算其随机发生的概率。

2011年，Talkowski ME等将二代测序技术用于对染色体平衡重排、基因突变及CNV的遗传研究和临床诊断。二代测序仅用于拷贝数变异的检测时，被简写为CNV-seq技术。国内学者梁德生等在2014年发表的文章中，评价了该技术的检测效果，认为CNV-seq技术的检测结果同样可以提供全基因组拷贝数异常的信息，包括染色体片段大小以及位置等信息，对于染色体病的检测效果与SNP array基本等同。我们可以预见，未来随着测序技术的发展，测序成本进一步下降，测序深度进一步提高，CNV-seq技术作为细胞遗传学大家庭的新成员，将会有更广阔的应用前景。

由于基因组检测的复杂性，促使基于微阵列进行产前检测之前需要对患者进行遗传咨询。遗传咨询为患者提供了一个了解CMA技术的优点和局限性的机会，从而根据他们的个人态度，就测试的适当性做出明智的决定。当在CVS或羊膜穿刺术咨询后进行CMA产前诊断时，建议由遗传咨询师、遗传学家或其他具有适当遗传咨询专业知识的专业人员进行遗传咨询。

进行产前遗传咨询的范围需涵盖多个领域。随着无创胎儿DNA的非侵入性产前检测NIPT的爆炸式发展，遗传咨询的一部分内容很可能将致力于解释NIPT有限但强大的筛查潜力，和CMA可以诊断的基因组异常之间的差异。虽然大多数CMA结果都是明确的，但小部分结果认为是临床意义未明，测试前应对这些问题进行系统的遗传咨询。遗传咨询还应解释表型异质性的概念（由于不同基因导致的可变外显率），其中疾病的严重程度可以从明显正常到严重。当遇到这种情况时，患者应意识到虽然他们自己可能携带相同的CNV，该疾病的临床表型可能在胎儿中无法预测。其他咨询中还应提到，某些CNV与神经认知疾病的易感性有关，如孤独症和精神分裂症，以及在某些情况下可能发现与检测指征无关的晚发性疾病。最重要的是，受检者应了解根据其适应范围原因发现具有临床意义的CNV的可能性，还需要包括发现临床意义不确定的CNV可能。

专家提示

① 在基因芯片的检测报告结果中，对于检测出明确致病性或者可能致病的基因组拷贝数改变，进行遗传咨询时需告知其未来可能发生的临床疾病表型，以及针对性的临床措施；还需告知对父母行染色体或基因芯片家系分析的必要性，以便判断其变异来源从而预测再次生育时的再发风险。鉴于基因组检测报告的复杂性，建议由遗传咨询师、遗传学家或其他具有适当遗传咨询专业知识的专业人员进行遗传咨询。

② 大多数基因组变异是新发突变所导致的，其再发风险较小。但为排除部分染色体变异和生殖系嵌合导致的可能，再次生育时需遗传咨询并行产前诊断。对于发现女性X染色体上的涉及剂量敏感基因的CNV，由于部分女性可能会因莱昂化的偏倚而表现出X连锁疾病相关症状，遗传咨询时需告知其相关自身以及出生缺陷发生的风险。

③ 当检测报告发现临床意义未明的变异时，可能需回访受检者相关表型并进行片段来源的家系分析，进一步检测前建议到当地专业的产前诊断中心、遗传咨询门诊进行系统的遗传咨询。