串联质谱仪遗传代谢病筛查氨基酸代谢病
贵阳地区新生儿遗传代谢疾病串联质谱技术筛查分析
４０４１中国计划生育学杂志２０２２年６月第３０卷第６期㊀C h i n JF a m P l a n n,V o l．３０,N o．６,J u n e２０２２临床分析 贵阳地区新生儿遗传代谢疾病串联质谱技术筛查分析杨㊀雪㊀李林洁㊀张晓怡㊀刘兴宇㊀汤贤英∗贵州省贵阳市妇幼保健院(５５０００３)摘㊀要㊀目的:分析串联质谱初筛新生儿遗传代谢疾病情况.方法:２０１５年１１月１６日 ２０１９年１２月３１日来自于贵阳地区新生儿干血滤纸片样本１０５７４２例,均行氨基酸与酰基肉碱谱(１１种氨基酸㊁３０种酰基肉碱㊁游离肉碱和琥珀酰丙酮)串联质谱技术检测,筛查多种遗传代谢病,统计分析不同时期㊁不同地区初筛阳性率,分析初筛阳性新生儿特征.结果:新生儿多种遗传代谢病串联质谱筛查初筛阳性１４１３例,初筛阳性率为１．３４％;共确诊１４例患有遗传代谢疾病,群体患病率１/７５５３.不同年份中２０１８年初筛阳性率相对较高,阳性率为２．４０％;从送样地市来看,以贵阳市西部㊁北部较高,东部㊁南部相对较低.回归分析,早产㊁低体重儿是初筛阳性新生儿特征因素.结论:贵阳地区新生儿多种遗传代谢病有一定患病率,初筛阳性率在不同年份㊁地区有一定不同,早产儿㊁低体重儿初筛阳性率较高,应加强串联质谱新生儿多种遗传代谢病筛查,从而尽早发现㊁诊断和治疗疾病.关键词㊀新生儿;遗传代谢病;串联质谱技术;筛查;特征A n a l y s i s o f s c r e e n i n g r e s u l t s o f n e o n a t a l g e n e t i cm e t a b o l i c d i s e a s e s b y t a n d e m m a s s s p e c t r o m e t r i c t e c h n i q u e i nG u i y a n g a r e aY A N G X u e,L IL i n j i e,Z HA N G X i a o y i,L I U X i n g y u,T A N G X i a n y i n gG u i y a n g M a t e r n a l a n dC h i l d H e a l t hC a r eH o s p i t a l,G u i z h o uP r o v i n c e,５５０００３A b s t r a c t㊀O b j e c t i v e:T o e x p l o r e t h e p r e l i m i n a r y s c r e e n i n g s i t u a t i o no fn e o n a t a l g e n e t i cm e t a b o l i cd i s e a s e sb y t a n d e mm a s s s p e c t r o m e t r i c t e c h n i q u e．M e t h o d s:T h e d r y b l o o d f i l t e r p a p e r s a m p l e s o f１０５,７４２n e w b o r n s i nG u i y a n g a r e a f r o mN o v e m b e r１６,２０１５t oD e c e m b e r３１,２０１９w e r e c o l l e c t e d,a n d t a n d e m m a s s s p e c t r o m e t r i c t e c h n i q u e o f a m i n o a c i d a n da c y l c a r n i t i n e p r o f i l e s(１１k i n d so f a m i n oa c i d s,３０k i n d so f a c y l c a r n i t i n e,f r e eC a r n i t i n e,a n ds u c c i n y l a c e t o n e)w e r ep e r f o r m e d t o s c r e e na v a r i e t y o f g e n e t i cm e t a b o l i c d i s e a s e s o f t h e s e n e w b o r n s．T h e p o s i t i v e r a t e s o f i n i t i a l s c r e e n i n g o ft h en e w b o r n s d u r i n g d i f f e r e n t p e r i o d s a n d f r o md i f f e r e n t r e g i o n sw e r e s t a t i s t i c a l l y a n a l y z e d,a n d t h e c h a r a c t e r i s t i c so ft h en e w b o r n sw i t h p o s i t i v e r e s u l t s i n i n i t i a l s c r e e n i n g w e r e a n a l y z e d．R e s u l t s:T h e r ew e r e１４１３n e o n a t e sw i t hm u l t i p l ep o s i t i v e g e n e t i cm e t a b o l i c d i s e a s e s s c r e e n e db y t a n d e m m a s s s p e c t r o m e t r i c t e c h n i q u e,a n d t h e p o s i t i v e r a t ew a s１．３４％．At o t a l o f１４n e o n a t e sw e r e d i a g n o s e dw i t h g e n e t i cm e t a b o l i c d i s e a s e s,a n d t h e p o p u l a t i o n p r e v a l e n c ew a s１/７５５３．T h es c r e e n i n gp o s i t i v e r a t e o f t h e n e o n a t e s i n e a r l y２０１８w a s２．４０％,w h i c hw a s r e l a t i v e l y h i g h i n d i f f e r e n t y e a r s．I n t h e n eＧo n a t e s f r o md i f f e r e n t p r e f e c t u r e sa n d m u n i c i p i a,t h e p o s i t i v er a t e i n w e s t e r na n dn o r t h e r no fG u i y a n g w e r eh i g h e r,w h i l ew h i c h i n t h e e a s t e r na n d s o u t h e r n o fG u i y a n g w e r e l o w e r．R e g r e s s i o n a n a l y s i s s h o w e d t h a t t h e p r e t e r mb i r t h a n dt h e l o wb i r t hw e i g h t o f t h en e o n a t e sw e r e t h ec h a r a c t e r i s t i c f a c t o r so f t h e p o s i t i v en e o n a t e s i n p r e l i m i n a r y s c r e e n i n g．C o n c l u s i o n:T h e r e a r e c e r t a i n p r e v a l e n c e o f t h e n e o n a t a lm u l t i p l e g e n e t i cm e t a b o l i c d i s e a s e s i n n e o n a t e s i nG u i y a n g a r eＧa．T h e p o s i t i v e r a t e o f n e o n a t a l g e n e t i cm e t a b o l i c d i s e a s e s d u r i n g t h e i n i t i a l s c r e e n i n g o f t h e s e n e o n a t e s b o r n i n d i f f e r e n ty e a r a n d f r o md i f f e r e n t r e g i o n s i s d i f f e r e n t,a n dw h i c ho f t h e p r e m a t u r e i n f a n t s o r t h e l o w w e i g h t n e o n a t e s a r e h i g h e r．T h e r e f o r e,t a n d e m m a s s s p e c t r o m e t r i c t e c h n i q u e s h o u l db e s t r e n g t h e n e d t o s c r e e nm u l t i p l e g e n e t i cm e t a b o l i cd i s e a s e so f t h en e o n a t e s,s o a s t od e t e c t,d i a g n o s e,a n d t r e a t t h e s e d i s e a s e s a s s o o na s p o s s i b l e．K e y w o r d s㊀N e o n a t e s;G e n e t i cm e t a b o l i c d i s e a s e s;T a n d e m m a s s s p e c t r o m e t r i c t e c h n i q u e;S c r e e n i n g;C h a r a c t e r i s t i cD O I:１０．３９６９/j．i s s n．１００４ ８１８９．２０２２．０６．０４１基金项目:２０１９年贵州省卫生健康委科学技术基金项目(g z w j k j２０１９ １ １９８)收稿日期:２０２０ １２ ０４㊀修回日期:２０２０ １２ ２５∗通信作者:６７０６４５７９４＠q q．c o m㊀㊀遗传代谢病是因基因突变导致的细胞膜功能异常和酶缺陷,不仅易造成机体生化代谢紊乱,还可造成终身残疾,诱发不可逆神经系统损伤,严重影响出生人口素质[１].项东顺[２]研究显示,早发现㊁早诊断㊁早治疗是筛查新生儿患病的重要途径.串联质谱筛查实现了多种疾病检测,可提高实验效率性和准确性,从而尽早发现基因缺陷,最大程度上降低该病危害[３].虽然串联质谱推广价值较高,但在应用过程中可受到采血时间㊁营养摄入㊁新生儿成熟度及新生儿代谢状态等多种因素影响,出现阳性漏筛,干扰了临床结果判读[４].目前串联质谱对新生儿遗传代谢疾病监测作用已得到临床证实,但影响初筛阳性率因素研究较少.本文回顾性分析了新生儿遗传代谢疾病初筛情况,分析初筛阳性新生儿特征,为提高本地区出生缺陷干预水平提供参考.１资料与方法１．１资料来源经本院伦理委员会审批,收集２０１５年１１月１６日 ２０１９年１２月３１日来自于贵阳地区新生儿干血滤纸片样本１０５７４２例及临床资料,剔除缺失及错误数据.１．２检测方法①仪器设备:主要设备WA T E R S X E V O T Q D;P e r k i n E l m e r非衍生化多种氨基酸㊁肉碱和琥珀酰丙酮测定试剂盒;数据来源博圣信息管理系统.②样本采集:采集新生儿足跟外侧或内侧血液标本,制作成滤纸干血片(直径＞８mm),自然通风晾干,４ħ保存,送检.③串联质谱筛查:使用全自动打孔仪取圆形血片(直径３．２mm),放入９６孔V底微孔板中,加入内标工作液(１００μl),置４５ħ４５m i n震荡孵育,转移至无包被洁净微孔中,封板检测.对可疑阳性标本复查１次,若复查结果与第一次相同需召回再次复查;若第一次检测结果高于截断值需复查;对复查结果异常者行基因检测或气相色谱检测,确诊疾病.１．３观察指标分析２０１５ ２０１９年㊁不同地区初筛阳性率,对比初筛阳性组和阴性组新生儿性别㊁出生孕周㊁出生体重情况.１．４统计学处理采用S P S S２０．０统计学处理.计数资料用(％)表示,χ２检验;采用二元l o g i s t i c回归分析.检验水准a＝０．０５.２结果２．１新生儿遗传代谢病筛查２０１５年１１月１６日 ２０１９年１２月３１日累计初筛新生儿１０５７４２例,男性５６２８１例,女性４９４２８例;胎龄＞４２周６４６例,３７~４１周１０１２９５例,＜３７周３４５０例;出生体重ȡ４０００g４６４８例,２５００g~３９９９g９４５００例,＜２５００g３０３６例.正常１０４３２９例;阳性１４１３例,初筛阳性率１．３４％.初筛阳性召回率７０．２８％,确诊１４例,总发病率１/７５５３.１４例中,苯丙酮尿症４例(０．３８/万)㊁短链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症３例(０．２８/万)㊁异丁酰辅酶A脱氢酶缺乏症２例(０．１９/万)㊁原发性肉碱缺乏症２例(０．１９/万),中链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症㊁短链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症㊁酪氨酸血症I型各１例,发生率均为０．０９/万.２．２疾病高发基因突变类型苯丙酮尿症:苯丙氨酸羟化酶基因;异丁酰辅酶A脱氢酶缺乏症:乙酰辅酶A脱氢酶８基因c．２８６G ＞A㊁c．８８７G＞A㊁c．２８９G＞A和c．９０４C＞T;原发性肉碱缺乏症:人源重组蛋白P０１基因c．１１９５C＞T;中链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症:重组人中链酰基辅酶A 脱氢酶基因c．６６８T＞C㊁c．１２４７T＞C;短链酰基辅酶A 脱氢酶缺乏症:短链酰基辅酶A脱氢酶基因c．１１４８G ＞A㊁c．１０７２G＞A;c．９８１_９８３d e l G A C和c．１０３１A＞G;A C A D S B基因c．１１６５A＞G;酪氨酸血症I型:延胡索二酰乙酰乙酸酶基因c．５０９G＞T等.２．３不同年份、不同地区初筛情况２０１５ ２０１９年新生儿遗传代谢疾病初筛阳性率分别为１．１５％(６２/５３９６)㊁０．６３(１９２/３０４８８)㊁０．８８％(１９９/２２６１７)㊁２．４０％(５３１/２２１２５)㊁１．７１％(４２９/２５１１６).来自于贵阳市北部㊁西部地区(白云区㊁清镇市㊁修文县)初筛阳性率相对较高;东部㊁南部地区(南明区㊁开阳县㊁花溪区)初筛阳性率相对较低;观山湖区虽地处贵阳市西部但初筛阳性率较低.见表１.５０４１中国计划生育学杂志２０２２年６月第３０卷第６期㊀C h i n JF a m P l a n n,V o l．３０,N o．６,J u n e２０２２表１㊀贵阳市不同地区新生儿遗传代谢疾病初筛阳性情况分布[例(％)]地区例数初筛阳性地区例数初筛阳性白云区３０４８８６(２．８２)清镇市５１２２１１９(２．３２)观山湖区３０５９３６(１．１８)乌当区７９４１５(１．８９)花溪区６０３１９４(１．５６)息烽县３０１４５６(１．８６)开阳县４２８１５８(１．３５)修文县３７２３７８(２．１０)南明区７２９９１７９９(１．０９)合计１０５７４２１０４３２９(１．３４)２．４初筛阳性与阴性新生儿基本资料初筛阳性与阴性新生儿性别无差异(P＞０．０５),出生孕周㊁新生儿出生体重有差异(P＜０．０５).见表２.表２㊀初筛阳性与阴性新生儿基本资料比较[例(％)]基本资料例数阳性组(n＝１４１２)阴性组(n＝１０４２９７)χ２P性别０．０５２０．８３０㊀㊀男性５６２８１７５６(５３．５)５５５２５(５３．２)㊀㊀女性４９４２８６５６(４６．５)４８７７２(４６．８)孕周４４．１３３＜０．００１㊀㊀＜３７３４５０９０(６．４)３３６０(３．２)㊀㊀３７~４１１０１２９５１３０７(９３．０)９９９８８(９６．２)㊀㊀＞４２６４６８(０．６)６３８(０．６)出生体重４１．７２６＜０．００１㊀㊀＜２５００g２０７５５６(５．７)２０１９(２．５)㊀㊀２５００g~３９９９g７１５６２８４２(８５．５)７０７２０(８８．７)㊀㊀ȡ４０００g３５６９４４(４．５)３５２５(４．４)２．５二元l o g i s t i c回归分析以 初筛是否阳性 作为因变量(１＝初筛阳性;０＝初筛阴性),将 出生孕周㊁新生儿体重 为自变量,纳入二元l o g i s t i c回归模型.结果显示,早产㊁低体重儿为遗传代谢病新生儿特征因素(P＜０．０５).见表３㊁表４.表３㊀因素变量赋值变量自变量赋值Y初筛结论阳性＝１,阴性＝０X１出生孕周早产＝１;足月＝０X２新生儿体重低体重儿＝１;正常＝０表４㊀l o g i s t i c回归分析变量B S．E．W a l d自由度P O R９５％C IE X P(B)下限㊀㊀㊀㊀上限㊀早产０．４８８０．１３６１２．９０３１＜０．００１１．６２９１．２４８２．１２６低体重儿０．４６３０．１０５１９．４８７１＜０．００１１．５８９１．２９３１．９５１３讨论遗传代谢病主要是因基因突变导致体内受体㊁膜㊁蛋白㊁代谢酶发生异常病变,引发一系列临床症状[５ ６].多发生在婴幼儿期和新生儿期,若处理不及时可造成脑部和神经系统损伤,影响新生儿健康生长发育[７ ８].串联质谱技术是目前筛查遗传代谢病常用方法,为疾病确诊㊁拟定治疗方案提供科学依据,实现一次检测多种疾病的目的[９ １０].封纪珍[１１]研究显示,串联质谱技术能够及时筛查出原发性肉６０４１中国计划生育学杂志２０２２年６月第３０卷第６期㊀C h i n JF a m P l a n n,V o l．３０,N o．６,J u n e２０２２碱缺乏症㊁甲基丙二酸血症㊁苯丙酮尿症等多种新生儿遗传代谢性疾病.本研究对贵阳市范围新生儿资料分析显示,２０１５ ２０１９年共初筛１０５７４２例,初筛阳性率在２０１８年相对较高.在各个送样地区中,总体而言贵阳市北部㊁西部地区初筛阳性率相对较高,而贵阳市东部㊁南部地区初筛阳性率相对较低.有学者[１２]对江津市新生儿疾病筛查结果分析显示,嘉平镇㊁几江街道㊁慈云镇㊁石门镇㊁永兴镇疾病筛出率相比于其他市区更高.说明遗传病的发生可能与不同地区㊁不同时期有关,但具体机制有待深入研究.提示临床,可通过串联质谱筛查实现 一次实验检测多种疾病 目的,为遗传代谢病筛查提供技术支持.本文分析,早产儿㊁低出生体重是初筛阳性新生儿的特征因素.低体重儿多为早产儿,可致肾上腺㊁肝脏㊁肾脏等器官功能发育不成熟[１３].为降低新生儿遗传性代谢疾病发生,需注重:①广泛开展新生儿遗传性代谢性疾病的宣传教育工作,强化家属复诊㊁就诊意识[１４];②构建新生儿疾病筛查网络㊁制定新生儿疾病筛查技术规范㊁对新生儿疾病筛查实施全面质量管理;③注重管理,一方面广泛开展串联质谱新生儿遗传代谢病筛查,另一方面积极治疗,建议有关部门在条件允许下设立项基金,以保证患病儿童及早就诊治疗.总而言之,本次调查的贵阳地区多种遗传代谢病有一定患病率,串联质谱技术筛查新生儿多种遗传代谢性疾病中有较好效果.早产儿㊁低体重儿有更高的发生可能,应高度重视早产儿㊁低体重儿筛查;加强出生缺陷防治体系,减少多种遗传代谢病带来的危害,提高出生人口素质.参考文献[１]㊀S a r aT u c c i,S i d n e y B e h r i n g e r,M a r g aS t u r m,e t a l．I m p l e m e n t aＧt i o no faf a s t m e t h o df o rt h e m e a s u r e m e n t o fc a r n i t i n e p a l m iＧt o y l t r a n s f e r a s e２a c t i v i t y i n l y m p h o c y t e s b y t a n d e m m a s s s p e cＧt r o m e t r y a s c o n f i r m a t i o n f o rn e w b o r ns c r e e n i n g[J]．J o u r n a l o fI n h e r i t e d M e t a b o l i cD i s e a s e,２０１９,４２(５):８５０ ８５６．[２]㊀项东顺,白晓芬,张利红,等．麻城市新生儿疾病筛查及可疑阳性召回分析[J]．中国计划生育学杂志,２０１６,２４(６):４１７ ４１８．[３]㊀周伟,王传霞,李惠中,等．串联质谱技术在徐州地区新生儿遗传代谢病筛查中的临床应用[J]．国际遗传学杂志,２０１８,４１(２):１１９ 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串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查
智力障碍
部分遗传代谢病可能导 致智力发育障碍，影响 患儿的认知和学习能力。
生理功能异常
患儿可能出现呼吸、消 化、心血管等系统的生 理功能异常，影响身体
健康。
死亡风险
部分严重遗传代谢病可 能导致患儿死亡，如甲
基丙二酸血症等。
新生儿遗传代谢病筛查的意义
01
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早期发现
新生儿遗传代谢病筛查能够在 患儿症状出现前早期发现疾病 ，为后续治疗争取宝贵时间。
1 2
推动遗传代谢病早期筛查
通过串联质谱技术的广泛应用，实现对遗传代谢 病的早期筛查，降低疾病的发生率和危害性。
个性化医疗的普及
串联质谱技术为个性化医疗提供了技术支持，有 助于实现个体化预防、诊断和治疗方案。
3
医学教育和培训
串联质谱技术的应用将促进医学教育和培训的发 展，提高医生对遗传代谢病的认识和诊疗水平。
样本处理
将血滤纸片进行脱脂、萃取等处理， 得到可用于串联质谱分析的干血滤纸 片。
串联质谱分析
将干血滤纸片放入串联质谱仪中进行 检测，得到各种代谢产物的谱图和浓 度。
结果解读
根据检测结果，结合临床表型和家族 史，对新生儿进行遗传代谢病的诊断 和风险提示。
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串联质谱技术筛查的案例分 析
案例一：新生儿苯丙酮尿症筛查
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利用串联质谱技术对药物代谢和药效进行深入研究，为新药研发 和个性化用药提供有力支持。
精准医学
将串联质谱技术与基因测序、影像学等技术相结合，实现精准医学 在疾病预防、诊断、治疗和预后评估中的应用。
食品安全和环境监测
利用串联质谱技术检测食品中的有害物质和环境中的污染物，保障 公众健康和生态安全。
新生儿遗传代谢性疾病筛查中串联质谱的应用效果分析与探讨
新生儿遗传代谢性疾病筛查中串联质谱的应用效果分析与探讨摘要：目的：探讨新生儿遗传代谢性疾病筛查中串联质谱的应用效果。
方法：选择2018年8月-2022年8月银川市新生儿遗传代谢性疾病筛查人数125081例为对象，采用串联质谱技术筛查。
结果：本次筛查总人数125081，召回复查人数7724。
确诊的疾病和人数：氨基酸代谢病65例，尿素循环障碍8例，有机酸代谢病10例，脂肪酸氧化障碍18例。
结论：串联质谱技术可使筛查效率提高，对新生儿遗传代谢性疾病干预有指导作用。
关键词：新生儿；遗传代谢性疾病；筛查；串联质谱遗传代谢性疾病主要是基因编码突变引起的代谢异常、代谢缺陷，常见的情况有酶、载体蛋白或者膜等，患儿有编码产物改变的情况，血液中有代谢物蓄积，导致患儿产生对应的病理改变，有一定的临床症状，危及患儿的生命质量。
据调查显示，我国遗传代谢性缺陷儿出生率高，对患儿家庭与社会的影响大，应高度重视新生儿疾病筛查，施以针对性预防[1]。
串联质谱技术用于疾病鉴定与筛查的效果显著，本次对新生儿遗传代谢性疾病筛查中串联质谱应用情况进行分析，探讨串联质谱技术的应用效果。
1、资料与方法1.1一般资料选择2018年8月-2022年8月银川市新生儿遗传代谢性疾病筛查人数125081例为对象，男性63957例，女性61124例；出生时间平均（4.52±1.24）d，范围2-10d；出生体质量平均（3.26±0.34）kg，范围2.0-4.2kg。
纳入标准：（1）新生儿母亲产前检查资料完整。
（2）新生儿家属知晓研究内容，愿意配合临床研究。
（3）新生儿疑似有遗传代谢性疾病[2]。
排除标准：（1）出生3d内死亡。
（2）出生3d内哺乳次数＜6次[3]。
（3）家属不愿意配合研究。
1.2方法用SCTEX API 3200LC/MS/MS串联质谱分析仪为新生儿进行检测，以非衍生化多种氨基酸、琥珀酰丙酮以及肉碱测定试剂盒作为本次检测试剂。
血氨基酸酰基肉碱串联质谱
血氨基酸酰基肉碱串联质谱
血氨基酸酰基肉碱串联质谱是一种利用串联质谱技术（tandem mass spectrometry，TMS）检测新生儿滤纸干血片中数十种氨基酸、游离肉碱及酰基肉碱的水平，筛查氨基酸代谢障碍、有机酸血症及脂肪酸氧化代谢障碍等多种遗传代谢病的方法。
它是一种高效、灵敏、快速的新生儿疾病筛查技术，已广泛应用于新生儿出生缺陷的防治。
血氨基酸酰基肉碱串联质谱的原理是：首先，将采集的新生儿足跟干血斑（dried blood spot，DBS）样本进行提取或衍生化处理，使目标分析物（例如，氨基酸、酰基肉碱）与对应的同位素内标物混合；然后，将混合物经流动注射方式引入到质谱仪中进行分析，无需对分析物进行前期层析分离；接着，质谱仪通过组合三台四极杆质量分析器对目标分析物进行检测和碎裂处理，得到目标分析物的特征离子信号；最后，根据目标分析物与对应同位素内标物之间的信号强度比率计算出目标分析物的浓度，并根据预设的限值判断是否异常。
血氨基酸酰基肉碱串联质谱的优点是：可以同时检测多种遗传代谢病的标志物，提高筛查效率和覆盖率；可以减少假阳性和假阴性结果，提高筛查准确性和可靠性；可以节省样品
量和试剂量，降低筛查成本和资源消耗；可以缩短分析时间和报告时间，加快筛查速度和反馈速度。
血氨基酸酰基肉碱串联质谱的缺点是：需要专业的仪器设备和技术人员，维护成本较高；需要规范的样本采集、处理和运输技术，避免样品污染或变质；需要参考国内外最新文献和指南，制定合理的筛查项目和限值。
串联质谱技术在新生儿代谢疾病检测中的应用
串联质谱技术在新生儿代谢疾病检测中的应用
串联质谱技术可以实现多种代谢物在同一次分析中的同时检测。
新生儿代谢疾病涉及到多种代谢物的异常，传统的方法往往需要分别检测不同的代谢物，耗时耗力。
而串联质谱技术可以通过调整仪器参数和分析方法，同时检测多种代谢物，大大提高了分析效率和准确性。
对于新生儿常见的苯酮尿症和甲基马来酸血症等疾病，串联质谱技术可以同时测定多种氨基酸和有机酸的异常，大大提高了检测敏感度。
串联质谱技术具有高灵敏度和高分辨率的优势。
新生儿代谢疾病的病理生理过程往往涉及代谢途径中微量代谢物的累积或缺乏，传统的检测方法往往难以达到足够的灵敏度。
而串联质谱技术可以通过优化仪器条件和提高样品预处理方法，实现对微量代谢物的准确测定。
对于新生儿的先天性甲状腺功能减退症，串联质谱技术可以检测到在甲状腺激素代谢途径中的多种代谢产物的异常。
这些异常可能在传统方法中很难被发现，但对于疾病的早期诊断和治疗非常重要。
通过串联质谱技术还可以进行代谢产物的结构鉴定。
新生儿代谢疾病的发生往往伴随着代谢途径中一些异常代谢产物的积累。
传统的方法难以准确鉴定这些代谢产物的结构，而串联质谱技术可以通过测定代谢产物的质荷比和碎片离子谱，准确鉴定目标代谢物的结构。
这对于确定疾病的病理生理机制和设计治疗方案非常重要。
串联质谱技术在新生儿代谢疾病检测中具有重要的应用价值。
其高效、准确的分析能力可以帮助医生及早发现代谢异常并确定疾病的类型和严重程度，从而指导治疗方案的制定。
随着技术不断发展和完善，串联质谱技术在新生儿代谢疾病的检测中将有更广阔的应用前景。
串联质谱和新生儿遗传代谢病筛查
串联质谱筛查遗传代谢病
串联质谱
1990年 美国的Duke University的 lington首次提出
一张血片，2-3分钟时间，筛查20-30种 疾病，开创新纪元
21-羟化酶缺乏症临床特征
失盐型 单纯男性化型
酶活性 0-2%
2-11%
发生率 75%
25%
吐泻、脱水、休克 女性：阴蒂肥大
低血钠、高血钾
阴蒂融合
代谢性酸中毒
男性：阴茎增大
生长加速、骨龄超前
雄激素增高体征 最终矮小
皮肤素色沉者
痤疮 、 性毛早现
非经典型
20-50%
1-2%
多毛 、性毛早现 月经紊乱
先天性甲状腺功能减低症（先天性甲 低） （CH）筛查情况
足底血片筛查TSH＞10mIU/L，为阳性， 通知复查
酶免疫荧光法 确诊检查：TSH升高，T4降低 化学发光法:检测TSH、T3、T4 甲状腺超声 生长发育评价
先天性甲低
全国新筛资料发病率：1：2000 根据临床表现可确诊的病例占6%
发病率1:13000 常染色体隐性遗传 肾上腺皮质类固醇激素合成酶缺乏 皮质醇、醛固酮合成障碍 反馈性ACTH分泌增加，肾上腺皮质增生
酶缺陷
类固醇生成急性调控蛋白 3β-羟类固醇脱氢酶缺乏 17-羟化酶缺乏症 21-羟化酶缺乏症 11β-羟化酶缺乏症 18-羟化酶缺乏症
17-羟孕酮（17-OHP） 21-羟化酶缺乏症 ACTH 睾酮 血皮质醇 醛固酮（ALDO） 危象期有低钠、低氯、高钾、代谢性酸中毒 染色体核型分析
美国、一些欧洲国家、加拿大、美 国、澳大利亚、韩国、卡塔尔等国 已使用串联质谱技术扩大了新生儿 疾病筛查的种类
串联质谱遗传代谢病检测
结论
遗传代谢病：并不少见，尤其是苯丙酮尿症、Citrin 蛋白缺乏症、甲基丙二酸血症、丙酸血症、异戊酸血 症等，相对常见； 遗传代谢病：可快速诊断（串联质谱、气相色谱质谱 技术）； 遗传代谢病：可治疗，并且一部分疾病治疗效果较好； 遗传代谢病：可以产前诊断，在患儿母亲怀孕四个月 时抽羊水进行串联质谱、气相色谱质谱、基因检测。
2、热敷采血 部位3-5分钟
3、消毒并拭 干采血部位
4、针刺采血， 拭去第一滴血
5、单面轻压 滤纸取血浸透 点样环
6、按采样单 要求连续取血
气相色谱质谱尿液标本检测流程
尿有机酸检测采样要求
空腹晨尿，10-20mL 5*5大小滤纸2-3张，完全浸入尿液中后取出，自然晾干 晾干后装入标本带内，密封送检 若不能及时送检，请置于2-8℃保存
Carnitine Palmitoyltransferase Deficiency type II，
carnitine /Acylcarnitine translocase deficiency
Short Chain Acyl CoA Dehydrogenase Deficiency
Medium Chain Acyl CoA Dehydrogenase Deficiency Very Long Chain Acyl CoA Dehydrogenase Deficiency Short Chain Hydroxyacyl CoA Dehydrogenase Deficiency Long Chain Hydroxyacyl CoA Dehydrogenase Deficiency
Arginemia Hyperornithinemia、Hyperammonemia、
串联质谱在新生儿遗传代谢性疾病筛查中的应用价值
串联质谱在新生儿遗传代谢性疾病筛查中的应用价值李丽【摘要】目的分析临床上对新生儿是否患有遗传代谢性疾病进行筛查的过程中串联质谱的应用价值。
方法本次研究中,选取2016年5月-2017年5月期间入院进行常规筛查的200例儿童作为研究对象,对其进行足跟血样的采集,将采集得到的血液滴在采血专用的滤纸上,使用非衍生化多种氨基酸肉碱和琥珀酰丙酮测定试剂盒对样本进行处理,采用串联质谱仪进行血片中的多种氨基酸、肉碱和琥珀酰丙酮浓度的分析工作。
结果经过对200例研究对象的血液标本进行分析后发现,3例标本的检测结果为阳性,占研究对象总数的1.5%,其中,1例研究对象患有异戊酸血症,2例研究对象患有甲基丙二酸尿症。
结论在对于新生儿的遗传代谢性疾病进行筛查的过程中,应用串联质谱技术具有良好的检测效果,其对于脂肪酸代谢的紊乱、有机酸代谢的紊乱以及氨基酸代谢的紊乱等造成的疾病都能很好地进行检测,在临床上具有良好的推广价值。
【期刊名称】《临床检验杂志(电子版)》【年(卷),期】2019(008)001【总页数】3页(P60-62)【关键词】儿童筛查;遗传代谢性疾病;串联质谱;临床效果【作者】李丽【作者单位】德州市妇女儿童医院检验科,山东德州253015;【正文语种】中文【中图分类】R725.96科技水平的提升促进了医学领域的蓬勃发展。
同时，由于人们对健康问题的高度关注，进一步提升新生人口的素质逐渐成为了预防医学领域中的主要研究方向[1]。
相关研究表明，先天性的遗传代谢性疾病是造成新生儿身体素质较差的主要问题，该病的主要表现为新生儿在体内生化水平与激素水平上发生了一定的改变。
在临床上，对儿童采取相应的筛查工作，可以在疾病出现前，对其作出明确的诊断，从而尽早进行相应的治疗措施，对此类疾病的控制与治疗具有积极的意义[2]。
近年来，伴随着疾病筛查技术的不断进步，用于筛查的方法日渐丰富，目前，串联质谱技术凭借其高效、精准的优势，广泛应用于临床过程中，受到了医务工作者的一致好评。
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11.枫糖尿病 12.非酮性高甘氨酸血症 13.酪氨酸血症Ⅰ型；Ⅱ型；Ⅲ型 14.高脯氨酸血症 15.5-羟脯氨酸血症 16.高鸟氨酸血症
组氨酸血症(Histidinemia)
疾病概念和发病率
组氨酸是婴儿期的一种必需氨基酸，组氨酸血症 ( histidinemia)是组织中的组氨酸酶缺陷导致尿ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ排泄 的组氨酸及组氨酸的转氨产物增加、血组氨酸升高的一种 先天性代谢异常疾病。
测定血组氨酸浓度可以帮助诊断，血中组氨酸浓度与摄 入蛋白质的量有关。一般认为普通饮食时超过3.0mg/dl， 禁食时大于2.5mg/dl应视为异常。采用毛细血管电泳质 谱仪直接分析尿标本的代谢产物，特异性和敏感性都比 较好。
确诊有赖于进行皮肤组氨酸酶活性的测定。
同型胱氨酸尿症Homocystinuria
串联质谱仪遗传代谢病筛查氨基酸代谢 病
氨基酸代谢疾病共18种
1.氨甲酰磷酸合成酶缺乏症(先天性高氨血症I型) 2.鸟氨酸氨甲酰磷酸转移酶缺乏症(先天性高氨血症II型) 3.精氨基琥珀酸尿症 4.组氨酸血症 5.精氨酸血症 6.瓜氨酸血症I型 7.瓜氨酸血症Ⅱ型 8.同型胱氨酸尿症 9.高甲硫氨酸血症 10.高鸟氨酸血症－高血氨症－高同型瓜氨酸尿症综合症
1:900,000日本(Japan)
临床表现
面部:面颊潮红,皮肤薄,静脉明显,毛发稀少,并可见大的毛 孔,还可有眼球异常。
智力:通常患者均有智力低下、反应迟钝。 身材:细长,主要为肢体增长,双臂平伸,指尖距超过身高,耻
-跟距大于顶-耻距。
症状:出生时可无异常。
婴儿期可仅为敏感性较高,而后则发现学步晚,走路不稳, 或呈鸭步。面颊潮红,毛发稀少,指(趾)细长,关节挛缩。还 可发现晶体脱位,并可能在出生时即有;
1961年由Ghadimi最先报道。临床表现从完全无症状到不 同程度的智力低下。该病为常染色体隐性遗传’男女均可 发病。
发病率约1／15000，日本人的发病率较高为1/8000，而瑞 典的发病率很低为1/37000。
病因和发病机制
正常情况下，组织中的组氨酸除被用于蛋白质的合成外，可在组氨酸 酶的催化下，非氧化脱氨成尿刊酸，然后进一步代谢生成谷氨酸。
还可有小眼畸形、 视神经萎缩、 先天性青光眼和白内障。 某些关节可表现为松弛,还可有血栓形成,并可因此而猝死。
在婴儿期即可有高胱氨酸尿,通过尿液检查可证实。
畸形:两侧下肢长度不匀称,膝外翻,上肢弯曲,以及细长指 (趾) ;还可能有脊柱侧弯畸形。
合并异常:先天性青光眼和白内障;血栓形成和血管钙化髓 质海绵肾。还可有高弓腭和牙齿不整等。
组氨酸参考值:2.5-50 (μmol/L)
尿组氨酸排出量增加也是组氨酸血症的一个表现，但不 能据此作为组氨酸血症的诊断依据。三氯化铁试验呈绿 色，但无特异性。
测定皮肤、肝脏的组氨酸酶活性可进一步确诊。
诊断和鉴别诊断
已经报道的大多数病例是通过新生儿疾病筛查诊断的， 患儿临床表现的多样化给临床诊断带来了一定的困难。
第二型：methylcobalamin(或甲基B12合成酶)形成的缺 陷酵素（大球性贫血）。
第三型：N(5,10)-methylentetrahydrofolate甲基四氢叶 酸还原酵素缺陷 (methionine低）
治疗
有部分的高胱氨酸的患者，在服用高剂量的维生素B6(VitB6)之后， 血中的甲硫氨酸及尿中高胱氨酸会降低。
患者会由尿液中排出大量的高胱氨酸，如未及早治疗，会有 弱智、骨骼畸型、眼球水晶体脱位、心脏血管疾病及血栓等 临床症状。
首先由 Field等和 Gerritsen等(1962年)分别报道
发生率：
发病率约1/ 900,000 此症在欧美白人的发生率约为二十万分之一，
1:65,000愛爾蘭( (Ireland)
组氨酸血症患者由于肝脏和皮肤等组织中的组氨酸酶缺陷，一方面造 成生理情况下组氨酸脱氨生成尿刊酸的代谢途径受阻，引起组氨酸积 聚，血液组氨酸浓度显著升高，同时脑脊液组氨酸浓度也升高，并且 从尿中排出的组氨酸的量增多；
另一方面引起其他低效率代谢路径的活跃，在各种替代途径中，以组 氨酸的转氨、甲基化和乙酰化居多，但未发现组氨酸脱羧产物的增加。 大量的组氨酸旁路代谢产物咪唑丙酮酸、咪唑乳酸和咪唑乳乙酸等从 尿中排出。
又有研究报告口服甜菜硷(betain)可将高胱氨酸转变成甲硫氨酸。如 果患者对于维生素B6没有反应，则治疗要靠饮食控制，严格限制甲 硫氨酸的摄取，因此需要在医师或营养师的指示下，食用少量一般 婴儿奶粉或一岁以后采低蛋白质饮食，并配合特殊配方奶粉(低甲硫 氨酸奶粉)补充身体所必须的氨基酸以维持正常的成长及生理功能。
病因学： 主要是由于胱硫醚贝他合成酵素（cystathionine-βsynthase）的功能缺乏，造成高半胱胺酸（homocysteine） 合成胱氨酸（cystine；Cys）的过程中发生机障，在体内堆 积甲硫氨酸（methionine； Met ）、高胱氨酸 （homocystine；Hcy）、高半胱氨酸及复合双硫化合物 （Mix disulfide）等异常代谢产物。
临床表现
组氨酸血症患者的临床表现差异很大，大部分无症状。 患儿出生时正常，婴儿期易感染。
部分患儿可存在智力低下，表现为精神运动和总体落后、 语言障碍、认知困难，以及生长迟缓、身材矮小，其他 的临床表现包括情感障碍、孤独症、反复呼吸道感染和 异位性皮炎等。
实验室检查
血组氨酸浓度升高，但血中组氨酸浓度与摄入的蛋白质 的量有关。
鉴别诊断
死亡主要由脑血管或心血管疾病引起。
神经系统症状严重 ,主要表现为精神萎靡、 嗜睡、 易激 怒、 惊厥、 精神发育迟缓、 肌张力低下、 共济失调、 视神经萎缩等 ,尤其是癫痫发作及脑电图异常为早发型的 特征之一
遗传方式： 第一型：体染色体隐性遗传，胱硫醚合成酵素 (Cystathionine-β-synthase)功能不足，引起体内 homocystine等堆积，干扰胶原交叉链结，造成血管内 皮、骨骼及其他系统伤害。