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新生儿遗传代谢病串联质谱检测筛查的临床分析

2025-03-25 117 上传者：管理员

摘要：目的了解茂名地区新生儿遗传代谢病主要疾病类型及流行情况,为本地区新生儿遗传代谢病筛查,诊断,治疗提供针对性方案。方法通过对茂名地区2022年3月至2023年12月新生儿静脉血或足跟血采集,制成干血斑进行遗传代谢病筛查,采用串联质谱技术法检测分析,气质联用及基因检测技术辅助诊断,诊断阳性患儿进行跟踪随访,并对所有结果进行回顾性分析。结果从2022年3月至2023年12月,本地区活产儿117,615,自愿入组筛查53,909例,筛查率45.83%,初筛阳性率为3.80%,对其进行召回复检,召回率98.29%,20例新生儿被诊断为IMD,疾病总阳性率0.04%～0.03%。其中,氨基酸代谢疾病新生儿7例(35.00%,1/7,701),有机酸代谢病新生儿7例(35.00%,1/7,701),尿素循环障碍3例(15.00%,1/17,970),脂肪酸氧化障碍新生儿3例(15.00%,1/17,970)。原发性低游离肉碱缺乏症、希特林蛋白缺乏症、全羧化酶合成酶缺乏症和四氢生物蝶呤缺乏症是本地区最常见的四种疾病。结论新生儿遗传代谢病的串联质谱筛查扩展了本市遗传代谢病的筛查病种,识别出本市主要病种,为精准防控提供了依据。

关键词：
串联质谱
内分泌疾病
新生儿筛查
血液检查
遗传代谢病
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新生儿疾病筛查通过新生儿期的血液检查,针对严重的遗传代谢和内分泌疾病进行的群体筛查,旨在于临床症状出现前或不明显时发现患儿[1]｡这一策略能实现早期诊断和治疗,防止不可逆的器官损害､生长智力障碍等,对减少出生缺陷､提高人口素质至关重要｡我国的新生儿遗传代谢病筛查起步于20世纪80年代初,首先在上海和北京开展[2]｡目前,我国筛查疾病仍以苯丙酮尿症(PKU)和先天性甲状腺功能减低症(CH)为主,根据疾病发生率,进行其他氨基酸､有机酸､脂肪酸等的检测[3]｡茂名地区常规筛查的疾病包括先天性甲状腺功能减低症(CH)､苯丙酮尿症(PKU)和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺乏症等3种遗传代谢缺陷病,目前筛查覆盖率已达97%以上[4-5]｡近年来串联质谱筛查技术逐渐普及,全国已建立200多个新生儿串联质谱筛查实验室,这些机构主要集中在长江三角洲､珠三角､京津等地区[6],本研究首次对茂名地区开展的串联质谱法筛查新生儿遗传代谢病大数据进行回顾分析,明确茂名地区新生儿遗传代谢病的病种分布特点,为地区新生儿遗传代谢病的病种优先级筛查提供流行病学依据,为地区高发病率的新生儿遗传代谢病采取针对性治疗方案提供参考｡

1、资料与方法

1.1一般资料收集2022年3月至2023年12月在茂名市妇幼保健院出生并获得监护人知情同意自愿进行串联质谱法筛查的新生儿样本共53,909例,回顾性分析其筛查的临床资料｡研究获得本院伦理委员会批准(批号:20220418023)｡

1.2方法

1.2.1样本采集采集标本并制备滤纸干血斑｡按照《2010年卫生部新生儿疾病筛查技术规范》要求,对出生72h后并充分哺乳的新生儿采集静脉血或足跟血3滴,滴于新生儿筛查专用滤纸上(S&S903滤纸片),每个血斑直径在8mm以上,自然晾干置于防潮袋中,2~8℃冰箱密闭保存,本地区筛查网络内的各助产机构及医院通过邮政快递绿色通道7天内将血斑标本寄送至本中心开展检测｡

1.2.2串联质谱检测依据氨基酸和肉碱检测试剂盒说明书(液相色谱-串联质谱法)要求,对送检滤纸干血斑样本进行前处理,获取待测提取物｡使用串联质谱仪(API3200MD,ABSCIEX,USA)对提取物进行分析｡采用新生儿遗传代谢病筛查专用软件(chemoview,SCIEX)计算每个分析物和已知浓度内标物(cambridgeisotopelabs,USA)之间的信号强度比率获得待测样本中目标分析物浓度｡

1.2.3阳性召回,诊断及随访根据氨基酸,游离肉碱及酰基肉碱等目标分析物参考区间与对应的疾病种类进行结果判读｡对初筛阳性者立即召回复查｡针对部分遗传代谢病及有机酸尿症则需采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析疑似患儿尿液有机酸指标进行辅助诊断｡对于指南和共识中需要通过基因进行诊断的疾病则开展基因检测｡在本院接收治疗的确诊病例,本院遗传代谢病专职医师负责定期随访工作｡

1.2.4统计分析对参与筛查､诊断及随访的数据进行统计分析,数据采用Excel软件进行处理｡统计病种及其在茂名地区的发病情况｡

2、结果

2.1筛查概况2022年3月至2023年12月对53,909例新生儿进行MS/MS筛查｡初步筛查疑似阳性2,050例,初筛阳性率为3.80%(2050/53909)｡其中,疑似高甘氨酸血症(HGly)766例(766/2050,~37.4%);疑似高丙酰肉碱血症(HC3)314例(314/2050,~15.3%);疑似低游离肉碱血症(LFC)186例(186/2050,~9.1%);疑似高酪氨酸血症(HTyr)135例(135/2050,~6.6%)等45种病种,高甘氨酸血症(~37.4%)为占比最高的疑似病种｡对质谱检测阳性､疑似及临床高度怀疑IMD的2,050例新生儿召回复检,召回2,015例,召回率98.29%,复筛阳性232例,采集气质尿有机酸及基因测序分析辅助诊断及确诊20例｡见表1｡

表12022-2023年新生儿疾病筛查串联质谱检测概况

2.2阳性病例情况通过基因检测和鉴别诊断,筛查确诊病例为20例,总发病率0.04%(20/53,909),男性14例(14/20,70.00%)图1和表2所示,共鉴定出11种遗传代谢病,其中氨基酸代谢病和脂肪酸代谢病占多数(7例)｡氨基酸代谢病包括全羧化酶合成酶缺乏症2例､四氢生物蝶呤缺乏症2例､苯丙氨酸羟基化酶缺乏症1例､苯丙酮尿症1例､枫糖尿症1例;脂肪酸氧化障碍包括原发低游离肉碱缺乏症6例､中链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症1例;尿素代谢障碍疾病(3例),包括希特林蛋白缺乏症3例;以及有机酸代谢病(3例),包括多种羧化酶缺乏症1例､2-甲基丁酰辅酶A脱氢酶缺乏症1例､戊二酸血症1例｡确诊阳性患儿的具体病种情况见表2｡原发低游离肉碱缺乏症(发病率:1/8,985)､希特林蛋白缺乏症(发病率:1/17,970)､全羧化酶合成酶缺乏症(发病率:1/26,955)､四氢生物蝶呤缺乏症(发病率:1/26,955)是茂名市最高发的4种遗传代谢病｡见图1,表2｡

图1遗传代谢病的分布情况

表2确诊阳性患儿的具体病种情况表

2.3广东地区遗传代谢病发病率比较对广东地区已发布的串联筛查发现的遗传代谢病的发病率进行比较｡其中,中山市新生儿遗传代谢病的发病率最高(1/2,350),茂名市(1/2,695)位列第二,在6个地区中位居前列｡见表3｡

表3广东各市串联质谱筛查情况比较

3、讨论

2022~2023年期间开展新生儿遗传代谢病串联质谱筛查以来,茂名市共发现11种20例遗传代谢性疾病,总体发病率为1/2695,与中山(1/2350)[7]､珠海(1/2909)[8]发病率相近,高于相邻的阳江市(1/4136)[11]及省内其他城市的报导[9-10,12]｡其中,原发性肉碱缺乏症(PCD)和希特林蛋白缺乏症是发病率最高的两个病种,占新筛发现患者的45%(9/20)｡

串联质谱技术在新生儿筛查中显示出显著优势｡首先,串联质谱分析具备高敏感度和高特异性,能在极低浓度下检测众多代谢产物,并准确识别及定量分析,助于早期发现遗传代谢疾病患儿;它还能同时分析多种代谢产物,一次实验便可检测包括氨基酸､有机酸及脂质代谢异常在内的多种遗传代谢性疾病,从而提高筛查效率并大幅拓宽筛查范围｡在茂名地区实施的串联质谱新筛,使我们能够更早地发现和干预遗传代谢病,有助于提升患者生活质量和提高人口素质｡

基于筛查结果,我们将为本地区高发病种制定对应的策略,以优化筛查和治疗过程｡原发性肉碱缺乏症(PCD,MIM#212140)是一种线粒体脂肪酸β氧化障碍疾病,由编码细胞膜肉碱转运蛋白(OCTN2)的SLC22A5基因突变引起,遗传方式为常染色体隐性｡我国PCD的检出率约为1/24,513[13]｡此外,该病在不同地区的患病率存在显著差异,在部分人群中可达1/300[14]｡本研究显示,PCD是本地区发病率最高的遗传代谢病,其发病率为1/8,985,远高于全国平均水平｡患者通常在1个月至7岁之间发病,但由于临床表现不具特异性,难以与其他遗传代谢病区分[15]｡该疾病的主要诊断指标是血游离肉碱(C0)水平降低(10μmol/L或低于实验室标准)[16]｡一方面,PCD是一种可治疗的遗传病,左卡尼汀治疗效果显著[15]｡尽管需要终生治疗及随访,但新筛确诊无症状者,终生治疗一般不会发病,预后良好,因此非常适合进行新筛｡同时,串联质谱是唯一能快速､特异且准确检测血液中C0和不同酰基肉碱的方法,适用于新生儿PCD筛查｡对于新筛确诊的患儿,我们计划建立一个随访体系,定期监测C0浓度,并为患者家庭提供遗传咨询,帮助发现其他潜在患者并指导患者家长的未来生育决策｡希特林蛋白缺乏症,由SLC25A13基因变异引起,导致希特林蛋白(Citrin)缺乏,是一种常染色体隐性遗传病｡新生儿时期发病的希特林蛋白缺乏症又称为新生儿肝内胆汁淤积症(NICCD),少数患儿因延迟就医发生肝功能衰竭[17]｡SLC25A13基因致病变异在我国华南地区携带率最高[18],本次筛查显示其为发病率第二高的疾病(1/17,970),地区发病率远高于文献报告的全国新筛综合发病率1/68,594[13]｡在新生儿早期,患儿的血氨基酸谱会出现不同程度的改变,主要表现为瓜氨酸轻微升高和丙氨酸/氨酸降低[19]｡然而,筛查的敏感性和阳性预测值较低,且过早采血可能导致假阴性结果[20]｡针对这类疾病,新筛中心将致力于完善筛查体系,规范采样时间和流程,同时确立合理的阳性判断标准,以增强筛查的敏感性｡此外,SLC25A13基因检测对NICCD具有诊断价值,我们也将积极推动基因检测流程的建立,加速新筛患者的确诊,以确保良好的预后｡

在本研究的实验技术层面,从干血斑样本中准确且充分地提取氨基酸､游离肉碱､酰基肉碱等关键物质,构成了实验中的一项主要挑战｡这一挑战主要源于提取过程中常伴随着脂肪酸等其他基质的共同提取,这可能导致对目标分析物的检测产生抑制或干扰效应｡为应对此问题,我们不仅采用同位素标记物作为内部标准进行必要的校正,而且对质谱系统的参数进行了精细优化,以增强系统的响应灵敏度｡这些措施旨在降低基质对目标分析物检测的抑制和干扰,进而提升检测的准确性｡另一方面,临床医师对筛查结果的判读依赖于各检测项目的设定截断值｡若阈值设置不当,可能导致假阴性或假阳性结果的出现,进而影响临床判读的准确度｡因此,本中心将根据累积的检测数据和临床经验,持续对各检测项目的阳性判断阈值进行优化调整,以降低假阳性率,提高阳性预测值的召回率,从而更好地适应本地人群的特殊需求｡

虽然串联质谱技术在出生缺陷预防方面发挥着积极作用,但在其推广过程中仍面临若干挑战｡其中,一个显著的问题是,由于串联质谱筛查通常为自费项目,这限制了其普及率｡一方面,这种自费性质导致患者选择自行进行检测或将样本外送至第三方机构;另一方面,大多数合作医疗机构对此技术的重视程度不足,加之家庭成员对该筛查的认知不足,使得筛查率依旧较低｡为应对这些问题,我们计划加强相关宣传工作,结合民生实事,充分利用“出生缺陷预防宣传周”等公共卫生日活动开展义诊､专题讲座等｡同时,我们将通过微信公众号､抖音以及宣传册､公告栏等多种媒介来扩大宣传覆盖,从而提升公众对串联质谱筛查重要性的认识,并进一步提高其在本地区的覆盖率｡

综上所述,通过对筛查结果的深入分析,我们识别出茂名地区主要的遗传代谢病类型,为该地区新生儿遗传代谢病的优先级筛查提供了重要的流行病学依据｡同时,我们针对茂名地区高发的遗传代谢病类型,提出了具有针对性的治疗方案｡阳性病例的识别,不仅拓宽了我们对本市遗传代谢病诊断范围的了解,而且在疾病识别和报告审核方面为临床医师提供了宝贵经验,进一步推动了本市遗传代谢病筛查工作的发展｡实施串联质谱筛查对提高人口素质具有积极的意义,未来我们也将继续完善筛查体系､提高筛查覆盖率以响应预防和减少出生缺陷的国家策略,为提高人口素质做出贡献｡

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