梅州市新生兒遺傳代謝病串聯質譜篩查及隨訪結果分析

劉小瑜，吳維，石玲

【摘要】目的研究串聯質譜技術在梅州地區新生兒遺傳代謝病篩查的應用情況，初步掌握本地區新生兒遺傳代謝病發病率及病種分布情況，為建立該地區新生兒遺傳代謝病串聯質譜篩查體系和臨床綜合干預模式提供參考。方法對2019年4月～2021年7月在梅州市出生的47 145例新生兒應用串聯質譜技術進行遺傳代謝病篩查，對可疑陽性患兒召回復查，輔助生化檢查、家系基因檢測，明確診斷，隨訪治療。結果共篩查47 145例新生兒，初篩陽性1489例（3.16%）。確診患兒11例，總發病率1/4286。篩查出7種遺傳代謝病，分別是高苯丙氨酸血癥4例，原發性肉堿缺乏癥2例，母源性肉堿缺乏癥、甲基丙二酸血癥、丙酸血癥、異丁酰輔酶A脫氫酶缺乏癥、希特林蛋白缺乏癥各1例。結論通過串聯質譜技術進行新生兒遺傳代謝病篩查、及早診療可有效保障患兒健康，是預防出生缺陷的重要手段，對提高人口質量意義重大。

【關鍵詞】新生兒疾病篩查;串聯質譜;遺傳代謝病

中圖分類號：R722文獻標志碼：ADOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2021.11.006

Analysis of tandem mass spectrometry screening and follow-up results of

neonatal genetic metabolic disorders in Meizhou

LIU Xiaoyua， WU Weib， SHI Lingb

（a.Child Healthcare Department， b. Medical Heredity Center， Maternal and Child Health Care and Family Planning

Service Center of Meizhou—Meizhou Women' s and Children's Hospital， Meizhou 514021， Guangdong， China）

【Abstract】ObjectiveTo study the application of tandem mass spectrometry for the screening of neonatal genetic metabolic disorders in Meizhou， and to gain a preliminary understanding of the incidence and distribution of genetic metabolic disorders in neonates in the region， so as to provide a reference for the establishment of a tandem mass spectrometry screening system and a comprehensive clinical intervention model for neonatal genetic metabolic diseases in the region. MethodsTandem mass spectrometry was applied to screen 47 145 newborns born in Meizhou City from April 2019 to July 2021 for genetic metabolic diseases， and children with suspected positive cases were recalled for review， adjuvant biochemical tests and family genetic tests were carried out to clarify the diagnosis and follow up treatment. ResultsA total of 47 145 newborns were screened and 1489 （3.16%） were initially screened positive. There were 11 confirmed cases， with a total incidence of 1/4286. 7 genetic metabolic disorders were screened： hyperphenylalaninemia （4 cases）， primary carnitine deficiency （2 cases ）， maternal carnitine deficiency（1 case）， methylmalonic acidemia（1 case）， propionic acidemia （1 case）， isobutyryl coenzyme A dehydrogenase deficiency （1 case）， and citrin deficiency （1 case）. ConclusionTandem mass spectrometry for the screening of neonatal genetic metabolic disorders and early diagnosis and treatment can effectively protect the health of patients. It is an important means of preventing birth defects， and is of great significance for improving the quality of population.

【Key words】newborn screening; tandem mass spectrometry; inherited metabolic diseases

遺傳代謝病（inherited metabolic diseases，IMD）是因遺傳基因突變導致體內生化物質在合成、代謝、轉運和儲存等方面出現各種異常產生的一系列疾病，包括氨基酸、有機酸、脂肪酸、激素等代謝混亂。具有先天性、終生性、家族性的特征[1]。該類疾病臨床缺乏特異性表現，可涉及多器官、系統。在臨床上，大部分遺傳代謝病診斷難度大。遺傳代謝病雖然單一病種罕見，但種類多，所以總的發病率較高，在出生缺陷疾病防控中占重要地位，早期診治能有效改善預后。為掌握梅州市新生兒遺傳代謝病的發病率和突變基因分布情況，本研究應用串聯質譜技術對2019年4月～2021年7月在梅州市出生的47 145例新生兒進行遺傳代謝病篩查，對診斷明確的患兒進行隨訪治療，結果分析如下。

1資料與方法1.1臨床資料篩查對象為2019年4月～2021年7月在梅州市各定點助產醫院出生的自愿接受串聯質譜篩查的47 145例活產新生兒。

1.2方法

1.2.1標本采集與遞送新生兒家長簽署篩查知情同意書。按照衛生部《新生兒疾病篩查技術規范》（2010版），采集出生72小時～7天充分喂哺后的新生兒足跟血4滴，滴至我中心統一發的濾紙片上，每個血斑直徑>8 mm，室溫下自然干燥后，放入密封袋存于2～8℃的冰箱中保存。由采血單位7天內統一遞送至梅州市新生兒疾病篩查中心實驗室檢測。

1.2.2儀器及試劑應用高效液相色譜儀（日本島津公司UFLC-20A）（包括LC-20AD二元高壓梯度泵，SIL-20AC自動進樣器，CTO-20A助溫箱）和三重四極桿質譜儀（生產商：AB Sciex Pte. Ltd.型號API 3200MDTM ），華大公司生產的多種氨基酸、酰基肉堿測定試劑盒，用衍生法檢測新生兒干血片中的23種氨基酸、35種酰基肉堿指標、38種比值，篩查指標共96個。

1.2.3串聯質譜技術檢測首先用1 mL的內標溶解液將內標干粉充分溶解，置于超聲機低溫超聲1.5小時。用手動打孔儀打取直徑3 mm的圓形濾紙血片，置于96孔過濾板中，用萃取液跟內標液配制反應液，每孔加入90 μL配制好的反應液，將過濾板與反應板用皮筋固定在一起震蕩30 min后離心5 min，取下反應板氮吹18 min后，加入50 μL的衍生溶液，置于溫箱衍生30 min后再進行氮吹18 min，再加入75 μL流動相溶液后震蕩15 min，震蕩結束后離心5 min，將反應板置于串聯質譜儀進行檢測。實驗中采用試劑盒提供的高、低質控品對實驗質量進行控制，同時參加了衛生部臨檢中心的新生兒串聯質譜篩查室間質評，均合格。

1.2.4可疑陽性的召回和診斷由經遺傳代謝病專科培訓合格后上崗的臨床醫師進行實驗數據判讀、報告審核。對初篩陽性患兒由當地醫院召回復采血片，寄送本中心復檢。若初篩結果明顯高于切值，立即召回本中心復查。對復查結果仍異常者召回本中心查尿有機酸、血生化或家系基因檢測等輔檢，同時結合臨床癥狀明確診斷。

1.2.5隨訪與治療為陽性患兒建立隨訪治療病歷。已有指南、共識的疾病參照已發布的各種指南、共識隨訪治療。未有指南、共識的疾病參照顧學范主編的《臨床遺傳代謝病》進行隨訪治療。

2結果

2.1串聯質譜篩查結果

2019年4月～2021年7月全市篩查新生兒104 439例，其中自愿接受串聯質譜篩查的新生兒47 145例，占總篩查數的45.14%。初篩陽性1489例，初篩陽性率3.16%（1489/47 145）。項目開展初期陽性率較高，2021年1～7月初篩陽性率1.59%（178/11 179）。篩出7種遺傳代謝病，共確診患兒11例，總發病率1/4286。分別是原發性肉堿缺乏癥2例，發病率1/23 572。母源性肉堿缺乏癥、甲基丙二酸血癥cb1C型、丙酸血癥、異丁酰輔酶A脫氫酶缺乏癥、希特林蛋白缺乏癥各1例，發病率均為1/47 145。高苯丙氨酸血癥4例，是傳統四病初篩Phe陽性，用串聯質譜復查Phe仍升高后查基因確診的，發病率1/26 109（4/104 439）。依據高苯丙氨酸血癥產生的原因，可將其分為苯丙氨酸羥化酶缺乏癥和四氫生物蝶呤缺乏癥，發病率分別是苯丙氨酸羥化酶缺乏癥1/104 439，四氫生物蝶呤缺乏癥1/34 813（3/104 439）。11例患兒臨床表現見表1，串聯質譜篩查和主要輔助檢測結果見表2。

2.2確診遺傳代謝病患者臨床轉歸高苯丙氨酸血癥、原發性肉堿缺乏癥、母源性肉堿缺乏癥、異丁酰輔酶A脫氫酶缺乏癥、希特林蛋白缺乏癥因早篩查、早診斷、及時服藥或飲食干預，效果明顯，生長發育與同齡兒童相仿。1例甲基丙二酸血癥患兒因及時藥物治療，體格發育正常，智能稍落后。1例丙酸血癥患兒在出生后14天即發病住院治療，出院后定期隨訪，體格、智能發育稍落后。

3討論3.1新生兒串聯質譜篩查的國內外現狀及意義新生兒遺傳代謝病篩查是公共衛生工作的重要組成部分，是預防和控制出生缺陷一項關鍵和有效措施[1～2]。我國目前仍是出生缺陷高發的國家，據國家原衛生部2012年發布的數據[3]：我國每年有90萬左右缺陷兒出生，約占出生人數的5.6%。大力推行新生兒疾病篩查仍刻不容緩。串聯質譜技術作為近年發展起來的一種代謝病檢測方法，正符合了新生兒疾病篩查所要求的簡便、快速、敏感，可以一次大量地檢測血片。1990年，美國杜克大學的Dr.Millington首先利用串聯質譜儀進行新生兒遺傳代謝病篩查[4]。隨著技術逐漸完善，串聯質譜被世界各地的新篩實驗室廣泛應用。2002年上海交通大學醫學院附屬新華醫院在國內率先開展串聯質譜新生兒遺傳代謝病篩查[1]。之后浙江、甘肅、山東等地均將串聯質譜技術用于新生兒遺傳代謝病篩查[5～7]。由此提高了篩查效率及篩查特異性、敏感性，節約醫療成本，推動新生兒遺傳代謝病篩查進入一個新紀元。

3.2本研究篩查、診斷結果本中心于2019年4月引進串聯質譜技術擴大疾病篩查譜，到目前已篩查47 145例新生兒，確診11例患者，總發病率1/4286。翻閱近幾年文獻，發現與省內的東莞地區發病率1/4816相仿[8]，高于湖南省的發病率1/5282[9]，低于石家莊地區的發病率1/1259[10]、山西部分地區的發病率1/1656[11]。目前本中心剛開展此項篩查，由家長自愿選擇篩查，標本量較少，未能全面覆蓋所有新生兒，未來還需要擴大樣本量和增加篩查率來進一步完善數據。從病種結構上分析，氨基酸代謝障礙5例，占確診病例的45.45%（5/11）。脂肪酸代謝障礙4例，占確診病例的36.36%（4/11）。有機酸代謝障礙2例，占確診病例的18.18%（2/11）。氨基酸代謝障礙中高苯丙氨酸血癥4例，占確診病例的36.36%。這4例患兒是從104 439例總篩查人數中發現的，發病率1/26 109，遠低于全國的平均發病率1/11 144[12]。檢出有機酸代謝障礙中1例為甲基丙二酸血癥cb1C型、1例為丙酸血癥，發病率均為1/47 145。石家莊地區、山西部分地區高苯丙氨酸血癥與甲基丙二酸血癥的發病率明顯高于本地區[10～11]，說明遺傳代謝病的發病率及病種分布具有地區差異，考慮系地域和種族基因的不同所致。為進一步研究總體發病率及病種分布，未來還有待于完善全國多中心大樣本數據進行分析。從基因檢測結果分析，4例高苯丙氨酸血癥分別經基因檢測，發現2例四氫生物蝶呤缺乏癥患兒均攜帶有同一個PTS基因c.84-291A>G突變位點，為內含子變異，在ExAC東亞人群頻率數據庫中未發現。該位點突變是否是本地區熱點突變，還有待增加篩查量后驗證。檢出脂肪酸代謝障礙4例，在3例原發性肉堿缺乏癥患兒中檢出2位攜帶有c.51C>G突變，該位點突變是否為本地區熱點突變，還有待擴大樣本量后驗證。還發現了c.760C>T（p.R254X）這個中國人群常見突變[13]。在篩查中發現1例母源性肉堿缺乏癥（病例3），母子串聯質譜檢測顯示游離肉堿及多種酰基肉堿明顯降低，且未見明顯癥狀，予基因檢測并家系驗證后，提示母親是原發性肉堿缺乏癥患者，其子為母源性肉堿缺乏癥，利于制定隨訪方案。由此可見，通過新生兒篩查及基因確診，還能發現母親的遺傳代謝病。故遺傳代謝病的精準診斷，離不開高通量測序技術的快速發展。先證者的基因確診為父母再生育指導提供了可能。

3.3遺傳代謝病臨床情況11例確診病例都因及早篩查治療，預后良好。其中4例高苯丙氨酸血癥、2例原發性肉堿缺乏癥、1例異丁酰輔酶A脫氫酶缺乏癥早期僅有輕度黃疸，確診后予特奶或藥物治療，隨訪期間患兒生長發育基本正常。1例母源性肉堿缺乏癥患兒與原發性肉堿缺乏癥母親未見明顯異常癥狀，母子口服左卡尼汀后游離肉堿恢復正常。母親隨訪中發現二尖瓣關閉不全，現繼續服藥。孩子停藥隨訪中，生長發育好。1例希特林蛋白缺乏癥召回時出現黃疸、血氨稍高、總膽汁酸高，及時服藥和飲食干預，效果明顯，生長發育與同齡兒童相仿。1例甲基丙二酸血癥患兒召回時出現黃疸、血同型半胱氨酸高、尿甲基丙二酸高，及時藥物治療，各項生化指標控制在正常范圍，體格發育正常，智能稍落后。1例丙酸血癥患兒在新生兒期即發病，因黃疸、高氨血癥、酸中毒住院治療，出院后予特奶、左卡尼汀等治療，定期隨訪，體格、智能發育稍落后。這11例患者若未進行篩查，待發病時才診治，極可能致死、致殘。所以，通過串聯質譜技術進行新生兒遺傳代謝病篩查，改變了之前被動治療的局面，走向了主動預防，減少致死、致殘率。

綜上所述，通過串聯質譜技術進行新生兒遺傳代謝病篩查在我市開展運行良好，成效顯著。為降低出生缺陷率，提高人口素質作出了巨大的貢獻。本研究建立了我市新生兒遺傳代謝病串聯質譜篩查體系和臨床綜合干預模式，初步明確了本市新生兒遺傳代謝病發病率及其構成譜、單病種基因突變情況。但收集樣本數尚少，還不能很好地反映本地區遺傳代謝病各單病種發病率及基因突變譜，有待今后收集更大樣本數據進一步研究完善。

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（收稿日期：2021-08-25修回日期：2021-09-26）

（編輯：王琳葵潘明志）