串联质谱技术用于新生儿代谢疾病高通量筛查的方法学评价

荆添娇，孙熙麟，陈淑新，邹志艳，周建民，徐雅娟，黄青，周海欧*

（1.吉林省疾病预防控制中心，吉林 长春 130012；2.加拿大蒙特利尔大学，魁北克 蒙特利尔；3.长春市妇幼保健所，吉林 长春130012；4.吉林省中医药科学院，吉林 长春 130012）

串联质谱技术用于新生儿代谢疾病高通量筛查的方法学评价

荆添娇1，孙熙麟2，陈淑新3，邹志艳3，周建民4，徐雅娟4，黄青4，周海欧4*

（1.吉林省疾病预防控制中心，吉林 长春 130012；2.加拿大蒙特利尔大学，魁北克 蒙特利尔；3.长春市妇幼保健所，吉林 长春130012；4.吉林省中医药科学院，吉林 长春 130012）

目的评价串联质谱技术用于新生儿代谢疾病高通量筛查的。方法选取我院收治的120例疑似遗传性代谢疾病的患儿，选取我院同期纳入的120例新生儿作为对照组，所有新生儿均于出生后72h采集血氧样本，将血液样本放置与采血滤纸上，并暴露在空气中自然干燥，后放置于-20℃的冰箱中待检。该试验方法的建立受到美国疾病控制和预防中心（CDC）新生儿筛查质量保证部门的授权和技术支持，用其提供的氨基酸和酰基肉碱串联质谱质控血滤纸片进行各项参数的校正和监控，具有高度的可信性和重现性。结果氨基肉碱的变异系数通常高于氨基酸，初步分析可能与两者质谱检测方法有关。结论串联质谱技术用于新生儿代谢疾病高通量筛查，筛查过程中可明显看出，该技术重复性较高、精确度高、可行性强，值得临床应用。

串联质谱技术；遗传性代谢疾病；新生儿筛查

0 引言

遗传代谢病是临床治疗中较为常见的疾病，该病主要由于基因突变引起酶缺陷、细胞膜功能异常或受体缺陷，从而导致机体内代谢紊乱。为探讨串联质谱技术用于新生儿代谢疾病高通量筛查的方法学评价，本文就串联质谱在新生儿代谢疾病筛查的具体应用情况进行分析。

1 检测方法

1.1 检测仪器

试剂选用甲醇、正丁醇、乙酰氯、乙腈等的纯度均为高效液相色谱级，后将正丁醇与乙酰氯采用9∶1的方式配制成盐水正丁醇（3mol/L）。氮气纯度为99.99%，超纯水为实验室自制。96孔聚丙烯板、96孔过滤板（滤膜孔径0.45μm）以及Teflon包封膜均由Millipore公司生产。同位素稀释内标和同位素内标均由美国Cambridge Isotope Labs公司生产。氨基酸内标主要包括以下种类：15N、2-13C-甘氨酸、2H8-缬氨酸、2H3-亮氨酸、2H3-甲硫氨酸、2H5-苯丙氨酸、2H4-丙氨酸、13C6-酪氨酸、2H3-谷氨酸、2H2-鸟氨酸、2H2-瓜氨酸、2H3-天冬氨酸；酰基肉碱内标主要包括以下种类：2H9-游离肉碱、2H3-乙酰肉碱、2H3-丁酰肉碱、2H9-异戊酰肉碱、2H3-辛酰肉碱、2H3-丙酰肉碱、2H9-肉豆蔻酰肉碱、2H3-棕榈酰肉碱。

1.2 仪器选用

本次研究串联质谱均采用美国生物应用系统公司生产的API 3200型Q-trap，高效液相仪选用日本岛津公司生产的Agilent1100产品。96孔板加热吹干装置为Techne Dri-Block DB-30、超纯水制备仪、氮气吹干仪、恒温箱、通风橱。

1.3 研究对象

本次研究选取我院2016年3月至2017年3月收治的120例疑似遗传性代谢疾病的患儿，其中，男性72例，女性48例，最大12岁，最小6个月，平均（5.68±1.47）岁。所有患儿在入院后均表现出不同程度的精神行为异常、黄疸、反复呕吐、抽搐等。选取我院同期纳入的120例新生儿作为对照组，所有新生儿均采出生后72h采集血氧样本，将血液样本放置与采血滤纸上，并暴露在空气中自然干燥，后放置于-20℃的冰箱中待检。

1.4 数据处理

本次研究所得氨基酸、酰基肉碱的浓度数据均采用ChemoView 1.4软件进行分析，通过离子峰强度分析可计算出氨基酸、酰基肉碱的相应浓度，两者间数据的对比均采用SPSS20.0软件包进行统计学分析。

2 检验结果

经检验后，氨基肉碱的变异系数通常高于氨基酸，初步分析可能与两者质谱检测方法有关，详细数据见表1。

表1 质控样品的批内、批间变异系数对比分析（%）

3 讨论

通过长期的临床研究结合本次研究数据，我们发现大部分脑瘫患儿的谷氨酸代谢水平均显著高于正常新生儿[1]。在对患儿的日常饮食中，应尽量减少对食用味精的摄入，因食用味精其主要成分为谷氨酸钠，在进入患儿机体后可对其神经系统的发育产生较大的影响，因而味精摄入量的严格要求是保证患者身体健康的必要前提[2]。谷氨酸对新生儿神经系统功能的影响程度较高，若代谢水平较低，则可能引发患儿中枢神经发育迟缓、行动障碍、认知失常等情况[3]。

我国每年约有2000万的新生儿降生，而遗传代谢疾病在我国的发病率为0.033%。且遗传代谢疾病在发病初期无明显症状，在诊断上极为困难，常规检查虽对遗传代谢疾病有一定的诊断率，但漏诊率同样较高，且诊断所需时间较长、价格较高。虽国家在遗传代谢疾病的筛查上下了很大功夫，但仍有大量新生儿病症无法得到有效筛查和诊断，由此增加了患儿出现意外事件的概率。

本次研究选取串联质谱技术用于新生儿代谢疾病高通量筛查，筛查过程中可明显看出，该技术重复性较高、精确度高、可行性强，值得临床应用。

[1] 孙英梅.串联质谱技术在儿童有机酸代谢疾病鉴别诊断中的应用[J].中外健康文摘,2013,10(25)∶137-138.

[2] 陈大宇.串联质谱技术在柳州地区高危儿的应用价值[J].中国儿童保健杂志 ,2016,24(11)∶1225-1226,1232.

[3] 钟婉秀.串联质谱技术对新生儿遗传代谢病的筛查及随访分析[J].当代医学 ,2014,21(17)∶148-148,149.

Methodological Evaluation of Tandem Mass Spectrometry for High Throughput Screening of Neonatal Metabolic Diseases

JING Tian-jiao1, SUN Xi-lin2, CHEN Shu-xin3, ZOU Zhi-yan3, ZHOU Jian-min4, XU Ya-juan4, HUANG Qing4, ZHOU Hai-ou4*

(1. Jilin Provincial Center for Disease Control and Prevention, Jilin, Changchun, 130012; 2. University of Montreal, Quebec, Montreal; 3.Changchun Maternal and Child Health Care Center, Jilin, Changchun, 130012; 4. Jilin Provincial Academy of traditional Chinese Medicine,Jilin, Changchun, 130012)

ObjectiveTo evaluate the method of high-throughput screening of neonatal metabolic diseases by tandem mass spectrometry.MethodsWe selected 120 cases of suspected hereditary metabolic diseases in our hospital. 120 newborns In the control group, all neonates were collected 72 hours after birth to collect blood oxygen samples, the blood samples were placed on the filter paper and exposed to the air in the natural dry, and then placed in minus 20 ℃ in the refrigerator to be checked. The establishment of the test method by the US Centers for Disease Control and Prevention (CDC) newborn screening quality assurance department of the authorized and technical support, with its provided amino acid and acyl carnitine tandem mass spectrometry blood filter paper for the parameters of the correction And the monitoring, with a high degree of credibility and reproducibility.ResultsAmino acid carnitine coefficient of variation is usually higher than the amino acid, the initial analysis may be related to the two mass spectrometry methods.ConclusionTandem mass spectrometry for neonatal metabolic disease Flux screening, screening process can be clearly seen that the high reproducibility of the technology, and worthy of clinical application.

Tandem mass spectrometry; Hereditary metabolic diseases; Neonatal screening

10.19335/j.cnki.2096-1219.2017.20.30

基于UPLC/Q-TOFMS的遗传代谢性疾病新生物标志物筛选研究；编号：20150101197JC。

周海欧。