梅州市新生儿遗传代谢病串联质谱筛查及随访结果分析

刘小瑜，吴维，石玲

【摘要】目的研究串联质谱技术在梅州地区新生儿遗传代谢病筛查的应用情况，初步掌握本地区新生儿遗传代谢病发病率及病种分布情况，为建立该地区新生儿遗传代谢病串联质谱筛查体系和临床综合干预模式提供参考。方法对2019年4月～2021年7月在梅州市出生的47 145例新生儿应用串联质谱技术进行遗传代谢病筛查，对可疑阳性患儿召回复查，辅助生化检查、家系基因检测，明确诊断，随访治疗。结果共筛查47 145例新生儿，初筛阳性1489例（3.16%）。確诊患儿11例，总发病率1/4286。筛查出7种遗传代谢病，分别是高苯丙氨酸血症4例，原发性肉碱缺乏症2例，母源性肉碱缺乏症、甲基丙二酸血症、丙酸血症、异丁酰辅酶A脱氢酶缺乏症、希特林蛋白缺乏症各1例。结论通过串联质谱技术进行新生儿遗传代谢病筛查、及早诊疗可有效保障患儿健康，是预防出生缺陷的重要手段，对提高人口质量意义重大。

【关键词】新生儿疾病筛查;串联质谱;遗传代谢病

中图分类号：R722文献标志码：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

遗传代谢病（inherited metabolic diseases，IMD）是因遗传基因突变导致体内生化物质在合成、代谢、转运和储存等方面出现各种异常产生的一系列疾病，包括氨基酸、有机酸、脂肪酸、激素等代谢混乱。具有先天性、终生性、家族性的特征[1]。该类疾病临床缺乏特异性表现，可涉及多器官、系统。在临床上，大部分遗传代谢病诊断难度大。遗传代谢病虽然单一病种罕见，但种类多，所以总的发病率较高，在出生缺陷疾病防控中占重要地位，早期診治能有效改善预后。为掌握梅州市新生儿遗传代谢病的发病率和突变基因分布情况，本研究应用串联质谱技术对2019年4月～2021年7月在梅州市出生的47 145例新生儿进行遗传代谢病筛查，对诊断明确的患儿进行随访治疗，结果分析如下。

1资料与方法1.1临床资料筛查对象为2019年4月～2021年7月在梅州市各定点助产医院出生的自愿接受串联质谱筛查的47 145例活产新生儿。

1.2方法

1.2.1标本采集与递送新生儿家长签署筛查知情同意书。按照卫生部《新生儿疾病筛查技术规范》（2010版），采集出生72小时～7天充分喂哺后的新生儿足跟血4滴，滴至我中心统一发的滤纸片上，每个血斑直径>8 mm，室温下自然干燥后，放入密封袋存于2～8℃的冰箱中保存。由采血单位7天内统一递送至梅州市新生儿疾病筛查中心实验室检测。

1.2.2仪器及试剂应用高效液相色谱仪（日本岛津公司UFLC-20A）（包括LC-20AD二元高压梯度泵，SIL-20AC自动进样器，CTO-20A助温箱）和三重四极杆质谱仪（生产商：AB Sciex Pte. Ltd.型号API 3200MDTM ），华大公司生产的多种氨基酸、酰基肉碱测定试剂盒，用衍生法检测新生儿干血片中的23种氨基酸、35种酰基肉碱指标、38种比值，筛查指标共96个。

1.2.3串联质谱技术检测首先用1 mL的内标溶解液将内标干粉充分溶解，置于超声机低温超声1.5小时。用手动打孔仪打取直径3 mm的圆形滤纸血片，置于96孔过滤板中，用萃取液跟内标液配制反应液，每孔加入90 μL配制好的反应液，将过滤板与反应板用皮筋固定在一起震荡30 min后离心5 min，取下反应板氮吹18 min后，加入50 μL的衍生溶液，置于温箱衍生30 min后再进行氮吹18 min，再加入75 μL流动相溶液后震荡15 min，震荡结束后离心5 min，将反应板置于串联质谱仪进行检测。实验中采用试剂盒提供的高、低质控品对实验质量进行控制，同时参加了卫生部临检中心的新生儿串联质谱筛查室间质评，均合格。

1.2.4可疑阳性的召回和诊断由经遗传代谢病专科培训合格后上岗的临床医师进行实验数据判读、报告审核。对初筛阳性患儿由当地医院召回复采血片，寄送本中心复检。若初筛结果明显高于切值，立即召回本中心复查。对复查结果仍异常者召回本中心查尿有机酸、血生化或家系基因检测等辅检，同时结合临床症状明确诊断。

1.2.5随访与治疗为阳性患儿建立随访治疗病历。已有指南、共识的疾病参照已发布的各种指南、共识随访治疗。未有指南、共识的疾病参照顾学范主编的《临床遗传代谢病》进行随访治疗。

2结果

2.1串联质谱筛查结果

2019年4月～2021年7月全市筛查新生儿104 439例，其中自愿接受串联质谱筛查的新生儿47 145例，占总筛查数的45.14%。初筛阳性1489例，初筛阳性率3.16%（1489/47 145）。项目开展初期阳性率较高，2021年1～7月初筛阳性率1.59%（178/11 179）。筛出7种遗传代谢病，共确诊患儿11例，总发病率1/4286。分别是原发性肉碱缺乏症2例，发病率1/23 572。母源性肉碱缺乏症、甲基丙二酸血症cb1C型、丙酸血症、异丁酰辅酶A脱氢酶缺乏症、希特林蛋白缺乏症各1例，发病率均为1/47 145。高苯丙氨酸血症4例，是传统四病初筛Phe阳性，用串联质谱复查Phe仍升高后查基因确诊的，发病率1/26 109（4/104 439）。依据高苯丙氨酸血症产生的原因，可将其分为苯丙氨酸羟化酶缺乏症和四氢生物蝶呤缺乏症，发病率分别是苯丙氨酸羟化酶缺乏症1/104 439，四氢生物蝶呤缺乏症1/34 813（3/104 439）。11例患儿临床表现见表1，串联质谱筛查和主要辅助检测结果见表2。

2.2确诊遗传代谢病患者临床转归高苯丙氨酸血症、原发性肉碱缺乏症、母源性肉碱缺乏症、异丁酰辅酶A脱氢酶缺乏症、希特林蛋白缺乏症因早筛查、早诊断、及时服药或饮食干预，效果明显，生长发育与同龄儿童相仿。1例甲基丙二酸血症患儿因及时药物治疗，体格发育正常，智能稍落后。1例丙酸血症患儿在出生后14天即发病住院治疗，出院后定期随访，体格、智能发育稍落后。

3讨论3.1新生儿串联质谱筛查的国内外现状及意义新生儿遗传代谢病筛查是公共卫生工作的重要组成部分，是预防和控制出生缺陷一项关键和有效措施[1～2]。我国目前仍是出生缺陷高发的国家，据国家原卫生部2012年发布的数据[3]：我国每年有90万左右缺陷儿出生，约占出生人数的5.6%。大力推行新生儿疾病筛查仍刻不容缓。串联质谱技术作为近年发展起来的一种代谢病检测方法，正符合了新生儿疾病筛查所要求的简便、快速、敏感，可以一次大量地检测血片。1990年，美国杜克大学的Dr.Millington首先利用串联质谱仪进行新生儿遗传代谢病筛查[4]。随着技术逐渐完善，串联质谱被世界各地的新筛实验室广泛应用。2002年上海交通大学医学院附属新华医院在国内率先开展串联质谱新生儿遗传代谢病筛查[1]。之后浙江、甘肃、山东等地均将串联质谱技术用于新生儿遗传代谢病筛查[5～7]。由此提高了筛查效率及筛查特异性、敏感性，节约医疗成本，推动新生儿遗传代谢病筛查进入一个新纪元。

3.2本研究筛查、诊断结果本中心于2019年4月引进串联质谱技术扩大疾病筛查谱，到目前已筛查47 145例新生儿，确诊11例患者，总发病率1/4286。翻阅近几年文献，发现与省内的东莞地区发病率1/4816相仿[8]，高于湖南省的发病率1/5282[9]，低于石家庄地区的发病率1/1259[10]、山西部分地区的发病率1/1656[11]。目前本中心刚开展此项筛查，由家长自愿选择筛查，标本量较少，未能全面覆盖所有新生儿，未来还需要扩大样本量和增加筛查率来进一步完善数据。从病种结构上分析，氨基酸代谢障碍5例，占确诊病例的45.45%（5/11）。脂肪酸代谢障碍4例，占确诊病例的36.36%（4/11）。有机酸代谢障碍2例，占确诊病例的18.18%（2/11）。氨基酸代谢障碍中高苯丙氨酸血症4例，占确诊病例的36.36%。这4例患儿是从104 439例总筛查人数中发现的，发病率1/26 109，远低于全国的平均发病率1/11 144[12]。检出有机酸代谢障碍中1例为甲基丙二酸血症cb1C型、1例为丙酸血症，发病率均为1/47 145。石家庄地区、山西部分地区高苯丙氨酸血症与甲基丙二酸血症的发病率明显高于本地区[10～11]，说明遗传代谢病的发病率及病种分布具有地区差异，考虑系地域和种族基因的不同所致。为进一步研究总体发病率及病种分布，未来还有待于完善全国多中心大样本数据进行分析。从基因检测结果分析，4例高苯丙氨酸血症分别经基因检测，发现2例四氢生物蝶呤缺乏症患儿均携带有同一个PTS基因c.84-291A>G突变位点，为内含子变异，在ExAC东亚人群频率数据库中未发现。该位点突变是否是本地区热点突变，还有待增加筛查量后验证。检出脂肪酸代谢障碍4例，在3例原发性肉碱缺乏症患儿中检出2位携带有c.51C>G突变，该位点突变是否为本地区热点突变，还有待扩大样本量后验证。还发现了c.760C>T（p.R254X）这个中国人群常见突变[13]。在筛查中发现1例母源性肉碱缺乏症（病例3），母子串联质谱检测显示游离肉碱及多种酰基肉碱明显降低，且未见明显症状，予基因检测并家系验证后，提示母亲是原发性肉碱缺乏症患者，其子为母源性肉碱缺乏症，利于制定随访方案。由此可见，通过新生儿筛查及基因确诊，还能发现母亲的遗传代谢病。故遗传代谢病的精准诊断，离不开高通量测序技术的快速发展。先证者的基因确诊为父母再生育指导提供了可能。

3.3遗传代谢病临床情况11例确诊病例都因及早筛查治疗，预后良好。其中4例高苯丙氨酸血症、2例原发性肉碱缺乏症、1例异丁酰辅酶A脱氢酶缺乏症早期仅有轻度黄疸，确诊后予特奶或药物治疗，随访期间患儿生长发育基本正常。1例母源性肉碱缺乏症患儿与原发性肉碱缺乏症母亲未见明显异常症状，母子口服左卡尼汀后游离肉碱恢复正常。母亲随访中发现二尖瓣关闭不全，现继续服药。孩子停药随访中，生长发育好。1例希特林蛋白缺乏症召回时出现黄疸、血氨稍高、总胆汁酸高，及时服药和饮食干预，效果明显，生长发育与同龄儿童相仿。1例甲基丙二酸血症患儿召回时出现黄疸、血同型半胱氨酸高、尿甲基丙二酸高，及时药物治疗，各项生化指标控制在正常范围，体格发育正常，智能稍落后。1例丙酸血症患儿在新生儿期即发病，因黄疸、高氨血症、酸中毒住院治疗，出院后予特奶、左卡尼汀等治疗，定期随访，体格、智能发育稍落后。这11例患者若未进行筛查，待发病时才诊治，极可能致死、致残。所以，通过串联质谱技术进行新生儿遗传代谢病筛查，改变了之前被动治疗的局面，走向了主动预防，减少致死、致残率。

综上所述，通过串联质谱技术进行新生儿遗传代谢病筛查在我市开展运行良好，成效显著。为降低出生缺陷率，提高人口素质作出了巨大的贡献。本研究建立了我市新生儿遗传代谢病串联质谱筛查体系和临床综合干预模式，初步明确了本市新生儿遗传代谢病发病率及其构成谱、单病种基因突变情况。但收集样本数尚少，还不能很好地反映本地区遗传代谢病各单病种发病率及基因突变谱，有待今后收集更大样本数据进一步研究完善。

参考文献

[1] 顾学范.临床遗传代谢病[M].北京：人民卫生出版社，2015：1，24-25.

[2] KANUNGO S，PATEL D R，NEELAKANTAN M，et al.Newborn screening and changing face of inborn errors of metabolism in the United States[J].Ann Transl Med，2018，6（24）：468.

[3] 中华人民共和国卫生部.中国出生缺陷防治报告（2012）[M].北京：人民卫生出版社，2012：2.

[4] 杨艳玲.从病例开始学习遗传代谢病[M].北京：人民卫生出版社，2018：20.

[5] 黄新文，杨建滨，童凡，等.串联质谱技术对新生儿遗传代谢病的筛查及隨访研究[J].中华儿科杂志，2011，49（10）：765-770.

[6] 刘芙蓉，王兴，孙小红，等.甘肃省正常新生儿干血斑氨基酸及酰基肉碱串联质谱检测指标医学参考范围的调查[J].现代检验医学杂志，2018，33（2）：31-34.

[7] 董丽萍，牟凯，许佳，等. 串联质谱技术在山东鲁中地区新生儿遗传代谢病筛查中的应用[J].中国妇幼保健，2016，31（10）：2133-2136.

[8] 叶立新，袁晃堆，陈锦国，等.串联质谱技术在东莞地区新生儿遗传代谢病筛查中的初步应用[J].深圳中西医结合杂志;2015，25（10）：18-20.

[9] 鄢慧明，贾政军，刘静，等.湖南省565 182例串联质谱新生儿疾病筛查分析[J].中华实用儿科临床杂志，2019，34（20）：1541-1545.

[10] 封纪珍，贾立云，王熙，等.石家庄地区128 399例新生儿多种遗传代谢病串联质谱筛查结果分析[J]. 临床检验杂志，2020，38（5）：344-349.

[11] 张晓刚，杨建平，阎亚琼，等. 81 138例新生儿遗传代谢病串联质谱筛查结果回归性分析[J].中国医师杂志，2019，21（7）：1081-1082.

[12] 顾学范，王治国.中国580万新生儿苯丙酮尿症和先天性甲状腺功能减低症的筛查[J].中华预防医学杂志，2004，38（2）：99-102.

[13] 中华预防医学会出生缺陷预防与控制专业委员会新生儿遗传代谢病筛查学组. 原发性肉碱缺乏症筛查与诊治共识[J]. 中华医学杂志，2019，99（2）：88-92.

（收稿日期：2021-08-25修回日期：2021-09-26）

（编辑：王琳葵潘明志）