串联质谱与新生儿遗传代谢病筛查.ppt

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1、深圳市妇幼保健院新生儿疾病筛查中心 文伟,串联质谱与新生儿遗传代谢性疾病筛查,新生儿筛查血标本,新生儿筛查,新生儿群体使用快速、简便、敏感的检验方法检验危及生命、生长发育的先天、遗传性疾病尚未出现疾病表现，但体内生化、代谢已发生改变早诊断、早预防、早治疗,历史,1961年Guthrie 细菌抑制法半定量测定苯丙氨酸干血滤纸片法血样采集技术1962年在美国筛查PKU1975年日本干血滤纸片测定TSH筛查甲低迅速在欧美等国家普遍开展,历史,筛查技术的发展，使可筛查的疾病越来越多1982年东京第二届国际新生儿筛查大会提出四种疾病PKU CH GAL CAHG6PD BD SCD CF,选择筛查疾病的

2、原则,危害严重，可致残或致死，已构成公共卫生问题有一定发病率，在人群中相对常见或流行疾病早期无特殊症状，但有实验室指标阳性有可靠，适合大规模进行的筛查方法，易于家长接受费用低廉。筛查、诊治费用低于发病后诊治费用。,遗传代谢病（inborn errors of metabolism,IEM）,遗传性生化代谢缺陷由于基因突变导致与代谢有关的酶或转运蛋白缺陷，使代谢通路受阻致病。IEM发病机制 先天性酶缺陷或转运蛋白缺陷A B C 产物缺乏 底物过多 D 毒性旁路代谢产物,遗传代谢病的特点,基因突变目前已发现有500余种疾病80%属于常染色体隐性遗传单病发病率低，群体发病率高表现非特异性，有赖遗传学

3、或生化方法确诊儿科、血液科、神经科、骨科等不同科室就诊,遗传代谢病的危害,神经系统损害：几乎所有遗传代谢病都有不同程度神经系统正症状:智力运动落后；惊厥；意识障碍；精神行为异常代谢紊乱：低血糖，酸中毒，高乳酸血症，高氨血症等消化系统：喂养困难，呕吐，肝功能不全，肝肿大，胆汁淤积等肌肉及其他脏器：肌张力低下，心肌、肾脏受损等。皮肤、毛发异常：毛发黄，湿疹，口角糜烂及脱发等。容貌及五官畸形：特殊气味：尿带甜味，汗脚味，鼠尿味，猫尿味。,血片递送,筛查化验,召回确诊,治疗、随访,分娩、采血,筛查的步骤,预防出生缺陷 提高人口素质,一级预防：避免常见、重大出生缺陷和残疾发生二级预防：减少出生缺陷和残疾

4、胎儿出生三级预防：新生儿开展遗传代谢病的筛查诊断和治疗,法律、法规,中华人民共和国母婴保健法1995年中华人民共和国母婴保健法实施办法2001年中国儿童发展纲要（2001-2010）中国提高出生人口素质、减少出生缺陷和残疾行动计划（2002-2010）新生儿疾病筛查技术规范2004年新生儿疾病筛查管理办法2009年,深圳市目前筛查的病种,先天性甲状腺功能减低症苯丙酮尿症半乳糖血症G6PD缺乏症先天性肾上腺皮质增生症串联质谱技术：45种遗传代谢病,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TSH10mIU/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

5、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%目前筛查中心确诊的病例在筛查结果出来之前，少有临床疑诊甲低。病例：2月25出生，筛查TSH增高，3月10日回筛查中心复查，未采血，渐出现吸允慢、便秘、哭声嘶哑、反应差，肌张力低，俯卧抬头（-），笑（-）在其他医院就诊，肺炎，遗传代谢病？5月20日回筛查中心查：TSH100，TT3、TT4、FT3、FT4均降低，确诊先天性甲低，即予口服左甲状腺素片治疗，1个月复查TSH：17.71，T3、T4均正常。头竖立，会笑，俯卧抬头、肩，侧翻身。,临床表现,喂养困难、腹胀、便秘、

6、脐疝、肠音弱少哭、音哑嗜睡鼻塞肢端凉、皮肤粗糙、粘液水肿黄疸前囟大、后囟未闭颅缝开大心音低、心率慢特殊面容,治疗,确诊后立即口服左旋甲状腺素钠片。一次给足剂量10 15/，每天一次 服药2周复查血FT4、TSH使血FT4维持在正常高值水平 FT4、TSH恢复正常后每3月复查一次 婴幼儿期维持药量个体化。,治疗要点,一旦确诊，立即治疗，治疗越早，效果越好由于甲状腺发育异常或代谢异常所致，需终生治疗不需从小剂量开始，应一次足量。暂时性甲低,高苯丙氨酸血症（HPA）,因体内苯丙氨酸浓度增高，尿中排泄大量的苯丙酮酸，故称PKU存在多种变异型，多种引起血Phe增高的基因病因分两类：苯丙氨酸羟化酶缺乏（P

7、AH缺乏）四氢生物蝶呤缺乏（BH4缺乏）二者治疗方法不同，早期鉴别非常重要,经典型PKU,Phe1200mol/L苯丙氨酸羟化酶严重缺乏白人发病率较高，北爱尔兰1：4400，黑人发病率较低我国发病率1：11307，北方高于南方,苯丙氨酸,酪氨酸,多巴,苯丙酮酸,苯乙胺,苯乙酸,组织蛋白,苯丙氨酸羟化酶,苯乳酸,多巴醌,多巴胺,黑色素,去甲肾上腺素,肾上腺素,食物蛋白,BH4,BH2,遗传学和分子生物学,常染色体隐性遗传病PAH基因突变父母是致病基因携带者母亲每次生育有1/4可能为患儿近亲结婚的子女发病率高男女发病机会均等基因在12号染色体上，我国发现的PAH基因突变40余种，世界范围超过440

8、种。,出生时大多正常，部分可能有喂养困难、呕吐、易激惹34月后渐出现精神、运动发育落后，发由黑变黄、皮肤变白、汗液和尿液有鼠尿味随年龄增长，智力低下越来越明显、肌张力越来越高，有癫痫发作，腱反射亢进。严重者有脑瘫。,三氯化铁实验二硝基苯肼实验均查尿中-酮酸，因新生儿刚出生后，Phe的转氨作用不明显，不能形成苯丙酮酸，尿筛查不适应新生儿筛查。至少4周以上可用。尿中苯丙酮酸不稳定，尿排出后很快消失，尿放置久，假阴性。特异性差，枫糖尿症、酪氨酸血症尿中有-酮酸类物，也可出现变色反应。药物：水杨酸等。,尿液检验,PKU筛查：血苯丙氨酸测定,PKU是第一个通过筛查早确诊、早期给予有效治疗从而改变预后的遗

9、传代谢病症状前诊断荧光分析法干血滤纸片苯丙氨酸（Phe）含量测定Phe2mg/ml(120mol/l),饮食治疗，控制血中苯丙氨酸浓度富含苯丙氨酸的食物：鱼、肉、蛋奶蔬菜、水果不含苯丙氨酸奶粉、蛋白粉,BH4缺乏症的鉴别及治疗,尿液蝶呤分析BH4负荷试验特异酶的测定治疗：BH4、L-DOPA、5-羟色氨酸（5-HTP）联合治疗。,半乳糖血症筛查,半乳糖代谢酶缺乏肝肾损害 智力低下 白内障干血滤纸片T-GAL(总半乳糖)12MG/L召回复查复查异常者肝肾功能，血糖，眼检查治疗：去除乳糖乳类、豆浆,G6PD缺乏症筛查,纯化学反应荧光法筛查G6PD活性定性、定量筛查G6PD活性定量测定或G6PD/6

10、PGD比值法影响因素：贫血、溶血、感染、输血，3个月后复查。,G6PD临床资料,性别临床表现：黄疸（高胆红素血症、黄疸消退延迟）、贫血、肝脾肿大、核黄疸无临床表现诱因：,先天性肾上腺皮质增生症（CAH）筛查,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3-羟类固醇脱氢酶缺乏17-羟化酶缺乏症21-羟化酶缺乏症11-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,

11、21-羟化酶缺乏症临床特征,失盐型 单纯男性化型 非经典型酶活性 0-2%2-11%20-50%发生率 75%25%1-2%吐泻、脱水、休克 女性：阴蒂肥大 多毛、性毛早现 低血钠、高血钾 阴蒂融合 月经紊乱 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,CAH筛查,2010年1-12月筛查量：157761，确诊数8例。男3例，女5例。足月，出生体重：2.53.8Kg。皮肤：6例肤色黑，2例皮肤弹性差、脱水貌失盐症状:3例召回时呕吐、哺乳差、大便次多、消瘦。1例血钠低、血钾高，曾外院治疗性征异常：5例女婴阴蒂肥大，其中2例出生时性别判

12、断不清，做染色体分析。3例男婴阴茎较长，阴囊大，色素沉着。治疗：5例口服氢化考的松，3例加氟氰可的松。,串联质谱筛查遗传代谢病,串联质谱,1990年 美国的Duke University的Dr.Millington首次提出一张血片，2-3分钟时间，筛查20-30种疾病，开创新纪元已成为遗传代谢病临床诊断的常规检测工具筛查的疾病谱改变,串联质谱,将被测定的物质电离成质荷比不同的带电粒子，并在空间和时间上产生分离根据质谱图和离子峰强度对被测物进行鉴定和定量分析可在2分钟内通过检测血液中氨基酸和酰基肉碱水平的异常，快速检测40余种遗传代谢紊乱疾病,串联质谱开展情况,美国、一些欧洲国家、加拿大、美国、

13、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台湾、国内杭州、上海、广州开展了串联质谱项目扩展遗传代谢病的筛查。包括氨基酸代谢病、脂肪酸代谢病和有机酸代谢病。部分替代传统筛查方法如PKU,新生儿串联质谱筛查,上海新华医院2003年-2010年串联质谱筛查36万新生儿确诊遗传代谢病15种，发病率1:3242氨基酸代谢病：7种，52.7%有机酸血症：5种，25.9%脂肪酸氧化障碍：3种，21.4%,串联质谱可检测的氨基酸代谢病,高苯丙氨酸血症(PKU)枫糖尿症(MSUD)氨甲酰磷酸合成酶缺乏症(CPS)鸟氨酸氨甲酰磷酸合成酶缺乏症(OTC)瓜氨酸血症型、型（Citrin缺陷

14、病）（NICDD）精氨琥珀酸尿症（ASA）精氨酸血症（ARG）高胱氨酸血症（HCU）高鸟氨酸血症、高氨血症、同型瓜氨酸尿症综合征（HHH）同型半胱氨酸尿症高甲硫氨酸血症（Hmet）酪氨酸血症型、型、型非酮性高甘氨酸血症（NKG）,串联质谱检测的有机酸血症,甲基丙二酸血症（MMA）丙酸血症（PA）异戊酸血症（IVA）戊二酸血症、型（GA-、GA-）三甲基巴豆酰辅酶A羧化酶缺乏症（3-MCC）3-羟基，3-甲基戊二酸血症（3-HMC）多种羧化酶缺乏症（HCSD）已基丙二酸血症（EMA）丙二酸血症（MA）异丁酰辅酶脱氢酶缺乏症（IBCD）酮基硫解酶缺乏症（BKT）,串联质谱检测的脂肪酸代谢疾病,极长

15、链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症（VLCAD）长链羟化酶酰基辅酶A脱氢酶缺乏症（LCHAD）中链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症（MCAD）短链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症（SCAD）线粒体三功能蛋白缺乏症（TFP）肉碱棕榈酰转移酶缺乏症、型（CPT-、）肉碱转运障碍（CTD）肉碱、酰基肉碱移位酶缺乏症（CACT）,例1,足月产，出生体重3Kg,生后逐渐出现吸允无力，反应差，肌张力低、偶有肢体抖动串联质谱结果：Phe,Tyr,Phe/Tyr:55.08(0.2-2)诊断：高苯丙氨酸血症BH4缺乏症,例2,5月女孩，发育落后，多家医院门诊就诊，外地出生，是否做新生儿筛查不详。串联质谱Phe,Tyr正常,Phe/Tyr:

16、8.35(0.5-2)高苯丙氨酸血症,例3,贵州出生生后筛查PKU可疑，电话、短信通知其他医院：ALT、AST 及血氨偏高尿三氯化铁实验正常MS/MSPhe,Tyr正常,Phe/Tyr:高苯丙氨酸血症,Citrin缺乏症（NICCD）,Citrin缺乏导致新生儿肝内胆汁淤积黄疸肝大胖圆脸低蛋白、低血糖、贫血、凝血功能异常AFP增高,诊断,临床症状和实验室检查早期对患儿行血串联质谱检测可以成为NICCD早期诊断的关键指标瓜氨酸增高伴有甲硫氨酸、酪氨酸、苏氨酸增高支链氨基酸降低新生儿串联质谱筛查可以实现症状前诊断,甲基丙二酸血症,由于甲基丙二酸变位酶活性降低，导致甲基丙二酸体内蓄积。神经症状：急性

17、脑病症状、生后数小时或一周发病、嗜睡、昏迷甚至死亡晚期发病：生后数月发病间歇性发病,临床表现,运动发育落后智力低下抽搐、癫痫样发作生长发育障碍肝肾损伤血液系统异常精神、行为异常,实验室检查,血常规：HB、WBC、PLT减少尿常规：酮体阳性血气分析：PH、HCO2下降低血糖、乳酸、血氨增高电解质紊乱肝肾功异常,诊断,实验室生化检查MS/MSC3C3/C0C3/C2尿有机酸分析,脂肪酸氧化代谢障碍,脂肪酸在线粒体内氧化代谢受阻所致氧化代谢的酶缺乏所致肝脏：肝大、转氨酶高、低血糖、高血氨、高尿酸、嗜睡、昏迷急慢性肥厚或扩张性心肌病、心力衰竭肌张力低下、运动不耐受、横纹肌溶解,低血糖、高血氨、高尿酸、

18、AST ALT CK增高、原发性肉碱缺乏症MS/MS:C0，多种酰基肉碱中链脂酰辅酶A脱氢酶缺乏症MS/MS:C8,C8/C10,串联质谱仪,串联质谱检测的适应症,新生儿群体筛查儿科、新生儿科治疗的重症病儿既往有不良分娩史的母亲所分娩的新生儿嗜睡、惊厥、反复呕吐、营养不良、发育落后、肝脾大、代谢性酸中毒、低血糖、水电解质紊乱肝功异常、血氨高的儿童面容特殊、发育异常,干血滤纸片标本采集（新生儿筛查、串联质谱）,75%酒精消毒皮肤一次性采血针穿刺，第一滴血拭去，取第二滴血滤纸片接触血滴，切勿接触皮肤，使血自然渗透至滤纸背面，至少采集三个血滴。血片置空气中，自然晾干呈深褐色装密实袋中，保存在2-8冰箱内递送到筛查中心,苯丙酮尿症的串联质谱分析诊断,正常新生儿串联质谱分析,总结,开展新生儿筛查，预防出生缺陷新生儿出生3天采血国家规定筛查两种病：先天性甲低、PKU深圳筛查五种病：半乳糖血症、G6PD缺乏症、先天性肾上腺皮质增生症确诊后立即治疗终生治疗串联质谱扩大新生儿疾病筛查疾病谱筛查病种扩大,谢谢！,