串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)平臺簡介

串聯(lián)質(zhì)譜遺傳代謝病檢測項(xiàng)目介紹

尹國才

——博奧檢驗(yàn)

2014年6月現(xiàn)在是1頁\一共有31頁\編輯于星期五目錄第一部分

：遺傳代謝病的介紹遺傳代謝病的定義遺傳代謝病的發(fā)病機(jī)制遺傳代謝病的臨床危害遺傳代謝病的診治非常依賴于實(shí)驗(yàn)室檢測第二部分：串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)平臺介紹與應(yīng)用串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)簡介串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)如何應(yīng)用于遺傳代謝病的檢測

現(xiàn)在是2頁\一共有31頁\編輯于星期五第一部分

：遺傳代謝病的介紹現(xiàn)在是3頁\一共有31頁\編輯于星期五一、遺傳代謝?。↖nheritedMetabolicDisorders，IMD）

定義:

IMD是指由于基因突變引起酶缺陷、細(xì)胞膜功能異?；蚴荏w缺陷，從而導(dǎo)致機(jī)體生化代謝紊亂，造成中間或旁路代謝產(chǎn)物積蓄，或終末代謝產(chǎn)物缺乏，引起一系列臨床癥狀的一組疾病。遺傳代謝病是氨基酸、糖、脂肪、激素等先天性代謝缺陷的總稱。遺傳代謝病病種繁多，醫(yī)學(xué)界目前已發(fā)現(xiàn)近3000種單病種發(fā)病率低，但總體發(fā)病率可達(dá)活產(chǎn)嬰兒的2‰?，F(xiàn)在是4頁\一共有31頁\編輯于星期五二、遺傳代謝病的發(fā)病機(jī)制(PKU)現(xiàn)在是5頁\一共有31頁\編輯于星期五PKU代謝病癥狀持續(xù)高苯丙酮酸血癥智力低下低酪氨酸血癥毛發(fā)色淡發(fā)育遲緩生物蝶呤(Biopterin)四氫生物蝶呤(BH4)現(xiàn)在是6頁\一共有31頁\編輯于星期五1.肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶缺乏癥1型（CPT-1）2.肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶缺乏癥2型（CPT-2）1.短鏈?；o酶A脫氫酶缺乏癥（SCAD）2.中鏈?；o酶A脫氫酶缺乏癥（MCAD）3.極長鏈酰基輔酶A脫氫酶缺乏癥（VLCAD）脂肪酸氧化缺陷疾病現(xiàn)在是7頁\一共有31頁\編輯于星期五脂肪酸氧化缺陷病癥狀低血糖肌無力癲癇發(fā)作心肌病現(xiàn)在是8頁\一共有31頁\編輯于星期五有機(jī)酸血癥癥狀喂養(yǎng)困難代謝性酸中毒癲癇發(fā)作昏睡現(xiàn)在是9頁\一共有31頁\編輯于星期五三、遺傳代謝病的臨床危害

神經(jīng)系統(tǒng)異常（>80%）多臟器損傷（>70%）終身殘疾（>40%）

1、遺傳代謝病最主要的表現(xiàn)的是神經(jīng)系統(tǒng)的異常，表現(xiàn)為發(fā)育落后（智力、運(yùn)動、語言），抽搐等一系列并發(fā)癥，甚至引起昏迷死亡（新生兒、嬰幼兒由于對疾病的表現(xiàn)能力較差，一般會表現(xiàn)為喂養(yǎng)困難、食奶少、嘔吐、嗜睡等）。2、多臟器損傷往往是在造成神經(jīng)系統(tǒng)損傷的同時(shí)出現(xiàn)。如肝腫大、肝功能不全、腎損傷、黃疸、青光眼、白內(nèi)障等。3、由于發(fā)生視力、聽力、言語、智力等障礙，導(dǎo)致殘疾。

【注】并非每一種遺傳代謝病都同時(shí)出現(xiàn)以上癥狀，同一種遺傳代謝病也不一定有相同的癥狀，因此，臨床遺傳代謝病的診斷比較困難，十分依賴實(shí)驗(yàn)室檢測指標(biāo)?，F(xiàn)在是10頁\一共有31頁\編輯于星期五遺傳代謝病的臨床危害常見臨床癥狀具體描述神經(jīng)系統(tǒng)異常發(fā)育異常/倒退、智低、驚厥、共濟(jì)失調(diào)、椎體外系運(yùn)動障礙等，是遺傳代謝病最常見的臨床癥狀代謝性酸中毒表現(xiàn)為嗜睡，喂養(yǎng)困難，發(fā)作性嘔吐，呼吸異常等；嚴(yán)重嘔吐常與進(jìn)食蛋白質(zhì)有關(guān)，常見于氨基酸病、有機(jī)酸代謝病等肝腫大或功能不全見于糖原病、半乳糖血癥、粘多糖病、肝豆?fàn)詈俗冃缘忍厥鈿馕度纭笆竽蛭丁保≒KU，尿、汗排出苯乙酸增多）；“楓糖漿味”（楓糖尿癥）等，主要見于氨基酸和有機(jī)酸代謝異常皮膚和毛發(fā)異常如色素減少（苯丙酮尿癥、白化病、同型胱氨酸尿癥等），皮膚粘膜色素加深（腎上腺腦白質(zhì)營養(yǎng)不良）；脫發(fā)（多種羧化酶缺乏）等現(xiàn)在是11頁\一共有31頁\編輯于星期五

無癥狀之前的篩查性檢測新生兒四、IMD的診治非常依賴實(shí)驗(yàn)室檢測0～3個(gè)月3～12個(gè)月一歲以后蓄積期常無異常多數(shù)在此階段發(fā)病亦有發(fā)病對臨床疑似患者的診斷性檢測高危新生兒、嬰幼兒、兒童少年等世界上最先進(jìn)的IMD檢測技術(shù)——串聯(lián)質(zhì)譜遺傳代謝病發(fā)病后的臨床表現(xiàn)呈多樣性表現(xiàn)，臨床診斷困難。由于這些疾病比較罕見，在臨床診斷中，早期通常無癥狀，或癥狀不典型，極易漏診或誤診，而出現(xiàn)典型癥狀時(shí)，往往已經(jīng)造成不可逆的傷害。診斷錯(cuò)誤導(dǎo)致誤治，錯(cuò)過治療時(shí)機(jī)，導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)及多臟器損傷，甚至終身殘疾。此種情況下，實(shí)驗(yàn)室檢查顯示出至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)在是12頁\一共有31頁\編輯于星期五案例：楓糖尿病患兒,男,9d,因拒奶3d,發(fā)熱6h入院?；純簽樵?產(chǎn)3,胎齡39+2周順產(chǎn)娩出,出生體重3645g,生后初未見異常。第6天始開始拒奶，吃奶次數(shù)減少約1/3，每次吃奶量變化不大，偶有四肢抖動和口吐少許白色泡沫。入院6h前出現(xiàn)發(fā)熱,最高達(dá)38.9℃,無咳嗽及明顯氣促。父母均體健,其母在此孕期內(nèi)無患病史,10年前產(chǎn)1女嬰,生后1周不明原因發(fā)熱死亡;4年前產(chǎn)1男嬰，2歲時(shí)患病死亡。入院查體:T37.5℃,R50次/min,神志清,反應(yīng)一般,苦笑面容,未嗅及明顯的特殊氣味(包括特殊尿味)。皮膚輕度黃染,雙肺呼吸音粗,無啰音,肝脾不大,頸有抵抗,四肢肌張力增高,自主活動少,原始反射尚可引出。入院初診:

①新生兒肺炎;②新生兒破傷風(fēng)?③敗血癥并發(fā)腦病?④代謝性疾病?中國當(dāng)代兒科雜志第11卷第7期2009年7月現(xiàn)在是13頁\一共有31頁\編輯于星期五入院后查血糖正常;血常規(guī)、血?dú)狻⒀?、CRP及電解質(zhì)檢查均未見異常;腦脊液檢查潘氏試驗(yàn)(2+),余無特殊。血清查支原體、衣原體、巨細(xì)胞病毒、弓形體、腺病毒、軍團(tuán)菌等抗體均陰性,血和腦脊液培養(yǎng)均陰性。胸片示右下肺感染,頭顱CT未見異常。入院后給予青霉素、頭孢曲松抗感染,并應(yīng)用TAT、破傷風(fēng)免疫球蛋白以及補(bǔ)堿治療等,因吸吮困難行鼻飼,臨床治療效果不佳。行AA11+AC17串聯(lián)質(zhì)譜儀分析,血氨基酸譜示Leu2583.27

mΜ、Val794.03μM,均明顯升高,符合楓糖尿?。∕SUD）特征。即改用低支鏈氨基酸配方乳(能全特Ms22)鼻飼,上述癥狀消失,可自吮進(jìn)乳。最后診斷:先天性楓糖尿?。∕SUD）,新生兒肺炎。住院10d家屬自行要求出院,囑出院后隨訪?，F(xiàn)在是14頁\一共有31頁\編輯于星期五GA-1—戊二酸血癥I型GA1篩查

GA1篩查未做GA1篩查Glutaric

Aciduria

TypeⅠ機(jī)制：分解賴氨酸(lysine)與色胺酸(tryptophan)代謝途徑中的戊二酰COA脫氫酶有缺陷，有毒的代謝中間產(chǎn)物，如戊二酸等會過量堆積于血液與組織中，並排泄到尿液，造成漸進(jìn)性神經(jīng)癥狀及急性的代謝異?！，F(xiàn)在是15頁\一共有31頁\編輯于星期五第二部分

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TMS技術(shù)平臺介紹與應(yīng)用現(xiàn)在是16頁\一共有31頁\編輯于星期五Waters美國TQD系統(tǒng)：為新篩專業(yè)設(shè)置CFDA醫(yī)療器械注冊證（tandemmassspectrometry，MS/MS)質(zhì)譜儀：通過檢測物質(zhì)的質(zhì)量與電荷比(m/z)，對物質(zhì)進(jìn)行定性和定量的分析儀器。MS/MS：

由2個(gè)質(zhì)譜儀經(jīng)1個(gè)碰撞室串聯(lián)而成。一、串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)簡介現(xiàn)在是17頁\一共有31頁\編輯于星期五

TMS是新篩技術(shù)的一次革命近年發(fā)展起來的串聯(lián)質(zhì)譜法（tandemmassspectrometry,TMS)具有快速、靈敏、高通量和選擇性強(qiáng)等特點(diǎn)。TMS主要通過對新生兒干血片中包括氨基酸和肉堿/酰基肉堿在內(nèi)的數(shù)十種小分子的分析，一次實(shí)驗(yàn)可以同時(shí)篩查出包括氨基酸病、有機(jī)酸代謝紊亂、脂肪酸氧化缺陷在內(nèi)的30多種遺傳代謝病，大大提高了篩查效率及篩查的敏感性和特異性。TMS新篩，極大地?cái)U(kuò)展了篩查的疾病譜，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)的“一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)檢測一種疾病”向“一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)檢測多種疾病”的轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)在是18頁\一共有31頁\編輯于星期五

分析物名稱縮寫分析物名稱縮寫氨基酸

已二酰肉毒堿

C6DC丙氨酸Ala辛酰肉毒堿C8精氨酸Arg辛烯酰肉毒堿C8:1瓜氨酸Cit癸酰肉毒堿C10甘氨酸Gly癸烯酰肉毒堿C10:1亮氨酸/異亮氨酸/羥基脯氨酸Leu/lle/Pro-OH癸二烯酰肉毒堿C10:2蛋氨酸Met十二烷酰肉毒堿C12鳥氨酸Orn十二烷烯酰肉毒堿C12:1苯丙氨酸Phe十四烷酰肉毒堿（肉豆蔻酰肉毒堿）C14脯氨酸Pro十四烷烯酰肉毒堿C14:1酪氨酸Tyr十四烷二烯酰肉毒堿C14:2纈氨酸Val3-羥基-十四項(xiàng)酰肉毒堿C14OH肉毒堿

十六酰肉毒堿（棕櫚酰肉毒堿）C16游離肉毒堿C0十六烷烯酰肉毒堿C16:1乙酰肉毒堿C23-羥基-十六酰肉毒堿C16OH丙酰基肉毒堿C33-羥基-十六烷烯酰肉毒堿C16:10H丙二酰肉毒堿/3-羥基-丁酰肉毒堿C3DC/C4OH18烷酰肉毒堿（硬脂酰肉毒堿）C18丁酰肉毒堿C418烷西酰肉毒堿（油酸肉毒堿）C18:1甲基丙二酸/3-羥基-異戊酰肉毒堿C4DC/C5OH18烷二烯酰肉毒堿（亞油酸肉毒堿）C18:2異戊酰肉毒堿C53-羥基-十八酰肉毒堿C18OH戊烯酰肉毒堿C5:13-羥基-十八烯酰肉毒堿C18:10H戊二酰肉毒堿/3-羥基-己酰肉毒堿

C5DC/C6OH酮

己酰肉毒堿

C6琥珀酰丙酮SA檢測11種氨基酸和31種肉堿cFDAconfirmed現(xiàn)在是19頁\一共有31頁\編輯于星期五

篩查三大類，共37種代謝病氨基酸代謝病脂肪酸氧化代謝病有機(jī)酸代謝疾病精氨酸血癥2,4-二烯?；?輔酶A還原酶缺乏2-甲基丁?；?輔酶A脫氫酶缺乏精氨基琥珀酸尿癥肉堿棕櫚?；D(zhuǎn)移酶缺乏Ⅰ型3-羥基-3-甲基戊二?；?輔酶A裂解酶缺乏瓜氨酸血癥肉堿棕櫚?；D(zhuǎn)移酶缺乏Ⅱ型3-甲基丁烯酰基-COA羧化酶缺乏(GAⅠ型)高胱氨酸尿癥肉堿載體缺陷異丁?；?輔酶A脫氫酶缺乏高蛋氨酸血癥肉堿/?；鈮A移位酶缺乏異戊酸血癥高鳥氨酸血癥-高血氨癥-高瓜氨乙基丙二酸血癥丙二酸血癥酸尿綜合征長鏈?；?輔酶A脫氫酶缺乏甲基丙二酸血癥高脯氨酸血癥長鏈羥酰基-輔酶A脫氫酶缺乏乙酰乙?；?輔酶A硫解酶缺乏楓糖尿癥中鏈?；?輔酶A脫氫酶缺乏多重輔酶A羧化酶缺乏非酮性高甘氨血癥多重酰基-輔酶A脫氫酶缺乏丙酸血癥苯丙酮尿癥短鏈?；?輔酶A脫氫酶缺乏

酪氨酸尿癥短鏈羥?；?輔酶A脫氫酶缺乏

5-羥基氨酸尿癥三功能蛋白缺乏

超長鏈?；?輔酶A脫氫酶缺乏

現(xiàn)在是20頁\一共有31頁\編輯于星期五新生兒疾病篩查采血卡檢測項(xiàng)目（請務(wù)必選擇，可多選）：遺傳性耳聾基因檢測（基因芯片法）遺傳代謝病篩查（串聯(lián)質(zhì)譜法）其他:分娩醫(yī)院：母親姓名：住院號：住址：聯(lián)系電話：嬰兒性別：男女，孕周，出生體重克出生日期年月日時(shí)采血時(shí)間年月日時(shí)采血者：聯(lián)系電話：請家長核對信息無誤后簽字：貼條碼處現(xiàn)在是21頁\一共有31頁\編輯于星期五

提供81個(gè)臨床參考指標(biāo)；顯示異常指標(biāo)；分析提示可能患有的疾病；對于可疑患者，除免費(fèi)進(jìn)行復(fù)查外，本檢驗(yàn)所還可提供相關(guān)的基因檢測服務(wù)，并推薦權(quán)威遺傳代謝病專業(yè)機(jī)構(gòu)做進(jìn)一步的診治(北大婦兒醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科、北京婦產(chǎn)醫(yī)院遺傳病篩查中心)。北京博奧醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所TMS分析報(bào)告單現(xiàn)在是22頁\一共有31頁\編輯于星期五

嚴(yán)格執(zhí)行新生兒疾病篩查操作流程；專業(yè)新篩設(shè)備和試劑；專業(yè)培訓(xùn)的技術(shù)員；試劑盒自身質(zhì)控品；美國CDC質(zhì)控品作為檢測驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)；與北京婦產(chǎn)醫(yī)院遺傳病篩查中心實(shí)驗(yàn)室密切合作，定期進(jìn)行室間比對。博奧檢驗(yàn)TMS分析結(jié)果的質(zhì)量保證現(xiàn)在是23頁\一共有31頁\編輯于星期五串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)在臨床上的檢測對象

新生兒遺傳代謝疾病篩查臨床疑似遺傳代謝病檢測

現(xiàn)在是24頁\一共有31頁\編輯于星期五二、串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)如何應(yīng)用于遺傳代謝病的檢測1、對體內(nèi)數(shù)十個(gè)代謝物質(zhì)進(jìn)行定量檢測，分析機(jī)體代謝狀態(tài)及其變異（檢測A、B、C等物質(zhì)）。2、檢測血液氨基酸和肉堿水平，對氨基酸、有機(jī)酸、脂肪酸、游離肉堿和?；鈮A代謝進(jìn)行評價(jià)，綜合判斷37種遺傳代謝病的發(fā)病情況。

現(xiàn)在是25頁\一共有31頁\編輯于星期五結(jié)果評價(jià)

各指標(biāo)值串聯(lián)質(zhì)譜遺傳代謝病檢測流程

TQD檢測樣本前處理采樣

40余種IMD陰陽性結(jié)果報(bào)告（3~5個(gè)工作日）現(xiàn)在是26頁\一共有31頁\編輯于星期五血片檢測結(jié)果：Normalvs.PKU正常人苯丙酮尿癥病人Leud3-Leud4-AlaAlaPheTyrMetd3-M