河南省2013-2019年新生兒遺傳代謝病篩查回顧性分析*

馬勝舉，趙德華，馬 坤，倪 敏，王麗雯，歐陽運(yùn)佳，張 壘,張小安

鄭州大學(xué)第三附屬醫(yī)院河南省新生兒疾病篩查中心，河南鄭州 450052

遺傳代謝病(IMD)又稱為先天性代謝缺陷(IEM)，是由于基因缺陷，導(dǎo)致維持人體正常代謝需要的部分酶、載體等生物物質(zhì)無法合成而引起的代謝途徑阻斷，是以功能障礙為主要表現(xiàn)的一類疾病。IMD種類較多，目前已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)的有500多種，單一病種患病率低，但此類疾病的群體患病率較高，且新的疾病病種仍在不斷被發(fā)現(xiàn)，國外研究表明，該病總患病率為0.039%～0.128%[1-3]，主要包括氨基酸代謝障礙(包括尿素循環(huán)障礙、支鏈氨基酸代謝異常、含硫氨基酸代謝異常等)、有機(jī)酸血(尿)癥、脂肪酸氧化缺陷、糖代謝障礙等。質(zhì)譜主要是將被測(cè)物質(zhì)分子電離成各種質(zhì)荷比(m/z)不同的帶電粒子，然后應(yīng)用電磁學(xué)原理，使這些帶電粒子按照質(zhì)荷比大小在空間或時(shí)間上產(chǎn)生分離排列成圖譜，通過測(cè)定粒子峰的強(qiáng)度，以此獲得確定化合物的分子量、分子式，而串聯(lián)質(zhì)譜是由2個(gè)質(zhì)譜儀經(jīng)1個(gè)碰撞室串聯(lián)而成，來實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的定性和定量測(cè)定。河南省新生兒疾病篩查中心于2012年12月開始采用串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)對(duì)新生兒進(jìn)行IMD的篩查，現(xiàn)將2013年1月至2019年8月采用非衍生化串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)篩查的新生兒IMD結(jié)果進(jìn)行 簡(jiǎn)要分析。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2013年1月至2019年8月在河南省新生兒疾病篩查中心(以下簡(jiǎn)稱“本中心”)進(jìn)行IMD篩查的850 486例新生兒為研究對(duì)象，其中男460 793例、女389 693例。納入標(biāo)準(zhǔn)為出生后3～7 d按照《新生兒疾病篩查技術(shù)規(guī)范(2010版)》進(jìn)行采血的新生兒，且監(jiān)護(hù)人均已簽署知情同意書。

1.2方法

1.2.1標(biāo)本采集 按照《新生兒疾病篩查技術(shù)規(guī)范(2010版)》要求，新生兒出生72 h且充分哺乳8次以上，采集足跟血于新生兒篩查采集卡濾紙片上，室溫下自然晾干，保存于2～8 ℃冰箱內(nèi)。

1.2.2儀器與試劑 本中心采用的是美國API3200MD串聯(lián)質(zhì)譜儀、日本島津SIL-20AC高效液相色譜儀自動(dòng)進(jìn)樣器，美國Waters AcquityTMTQD串聯(lián)質(zhì)譜儀、Waters2777C自動(dòng)進(jìn)樣器、Waters1525高效液相色譜儀共兩套液相串聯(lián)質(zhì)譜儀；試劑采用的是芬蘭PerkinElmer公司的非衍生化多種氨基酸、肉堿和琥珀酰丙酮測(cè)定試劑盒。

1.2.3檢測(cè)方法 用半自動(dòng)打孔儀(規(guī)格1296-071)打3.2 mm血片于V型截底微孔板的板孔內(nèi)，每孔加入100 μL含內(nèi)標(biāo)的工作液，用黏性塑料貼膜封板，并置于45 ℃、700 r/min轉(zhuǎn)速下孵育45 min，然后轉(zhuǎn)移75 μL溶液至V型底微孔板內(nèi)，最后用鋁箔封套封板并上機(jī)檢測(cè)。

1.2.4實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制 每塊V型板標(biāo)本前后均有試劑盒自帶高、低水平質(zhì)控品，與標(biāo)本在同一條件下進(jìn)行檢測(cè)；每年參加國家衛(wèi)生健康委員會(huì)臨床檢驗(yàn)中心組織的室間質(zhì)評(píng)，成績(jī)均合格。

1.2.5可疑陽性的復(fù)查、召回及確診 首次可疑陽性結(jié)果要原血片復(fù)查，兩次結(jié)果一致為初篩可疑陽性，并對(duì)其重新采血進(jìn)行召回，召回標(biāo)本仍陽性者進(jìn)行血常規(guī)、生化檢查、尿氣相色譜(GC/MS)、基因檢測(cè)等相關(guān)檢查來確診IMD。一旦確診為IMD患兒，由本中心IMD專家負(fù)責(zé)建立患兒檔案統(tǒng)一管理，并進(jìn)行隨訪與治療。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS17.0進(jìn)行分析，計(jì)數(shù)資料采用百分?jǐn)?shù)表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1篩查結(jié)果 本中心篩查的850 486例新生兒中，初篩可疑陽性者15 956例，初篩可疑陽性率1.88%(15 956/850 486)；召回14 658例，召回率91.87%(14 658/15 956)；召回復(fù)查可疑陽性1 546例，可疑陽性率0.18%(1 546/850 486)，其中1 228例進(jìn)行基因檢測(cè)，275例定期觀察血非衍生化串聯(lián)質(zhì)譜結(jié)果，43例拒絕做基因檢測(cè)，并且本中心將初篩陰性新生兒納入兒童保健系統(tǒng)，定期隨訪，至今未發(fā)現(xiàn)假陰性情況。

2.2確診陽性結(jié)果 最終通過基因檢測(cè)確診15種IMD，共計(jì)408例，其中男233例、女175例，男女比例為1.33∶1。IMD陽性預(yù)測(cè)值為2.78%(408/14 658)，總患病率為1∶2 085(408/850 486)，其中男性患病率1∶3 650(233/850 486)，女性患病率1∶4 860(175/850 486)，男女患病率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=3.80，P>0.05)。IMD患病情況見表1。

表1 IMD患病情況

2.3確診患病率較高的疾病檢測(cè)結(jié)果 確診患病率較高的疾病有甲基丙二酸血癥、高苯丙氨酸血癥、原發(fā)性肉堿缺乏癥。甲基丙二酸血癥：尿GC/MS中甲基丙二酸水平為142.0(15.54～955.4)nmol/(mg·肌酐)，參考值為0.2～3.6 nmol/(mg·肌酐)；甲基枸櫞酸水平為2.56(0.22～32.65)nmol/(mg·肌酐)，參考值0～1 nmol/(mg·肌酐)?；蛲蛔儯篗MACHC 161例(88.5%)，最常見突變?yōu)閏.609G>A(23.63%)，其次為c.482G>A(9.24%)；MUT 21例(11.5%)，最常見突變c.1663G>A(3.08%)。高苯丙氨酸血癥突變率較高的為c.728G>A(17.73%)、c.158G>A(8.51%)、c.1197A>T(8.16%)、c.611A>G(7.45%)、c.721C>T(5.32%)、c.1068C>A(4.26%)、c.1238G>C(3.90%)。

原發(fā)性肉堿缺乏癥常見的基因突變：SLC22A5基因常見突變?yōu)閏.1400C>G(42.72%)、c.760C>T(11.93%)及c.51C>G(7.57%)。

3 討 論

本中心對(duì)IMD初篩可疑陽性新生兒按疾病種類通常進(jìn)行血常規(guī)、生化、尿GC/MS等相關(guān)檢查來進(jìn)一步診斷IMD，若相關(guān)檢查正常，會(huì)將這些新生兒納入兒童保健系統(tǒng)，定期隨訪；若相關(guān)檢查結(jié)果異常，進(jìn)一步進(jìn)行基因檢測(cè)來確診IMD。非衍生化串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)篩查新生兒IMD結(jié)果顯示，本省新生兒IMD初篩可疑陽性率1.88%，召回率91.87%，召回復(fù)查可疑陽性率0.18%，總陽性預(yù)測(cè)值為2.78%，與國內(nèi)文獻(xiàn)報(bào)道初篩可疑陽性率1.20%～2.21%，召回率72.86%～94.50%[4-5]，以及總陽性預(yù)測(cè)值為2.60%～3.38%[5-6]相似。本中心對(duì)1 228例可疑陽性患兒進(jìn)行基因檢測(cè)，最終確診408例，由此可以看出非衍生化串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)初篩可疑陽性數(shù)與基因檢測(cè)最終確診數(shù)仍相差較大，假陽性率較高，但本研究所得陽性預(yù)測(cè)值與國內(nèi)文獻(xiàn)報(bào)道的差異較小，原因可能為非衍生化串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的高靈敏度也會(huì)導(dǎo)致較高的假陽性率，并且與該技術(shù)是篩查試驗(yàn)而非確診試驗(yàn)有關(guān)，也可能與新生兒各器官發(fā)育還未成熟，機(jī)體正常代謝機(jī)制尚未完善等因素有關(guān)。因此，不斷積累臨床經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化參考值，提高陽性預(yù)測(cè)值，降低假陽性率是進(jìn)一步工作的重點(diǎn)。由于采血人員操作、血片運(yùn)送、血片質(zhì)量以及某些疾病遲發(fā)型表現(xiàn)等因素可能導(dǎo)致假陰性結(jié)果，因此本中心將初篩陰性新生兒納入兒童保健系統(tǒng)，定期隨訪，目前未發(fā)現(xiàn)假陰性情況。

IMD雖然單一病種患病率較低，但因種類較多，總體患病率較高，本省新生兒IMD總患病率為1∶2 085(408/850 486)，高于國內(nèi)其他省市患病率，例如上?；疾÷?∶3 529[7]，浙江省患病率1∶5 626[8]。本研究結(jié)果顯示，患病率較高的病種為甲基丙二酸血癥，患病率為1∶4 673，高于國內(nèi)[9]以及國外研究[10-11]報(bào)道的1∶35 000～1∶104 000，同時(shí)高于上海地區(qū)的1∶39 000和浙江地區(qū)的1∶65 000[12]，以及香港地區(qū)報(bào)道的1∶177 000[13]、臺(tái)灣地區(qū)報(bào)道的1∶85 000[14]。甲基丙二酸血癥常表現(xiàn)為嚴(yán)重的代謝性酸中毒，新生兒、嬰幼兒期病死率很高，本研究發(fā)現(xiàn)，血同型半胱氨酸高的基因檢測(cè)結(jié)果顯示其基因型為MMACHC，最常見突變?yōu)閏.609G>A(23.63%)，其次為c.482G>A(9.24%)，符合合并型甲基丙二酸血癥的診斷；單純型甲基丙二酸血癥的基因均為 MUT 型，最常見突變?yōu)閏.1663G>A(3.08%)，本省主要類型是cblC型，屬于維生素B12有效型[15]，此類型患兒預(yù)后良好，因此，早期診斷和治療有利于改善預(yù)后；其次為高苯丙氨酸血癥，患病率為1∶5 452，高于國內(nèi)平均患病率1∶11 144[16]。同時(shí)，本研究顯示，高苯丙氨酸血癥基因突變率較高的為c.728G>A(17.73%)、c.158G>A(8.51%)、c.1197A>T(8.16%)、c.611A>G(7.45%)，其次為c.721C>T(5.32%)、c.1068C>A(4.26%)、c.1238G>C(3.90%)，該病在新生兒期多無明顯臨床癥狀，一般至3～4個(gè)月時(shí)患兒毛發(fā)、皮膚和虹膜色澤變淺，智能發(fā)育落后明顯，如不經(jīng)治療，常在幼兒期死亡。因此，開展新生兒IMD篩查，盡早發(fā)現(xiàn)高苯丙氨酸血癥患兒，在出現(xiàn)臨床癥狀之前開始治療，防止發(fā)生智力低下及不可逆的損傷尤為重要。綜上所述，本省是甲基丙二酸血癥、高苯丙氨酸血癥的高發(fā)區(qū)，而本省原發(fā)性肉堿缺乏癥患病率為1∶31 499，高于其他國家的患病率(1∶40 000～1∶120 000[17])，但低于鄭靜等[18]報(bào)道的浙江省原發(fā)性肉堿缺乏癥患病率1∶23 862，這可能與地域、篩查人群等情況不同有關(guān)。本研究顯示，原發(fā)性肉堿缺乏癥突變基因?yàn)镾LC22A5，常見突變?yōu)閏.1400C>G(42.72%)、c.760C>T(11.93%)及c.51C>G(7.57%)，該病會(huì)出現(xiàn)漸進(jìn)性的肌無力及心力衰竭，心力衰竭會(huì)持續(xù)惡化，如不治療會(huì)導(dǎo)致死亡，一旦確診為原發(fā)性肉堿缺乏癥的患兒要注意避免饑餓及長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，終身需要左旋肉堿替代治療。

另外，本省IMD患病率相對(duì)較低的病種是3-甲基巴豆酰輔酶A羧化酶缺乏癥、短鏈酰基輔酶A脫氫酶缺乏癥。3-甲基巴豆酰輔酶A羧化酶缺乏癥患病率為1∶85 049，低于洪芳等[19]報(bào)道的浙江省患病率(1∶68 900)；同時(shí)，本研究中短鏈?；o酶A脫氫酶缺乏癥患病率為1∶94 498，低于鄭靜等[18]報(bào)道的浙江省患病率(1∶68 936)，因此3-甲基巴豆酰輔酶A羧化酶缺乏癥與短鏈?；o酶A脫氫酶缺乏癥的患病率在不同地區(qū)有較大差異。

IMD屬于單基因遺傳病的一部分，絕大多數(shù)是常染色體隱性遺傳，高危家庭再次生育此類疾病患兒的概率仍較高。因此，新生兒IMD的篩查不僅可以使IMD患兒早發(fā)現(xiàn)、早治療，避免疾病產(chǎn)生的不可逆損傷，有效地降低患兒的傷殘率，做好出生缺陷的三級(jí)預(yù)防，還能指導(dǎo)有IMD先證者的家庭計(jì)劃再次生育時(shí)做好基因產(chǎn)前診斷，以最大限度地避免嚴(yán)重IMD患兒出生，對(duì)于出生缺陷的二級(jí)預(yù)防有重大意義。非衍生化串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)具有高靈敏度、高特異性、高選擇性及快速檢測(cè)的特點(diǎn)，可以在3 min內(nèi)對(duì)一個(gè)標(biāo)本進(jìn)行幾十種IMD的檢測(cè)，一項(xiàng)試驗(yàn)檢測(cè)多種IMD的優(yōu)越性使其應(yīng)用于大規(guī)模的新生兒IMD篩查成為現(xiàn)實(shí)，使本省IMD篩查、診治和預(yù)防水平得到顯著提高。