串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)用于新生兒代謝疾病高通量篩查的方法學(xué)評價

荊添嬌，孫熙麟，陳淑新，鄒志艷，周建民，徐雅娟，黃青，周海歐*

（1.吉林省疾病預(yù)防控制中心，吉林 長春 130012；2.加拿大蒙特利爾大學(xué)，魁北克 蒙特利爾；3.長春市婦幼保健所，吉林 長春130012；4.吉林省中醫(yī)藥科學(xué)院，吉林 長春 130012）

串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)用于新生兒代謝疾病高通量篩查的方法學(xué)評價

荊添嬌1，孫熙麟2，陳淑新3，鄒志艷3，周建民4，徐雅娟4，黃青4，周海歐4*

（1.吉林省疾病預(yù)防控制中心，吉林 長春 130012；2.加拿大蒙特利爾大學(xué)，魁北克 蒙特利爾；3.長春市婦幼保健所，吉林 長春130012；4.吉林省中醫(yī)藥科學(xué)院，吉林 長春 130012）

目的評價串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)用于新生兒代謝疾病高通量篩查的。方法選取我院收治的120例疑似遺傳性代謝疾病的患兒，選取我院同期納入的120例新生兒作為對照組，所有新生兒均于出生后72h采集血氧樣本，將血液樣本放置與采血濾紙上，并暴露在空氣中自然干燥，后放置于-20℃的冰箱中待檢。該試驗方法的建立受到美國疾病控制和預(yù)防中心（CDC）新生兒篩查質(zhì)量保證部門的授權(quán)和技術(shù)支持，用其提供的氨基酸和酰基肉堿串聯(lián)質(zhì)譜質(zhì)控血濾紙片進(jìn)行各項參數(shù)的校正和監(jiān)控，具有高度的可信性和重現(xiàn)性。結(jié)果氨基肉堿的變異系數(shù)通常高于氨基酸，初步分析可能與兩者質(zhì)譜檢測方法有關(guān)。結(jié)論串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)用于新生兒代謝疾病高通量篩查，篩查過程中可明顯看出，該技術(shù)重復(fù)性較高、精確度高、可行性強(qiáng)，值得臨床應(yīng)用。

串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)；遺傳性代謝疾病；新生兒篩查

0 引言

遺傳代謝病是臨床治療中較為常見的疾病，該病主要由于基因突變引起酶缺陷、細(xì)胞膜功能異常或受體缺陷，從而導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)代謝紊亂。為探討串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)用于新生兒代謝疾病高通量篩查的方法學(xué)評價，本文就串聯(lián)質(zhì)譜在新生兒代謝疾病篩查的具體應(yīng)用情況進(jìn)行分析。

1 檢測方法

1.1 檢測儀器

試劑選用甲醇、正丁醇、乙酰氯、乙腈等的純度均為高效液相色譜級，后將正丁醇與乙酰氯采用9∶1的方式配制成鹽水正丁醇（3mol/L）。氮氣純度為99.99%，超純水為實驗室自制。96孔聚丙烯板、96孔過濾板（濾膜孔徑0.45μm）以及Teflon包封膜均由Millipore公司生產(chǎn)。同位素稀釋內(nèi)標(biāo)和同位素內(nèi)標(biāo)均由美國Cambridge Isotope Labs公司生產(chǎn)。氨基酸內(nèi)標(biāo)主要包括以下種類：15N、2-13C-甘氨酸、2H8-纈氨酸、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-鳥氨酸、2H2-瓜氨酸、2H3-天冬氨酸；酰基肉堿內(nèi)標(biāo)主要包括以下種類：2H9-游離肉堿、2H3-乙酰肉堿、2H3-丁酰肉堿、2H9-異戊酰肉堿、2H3-辛酰肉堿、2H3-丙酰肉堿、2H9-肉豆蔻酰肉堿、2H3-棕櫚酰肉堿。

1.2 儀器選用

本次研究串聯(lián)質(zhì)譜均采用美國生物應(yīng)用系統(tǒng)公司生產(chǎn)的API 3200型Q-trap，高效液相儀選用日本島津公司生產(chǎn)的Agilent1100產(chǎn)品。96孔板加熱吹干裝置為Techne Dri-Block DB-30、超純水制備儀、氮氣吹干儀、恒溫箱、通風(fēng)櫥。

1.3 研究對象

本次研究選取我院2016年3月至2017年3月收治的120例疑似遺傳性代謝疾病的患兒，其中，男性72例，女性48例，最大12歲，最小6個月，平均（5.68±1.47）歲。所有患兒在入院后均表現(xiàn)出不同程度的精神行為異常、黃疸、反復(fù)嘔吐、抽搐等。選取我院同期納入的120例新生兒作為對照組，所有新生兒均采出生后72h采集血氧樣本，將血液樣本放置與采血濾紙上，并暴露在空氣中自然干燥，后放置于-20℃的冰箱中待檢。

1.4 數(shù)據(jù)處理

本次研究所得氨基酸、酰基肉堿的濃度數(shù)據(jù)均采用ChemoView 1.4軟件進(jìn)行分析，通過離子峰強(qiáng)度分析可計算出氨基酸、酰基肉堿的相應(yīng)濃度，兩者間數(shù)據(jù)的對比均采用SPSS20.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。

2 檢驗結(jié)果

經(jīng)檢驗后，氨基肉堿的變異系數(shù)通常高于氨基酸，初步分析可能與兩者質(zhì)譜檢測方法有關(guān)，詳細(xì)數(shù)據(jù)見表1。

表1 質(zhì)控樣品的批內(nèi)、批間變異系數(shù)對比分析（%）

3 討論

通過長期的臨床研究結(jié)合本次研究數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)大部分腦癱患兒的谷氨酸代謝水平均顯著高于正常新生兒[1]。在對患兒的日常飲食中，應(yīng)盡量減少對食用味精的攝入，因食用味精其主要成分為谷氨酸鈉，在進(jìn)入患兒機(jī)體后可對其神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育產(chǎn)生較大的影響，因而味精攝入量的嚴(yán)格要求是保證患者身體健康的必要前提[2]。谷氨酸對新生兒神經(jīng)系統(tǒng)功能的影響程度較高，若代謝水平較低，則可能引發(fā)患兒中樞神經(jīng)發(fā)育遲緩、行動障礙、認(rèn)知失常等情況[3]。

我國每年約有2000萬的新生兒降生，而遺傳代謝疾病在我國的發(fā)病率為0.033%。且遺傳代謝疾病在發(fā)病初期無明顯癥狀，在診斷上極為困難，常規(guī)檢查雖對遺傳代謝疾病有一定的診斷率，但漏診率同樣較高，且診斷所需時間較長、價格較高。雖國家在遺傳代謝疾病的篩查上下了很大功夫，但仍有大量新生兒病癥無法得到有效篩查和診斷，由此增加了患兒出現(xiàn)意外事件的概率。

本次研究選取串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)用于新生兒代謝疾病高通量篩查，篩查過程中可明顯看出，該技術(shù)重復(fù)性較高、精確度高、可行性強(qiáng)，值得臨床應(yīng)用。

[1] 孫英梅.串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)在兒童有機(jī)酸代謝疾病鑒別診斷中的應(yīng)用[J].中外健康文摘,2013,10(25)∶137-138.

[2] 陳大宇.串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)在柳州地區(qū)高危兒的應(yīng)用價值[J].中國兒童保健雜志 ,2016,24(11)∶1225-1226,1232.

[3] 鐘婉秀.串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)對新生兒遺傳代謝病的篩查及隨訪分析[J].當(dāng)代醫(yī)學(xué) ,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的遺傳代謝性疾病新生物標(biāo)志物篩選研究；編號：20150101197JC。

周海歐。