實驗室篩查與診斷新技術在遺傳代謝病中的應用價值

尹文東，夏飛燕孫曉田

（臨沂市婦幼保健院新生兒篩查中心，山東 臨沂 276000）

遺傳代謝病又被稱為先天性代謝異常（inborn errors of metabolism，IEM），是一種機體存在代謝功能缺陷的復雜性遺傳病，主要涉及尿素循環、氨基酸、類固醇、有機酸及脂肪酸等多種物質代謝障礙[1]。IEM在臨床中分布較廣泛且不具備特異性，其癥狀從胎兒到成年的任何年齡段均可出現，該類疾病的單一病種發病率較低，但總體發病率相對較高，嚴重影響人口素質及生命質量[2]。通過對高?；純哼M行IEM篩查，有助于盡早確診疾病，從而為患兒在治療、遺傳咨詢等方面提供個性化指導[3]。當前，酶聯免疫法、熒光法及氣相色譜-質譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）技術等在臨床中逐漸得到廣泛應用，其中的GC-MS是新型的無創性檢測方法，可對尿中小分子代謝物進行微量分析，其檢測準確率相對較高，但相關報道較少[4]。基于此，本研究通過對可疑遺傳代謝病患兒采用GC-MS的新技術檢測，旨在探討其診斷價值，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料選取2019年1月—12月于本院就診的568例可疑遺傳代謝病患兒為研究對象，其中男379例，女189例。納入標準：①入選患兒均存在不同程度的黃疸、腹脹、腹瀉、惡心、嘔吐等癥狀；②均存在智力落后、肌張力異常及生長發育遲緩等；③患兒家長均對本研究知情并簽署知情同意書。排除標準：①確診為非遺傳代謝病患兒及健康者；②中途退出本研究者。本研究經本院醫學倫理委員會審核批準。

1.2方法分別采取患兒10 ml的新鮮尿液置于無菌尿試管中送檢，采用GC-MS分析儀檢測，尿液標本2 000 r/min離心10 min，取上清液檢測尿肌酐，依據尿肌酐檢測值取約0.2 mg肌酐的尿液進行檢測，加入20 μl尿素酶，置于37℃的恒溫箱中反應30 min，去除尿素，加入計算所得的純水量與經乙酸乙酯溶解的內標液，加入500 μl濃度為5%的鹽酸羥胺溶液及400 μl的氫氧化鈉溶液，混合均勻，在室溫靜置1 h，將其酮酸肟化。加入350 μl的鹽酸溶液去除過量氫氧化鈉，與6 ml乙酸乙酯混合后，離心5 min，將有機相吸取至另一試管，重復操作1次后將萃取后的有機相合并，去除殘留水分，離心后取其上清液，置于60℃的恒溫下采用氮氣吹干。加入硅烷化試劑后，置于80℃的環境中衍生30 min，待冷卻后取樣檢測。

1.3 觀察指標分析所有患兒疾病檢出率及分布情況。

1.4 統計學方法采用GCMS solution（v2.72）數據采集軟件及Inborn error of metabolism screening（v4.0）遺傳代謝病篩查軟件進行數據處理，得到有機酸半定量結果。

2 結果

568 例患兒中確診遺傳代謝病患兒15例，占2.64%，其中苯丙酮尿癥10例，甲基丙二酸血癥、希特林蛋白缺乏癥及極長鏈?；o酶A脫氫酶缺乏癥各1例，短鏈酰基輔酶A脫氫酶缺乏癥2例，見表1。

表1 所有患兒疾病檢出及分布情況Table 1 Disease detection and distribution in all children

3 討論

遺傳代謝病主要是由機體中正常代謝途徑受阻而引發的一類疾病，主要以有機酸代謝異常、脂肪酸氧化代謝異常及氨基酸代謝異常為主[5]。機體內的異常代謝物主要經尿液排出，因此，通過檢測尿液中各種具有特征性異常代謝產物的種類及含量變化，能為代謝性疾病的診斷提供有效參考[6-7]。經研究顯示，大部分遺傳代謝病均屬于單基因遺傳病，且主要以常染色體隱性遺傳或X-連鎖隱性遺傳為主[8]。在臨床治療期間，遺傳代謝病的臨床表現較廣泛，且以非特異性為主，其癥狀可發生于胎兒至成年的任何階段，雖然，其單一病種的發病率相對較低，但總體發病率較高，因此，該疾病的存在，嚴重降低了人口素質和生命質量。目前，對遺傳代謝病主要以藥物、手術、飲食及基因治療為主，以上方法均可有效改善患者的預后狀況。另外，通過對高?；純哼M行遺傳代謝病篩查，有助于早期診斷疾病，進而可為患兒在遺傳咨詢、治療等提供個性化、科學性的參考方案，有效預防該病。

隨著臨床診斷醫學的進步與發展，GC-MS技術在臨床中逐漸得到廣泛應用，該項技術檢測結果主要表現為一系列的色譜峰，其不同保留時間的色譜峰表示有機酸不同，且色譜峰的面積及峰高與有機酸濃度呈一定的線性關系[9]。借助質譜圖可準確顯示每個組分的碎片離子質量數的分布情況，并與數據庫中的標準物質譜圖對比分析，判定檢測結果[10]。GC-MS技術具有數據處理自動化、靈敏度與特異度較高，且能一次對多種異常代謝產物進行有效檢測等特點，能經由人體尿液中分離出多種有機酸，并可用于判定多種代謝疾病，逐漸成為臨床中對遺傳代謝病檢測的常用方法[11-12]。本研究結果顯示，568例患兒中確診遺傳代謝病15例，占比2.64%，提示通過對疑似遺傳代謝病患者進行GC-MS技術檢測，能對其小部分氨基酸代謝障礙及多種有機酸代謝障礙疾病進行準確判定并診斷，有助于實施針對性的治療方案。研究顯示，遺傳代謝病會嚴重影響新生兒的生長發育，對于苯丙酮尿癥新生兒而言，在其出生時并無特異度的臨床表現，但新生兒生長至3個月后則存在智力及生長發育明顯落后的情況，且隨著患兒年齡增加，其臨床癥狀也相對嚴重，部分患兒智商甚至降低至50以下，大部分患兒合并存在腦電圖異常情況[13-14]。經過GC-MS則能早期確診患兒病情，防止其出現智力障礙情況[15]。因此，采用GC-MS對疑似遺傳代謝病患兒進行診斷，其診斷檢出率相對較高，應用效果較好[16]。GC-MS技術逐漸廣泛應用于臨床中，其檢測的病種也相對豐富，但其檢測過程也存在一定局限性，如對于操作人員的技術要求相對較高、儀器較為昂貴、不能對高苯丙氨酸血癥類型進行準確判定等。相信隨著臨床檢測技術的發展及臨床診斷要求的提高，上述問題均能得到有效解決，GC-MS分析也將會在臨床中得到普遍應用。

目前，在歐洲針對遺傳代謝病的篩查評改和診治方面的研究，均已逐步開展，也廣泛開展了針對尿液有機酸定量檢測室間質評項目。有關研究通過選取15種特異性代謝產物的有機酸標準品，并將其加入到尿液基底中，以此制作成質控樣本。參加質評的實驗室人員對該質控樣本進行定量檢測，經分析發現，各實驗室可有效評估檢測質控樣本的準確性、回收率、室內精密度及線性方法等。在我國，國家衛生健康委臨床檢驗中心，也正式啟動遺傳代謝病尿液中有機酸室間質評項目，并選取8種有機酸進行檢測質量控制。然而，在GC-MS可檢測的132種有機酸中，其不同有機酸的衍生反應也存在一定差異。因此，需借助更加經濟、科學且高效的角度驗證其方法的有效性，并需進一步開發和實踐?？傊?，GC-MS技術兼有色譜的高分離度和質譜的高靈敏度，能對有機酸代謝異常和部分氨基酸代謝異常情況進行特異性診斷，是檢測遺傳代謝病的有效方法，且應用價值相對較高。

綜上所述，采用GC-MS的新技術檢測疑似遺傳代謝病患兒，具有較好的應用效果，疾病篩查率顯著提高，利于對遺傳代謝病的早期診斷及治療。