串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)平臺(tái)簡(jiǎn)介

1、串聯(lián)質(zhì)譜遺傳代謝病檢測(cè) 博奧檢驗(yàn) 2014年6月目 錄 第一部分 ： 遺傳代謝病的介紹l 遺傳代謝病的定義l 遺傳代謝病的發(fā)病機(jī)制l 遺傳代謝病的臨床危害l 遺傳代謝病的診治非常依賴于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè) 第二部分： 串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)平臺(tái)介紹與應(yīng)用l 串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)簡(jiǎn)介l 串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)如何應(yīng)用于遺傳代謝病的檢測(cè) 第一部分 ： 遺傳代謝病的介紹一、遺傳代謝病（inherited metabolic disorders，imd） 定義: imd是指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

2、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。二、遺傳代謝病的發(fā)病機(jī)制(pku)pku代謝病癥狀生物蝶呤生物蝶呤(biopterin)四氫生物蝶呤四氫生物蝶呤(bh4)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.短鏈酰基輔酶a脫氫酶缺乏癥（scad）2.中鏈?；o酶a脫氫酶缺乏癥（mcad）3.極長(zhǎng)鏈?；o酶a脫氫酶缺乏癥（vlcad）脂肪酸氧化缺陷疾病脂肪酸氧化缺陷病癥狀有機(jī)酸血癥癥狀三、遺傳代謝病的臨床危害 神經(jīng)系統(tǒng)異常（80%）多臟器損傷 （7

3、0%）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(dòng)、語(yǔ)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(duì)疾病的表現(xiàn)能力較差，一般會(huì)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(tīng)力、言語(yǔ)、智力等障礙，導(dǎo)致殘疾。 【注注】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)室檢定有相同

4、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(cè)指標(biāo)。測(cè)指標(biāo)。遺傳代謝病的臨床危害常見(jiàn)臨床癥狀常見(jiàn)臨床癥狀具體描述具體描述神經(jīng)系統(tǒng)異常神經(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(dòng)障礙等，是遺傳代謝病最常見(jiàn)的臨床癥狀代謝性酸中毒代謝性酸中毒表現(xiàn)為嗜睡，喂養(yǎng)困難，發(fā)作性嘔吐，呼吸異常等；嚴(yán)重嘔吐嚴(yán)重嘔吐常與進(jìn)食蛋白質(zhì)有關(guān)，常見(jiàn)于氨基酸病、有機(jī)酸代謝病等肝腫大或功能肝腫大或功能不全不全見(jiàn)于糖原病、半乳糖血癥、粘多糖病、肝豆?fàn)詈俗冃缘忍厥鈿馕短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(jiàn)于氨基酸和有機(jī)酸代謝異常皮膚和毛發(fā)異皮膚和

5、毛發(fā)異常常如色素減少（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(yíng)養(yǎng)不良）；脫發(fā)（多種羧化酶缺乏）等 l無(wú)癥狀之前的篩查性檢測(cè) 新生兒四、imd的診治非常依賴實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)03個(gè)月312個(gè)月一歲以后蓄積期常無(wú)異常多數(shù)在此階段發(fā)病亦有發(fā)病l對(duì)臨床疑似患者的診斷性檢測(cè) 高危新生兒、嬰幼兒、兒童少年等世界上最先進(jìn)的世界上最先進(jìn)的imd檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)技術(shù)串聯(lián)質(zhì)譜串聯(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(jiàn)，在臨床診斷中，早期通常無(wú)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(guò)治療時(shí)機(jī)，

6、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。案例：楓糖尿病患兒,男, 9 d,因拒奶3d,發(fā)熱6h入院。患兒為孕3產(chǎn)3,胎齡39+2周順產(chǎn)娩出,出生體重3645g,生后初未見(jiàn)異常。第6天始開(kāi)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(dòng)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(wú)咳嗽及明顯氣促。父母均體健,其母在此孕期內(nèi)無(wú)患病史, 10年前產(chǎn)1女?huà)?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: t 37. 5, r 50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) 。

7、皮膚輕度黃染, 雙肺呼吸音粗,無(wú)啰音,肝脾不大,頸有抵抗,四肢肌張力增高,自主活動(dòng)少,原始反射尚可引出。入院初診: 新生兒肺炎; 新生兒破傷風(fēng)? 敗血癥并發(fā)腦病? 代謝性疾病?中國(guó)當(dāng)代兒科雜志第11卷第7期2009年7月入院后查血糖正常;血常規(guī)、血?dú)?、血生化、crp及電解質(zhì)檢查均未見(jiàn)異常;腦脊液檢查潘氏試驗(yàn)( 2+ ) , 余無(wú)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(jiàn)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 + ac

8、17串聯(lián)質(zhì)譜儀分析, 血氨基酸譜示leu 2583.27 m、val 794.03 m,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:先天性楓糖尿病（msud）,新生兒肺炎。住院10 d家屬自行要求出院,囑出院后隨訪。ga-1戊二酸血癥 i 型ga 1 篩查篩查 ga 1 篩查篩查未做未做ga 1 篩查篩查glutaricaciduriatype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(huì)過(guò)量堆積于血液與組織中，並排泄到尿液，

9、造成漸進(jìn)性神經(jīng)癥狀及急性的代謝異常。第二部分第二部分： tms技術(shù)平臺(tái)介紹與應(yīng)用技術(shù)平臺(tái)介紹與應(yīng)用waters美國(guó)tqd系統(tǒng)：為新篩專業(yè)設(shè)置cfda醫(yī)療器械注冊(cè)證（tandem mass spectrometry，ms/ms)質(zhì)譜儀：通過(guò)檢測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量與電荷比(m/z)，對(duì)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(jiǎn)介tms是新篩技術(shù)的一次革命 近年發(fā)展起來(lái)的串聯(lián)質(zhì)譜法（tandem mass spectrometry, 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(guò)對(duì)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

10、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(cè)一種疾病”向“一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)多種疾病”的轉(zhuǎn)變。分析物名稱分析物名稱縮寫(xiě)縮寫(xiě)分析物名稱分析物名稱縮寫(xiě)縮寫(xiě)氨基酸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(niǎo)氨酸orn十二烷烯酰肉

11、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t(yī)yr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?；舛緣Ac33-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

12、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酮酮己酰肉毒堿c6琥珀酰丙酮sa檢測(cè)11種氨基酸和31種肉堿cfdaconfirmed篩查三大類，共37種代謝病氨基酸代謝病氨基酸代謝病脂肪酸氧化代謝病脂肪酸氧化代謝病有機(jī)酸代謝疾病有機(jī)酸代謝疾病精氨酸血癥2,4-二烯酰基-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)移酶缺乏型3-羥基-3-甲基戊二酰基-輔酶a裂解酶缺乏瓜氨酸血癥肉堿棕櫚?；D(zhuǎn)移酶缺乏型3-甲基丁烯酰基-coa羧化酶缺乏(

13、ga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(niǎo)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(zhǎng)鏈?；?輔酶a脫氫酶缺乏甲基丙二酸血癥高脯氨酸血癥長(zhǎng)鏈羥?；?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?；?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(zhǎng)鏈?；?輔酶a脫氫酶缺乏新生兒疾病篩查采血卡 檢測(cè)項(xiàng)目（請(qǐng)務(wù)必選擇，可多選）： 遺傳性耳聾基因檢測(cè)（基因芯片法）

14、 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(hào)： 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(qǐng)家長(zhǎng)核對(duì)信息無(wú)誤后簽字： 貼條碼處提供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?。粚?duì)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(cè)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)告單嚴(yán)格執(zhí)行新生兒疾病篩嚴(yán)格執(zhí)行新生兒疾病篩查操作流程；查操作流程；專業(yè)新篩設(shè)備和試劑；專業(yè)新篩設(shè)備和

15、試劑；專業(yè)培訓(xùn)的技術(shù)員；專業(yè)培訓(xùn)的技術(shù)員；試劑盒自身質(zhì)控品；試劑盒自身質(zhì)控品；美國(guó)美國(guó)cdccdc質(zhì)控品作為檢測(cè)質(zhì)控品作為檢測(cè)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)；驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)；與北京婦產(chǎn)醫(yī)院遺傳病與北京婦產(chǎn)醫(yī)院遺傳病篩查中心實(shí)驗(yàn)室密切合作，篩查中心實(shí)驗(yàn)室密切合作，定期進(jìn)行室間比對(duì)。定期進(jìn)行室間比對(duì)。博奧檢驗(yàn)博奧檢驗(yàn)tmstms分析結(jié)果的質(zhì)量保證分析結(jié)果的質(zhì)量保證串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)在臨床上的檢測(cè)對(duì)象 新生兒遺傳代謝疾病篩查臨床疑似遺傳代謝病檢測(cè) 二、串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)如何應(yīng)用于遺傳代謝病的檢測(cè)1、對(duì)體內(nèi)數(shù)十個(gè)代謝物質(zhì)進(jìn)行定量檢測(cè)，分析機(jī)體代謝狀態(tài)及其變異（檢測(cè)a、b、c等物質(zhì)）。2、檢測(cè)血液氨基酸和肉堿水平，對(duì)氨基酸、有機(jī)酸、脂肪酸、游

16、離肉堿和?；鈮A代謝進(jìn)行評(píng)價(jià)，綜合判斷37種遺傳代謝病的發(fā)病情況。結(jié)果評(píng)價(jià)結(jié)果評(píng)價(jià)各指標(biāo)值各指標(biāo)值 串聯(lián)質(zhì)譜遺傳代謝病檢測(cè)流程tqd檢測(cè)檢測(cè)樣本前處理樣本前處理采樣采樣 40余種imd陰陽(yáng)性結(jié)果報(bào)告（35個(gè)工作日）血片檢測(cè)結(jié)果：normal vs. pku140160180200220240260280m/z0100%0100%正常人正常人苯丙酮尿癥病人苯丙酮尿癥病人leud3-leud4-alaalaphetyrmetd3-metd5-phed6-tyrpheelevatedphenylalaninetyr 標(biāo)本的采集1、確定采血、確定采血部位部位2、按摩或熱、按摩或熱敷敷 采血部位采血部位3、消毒并拭、消毒并拭干采血部位干采血部位4、針刺采血，、針刺采血，拭去第一滴血拭去第一滴血5、單面輕壓、單面輕壓濾紙，取血浸濾紙，取血浸透點(diǎn)樣環(huán)透點(diǎn)樣環(huán)6、按采血卡、按采血卡要求連續(xù)采血要求連續(xù)采血說(shuō)明：新生兒以外的對(duì)象可以是手指末梢血、靜脈血制成的濾紙干血片標(biāo)本。tms篩查血斑采集要求1、避免重復(fù)蘸血導(dǎo)致血斑滲透均勻，顏色深淺不一2、血量足夠能完全滲透至背面，切勿從背面補(bǔ)點(diǎn)血液3、血斑可有血漿、血細(xì)胞分開(kāi)的情形4、血片水平置于通風(fēng)