串联质谱技术检测多种新生儿遗传代谢病方法的建立及临床应用文献综述

 2023-10-19 11:52:42

文献综述

1.国内外研究现状及发展趋势

近年遗传代谢病逐渐成为导致新生儿死亡和残疾的主要原因。传统的新生儿遗传代谢病筛查方法(包括Guthrie细菌抑制法、荧光法、免疫法、串联质谱技术、Microarray platform(分子基因的研究,将DNA点在玻璃芯片上,然后一荧光标记的诊断探针反应,检测响应荧光信号)、数字微流体(Digital Microfluidics:用于溶酶体贮积症的检测))都属于“一种测试筛查一种疾病”,费用高、周期长、操作复杂。然而目前遗传代谢病种类繁多,若想对新生儿进行全面的筛查,不仅增加时间成本,也会增加家庭的经济负担,对于新筛的普及是一项巨大的挑战。

1990年,美国杜克大学陈垣崇教授研究团队中DS Millington等首次将串联质谱(MS/MS)应用于新生儿筛查领域,此项技术快速、可靠,能在2分钟实现内对一个标本进行几十种代谢产物的分析,实现了“一种测试筛查多种疾病”的转变,大大提高了检测效率 [4]。对许多遗传代谢病的阳性筛查结果不单显示出一种代谢物的浓度变化,还可以应用多种参数来指示筛查结果,对各指标对应一种疾病,大大提高了筛查的敏感性和特异性,使得检测率高于临床诊断结果同时降低了筛查诊断的假阳性和假阴性。1995年,MSRashed 等[22]将电喷雾串联质谱技术(ESI-MS/MS)应用于新生儿遗传代谢病筛查,检测出包括丙酸血症、短链以及重链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症等多种疾病。ESI-MS/MS引入了离子化技术,将此技术与连续自动进样联用不仅增加了分析的准确性,而且可连续检测上百个样品,为大规模的开展新生儿遗传代谢病筛查提供了有力的条件。

目前,液相串联质谱(LC-MS/MS)技术已广泛应用于新生儿遗传代谢病的筛查,欧、美、澳洲以及中国台湾、上海、浙江等国家和地区已经普及LC-MS/MS进行新筛。标本前处理方法由最初衍生化法发展为非衍生化法,大大节省了样本前期处理时间,且操作简单、不涉及酸腐有毒物质等。同时增加了几种长链酰基、肉碱琥珀酰丙酮、两种核苷、溶血磷脂、精氨琥珀酸、谷氨酰胺及谷氨酸,一种测试可同时筛查有机酸尿症、脂肪酸氧化障碍、氨基酸代谢疾病、嘌呤代谢障碍、过氧化物酶症等多种疾病。

2.意义和价值

据卫计委检测结果显示,我国出生缺陷发生率呈逐年上升势头,每年有80万-120万缺陷儿诞生,占出生人口的4-6%。患儿在新生儿期常没有特别的临床表现,一旦出现异常,将造成不可逆转的严重损害,如智力低下、终身残疾,甚至死亡,失去治疗的机会,死亡率和复发率也很高,是导致儿童夭折或残疾的主要病因之一。新生儿遗传代谢病筛查简称新生儿筛查,是指在新生儿群体中,用快速、简便、敏感的检验方法,对一些危及儿童生命、危害儿童生长发育或导致智力障碍的一些先天性、遗传性疾病进行筛查,当新生儿在临床上还未出现疾病表现,但其体内的生化指标已有明显变化时做出早期诊断,结合有效治疗,避免患儿重要器官出现不可逆的损害,保障儿童正常的身体发育和智力发育,是控制出生缺陷,提高出生人口素质的重要措施。

采用串联质谱(MS/MS)分析技术作为筛查新生儿血液样本的工具,以寻找某些罕见的先天性代谢错误(IEM)的标志物,对这些疾病的早期诊断和成功治疗产生了重大影响。MS/MS对许多遗传代谢病的阳性筛查结果不单显示出一种代谢物的浓度变化,还可以使用多种参数来指示筛查结果,大大提高了筛查的敏感性和特异性,使得检测率高于临床诊断结果,短链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症的母亲通常也存在缺陷,但患儿及其母亲的症状非常轻微或没有症状,临床很难诊断,而MS/MS技术能够在无症状的情况下筛查出短链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症,使其发病率较以前明显降低。同时串联质谱技术操作简单、检测速度快、单次检验项目多、灵敏度较高(通常是达到纳克级),串联质谱技术在新筛市场尤为重要。

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