串联质谱技术在新生儿筛查上的应用

串联质谱技术在新生儿筛查方面的应用新生儿筛查的必要性•遗传代谢病多是罕见病，种类繁多，约4000种，常见的500种以上，单一病种发病率低,总体发病率1/3000-5000•新生儿筛查：及早治疗可预防疾病的发作，减轻症状提高患儿生存质量，减少伤残•产前诊断：预防残疾儿童的出生，提高出生人口素质•临床筛查及诊断：明确诊断，减轻症状，挽救生命，减少医疗纠纷串联质谱技术的优势特异性：检测分子量，内标定量显著降低假阳性率敏感性：明显降低假阴性率高通量：一次可以检测几十种小分子物质（30-50多种疾病），一台仪器每天检测500～600个样品，每个标本2-3分钟采血简单，可以寄送串联质谱能筛查哪些疾病•氨基酸—氨基酸障碍疾病•酰基肉碱—有机酸及脂肪酸代谢障碍疾病•溶酶体病及脑白质营养不良•SCID（重症联合免疫缺陷）比较成熟•临床应用范围不断扩大•半乳糖血症、糖原累积症、Wilson病及线粒体脑肌病等等不能筛查测定方法•目前使用LCMSMS技术主要检测的氨基酸及酰基肉碱，可分别作为氨基酸代谢异常、脂肪酸代谢异常和有机酸代谢异常等疾病的判断指征检测目标对应代谢疾病类型氨基酸氨基酸代谢异常酰基肉碱脂肪酸代谢异常有机酸代谢异常•前处理方法•一般LCMSMS新生儿筛查血片的前处理方法可根据是否进行衍生化反应分为衍生化法和非衍生化法两大类，两种前处理方法在各实验室或检测机构均有使用，具体操作细节可能有所不同，其大致流程如下衍生化法原材料采购与初加工部门生产产品的车间动力供应部门423非衍生化法衍生化法比较精确，但步骤繁琐，且目标化合物易分解；非衍生化法步骤简单，成本低，适合检测大量样本，但不够精确。液相色谱串联质谱的检测原理•新生儿串联质谱筛查使用四极杆质谱，该类串联质谱由四极杆质量分析器、碰撞室、四极杆质量分析器组成。待测化合物离子化后产生相应前体离子，前体离子经碰撞室发生诱导碰撞解离产生产物离子碎片，导入检测器产生强度信号。LC-MS/MS检测到的离子流图岛津液相串联质谱•岛津公司针对新生儿筛查工作专门开发了NeonatalSolution新生儿筛查软件，配合强大的LabSolutions工作站，为新生儿筛查工作提供完整的方法建立、数据采集、数据分析及自动准确度管理工具，可便捷、高效处理、分析、管理大批量新生儿筛查数据。•经过NeonatalSolution的处理，自动得到各组分的计算结果，根据预设的限值，自动使用各种颜色标注超出限值的结果。利用MALDI-TOF-MS检测婴儿遗传疾病•利用飞行时间质谱检测基因是近年来的新技术，它对某些基因突变型遗传疾病检出率较高，与传统常用基因检测方法相比，具有检测位点多、覆盖率高、高通量等特点，能够满足临床要求，为患儿未来的婚育、用药及提早干预提供了积极有效的遗传指导意义。什么是MALDI-TOF-MSMALDI-TOF-MSMatrix-AssistedLaserDesorptionIonizationTimeofFlightMassSpectrometry基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱这项技术是由是由岛津制作所的田中耕一先生和美国科学家约翰·芬恩一起发明的，二人也因此项发明赢得了2002年的诺贝尔化学奖原理sampleplatesampleplatesampleplate++MALDI与其他的电离方式不同，样本在基质的保护下几乎不受伤害。基质在激光的照射下吸收了激光的能量，电离气化，样本接受了基质电离放出的质子从而带电，这样样本分子在基质气相的包裹下，进入下一步骤。使用MALDI电离出的生物大分子是真正“活”着的生物大分子。应用因MALTI-TOF-MS具有的检测位点多、覆盖率高、高通量等特点，无锡市妇幼保健医院已经为新生儿筛查应用此技术做出了试验。医院选择了2796例新生儿为研究对象，采集足跟血并提取基因组DNA，针对中国人群特点，进行4个基因(GJB2，CJB3，SLC26A4和12srRNA)20个突变位点的基因突变检测，先通过PCR扩增出目的基因片段，然后通过飞行时间质谱检测，检出耳聋基因突变新生儿158例，携带率为5．65％。由此可证明MALDI—TOF—MS对非综合征型耳聋患者的突变检出率较高。虽然该技术具有高效、快速、判读简易和准确性高的检测特点，有望成为一种极具潜力的耳聋基因诊断和筛查工具，但成本相对较高，且不能检测到其他未知突变，所以有所局限，但在其他领域有广泛应用，如质量检测方向的蛋白、肽链的检测，还有DNA探针、引物的鉴定，检测。引用文章•无锡地区新生儿耳聋基因的MALDI．TOF．MS筛查分析--------中华检验医学杂志2015年2月•基于质谱的DNA序列测定进展-------化学通报2000年2期•串联质谱技术在新生儿遗传代谢性疾病筛查中的应用--------山东省济南市妇幼保健院新生儿疾病筛查中心250001•岛津串联质谱技术在新生儿筛查中的应用----------0407应用文章医学检验应用文集