2黄新文-串联质谱筛查的遗传代谢病诊治

遗传代谢病串联质谱筛查及诊治浙江大学医学院附属儿童医院遗传代谢科黄新文遗传代谢病生化途径SPENormalDiseaseSPEXM筛查（新生儿和高危儿）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，减少医疗纠纷什么是串联质谱？一种特殊的“生化”检测技术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指标如何判读？•需要专业医师判读•大多是指标增高有意义•但游离肉碱、瓜氨酸、长链酰基肉碱降低有意义•“主要”和“次要”分析物的结果，需要结合分析•此外各检测物之间的比值有很大的帮助•串联质谱分析产生的“海量”数据须认真分析，以取得阳性结果，减少错误和误解异戊酸血症C5戊二酸血症I型C5DC精氨酸血症ARG酪氨酸血症TYR一个指标对应一种疾病串联质谱指标判读多个指标对应一种疾病苯酮尿症PHE，TYR，PHE/TYR枫糖尿症LEU/ILE，VAL戊二酸血症第II型C4，C5，C8，C8.1，C10，C12，C14，C16极长链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症C14.1，C14,C16，中链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症C6，C8,C10，C8/C10短链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症C4，C6肉碱吸收障碍L:C0，C2，长链酰基1个指标对应多种疾病3-甲基巴豆酰辅酶Α羧化酶缺乏症C5OH±C5:13-羟基-3-甲基戊二酸尿症C5OH±C6DCB-酮硫解酶缺乏症C5:1±C5OH多种羧化酶缺乏症C5OH±C3丙酸血症C3甲基丙二酸血症C3瓜氨酸血症citNICCDcit筛查阳性后怎么办？•观察变化：暂时，继发改变•辅助检查：血氨、肝功、血常规、乳酸、血糖、酮体•影像学:头颅CT/MRI•特殊生化：生物素及生物素酶、尿GCMS、氨基酸分析•基因及酶学检测国内外串联质谱筛查开展情况全球串联质谱筛查一览新西兰印度比利时意大利法国西班牙卢森堡奥地利台湾地区香港澳大利亚俄罗斯日本韩国印度哥斯达黎加美国、欧洲以及亚洲发达地区，均已经广泛开展串联质谱美国加拿大荷兰瑞士墨西哥巴西智利泰国英国沙特阿拉伯丹麦挪威瑞典德国波兰葡萄牙•内分泌疾病2-•血红蛋白病31•听力筛查1-•囊性纤维化1-•代谢性异常（MS/MS串联质谱技术）–氨基酸代谢异常68–生物素酶确乏症1-–糖类代谢异常12–脂肪酸代谢异常58–有机酸代谢异常96•SCID严重免疫缺陷综合症1-•先天性心脏病1-Total3125美国串联质谱筛查一览强制筛查可选筛查HRSA美国健康与人类服务部ACMG美国医学遗传学会美国HRSA/ACMG发布的新生儿筛查疾病种类美国串联质谱筛查一览100%开展质谱筛查串联质谱新生儿筛查欧洲开展情况国家筛查疾病德国PKU,MSUD,MCAD,LCHAD,VLCAD,CPTⅠ,CPTII,CACT,IVA,GAI奥地利PKU,MSUD,TyrI,Cit,ASL,Homocyst,MCAD,LCHAD,VLCAD,CPTI,CPTII,CACT,CTD,KTD,HMG-CoALD,MMA,PA,IVA,GAI,3-MCCD比利时PKU,MSUD,TyrI,MCADD,LCHADD,VLCADD,CPTI,CPTII,CACT,CTD,KTD,HMC,MMA,PA,IVA,GAI,3-MCC丹麦PKU,MSUD,Cit,ASL,Arginase,MCAD,LCHAD,VLCAD,CPTI,CPTII,CACT,CTD,HMG-CoALD,MMA,PA,IVA,GAI,3-MCC荷兰PKU,MSUD,Homocyst,TyrI,MCAD,LCHAD,VLCAD,HMC,IVA,GAI,3-MCC波兰PKU,MSUD,TyrI,MCAD,LCHAD,VLCAD,CPTI,CPTII,CACT,CTD,IVA,GAI葡萄牙PKU,MSUD,MCAD,LCHAD,VLCAD,CPTI,CPTII,CACT,IVA,GAI,GAMTD西班牙PKU,MSUD,MCAD,LCHAD,VLCAD,CPTI,CPTII,CACT,IVA,GAI瑞士PKU,MCAD英国PKU,MCAD国内串联质谱开展现状2342002年2009年2012年2013年新华医院开始开展杭州市政府免费筛查湖南启动筛查湖南率先纳入普筛1已经开展：1.全国超过60多个实验室2.22个省市自治区计划开展：预计每年增加20个实验室浙江省MSMS新筛（约143万）---27种疾病No.病名氨基酸代谢异常（11）1苯丙酮尿症2BH4缺乏症3高蛋氨酸尿症4枫糖尿症5瓜氨酸血症6瓜氨酸血症II型7精氨酸血症8鸟氨酸氨甲酰转移酶缺乏症9氨甲酰磷酸转移酶缺乏症10脯氨酸血症11酪氨酸血症I型总体发病率≈：1:6,000No.病名有机酸代谢异常（9）1甲基丙二酸血症2丙酸血症3异戊酸血症4b-酮硫解酶缺乏症5戊二酸血症I型63-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶缺乏症7异丁酰辅酶A脱氢酶缺乏症83羟基3甲基戊二酸尿症9多种羧化酶缺乏症No.病名脂肪酸代谢异常（7）1原发性肉碱缺乏症2短链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症3中链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症4极长链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症5多种酰基辅酶A脱氢酶缺乏症6肉碱棕榈转移酶I7肉碱棕榈转移酶II卫生经济学效益按照目前卫生经济学的研究，投入产出比超过1：5（30多种疾病筛查，收费仅300元-400/人份，合计10元左右每种疾病）目前被认为是公共卫生领域最值得开展的一个项目串联质谱在新筛和临床高危筛查中的应用•诊断主要依赖于MSMS•氨基酸分析•尿GCMS对部分氨基代谢障碍有鉴别意义（尿素循环障碍）•疾病特点：一般进展缓慢，渐进性损害（例外：部分尿素循环障碍及枫糖尿症）•左旋肉碱不是基本药物氨基酸代谢异常•新筛（非串联）排除其他代谢病（酪氨酸血症，NICCD）•持续PHE360umol/L,结合基因测定明确诊断•DHPR：（芳香化酶、ON合成酶，7,8二氢生物喋呤堆积）低phe饮食+美多巴+左旋多巴+四氢叶酸（叶酸10-20mg/d）(DHPR和部分PTPS，长期DOPA致CNS甲基四氢叶酸浓度降低）•5-羟色胺：5-10mg/kg/d从1开始每周递增1（新生儿1-2,1岁前3-5,1岁后6-9）•左旋多巴（美多巴）：5-15,从1开始每周递增1（新生儿1-3,岁前4-7,1岁后8-15）氨基酸代谢异常-高苯丙氨酸血症（苯丙酮尿症）•监测时间：1岁每周，1-12岁2周-1月，12岁，每月-3月（感染、更换食谱、phe波动每3天）•BH4缺乏症：phe控制在120umol/L•PAH缺乏症：1、2014AAP：所有年龄120-3602、共识：1岁120-240,1-12岁120-360，12岁120-6003、孕妇120-360（孕前6个月至整个孕期）4、360,不需要治疗，监测氨基酸代谢异常-高苯丙氨酸血症（苯丙酮尿症）氨基酸代谢异常--尿素循环障碍高氨血症定义：新生儿150umol/L,其他80高氨血症I型（氨甲酰磷酸合成酶，CPS）高氨血症II型（鸟氨酸氨甲酰转移酶缺乏，OTC）遗传方式：除OTCD为X连锁隐性（特别），其余均为常染色体隐性遗传不明原因高氨血症（串联质谱cit下降或者正常，多考虑OTCD和CPS）尿有机酸初步鉴别（乳清酸和尿嘧啶）Case--OTCD男，出生无殊，无遗传病史12d，抽搐昏迷入院血氨：700串联质谱cit下降尿有机酸分析：正常头颅MRI:弥漫水肿基因确诊为OTCD，母亲为携带结局：死亡Case—精氨酸代琥珀酸血症•瓜氨酸增高鉴别（NICCD，瓜氨酸血症I型，精氨酸代琥珀酸血症，半乳糖血症）•男，出生无殊，无家族遗传病史•病史特点:生后4d，少吃少动、抽搐昏迷入院，当地血氨761，血气和血常规正常•入院：反应差，瞳孔对光反射弱，肌张力增高•治疗：呼吸机，禁食、补液MS：瓜氨酸增高（764），cit/arg18.4,cit/phe4.3,均明显增高，met80•GCMS：无殊Case—精氨酸代琥珀酸血症•生化正常•头颅MRI：脑干，双侧基底节区及半卵圆孔中心多发病灶，考虑HIE•基因确诊为精氨酸代琥珀酸血症•精氨酸，苯甲酸钠（250mg，每日3次），限制蛋白饮食•一周后自主呼机建立，脱离呼吸机，血氨440-44，住院三周出院•后又感染诱发昏迷PICU住院两次，抢救治疗好转后出院•随访至1岁半智力发育稍落后尿素循环障碍疾病治疗降氨是关键限制蛋白摄入：天然蛋白1-1.5g/kg.d,特殊蛋白粉1-1.5g/kg.d保证热量：急性期10-12.5%葡萄糖静滴促进氨排出：苯甲酸钠(与内源甘氨酸成马尿酸)，苯乙酸钠与（谷氨酰胺成苯乙酰谷氨酰胺）0.25～0.5g/kg/d透析抑制氨的生成（抗生素）尿素循环障碍疾病治疗特殊氨基酸粉：去精氨酸高氨血症—精氨酸（除精氨酸血症）CPS和OTC100～150mg/kg•d,重症静脉盐酸精氨酸200～400mg/kg瓜氨酸（除瓜氨酸血症I型和精氨酸代琥珀酸血症）200mg/kg•d肝脏移植：神经系统发育正常之前氨基酸代谢异常-枫糖尿症（MSUD)发病凶猛多数新生儿期发病，生后4-5天发病，抽搐昏迷，尿枫糖浆味（2-酮-3-甲基戊酸）MRI改变明显：广泛脑水肿特殊奶粉+vb1（300mg/d)三周+饮食，支链氨基酸下降30%预后不良：死亡或智力发育落后（支链a酮酸脱氢酶复合体缺陷致支链氨基酸及其代谢产物酮酸蓄积）康复训练基因诊断，产前诊断（BCKDHA，BCKDHB，DBT（双氢硫辛酰基转移酶，DLD（硫辛酰胺脱氢酶）•MSMS初步筛查•尿GCMS非常重要的鉴别及诊断手段•疾病特点：多数急性发作，酸中毒（难以纠正），可伴乳酸增高，血氨增高•左旋肉碱基本药物，精氨酸100-250mg/kg.d-降氨•其他药物：（高乳酸--辅酶Q1030-200mg/kg/d，VB110-100mg/d,VB610-500mg/d；MMA：Vb12：1mg/周，甜菜碱1-3g/d；多种羧化酶缺乏：生物素10-20mg/d；GAIIvb2：50-500mg/d)有机酸代谢异常有机酸代谢异常--甲基丙二酸血症（MMA）和丙酸血症（PA)串联质谱筛查是同一个指标增高（C3）可以伴有蛋氨酸降低、甘氨酸降低（PA多数增高）或者酪氨酸增高尿有机酸：甲基丙二酸明显增高，轻度增高可能为继发改变（Vb12或者叶酸缺乏注意鉴别）单纯型（30%）--VB12多数无效：Mut型，cb1A，c1B，cb1D合并型（70%）--VB12有效：cb1C（MMACHC），cb1D（MMADHC），cb1F（LMBRD1）Vb12负荷：1mg/d.次，连续5天，C3及甲基丙二酸下降30-50%治疗VB12无效：限制蛋白摄入及特殊奶粉（限制缬、和异亮氨酸）Vb12有效：无需限制蛋白，正常饮食，vb121mg/次，每周2-3次（肌注或皮下）羟钴胺素优于氰和甲钴胺素（有时氰钴胺素效果也很好）关于VB6补充5-10mg合并同型半胱氨酸血症：甜菜碱（1.5-5g/d),蛋氨酸（0.1g/d,蛋氨酸偏低或降低时）:虽然C3及其比值多数可以正常，同型半胱氨酸很难达到正常，常常有发育落后Case-甲基丙二酸血症合并同型半胱氨酸血症男，G2P2，出生无殊，无遗传病史新筛C310.53umol/L,C3/C20.71,C