串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查课件

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1、串联质谱技术(jsh)新生儿遗传代谢病筛查上海市儿童医院田国力(gul)第一页，共四十七页。遗传(ychun)(ychun)代谢病n遗传性代谢病（遗传性代谢病（Inborn Errors of Metabolism, IEMInborn Errors of Metabolism, IEM） 是是由于基因改变导致某些酶或蛋白质功能发生质由于基因改变导致某些酶或蛋白质功能发生质/ /量的改变，引起量的改变，引起某些代谢途径上的生化物质发生改变引起一系列疾病。某些代谢途径上的生化物质发生改变引起一系列疾病。n大多数为单基因遗传病大多数为单基因遗传病n遗传方式遗传方式(fngsh)(fngsh)以常染

2、色体隐性遗传或以常染色体隐性遗传或X X连锁隐性遗传为主连锁隐性遗传为主第二页，共四十七页。遗传代谢病发病(f bng)(f bng)机制异常代谢途径异常代谢途径代谢物（代谢物（A1）代谢物代谢物(C1) 代谢物代谢物 (B1) 代谢物（代谢物（A2）代谢物代谢物(C2) 代谢物代谢物 (B2) 代谢物代谢物(A) 代谢物代谢物(B) 辅酶（辅酶（C）正常正常代谢代谢途径途径酶酶第三页，共四十七页。疾病(jbng)(jbng)特点n目前已发现目前已发现500500余种疾病余种疾病n主要类型有氨基酸代谢障碍、有机酸血症、脂肪酸代谢障碍、核酸主要类型有氨基酸代谢障碍、有机酸血症、脂肪酸代谢障碍、核

3、酸(h sun)(h sun)代谢异代谢异常症、金属代谢障碍、线粒体病常症、金属代谢障碍、线粒体病n80%80%属常染色体隐性遗传属常染色体隐性遗传n单病发生率低，群体患病率高单病发生率低，群体患病率高n单基因缺陷所致代谢通路阻单基因缺陷所致代谢通路阻, ,大多为单基因遗传病，少数为线粒体基因遗传病大多为单基因遗传病，少数为线粒体基因遗传病n表现非特异性，有赖遗传学或生化方法确诊，代谢物、酶学和分子检测表现非特异性，有赖遗传学或生化方法确诊，代谢物、酶学和分子检测n常规试验检测：缺乏特异标志物常规试验检测：缺乏特异标志物n儿科、血液科、神经科、骨科等不同诊室就诊儿科、血液科、神经科、骨科等不同

4、诊室就诊n早期症状多无特异性，累及部位和病情轻重差异很大，极易造成误诊早期症状多无特异性，累及部位和病情轻重差异很大，极易造成误诊n新生儿期、幼儿或儿童期发病新生儿期、幼儿或儿童期发病, ,某些可至成人期开始发病。某些可至成人期开始发病。第四页，共四十七页。串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查临床(ln chun)特征n多在新生儿期、幼儿或儿童期发病。某些可至成人期开始发病。多在新生儿期、幼儿或儿童期发病。某些可至成人期开始发病。n新生儿期发病：呕吐、喂奶困难、反应力低下、呼吸暂停、急促等新生儿期发病：呕吐、喂奶困难、反应力低下、呼吸暂停、急促等n儿童期发病：可表现为全身多器官受累儿童期发病：可表

5、现为全身多器官受累(shu li)(shu li)n以神经肌肉系统、呼吸系统、消化系统等症状为主以神经肌肉系统、呼吸系统、消化系统等症状为主n乏力、智力发育迟缓、肌张力增高或降低、癫痫、黄疸、肝脾肿大、呼吸困乏力、智力发育迟缓、肌张力增高或降低、癫痫、黄疸、肝脾肿大、呼吸困难难n代谢性酸中毒、容貌异常、毛发皮肤色素改变、特殊体味代谢性酸中毒、容貌异常、毛发皮肤色素改变、特殊体味n饮食、应激反应、体能消耗等为疾病急性发作诱因。饮食、应激反应、体能消耗等为疾病急性发作诱因。第五页，共四十七页。遗传(ychun)(ychun)代谢病诊断困难n临床症状和体征：缺乏特异性临床症状和体征：缺乏特异性n常规

6、检测：缺乏特异标志物常规检测：缺乏特异标志物n特殊试验检测特殊试验检测n氨基酸分析：氨基酸自动分析仪，高效液相色谱氨基酸分析：氨基酸自动分析仪，高效液相色谱(s p)(s p)n酰基肉碱分析酰基肉碱分析n串联质谱技术串联质谱技术n气相质谱气相质谱技术技术n酶学分析酶学分析n基因诊断基因诊断n组织活检、成纤维细胞组织培养、脑脊液培养、其他神经病学检查组织活检、成纤维细胞组织培养、脑脊液培养、其他神经病学检查第六页，共四十七页。串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查PKU历史(lsh)n体内高体内高PhePhe引起患儿智力引起患儿智力低下低下(dxi)(dxi)n19301930提出低苯丙氨酸饮提出低苯

7、丙氨酸饮食治疗食治疗n19501950应用饮食治疗应用饮食治疗n仅对仅对PKUPKU同胞有益同胞有益n大多患儿出现不可逆症状大多患儿出现不可逆症状后才确诊后才确诊n19631963年美国新生儿年美国新生儿PKUPKU筛筛查查Pediatrics, 105:89, 2000.第七页，共四十七页。串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查重视(zhngsh)(zhngsh)遗传代谢病筛查与诊断n疾病谱的改变疾病谱的改变n感染性疾病、重度营养不良、肿瘤、先天畸形、遗传代谢性疾病感染性疾病、重度营养不良、肿瘤、先天畸形、遗传代谢性疾病n诊断技术的进步诊断技术的进步(jnb)n生化检测、基因芯片、全基因组测序等生

8、化检测、基因芯片、全基因组测序等n治疗方法的提高治疗方法的提高n替代治疗、系谱分析、遗传咨询、器官移植、基因治疗替代治疗、系谱分析、遗传咨询、器官移植、基因治疗n国内外对出生缺陷的重视国内外对出生缺陷的重视第八页，共四十七页。新生儿遗传(ychun)(ychun)代谢病筛查n对新生儿遗传代谢缺陷、先天性内分泌异常以及某些严重的遗传性疾病对新生儿遗传代谢缺陷、先天性内分泌异常以及某些严重的遗传性疾病进行筛查的总称进行筛查的总称n患病新生儿在临床症状出现前能给予治疗，防止或减轻体格和智力发育患病新生儿在临床症状出现前能给予治疗，防止或减轻体格和智力发育障碍，避免痴呆或死亡障碍，避免痴呆或死亡(sw

9、ng)(swng)的发生的发生n是当今国际上早期发现遗传代谢病患儿的有效措施是当今国际上早期发现遗传代谢病患儿的有效措施第九页，共四十七页。串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查n是集筛查、早期诊断、及时治疗、预防再发等措施是集筛查、早期诊断、及时治疗、预防再发等措施(cush)(cush)为一为一体体n减少出生缺陷，提高人口素质减少出生缺陷，提高人口素质n是当今国际上早期发现遗传代谢病患儿的有效措施是当今国际上早期发现遗传代谢病患儿的有效措施n预防效果显著，成本效益最好预防效果显著，成本效益最好 新生儿遗传(ychun)(ychun)代谢病筛查第十页，共四十七页。新生儿遗传(ychun)代谢病筛查

10、技术n细菌抑制法细菌抑制法:BIA:BIAn荧光法：荧光法：FIA, EFIAFIA, EFIAn免疫法：免疫法：ELISA, DELFIAELISA, DELFIAn串联质谱仪：一次检测，多种疾病。检串联质谱仪：一次检测，多种疾病。检测氨基酸代谢异常，脂肪酸代谢异常和测氨基酸代谢异常，脂肪酸代谢异常和有机酸代谢异常。有机酸代谢异常。nMicroarray platformMicroarray platform：分子基因的研究，：分子基因的研究，将将DNADNA点在玻璃芯片上，然后与荧光标点在玻璃芯片上，然后与荧光标记的诊断探针反应，检测响应荧光信号记的诊断探针反应，检测响应荧光信号n数字数字

11、(shz)(shz)微流体微流体(Digital Microfluidics):(Digital Microfluidics):用于溶酶体贮积病的筛查用于溶酶体贮积病的筛查第十一页，共四十七页。串联(chunlin)质谱筛查的优势一种疾病一种疾病一种测试一种测试(csh)(csh)多种疾病多种疾病多种测试多种测试新生儿筛查方案的扩展新生儿筛查方案的扩展 将非常昂贵将非常昂贵一份血样同时检测超过一份血样同时检测超过3030多种物质，近多种物质，近4040种种 代谢疾病。代谢疾病。VS. 传传统筛查统筛查 串联质谱串联质谱MS/MSMS/MS是一种在同一样本中同时测量多种待测物的方法是一种在同一样

12、本中同时测量多种待测物的方法在同个测试平台上检测多个疾病就变得可能在同个测试平台上检测多个疾病就变得可能第十二页，共四十七页。质谱仪组成(z chn)nMSMS仪主要由离子源、真空接口、质量分析器、检测器等四部分仪主要由离子源、真空接口、质量分析器、检测器等四部分组成组成n样品中被测物质在离子源内电离形成各种质荷比不同带电离子（离样品中被测物质在离子源内电离形成各种质荷比不同带电离子（离子化），经真空接口进入由电场或磁场形成的质量分析器，利用电子化），经真空接口进入由电场或磁场形成的质量分析器，利用电磁学原理，根据磁学原理，根据m/zm/z不同将带电离子分开，最后到达检测不同将带电离子分开，最

13、后到达检测(jin c)(jin c)器被检测器被检测(jin c)(jin c)，得到样品的质谱图及离子强度，得到样品的质谱图及离子强度第十三页，共四十七页。质谱的基本原理n将分析将分析(fnx)(fnx)物离子化为各种质荷比物离子化为各种质荷比(m/z)(m/z)不同的带电粒子不同的带电粒子n应用电磁学原理应用电磁学原理, , 带电粒子按带电粒子按m/zm/z在空间或时间上产生分离排列在空间或时间上产生分离排列成的图谱成的图谱n根据它们所形成的谱图、离子峰强度对分析物进行鉴定根据它们所形成的谱图、离子峰强度对分析物进行鉴定n若同时加入被检测物质对应的内标或外标，既可以进行定量检测。若同时加

14、入被检测物质对应的内标或外标，既可以进行定量检测。第十四页，共四十七页。MS/MSMS/MS的基本原理n两个两个MSMS经碰撞室经碰撞室(CID)(CID)串联而成串联而成n最常应用于最常应用于NBSNBS的是三重四极杆，由两个的是三重四极杆，由两个MSMS经碰撞室经碰撞室(CID)(CID)串联串联而成而成n一级一级MSMS是功能类似于气相和液相色谱的分离器，只允许选择的离子是功能类似于气相和液相色谱的分离器，只允许选择的离子( (母离子母离子) )通过通过n母离子进人母离子进人CIDCID产生碎片产生碎片( (子离子子离子) )n子离子经二级子离子经二级MSMS选择最终进入检测器选择最终进

15、入检测器n通过不同通过不同(b tn)(b tn)扫描的方式记录即可得到串联质谱图谱，扫描的方式记录即可得到串联质谱图谱，实现对待实现对待测物的定性测物的定性n通过样品中加入定量同位素内标，实现待测物定量检测通过样品中加入定量同位素内标，实现待测物定量检测第十五页，共四十七页。串联(chunlin)质谱仪一级质谱碰撞室二级质谱扫描特定范围离子或允扫描特定范围离子或允许特定离子进入碰撞器许特定离子进入碰撞器分离器分离器分子离子碰撞解离分子离子碰撞解离形形成成子离子子离子扫描一定范围子离子选择扫描一定范围子离子选择特定子离子进入检测器特定子离子进入检测器分析仪分析仪第十六页，共四十七页。串联(ch

16、unlin)质谱技术设备串联四级杆质谱仪串联四级杆质谱仪进样器进样器高效液相泵高效液相泵仪器控制及数据处理系仪器控制及数据处理系统统第十七页，共四十七页。串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查串联(chunlin)质谱新生儿筛查的基本原理n遗传代谢病：由于遗传因素体内正常代谢途径受阻遗传代谢病：由于遗传因素体内正常代谢途径受阻n氨基酸代谢病患者血中氨基酸水平异常氨基酸代谢病患者血中氨基酸水平异常(ychng)(ychng)n有机酸血症及脂肪酸代谢障碍病患者血中游离肉碱或不同种类的酰基有机酸血症及脂肪酸代谢障碍病患者血中游离肉碱或不同种类的酰基肉碱水平异常肉碱水平异常n利用串联质谱仪通过检测检测滤纸干

17、血片中氨基酸、游离肉碱及酰基利用串联质谱仪通过检测检测滤纸干血片中氨基酸、游离肉碱及酰基肉碱的水平肉碱的水平n通过一系列规则来评估结果将化合物浓度和代谢疾病关联起来，通过一系列规则来评估结果将化合物浓度和代谢疾病关联起来，综合判断多种遗传代谢病综合判断多种遗传代谢病n一个测试平台上同时检测多个疾病一个测试平台上同时检测多个疾病第十八页，共四十七页。串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查串联(chunlin)质谱新生儿筛查的步骤n采血后滴于专用采血滤纸片，晾干，制成滤纸干血片采血后滴于专用采血滤纸片，晾干，制成滤纸干血片n采用串联质谱技术，通过同位素内标法采用串联质谱技术，通过同位素内标法(IS)(I

18、S)n分析物和对应内标的响应比等比于分析物和对应内标的浓度比分析物和对应内标的响应比等比于分析物和对应内标的浓度比n一次性定量检测新生儿的滤纸干血片样品中的数十种氨基酸、酰基肉碱浓度一次性定量检测新生儿的滤纸干血片样品中的数十种氨基酸、酰基肉碱浓度n通过一系列规则来评估结果将化合物浓度和代谢疾病关联起来通过一系列规则来评估结果将化合物浓度和代谢疾病关联起来(q li)(q li)，综合判断，综合判断3030余种遗传代谢病余种遗传代谢病第十九页，共四十七页。衍生(yn shn)化氨基酸扫描质谱图氨基酸氨基酸m/z同位素同位素m/zAla146.0Ala-d4150.3Leu188.1Leu-d3

19、191.2Phe222.2Phe-d5227.2Tyr238.2Tyr-13C6246.2第二十页，共四十七页。串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查串联(chunlin)质谱检测指标名称名称缩写缩写丙氨酸丙氨酸 Alanine AlanineAlaAla精氨酸精氨酸 Arginine ArginineArgArg瓜氨酸瓜氨酸 Citrulline CitrullineCitCit鸟氨酸鸟氨酸 Ornithine OrnithineOrnOrn苯丙氨酸苯丙氨酸 Phenylalanine PhenylalaninePhePhe酪氨酸酪氨酸 Tyrosine TyrosineTyrTyr甘氨酸甘氨酸

20、Glycine GlycineGlyGly亮氨酸亮氨酸 Leucine LeucineLeuLeu甲硫氨酸甲硫氨酸 Methionine MethionineMetMet缬氨酸缬氨酸 Valine ValineValVal脯氨酸脯氨酸 Proline ProlineProPro第二十一页，共四十七页。串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查串联质谱检测(jin c)指标名称名称缩写缩写名称名称缩写缩写名称名称缩写缩写游离肉碱游离肉碱C CC0C0己酰肉碱己酰肉碱C6C6肉豆蔻二烯酰肉碱肉豆蔻二烯酰肉碱C14:2C14:2乙酰肉碱乙酰肉碱C2C2己二酰肉碱己二酰肉碱C6DCC6DC3-3-羟基肉豆蔻酰肉

21、碱羟基肉豆蔻酰肉碱C14-OHC14-OH丙酰肉碱丙酰肉碱C3C3辛酰肉碱辛酰肉碱C8C8棕榈酰肉碱棕榈酰肉碱C16C16丙二酰肉碱丙二酰肉碱C3DCC3DC辛烯酰肉碱辛烯酰肉碱C8:1C8:1棕榈烯酰肉碱棕榈烯酰肉碱C16:1C16:1丁酰肉碱丁酰肉碱C4C4辛二烯酰肉碱辛二烯酰肉碱C8:2C8:23-3-羟基棕榈烯酰肉碱羟基棕榈烯酰肉碱C16:1-OHC16:1-OH3-3-羟基丁酰肉碱羟基丁酰肉碱C4-OHC4-OH葵酰肉碱葵酰肉碱C10C103-3-羟基棕榈酰肉碱羟基棕榈酰肉碱C16-OHC16-OH异戊酰肉碱异戊酰肉碱C5C5葵烯酰肉碱葵烯酰肉碱C10:1C10:1十八碳酰肉碱十八碳

22、酰肉碱C18C18异戊烯酰肉碱异戊烯酰肉碱C5:1C5:1葵二烯酰肉碱葵二烯酰肉碱C10:2C10:2十八碳烯酰肉碱十八碳烯酰肉碱C18:1C18:13-3-羟基异戊酰肉碱羟基异戊酰肉碱C5-OHC5-OH月桂酰肉碱月桂酰肉碱C12C123-3-羟基十八碳烯酰肉碱羟基十八碳烯酰肉碱C18:1-OHC18:1-OH戊二酰肉碱戊二酰肉碱C5DCC5DC肉豆蔻酰肉碱肉豆蔻酰肉碱C14C143-3-羟基十八碳酰肉碱羟基十八碳酰肉碱C18-OHC18-OH肉豆蔻烯酰肉碱肉豆蔻烯酰肉碱C14:1C14:1第二十二页，共四十七页。串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查高苯丙氨酸血症第二十三页，共四十七页。串联质谱

23、技术新生儿遗传代谢病筛查中链酰基辅酶(f mi)A脱氢酶缺乏症第二十四页，共四十七页。串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查游离(yul)肉碱及酰基肉碱n有机酸血症相关：有机酸血症相关：nC0C0、C2C2、C3C3、3DC3DC、C4C4、C4-OHC4-OH、C5C5、C5-OHC5-OH、C5DCC5DC、C5:1C5:1n脂肪酸代谢脂肪酸代谢(dixi)(dixi)病有关：病有关：nC0C0、C4C4、C5DCC5DC、C6C6、C8C8、C10C10、C12C12、C14C14、C14:1C14:1、C16C16、C16-OHC16-OH、C18C18、C18-OHC18-OH第二十五页，

24、共四十七页。标本前处理(chl)方式第二十六页，共四十七页。衍生(yn shn)化标本前处理方法n样品处理过程中加入样品处理过程中加入(jir)(jir)盐酸正丁醇，引入丁基盐酸正丁醇，引入丁基n改变分子结构（改变分子结构（除去羧酸功能团），消除潜在负离子，提高正离子模式下的消除潜在负离子，提高正离子模式下的离子化效率离子化效率n酯化作用可以减少潜在的溶剂或其他干扰物质酯化作用可以减少潜在的溶剂或其他干扰物质n降低分析物极性降低分析物极性更好的去溶剂化，样品更加容易进入仪器真空环境更好的去溶剂化，样品更加容易进入仪器真空环境n酯化作用可以引入测量酰基肉碱和氨基酸方式（游离酸形式）无法检测到的干

25、扰物酯化作用可以引入测量酰基肉碱和氨基酸方式（游离酸形式）无法检测到的干扰物第二十七页，共四十七页。非衍生化标本前处理(chl)方法n无需使用盐酸正丁醇，使用甲醇萃取后可直接进样无需使用盐酸正丁醇，使用甲醇萃取后可直接进样n整个样本预处理步骤仅需半小时，整个样本预处理步骤仅需半小时，n琥珀酰丙酮的测试无需单独处理琥珀酰丙酮的测试无需单独处理(chl)(chl)n具有扩展性：类固醇疾病、维生素缺乏等多种临床疾病具有扩展性：类固醇疾病、维生素缺乏等多种临床疾病n二羧酸酰基肉碱或氨基酸可能有两个负电荷位置，影响正离子效率二羧酸酰基肉碱或氨基酸可能有两个负电荷位置，影响正离子效率 （分子的pKa值、流

26、动相的pH值）第二十八页，共四十七页。串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查非衍生(yn shn)化法为应用趋势n 操作繁琐操作繁琐(3h)(3h)n 过程难以标准化过程难以标准化n 对环境和人员有害对环境和人员有害n 需要氮吹设备需要氮吹设备衍生化法非衍生化法n 操作步骤简单操作步骤简单(40min)(40min)n 易于标准化易于标准化n 不涉及酸腐、有毒物不涉及酸腐、有毒物n 扩展性好扩展性好发达国家发达国家(f d u ji)(f d u ji)的遗传代谢病筛查已从传统衍生化法逐的遗传代谢病筛查已从传统衍生化法逐步转为非衍生化法（近步转为非衍生化法（近5 5年美国年美国12.20%12.20

27、%46.84%46.84%）第二十九页，共四十七页。标本前处理方法(fngf)比较衍生衍生(yn shn)化化n实验步骤长实验步骤长n实验过程实验过程2.52.5小时左右小时左右n需要氮吹设备需要氮吹设备n丁醇盐酸具有强烈丁醇盐酸具有强烈(qin li)(qin li)腐蚀性腐蚀性n对实验室环境要求高对实验室环境要求高n实验人员需防护实验人员需防护n试剂相对便宜试剂相对便宜非衍生化非衍生化n简化实验过程简化实验过程n实验过程实验过程1 1小时小时n无需氮吹及衍生化过程无需氮吹及衍生化过程n环境好环境好n人员无需特殊防护人员无需特殊防护n试剂价格相对贵试剂价格相对贵第三十页，共四十七页。美国(m

28、i u)CDC统计年度年度N N荧光荧光法法比例比例% %MSMS（N N）MS%MS%非衍非衍/ /衍生衍生% %衍生化衍生化非衍生化非衍生化2009218135116.175638452.250.82010214135116.399535563.135.72011250236814.7111662269.555.72012248335414.2108666770.661.42013263051019.4%106580471.175.5PhePhe测定测定(cdng)(cdng)标本数为例标本数为例第三十一页，共四十七页。串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查检测指标(zhbio)选择第三十二页，

29、共四十七页。串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查n不同酶缺陷引起不同代谢途径差异不同酶缺陷引起不同代谢途径差异n引起特定引起特定(tdng)(tdng)指标升高或降低指标升高或降低n氨基酸代谢病可有一种或数种氨基酸水平异常氨基酸代谢病可有一种或数种氨基酸水平异常n有机酸血症或脂肪酸氧化代谢病可有一种或数种酰基肉碱水有机酸血症或脂肪酸氧化代谢病可有一种或数种酰基肉碱水平异常平异常n一种指标异常可提示一种或几种代谢病一种指标异常可提示一种或几种代谢病n一种疾病也可对应多种指标异常一种疾病也可对应多种指标异常n计算不同氨基酸或酰基肉碱之间的比值，有助于不同疾病之间的鉴计算不同氨基酸或酰基肉碱之间的比值，

30、有助于不同疾病之间的鉴别，降低假阳性率或假阴性率。别，降低假阳性率或假阴性率。第三十三页，共四十七页。串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查一个(y )指标对应一种疾病疾病疾病指标指标丙二酸血症丙二酸血症C3DCC3DC戊二酸血症戊二酸血症I I型型C5DCC5DC精氨酸血症精氨酸血症ARGARG酪氨酸血症酪氨酸血症TYRTYR第三十四页，共四十七页。串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查多个(du )指标对应一种疾病：主要指标疾病疾病指标指标苯酮尿症苯酮尿症PHEPHE，TYRTYR，PHE/TYRPHE/TYR枫糖尿症枫糖尿症LEULEU/ILE/ILE，VALVAL戊二酸血症第戊二酸血症第IIII型

31、型C4C4，C5C5，C8C8，C8:1C8:1，C10C10，C12C12，C14C14，C16C16极长链酰基辅酶极长链酰基辅酶A A脱氢酶缺乏症脱氢酶缺乏症 C14:1C14:1， C14 ,C16C14 ,C16，中链酰基辅酶中链酰基辅酶A A脱氢酶缺乏症脱氢酶缺乏症 C6C6，C8C8,C10,C10，C8/C10C8/C10第三十五页，共四十七页。串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查一个一个(y )指标对应多种疾病指标对应多种疾病疾病疾病指标指标3-3-甲基巴豆酰辅酶甲基巴豆酰辅酶羧化酶缺乏症羧化酶缺乏症C5OH C5OH C5OH C5OH 3-3-羟基羟基-3-3-甲基戊二酸尿症甲

32、基戊二酸尿症C5OH C5OH C6DC C6DC B-B-酮硫解酶缺乏症酮硫解酶缺乏症C5:1 C5:1 C5OH C5OH 3-3-甲基戊烯二酸血症甲基戊烯二酸血症C5OHC5OH多种羧化酶缺乏症多种羧化酶缺乏症C5OH C5OH C3C3第三十六页，共四十七页。串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查一个一个(y )指标对应多种疾病指标对应多种疾病疾病疾病指标指标丙酸血症、甲基丙二酸血症丙酸血症、甲基丙二酸血症C3C3瓜氨酸血症、瓜氨酸血症、NICCDNICCDCitCitOTCOTC，CPSCPS，NAGSNAGSCitCit第三十七页，共四十七页。串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查疾病(jbn

33、g)与临床症状疾病疾病临床症状临床症状氨基酸代谢障碍氨基酸代谢障碍PKUPKU、MSUDMSUD、尿、尿素循环障碍素循环障碍智力低下、发育迟缓、高智力低下、发育迟缓、高血氨血氨有机酸代谢障碍有机酸代谢障碍MMAMMA、PAPA、IVAIVA代谢性酸中毒、嗜睡、呼代谢性酸中毒、嗜睡、呼吸窘迫、周期性代谢危象吸窘迫、周期性代谢危象脂肪酸代谢障碍脂肪酸代谢障碍MCADMCAD、VLCADVLCAD、LCHADLCHAD低血糖、昏迷、猝死、心低血糖、昏迷、猝死、心肌病肌病第三十八页，共四十七页。第三十九页，共四十七页。疾病（缺陷酶）疾病（缺陷酶）常见缩写常见缩写主要标志主要标志相关比例相关比例异戊酸血

34、症（异戊酰基辅酶异戊酸血症（异戊酰基辅酶A脱氢酶缺乏）脱氢酶缺乏）IVAC5C5/C0, C5/C2, C5/C3戊二酸血症戊二酸血症I型（戊二酰辅酶型（戊二酰辅酶A脱氢酶缺乏）脱氢酶缺乏）GA IC5-DCC5-DC/C5-OH, C5-DC/C8, C5-DC/C163-羟羟-3-甲基戊二酰辅酶甲基戊二酰辅酶A裂解酶缺乏症裂解酶缺乏症HMGC5-OH, C6-DCC5-OH/C8多种酰基辅酶多种酰基辅酶A脱氢酶缺乏脱氢酶缺乏MCDC5-OHC5-OH/C8甲基丙二酸血症甲基丙二酸血症(甲基丙二酰甲基丙二酰-CoA 变位酶变位酶)MUTC3C3/C2, C3/C163-甲基巴豆酰辅酶甲基巴豆

35、酰辅酶A羧化酶缺乏症（羧化酶缺乏症（3-甲基巴豆酰辅酶甲基巴豆酰辅酶A羧化酶，羧化酶，亚组）亚组）3MCCC5-OHC5-OH/C8, C5-OH/C0甲基丙二酸血症（腺苷钴胺素合成）甲基丙二酸血症（腺苷钴胺素合成）CblA，BC3C3/C2, C3/C16丙酸血症丙酸血症(丙酰丙酰-CoA羧化酶羧化酶)PROPC3C3/C2, C3/C16酮基硫解酶缺乏症酮基硫解酶缺乏症BKTC5:1, C5-OHC5-OH/C8甲基丙二酸血症合并同型半胱氨酸血症甲基丙二酸血症合并同型半胱氨酸血症(MTHF 甲基转移酶）甲基转移酶）Cbl C,DC3C3/C2,C3/C16,C3/Met甲基丙二酸血症合并同

36、型半胱氨酸血症甲基丙二酸血症合并同型半胱氨酸血症(MMADHC蛋白蛋白)Cbl C,DC3C3/C2, C3/C16, C3/Met 丙二酸血症丙二酸血症MALC3-DCC3-DC/C10异丁酰甘氨酸血症异丁酰甘氨酸血症(异丁酰异丁酰-CoA 脱氢酶脱氢酶)IBGC4C4/C2, C4/C3, C4/C82-甲基甲基3-羟基丁酰辅酶羟基丁酰辅酶A水解酶缺乏症水解酶缺乏症2M3HBAC5-OHC5-OH/C82-甲基丁酰甘氨酸血症甲基丁酰甘氨酸血症(2-甲基丁酰甲基丁酰-CoA 脱氢酶脱氢酶)2MBGC5C5/C0, C5/C2, C5/C33-甲基戊二酰血症甲基戊二酰血症 (3-甲基戊二酰甲基

37、戊二酰-CoA 水合酶水合酶)3MGAC5-OHC5-OH/C8第四十页，共四十七页。第四十一页，共四十七页。新生儿筛查的首要代谢(dixi)(dixi)疾病氨基酸类代谢氨基酸类代谢(dixi)(dixi)病病6 6苯丙酮尿症苯丙酮尿症 枫糖浆尿症枫糖浆尿症 同型胱氨酸尿症同型胱氨酸尿症 瓜氨酸血症瓜氨酸血症 精氨酸琥珀酸血症精氨酸琥珀酸血症 酪氨酸血症酪氨酸血症 型型脂肪酸类代谢病脂肪酸类代谢病5 5n中链酰基辅酶中链酰基辅酶A A脱氢酶缺乏症脱氢酶缺乏症n极长链乙酰辅酶极长链乙酰辅酶A A脱氢酶缺乏症脱氢酶缺乏症n长链长链-3-3-羟酰辅酶羟酰辅酶A A脱氢酶缺乏脱氢酶缺乏症症n三功能三功

38、能(gngnng)(gngnng)蛋白缺乏症蛋白缺乏症n肉碱摄取缺陷症肉碱摄取缺陷症有机酸类代谢病有机酸类代谢病9 9n异戊酸血症异戊酸血症n戊二酸尿症戊二酸尿症 型型n3-3-羟基羟基-3-3-甲基戊二酸尿症甲基戊二酸尿症n多发性羧酶缺乏症多发性羧酶缺乏症 n甲基丙二酸血症甲基丙二酸血症 n甲基丙二酸血症甲基丙二酸血症(cbIA(cbIA和和cbIB)cbIB)n三甲基巴豆酰辅酶三甲基巴豆酰辅酶A A羧化酶缺乏症羧化酶缺乏症n丙酸血症丙酸血症n 酮硫解酶缺乏症酮硫解酶缺乏症第四十二页，共四十七页。结果(ji gu)(ji gu)解释n静脉全肠外营养静脉全肠外营养：氨基酸增多或支链氨基酸增高，

39、氨基酸比率氨基酸增多或支链氨基酸增高，氨基酸比率(bl)(bl)（苯丙氨酸苯丙氨酸/ /酪氨酸，甲硫氨酸酪氨酸，甲硫氨酸/ /苯丙氨酸，亮氨酸苯丙氨酸，亮氨酸/ /丙氨酸）有助于区分真假阳性丙氨酸）有助于区分真假阳性n药物：药物：抗生素（氨苄青霉素和头孢噻肟、幼儿和母亲）酰基肉碱升高。抗生素（氨苄青霉素和头孢噻肟、幼儿和母亲）酰基肉碱升高。C5 C5 C14:1, C16:1OHC14:1, C16:1OHn特殊饮食：特殊饮食：含中链甘油三酯奶粉，低体重婴儿使用多，可能导致含中链甘油三酯奶粉，低体重婴儿使用多，可能导致DBSDBS中中C6, C6, C8, C10, C8, C10, 和和 C

40、12C12浓度升高浓度升高n产妇疾病：产妇疾病：幼儿样本的异常辨识未发病的产妇有代谢疾病。最常见的产妇疾病有幼儿样本的异常辨识未发病的产妇有代谢疾病。最常见的产妇疾病有CUDCUD，3-3-甲基巴豆酰辅酶甲基巴豆酰辅酶A A羧化酶缺乏症（羧化酶缺乏症（3MCC3MCC），），3MGA3MGA，戊二酸血症，戊二酸血症型（型（GAIGAI）和维生素和维生素B12B12缺乏症缺乏症第四十三页，共四十七页。串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查结果(ji gu)(ji gu)解释n饥饿或肥胖：支链氨基酸升高饥饿或肥胖：支链氨基酸升高n高蛋白饮食高蛋白饮食(ynsh)(ynsh)：总氨基酸、蛋氨酸、酪氨酸升高

41、总氨基酸、蛋氨酸、酪氨酸升高n肾脏疾病：肾脏疾病：苯丙氨酸、瓜氨酸、谷氨酰胺、支链氨基酸等苯丙氨酸、瓜氨酸、谷氨酰胺、支链氨基酸等n临终：多种氨基酸升高，丙氨酸、谷氨酸显著升高临终：多种氨基酸升高，丙氨酸、谷氨酸显著升高n肝功能异常：长链脂肪酸升高肝功能异常：长链脂肪酸升高n激烈运动：游离肉碱降低激烈运动：游离肉碱降低n窒息，昏迷，组织缺氧：长链脂肪酸升高窒息，昏迷，组织缺氧：长链脂肪酸升高第四十四页，共四十七页。串联质谱技术发展(fzhn)(fzhn)方向n枫糖尿症：别异亮氨酸、异亮氨酸和羟脯氨酸分离枫糖尿症：别异亮氨酸、异亮氨酸和羟脯氨酸分离 n酪氨酸血症酪氨酸血症I I型：琥珀酰丙酮型：

42、琥珀酰丙酮(bn tn)(bn tn)n甲基丙二酸血症：甲基柠檬酸，甲基丙二酸血症：甲基柠檬酸，3-3-羟基丙酸，甲基丙二酸羟基丙酸，甲基丙二酸n先天性肾上腺增生症先天性肾上腺增生症- -类固醇分析：皮质醇、雄烯二酮、类固醇分析：皮质醇、雄烯二酮、17-17-羟基黄羟基黄体酮、体酮、11-11-脱氧皮质醇、脱氧皮质醇、21-21-脱氧皮质醇脱氧皮质醇n溶酶体储存疾病：酶产品的功能分析溶酶体储存疾病：酶产品的功能分析第四十五页，共四十七页。 谢谢 谢！谢！第四十六页，共四十七页。串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查内容(nirng)总结串联质谱技术新生儿遗传代谢病筛查。代谢物(A) 。代谢物(B) 。单基因缺陷所致(su zh)代谢通路阻,大多为单基因遗传病，少数为线粒体基因遗传病。新生儿期、幼儿或儿童期发病,某些可至成人期开始发病。高灵敏性、高选择性。降低了筛查诊断的假阳性和假阴性。MS/MS是一种在同一样本中同时测量多种待测物的方法。MS/MS的基本原理。通过样品中加入定量同位素内标，实现待测物定量检测。扫描一定范围子离子选择特定子离子进入检测器第四十七页，共四十七页。