鐘錦平,彭維林,傅清流,林壹明(泉州市兒童醫(yī)院檢驗(yàn)科,福建泉州 362000)
氨基酸代謝障礙(amino acid disorders,AAD)是由于氨基酸代謝途徑中某種酶的缺陷,導(dǎo)致有毒代謝產(chǎn)物蓄積引起器官損害的一組疾病[1]。該組疾病可在任何年齡發(fā)病,臨床表現(xiàn)復(fù)雜多樣,若沒有進(jìn)行及時治療可導(dǎo)致患兒出現(xiàn)肝腎功能損害、發(fā)育遲緩、智力落后、高氨血癥,嚴(yán)重可導(dǎo)致死亡[2]。應(yīng)用串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)檢測新生兒的氨基酸水平可以發(fā)現(xiàn)AAD,早期診斷并及時治療可避免患兒出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的智力發(fā)育落后和多臟器損傷。AAD 在不同國家或地區(qū)的發(fā)病率存在差異,如奧地利的AAD 發(fā)病率為1∶4 980,葡萄牙為1∶5 856,美國北卡羅來納州為1∶11 349[3-5]。目前,串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)已成為國際上篩查遺傳代謝病的主要手段。我國自上世紀(jì)80年代起,先后在北京、上海等發(fā)達(dá)城市開始開展新生兒疾病篩查工作。經(jīng)過數(shù)年發(fā)展,我國新生兒疾病篩查工作取得了巨大成績,建立了比較完善的新生兒疾病篩查體系。目前我國多數(shù)發(fā)達(dá)城市也已普遍開展串聯(lián)質(zhì)譜篩查,但新生兒AAD大規(guī)模篩查的報(bào)道并不多[6]。泉州新生兒疾病篩查分中心于2013年開始開展基于串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的新生兒疾病篩查[7],本研究報(bào)道泉州地區(qū)五年的新生兒AAD 篩查經(jīng)驗(yàn),旨在闡明泉州地區(qū)AAD 的疾病構(gòu)成和發(fā)病率等特征。
1.1 研究對象 2014年1月~2018年11月,福建省泉州市新生兒疾病篩查分中心共篩查364 545 例新生兒,其中女性155 409 例,男性209 136 例。本研究的標(biāo)本采集及檢測均經(jīng)泉州市兒童醫(yī)院學(xué)術(shù)倫理委員會批準(zhǔn)通過,所有參與遺傳代謝病篩查的新生兒的父母或監(jiān)護(hù)人均簽署知情同意書。
1.2 試劑和儀器 新生兒非衍生法篩查試劑盒(NeoBaseTMNon-derivatized MSMS Kit)購自芬蘭Perkin Elmer 公司;AQCUTYTQD 串聯(lián)質(zhì)譜檢測系統(tǒng)購自美國Waters 公司。
1.3 方法
1.3.1 樣本采集及新生兒疾病篩查:按照衛(wèi)生部新生兒疾病篩查樣本采集技術(shù)規(guī)范,采集新生兒足底末梢血3 ~4 滴,滴于專用濾紙片上自然晾干,采用冷鏈運(yùn)輸?shù)姆绞接? 個工作日內(nèi)將血片送至篩查中心。干血片經(jīng)有機(jī)溶劑萃取后,應(yīng)用TQD 串聯(lián)質(zhì)譜儀進(jìn)行檢測,分析樣本的氨基酸和酰基肉堿水平。對篩查結(jié)果提示可能患有AAD 的新生兒進(jìn)行召回及樣本重復(fù)檢測,結(jié)果仍異常的進(jìn)行進(jìn)一步的輔助檢測及基因分析。
1.3.2 基因突變檢測:采用高通量測序平臺對高度疑似AAD 的新生兒進(jìn)行基因檢測,對檢測到的相關(guān)致病突變進(jìn)行Sanger 測序驗(yàn)證,具體基因檢測流程見文獻(xiàn)報(bào)道[8]。若檢出兩個AAD 致病基因突變并確認(rèn)突變遺傳自父母,則確診為AAD患兒。
2.1 新生兒AAD 的篩查結(jié)果 見表1。研究期間共篩查364 545 例新生兒,發(fā)現(xiàn)42 例AAD 患兒,其中男性24 例,女性18 例,所有確診患兒均經(jīng)基因診斷證實(shí),總發(fā)病率為1∶8 680。確診10 種不同類型的AAD,其中最常見的苯丙氨酸羥化酶缺乏癥(phenylalanine hydroxylase deficiency,PAHD)14 例(33.3%),其次為希特林蛋白缺乏癥(citrin deficiency,CD)10 例(23.8%),其余的分別為四氫生物蝶呤缺乏癥4 例(9.5%)、非酮性高甘氨酸血癥3 例(7.1%)、甲硫氨酸腺苷轉(zhuǎn)移酶I/III 缺乏癥(methionine adenosyltransferase I/III deficiency,MATD)3 例(7.1%)、瓜氨酸血癥I型2 例(4.8%)、精氨酰代琥珀酸尿癥2 例(4.8%)和鳥氨酸氨甲酰轉(zhuǎn)移酶缺乏癥2 例(4.8%);氨甲酰磷酸合成酶缺乏癥和高脯氨酸血癥較罕見,各確診1 例。
表1 364 545 例新生兒的AAD 篩查結(jié)果
2.2 中國不同地區(qū)的AAD 篩查結(jié)果 見表2。我國三個地區(qū)AAD 的疾病構(gòu)成較為相似,發(fā)病率略有差異。浙江省[9]篩查量最大,確診AAD 的種類最多,但AAD 的總發(fā)病率低于江蘇省徐州市[10]和山東省濟(jì)寧市[11]。我國三個地區(qū)最常見的3 種AAD 均為PAHD,CD 和MATD。與這些研究相似的是,本研究PAHD 和CD 也較為常見。與這些研究不同的是,其他研究較為常見的MATD 在本研究中占比相對較低。
表2 中國三個不同地區(qū)新生兒的AAD 篩查結(jié)果
新生兒AAD 是一組嚴(yán)重危害人類健康的遺傳代謝病,基于串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)新生兒篩查的開展避免了大部分AAD 患兒嚴(yán)重后果的發(fā)生。本研究通過對比我國四個篩查量較大機(jī)構(gòu)的AAD 篩查概況,發(fā)現(xiàn)我國新生兒AAD 的常見疾病構(gòu)成較為相似,但存在一些差異。值得注意的是,不同研究機(jī)構(gòu)的新生兒篩查體系、參考值設(shè)定、篩查病種和篩查經(jīng)驗(yàn)不盡相同。相似之處表現(xiàn)為PAHD,CD 和MATD 是我國較常見的3 種AAD。不同之處如浙江省發(fā)現(xiàn)了數(shù)例楓糖尿癥和精氨酸血癥患兒,而本研究尚未檢測到這兩種疾病,徐州和濟(jì)寧的研究也較少報(bào)道,這可能與浙江省的篩查量較大或者疾病存在地區(qū)差異有關(guān)。本研究報(bào)道了3 例非酮性高甘氨酸血癥患兒,而上述三個地區(qū)都未檢測到這種疾病,該病在國內(nèi)也極少被報(bào)道,發(fā)病率不詳。非酮性高甘氨酸血癥是一種較為罕見的疾病,本研究的報(bào)道有助于提高兒科醫(yī)生對該病的認(rèn)識及鑒別診斷能力。
PAHD 是由于PAH 基因突變導(dǎo)致苯丙氨酸羥化酶活性降低或喪失,苯丙氨酸在肝臟組織出現(xiàn)代謝紊亂不能正常轉(zhuǎn)化為酪氨酸,使得血苯丙氨酸在體內(nèi)蓄積。苯丙氨酸濃度增高會影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育,經(jīng)典型苯丙酮尿癥的苯丙氨酸濃度很高,需采取嚴(yán)格的飲食限制和特殊奶粉治療,否則大多數(shù)患兒會發(fā)展成嚴(yán)重且不可逆的精神發(fā)育遲滯。自1961年Guthrie 開展了PAHD 的新生兒篩查,該項(xiàng)目在各國得到廣泛推廣應(yīng)用,成為預(yù)防醫(yī)學(xué)的一項(xiàng)重要措施。PAHD 是我國法律規(guī)定必須篩查的疾病,目前大多數(shù)患兒都能得到早期診斷和治療,避免了智能落后的發(fā)生,取得良好的社會效果。PAHD 在中國人群的總發(fā)病率為1∶11 614,北方地區(qū)的發(fā)病率明顯高于南方[12]。該研究表明PAHD 在泉州地區(qū)的發(fā)病率為1∶26 039,與浙江省發(fā)病率(1∶20 445)較為接近[13],但明顯低于我國北方地區(qū)。
CD 是由于SLC25A13 基因突變導(dǎo)致線粒體內(nèi)膜鈣結(jié)合的天冬氨酸/谷氨酸載體蛋白希特林蛋白缺乏,導(dǎo)致多種生化代謝紊亂的遺傳代謝性肝病,在亞洲人群發(fā)病率較高。CD 有3 種不同的臨床表型,分別為希特林蛋白缺乏導(dǎo)致的肝內(nèi)膽汁淤積癥(neonatal intrahepatic cholestasis caused by citrin deficiency,NICCD)、希特林蛋白缺乏導(dǎo)致的生長發(fā)育落后和血脂異常(failure to thrive and dyslipidemia caused by citrindeficiency,FTTCD)和成年發(fā)作瓜氨酸血癥II 型(adult onset type II citrullinemia,CTLN2)。NICCD,F(xiàn)TTCD 以及CTLN2 三種CD患者的發(fā)病年齡及臨床癥狀各不相同,大部分CD患兒在早期予以及時治療預(yù)后良好,但也有個別NICCD 患兒病情嚴(yán)重,需要接受肝移植治療。相反,若CD 患兒不能得到及時的診斷和治療,部分患兒會出現(xiàn)不可逆的肝硬化。CD 在日本的發(fā)病率為1∶17 000,在韓國的發(fā)病率為1∶50 000,最新研究表明CD 在我國的發(fā)病率為1∶26 403[14]。目前CD 的早期診斷主要是通過基于串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的新生兒篩查發(fā)現(xiàn),該技術(shù)以瓜氨酸及相應(yīng)指標(biāo)升高作為篩查指標(biāo)可以篩查出部分的CD 患兒。但該方法敏感度和特異度較差,部分CD 患兒早期的瓜氨酸水平并不會升高,因此造成一定比例的NICCD 出現(xiàn)漏篩。我們前期研究利用聯(lián)合基因篩查的手段對23 萬的新生兒進(jìn)行篩查,發(fā)現(xiàn)超過一半的NICCD患兒在常規(guī)新生兒篩查項(xiàng)目中被漏掉[14]。因此需通過聯(lián)合基因篩查或者引入二階篩查來提高CD 的新生兒篩查效能。
MATD 是一種由于MAT1A 基因突變導(dǎo)致甲硫氨酸代謝受阻使得甲硫氨酸在體內(nèi)蓄積的遺傳代謝病,該病通常為常染色體隱性遺傳,少數(shù)可呈顯性遺傳。MATD 的臨床表現(xiàn)復(fù)雜,部分患者會出現(xiàn)生長發(fā)育遲緩、智力運(yùn)動落后和肌張力低下等癥狀,極少數(shù)患者會出現(xiàn)腦皮質(zhì)下和深層白質(zhì)的脫髓鞘改變。然而由于多數(shù)MATD 表現(xiàn)相對良性,目前該病是否應(yīng)該進(jìn)行飲食控制治療尚存爭議。目前關(guān)于MATD 的報(bào)道較少,其在全球的發(fā)病率也有較大差異。本研究發(fā)現(xiàn)MATD 在泉州地區(qū)的發(fā)病率為1:121 515,與日本的發(fā)病率(1∶107 850)較為接近,明顯低于西班牙(1∶22 874)和葡萄牙(1∶26 000)的發(fā)病率,但高于臺灣的發(fā)病率(1∶212 698)[15-18]。而上述三個地區(qū)的研究表明MATD 為我國較常見的AAD,由于該病的遠(yuǎn)期預(yù)后尚不清楚,對新生兒篩查發(fā)現(xiàn)甲硫氨酸升高的患兒應(yīng)盡早進(jìn)行基因檢測明確診斷,并做好治療和個性化的隨訪管理。
綜上所述,本研究分析并對比了泉州及我國三個不同地區(qū)新生兒AAD 的篩查概況,泉州地區(qū)AAD 的總體發(fā)病率并不低,常見AAD 的疾病構(gòu)成與我國其他地區(qū)相似。泉州地區(qū)最常見的AAD為PAHD,其次為CD,MATD 的發(fā)病率也較高。AAD 種類較多且疾病輕重不一,該研究闡明了泉州地區(qū)新生兒AAD 的疾病構(gòu)成及發(fā)病率,可為該地區(qū)的出生缺陷防控提供科學(xué)依據(jù)與指導(dǎo)。