新生儿遗传代谢病筛查ppt课件.ppt

新生儿遗传代谢病筛查 诊治 绵阳市妇幼保健院黄名寿 新生儿筛查 新生儿听力筛查新生儿遗传代谢病筛查 要点 新生儿筛查背景遗传代谢病概念新生儿遗传代谢病筛查发展史及存在的问题新生儿常见遗传代谢病的诊治 一 新生儿筛查背景 背景 出生缺陷是全球性的公共卫生问题 红色 棕色 黄色 绿色代表出生缺陷发生率由高到低 6 WHO报告 出生缺陷病种繁多 目前已知8000 10000种低收入国家 6 42 中等收入国家 5 57 高收入国家 4 72 我国总发生率 5 6 7 我国每年新增病例 先天性心脏病 13万神经管畸形 1 8万唇腭裂 2 3万先天性听力障碍 3 5万唐氏综合征 2 3 2 5万CH 7600余例PKU 1200余例 背景 中国出生缺陷现状 中国每年90万出生缺陷儿 发生率达5 6 每30至40秒出生一名出生缺陷儿出生缺陷为婴儿死亡第二大原因 占比19 1 出生缺陷是中国面临的严重公共卫生问题和社会问题 背景 遗传代谢病现状 遗传代谢病为出生缺陷主要原因之一单基因遗传病达7000余种染色体病达400余种常见的遗传代谢病达500余种 遗传代谢病 先天畸形 染色体病 遗传代谢病严重影响出生人口素质与与生存质量 遗传代谢病 抽搐 窒息 严重肌无力 胎儿水肿呼吸衰竭 心脏骤停 无症状 出生 体格 智力发育障碍 出生缺陷分类 病因分类 出生表型 结构异常 先天畸形 染色体异常 基因异常 结构 数目 突变 家族遗传 智力障碍 功能异常 一级预防 防止发生 婚检 健康教育 发病 生后早期 孕期 二级预防 防止出生 产前诊断 出生 孕前 降低出生缺陷 三级预防体系 二 新生儿遗传代谢病筛查的基本知识 一 什么是遗传性代谢病 遗传性代谢病 IEM 是一类有代谢功能缺陷的遗传病 涉及氨基酸 有机酸 脂肪酸 尿素循环 碳水化合物 类固醇 金属等多种物质代谢障碍的疾病 患儿在新生儿期通常没有症状 一旦出现异常表现就表明疾病已进入晚期 身体和智力的损害已不可逆转 失去了治疗机会 是导致儿童残疾或夭折的主要病因之一 人体有一个完善的生化代谢体系 人体内生化代谢是处于一个非常完善的代谢体系中 犹如一副集成电路板 各个部位控制着不同的代谢 有着不同的功能 相互之间又具有一个非常巧妙的衔接关系 包括糖代谢 氨基酸代谢 脂肪酸代谢 三羧酸循环 尿素循环体系等 一旦哪个环节受损 就会导致系统性的紊乱 紊乱的病态统称为遗传代谢性疾病 人体内生化代谢图 集成电路图 每一代谢环节的阻滞都会导致代谢紊乱 这种病态即为代谢病 二 遗传代谢病的病因遗传性代谢病是由于基因突变 引起蛋白质分子在结构和功能上发生改变 导致酶 受体 载体等的缺陷 使机体的生化反应和代谢出现异常 中间代谢产物在体内大量蓄积 引起一系列临床表现的一大类疾病 造成出生缺陷发生有三大常见的原因 遗传因素 这种情况在上代或家族中可找到相同的患者 A 由于精子或卵子发生了异常而导致 B 通过带有异常基因的父亲或母亲传递而来 环境因素 环境因素包括的内容很多 主要有4个方面 A 物理因素 高温 高热 放射线等 B 化学因素 药物 农药 化肥等 C 生物因素 病原体感染 如细菌 病毒等 D 不良生活习惯 如抽烟 酗酒 吸毒等 遗传因素 环境因素 有的病是有遗传因素作背景 加上环境因素的影响 就会发病 如蚕豆病 一种溶血性疾病 有遗传因素存在 吃蚕豆就可能发病 如果他不吃蚕豆 就可能不发病 三 遗传代谢病的分类 糖代谢异常半乳糖血症 果糖1 6二磷酸酶缺乏症氨基酸代谢异常苯丙酮尿症 尿素循环异常 支链氨基酸代谢异常 有机酸血症MMA MSUD 脂肪酸代谢异常短 中 长链脂肪酸氧化异常 核酸代谢异常黄嘌呤尿症 尿嘧啶胸腺嘧啶尿症 脲基丙酸酶缺乏症 细胞器官异常线粒体疾病 过氧化媒体病 溶酶体疾病 四 遗传代谢病的临床表现 神经系统 在新生儿期发病者可表现为拒食 呕吐 嗜睡 顽固性惊厥 肌张力亢进或低下 进行性运动失调 脑瘫 智力低下 甚至昏迷 死亡等神经系统严重并发症 消化系统 恶心 呕吐 腹泻 脱水 肝脏肿大或肝功能不全 代谢紊乱呼吸 循环 喂奶困难 呼吸困难 体重减少 有异味 低血糖 酮症酸中毒 代谢性酸中毒 高氨血症 其他 容貌怪异 皮肤和毛发异常 慢性湿疹 黄疸 色素缺失 眼部异常 耳聋 头围小 生长发育迟缓等症状 1 发病后果严重 致残率及死亡率高2 总发病率不低3 具有隐匿性与不可逆转性早期筛查是控制与降低遗传代谢病危害最有效的途径 五 遗传代谢病的危害 六 什么是新生儿疾病筛查 在新生儿期对严重危害新生儿健康的先天性 遗传代谢性疾病进行群体筛查 使患儿得到早期诊断和治疗 避免智能残疾的发生 提高人口质量而施行的专项检查 即在新生儿出生后体内某些代谢产物出现异常 而尚未出现临床症状 或者症状不明显时就早期明确诊断 并进行及时而有效的对症治疗 以避免患儿的重要脏器出现不可逆性损害 进而保障儿童正常的体格发育和智能发育 新生儿遗传代谢病筛查 三 新生儿遗传代谢病筛查发展史 1981年 上海开始进行新生儿筛查1982年 北大组织浙江等11个省市对PKU的筛查 80年代 1994年颁布 中华人民共和国母婴保健法 中芬政府新生儿筛查合作项目卫生部临检中心对18个筛查中心进行实验室能力对比检验成立新生儿筛查学组 召开第一次次全国学术交流会 2009年 新生儿疾病筛查管理办法 出台2009年卫生部成立新生儿筛查专家组2009年上海 浙江 广州开始MS筛查新生儿遗传代谢病2004年 新生儿疾病筛查技术规范 出台2001年国务院公布 母婴保健法实施办法 新生儿疾病筛查技术规范 2010版 2010年 发展历程 二 中国新生儿疾病筛查 2013年 启动 贫困地区新筛补助项目 2015年全国各省新生儿疾病筛查率 按照妇幼卫生年报活产数计算筛查率 氨基酸病 有机酸血症 脂肪酸氧化缺陷 苯丙酮尿症枫糖尿病同型胱氨酸尿症酪氨酸血症I型酪氨酸血症II型组氨酸血症瓜氨症 甲基丙二酸血症戊二酸血症I型戊二酸血症II型异戊酸血症 中链酰基辅酶A脱氢酶缺乏长链酰基辅酶A脱氢酶缺乏极长链酰基辅酶A脱氢酶缺乏肉碱棕榈碱转运酶缺乏肉碱转运体缺乏 N 15 N 13 N 12 约40种 趋势 串联质谱技术筛查的疾病 新生儿遗传代谢病筛查 最成功的公共卫生政策之一 新生儿遗传代谢病筛查存在的问题 6 新筛信息管理与监督评估 2014年全国各地区PKU筛查阳性召回率 2014年全国各地区CH筛查阳性召回率 四 几种常见的遗传代谢病的诊治 先天性甲状腺功能低下症诊断与治疗 34 何为CH 儿科最常见的内分泌疾病之一 胚胎时期和出生前后 甲状腺轴的发生 发育和功能障碍 引起甲状腺功能减退是由于甲状腺激素产生不足或其受体缺陷所致的先天性疾病 35 下丘脑 垂体 甲状腺 促甲状腺素释放激素 TRH 促甲状腺素 TSH 甲状腺素 T4 T3 调节机制 摄入碘 36 CH的后果 CH如何发生的 38 关于新生儿暂时性甲低 母亲服用抗甲状腺药物 胎盘 影响胎儿甲状腺功能孕母或婴儿生后接触含碘化合物 机体为防止碘过高引起T4升高 形成防御机制 抑制甲状腺球蛋白碘化 减少甲状腺素合成母亲抗甲状腺抗体 如促甲状腺素受体阻断抗体TRBAb 通过胎盘进入胎儿引起胎儿暂时性甲低 但不影响甲状腺功能发育TRBAb半衰期为6 5天 通常在3个月内消失 39 CH的风险因素 据国内外资料 CH与下列因素有关 性别 女多于男出生体重 低出生体重 巨大儿多发胎龄 过期产多地区 我国有地域差异国外 种族中黑人最低 印第安人最高 40 2012年全国各省CH发病率情况 1 万 41 42 不同时期CH的临床表现 出生前 胎动少 巨大儿 过期产 新生儿 四肢短小 水肿 黄疸 便秘 少动 腹胀 皮肤干燥 婴幼儿 儿童期 特殊面容 智力落后 矮小 消化功能障碍 心血管功能障碍 43 国外资料统计黄疸延迟80 疝气71 喂养困难61 嗜睡 不振 60 前囟宽59 腹胀 便秘55 舌大37 不正常的哭35 粗糙面容24 干燥皮肤22 其他非特异性症状 44 如何早期发现CH 45 新生儿疾病筛查是目前早期发现疾病的最好办法 46 TSH 欧洲及绝大多数国家和地区采用T4 少数国家采用 如美国TSH T4 理想的筛查方法 但成本效益高 绝大多数筛查机构没有采用 筛查检测指标 47 TSH筛查 绝大多数国家和地区采用可能漏筛 甲状腺结合球蛋白 TBG 缺乏中枢性甲低低甲状腺素血症LBW及VLBW TSH延迟增高 MurphyN etal JclinEndocrinolMetab 2004 89 2824 31 48 我国筛查 正常出生新生儿 采血时间生后3天为了避免漏筛可选择在出院前或转运前筛查NICU 早产儿 生后2 4周或体重超过2500g时复查同胞 双胎或多胎 可能存在宫内输血出现假阴性 即使筛检正常也需复检 49 目前常规的方法对下丘脑 垂体病变导致的甲低无法检出 TSH正常 T4下降者 无论何种方法仍可有5 10 出现假阴性 即使筛查时正常范围 并不意味着彻底排除CH 假阴性或迟发性CH可能 50 筛查假阴性的可能原因 生物因素 出生时患病生后新生儿转运早产 低出生体重 LBW VLBW 多胎中枢性CH 筛查过程原因 筛查方法标本采集实验室操作程序等 51 筛查假阳性的可能原因 采血时间 24 48内血片质量 反复滴血 血片筛查方法实验室操作程序等 52 24487296120144168 出生后时间 0 新生儿应激期 分析物在体内水平 CH病人 正常新生儿 53 筛查结果 大于切值甲状腺功能测定 如何诊断 54 判断指标 甲状腺功能测定TT3 TT4 FT3 FT4 TSH卫生部 新生儿疾病筛查技术规范 2010版 CH TSHFT4高TSH血症 TSHFT4正常TSH正常或降低 FT4降低 诊断为继发性或中枢性甲低 55 其他辅助检查 甲状腺B超 评估甲状腺发育情况甲状腺核素扫描 判断甲状腺位置 大小 发育情况X线摄片 骨龄发育甲状腺球蛋白及抗甲状腺抗体测定基因检测 部分 56 57 治疗与随访 1 一旦确诊必须立即治疗 不能因辅助检查而耽误治疗2 初筛TSH异常高 B超异常或伴有甲低临床症状体征者 可不必等待甲功结果开始用药 3 药物 优甲乐 L T4 替代疗法初始剂量6 15 g kg d4 维持剂量因人而异 需及时调整 谨防剂量不足或过量5 长期 正规随访非常重要 高TSH血症是否需要甲状腺素替代治疗目前仍未定论目前认为若第一次TSH 15mU L或持续增高者 需要药物治疗 初始剂量可酌情减量 永久性CH 需要终身药物替代治疗 59 1岁内2 3个月 开始治疗后2 4周 随访 3岁以后6个月 1 3岁3 4个月 定期检测血清T4及TSH 甲状腺功能 定期检测体格及智力发育 复查甲状腺B超心超 CH常合并心血管异常听力评估 CH常存在听力障碍内耳粘液性水肿 听力障碍Pendred综合征 耳聋 甲状腺肿综合征 PDS 60 停药后的随访时间 0 第1M 第3M 第6M 终止治疗 常规儿童健康检查 61 预后 预后与患儿甲状腺发育情况 发现疾病时间 治疗开始时间 患者依从性等因素有关经新生儿筛查发现且在2周内能得到正规治疗 绝大多数患儿智力可达正常水平非筛查发现的患儿多遗留有中 重度 甚至极重度智力低下 伴体格发育落后 62 关于预防接种 根据甲状腺功能检查情况 CH TSHFT4高TSH血症 TSHFT4 苯丙酮尿症诊断与治疗 高苯丙氨酸血症 HPA 定义 高苯丙氨酸血症是一组血苯丙氨酸增高 导致智能发育落后的一组遗传代谢病血苯丙氨酸 Phe 浓度持续 120 mol L 2mg dl Phe与酪氨酸 Tyr 比值 Phe Tyr 2 0病因1 苯丙氨酸羟化酶 PAH 缺乏症2 四氢生物蝶呤 BH4 缺乏症 常染色体隐性遗传病 一 概述 常染色体隐性遗传方式 致病基因在常染色体上 为一对隐性基因 只携带1个致病突变的个体不发病 只有携带2个相同的致病基因 纯合子 才致病 苯丙氨酸羟化酶缺乏症分类 根据治疗前或天然蛋白摄入足够情况下血Phe浓度 1 经典型PKU血Phe 1200 mol L中度PKU 血Phe360 1200 mol L轻度HPA 血Phe120 360 mol L2 可根据血Phe浓度对BH4的治疗反应分 BH4反应性PAH缺乏症BH4无反应性PAH缺乏症 BH4缺乏症分类 由于BH4代谢途径中5种酶中的一种酶缺乏导致HPA及神经递质合成障碍6 丙酮酰四氢蝶呤合成酶 PTPS 缺乏二氢蝶啶还原酶 DHPR 缺乏鸟苷三磷酸环化水解酶 GTPCH 墨蝶呤还原酶 SR 蝶呤 4 甲醇氨脱水酶 PCD 缺乏较我国BH4缺乏症患者中96 为PTPS缺乏 DHPR缺乏占2 4 YeJ YangY YuW etal Demographics diagnosisandtreatmentof256patientswithtetrahydrobiopterindeficiencyinmainlandChina resultsofaretrospective multicentrestudy JInheritMetabDis 2013 36 5 893 901 PKU特点 危害严重性 但可治可防终生性遗传性 影响家庭与社会治疗长期性 发病率 各个国家与地区HPA的发病率有所不同我国1985 2011年3500万新生儿筛查资料显示 患病率为1 10397国际资料报道HPA病因中PAH缺乏症占98 BH4缺乏症约2 2000 2007年我国新生儿筛查资料显示 HPA中12 9 为BH4缺乏症 以PTPS缺乏最常见 并存在显著的地域差异 南部地区BH4缺乏症发病率较高 台湾发病率最高 发病机制 天然食物中的蛋白质均含有4 5 的PhePhe在肝脏PAH的作用下转化成酪氨酸苯丙氨酸羟化酶缺乏可导致HPA 旁路代谢增强 大量苯丙酮酸 苯乙酸和苯乳酸从尿中排出 增高的血Phe通过血脑屏障 导致脑内Phe增高 引起脑髓鞘发育不良或脱髓鞘等脑白质异常而导致神经系统损害BH4是PAH 酪氨酸及色氨酸羟化酶的辅酶 任何一种BH4合成或还原酶缺乏可导致HPA 影响神经递质多巴胺 5 羟色胺的合成障碍 导致神经系统损害 苯丙氨酸代谢 BH4代谢 二 临床表现 苯丙氨酸羟化酶缺乏症新生儿期无临床症状 3 4个月后逐渐表现PKU的临床特点 头发由黑变黄 皮肤颜色浅淡尿液 汗液鼠臭味随着年龄增长 智能发育落后明显小头畸形 婴儿痉挛症或点头样抽搐 可出现行为 性格 神经认知等异常 如多动 自残 攻击 自闭症 自卑 忧郁等易被误诊为脑性瘫痪 癫痫等神经系统疾病 需要依靠生化分析进行病因诊断 BH4缺乏症 临床表现与PAH缺乏症相似头发由黑变黄 皮肤颜色浅淡尿液 汗液鼠臭味智能发育落后明显另有抽搐 躯干肌张力异常 如松软 角弓反张 四肢肌张力增高或低下等 三 PKU的诊断和鉴别诊断 新生儿筛查出生72小时 哺乳6 8次以上 的新生儿采集足跟血于干滤纸片 采用荧光法或串联质谱法 MS MS 测定血Phe浓度进行HPA筛查早产儿因肝酶不成熟可导致暂时性HPA 发热 感染 肠道外营养或输血等也可导致血Phe浓度增高蛋白摄入不足可导致假阴性 对这些情况判断需谨慎 有必要再复查筛查血Phe浓度 120 mol L 需召回复查 HPA确诊新生儿筛查原标本血Phe增高者召回后 血Phe 120 mol L 建议采用定量法 荧光法或串联质谱法 测定血Phe 或Phe Tyr浓度 计算Phe Tyr比值排除其他原因所致的继发性血Phe增高 如酪氨酸血症 希特林蛋白缺乏症等 血Phe 120 mol L Phe Tyr120 mol L及Phe Tyr 2 0确诊为HPA HPA鉴别诊断 1 尿蝶呤谱分析收集新鲜尿液后 立即加入晶体抗坏血酸 每1ml尿液加10mg 20mg抗坏血酸 避光下混匀后置 200C保存 或将经抗坏血酸处理后的尿液渗透干滤纸片 5x5cm 避光自然干燥后密封保存 快递寄至实验室采用高效液相层析法 HPLC 测定新蝶呤 neopterin N 生物蝶呤 biopterin B 计算生物蝶呤比例B B B N x100 各种酶缺乏患儿呈现不同的尿蝶呤谱 2 红细胞DHPR活性测定BH4还原酶 DHPR 缺乏症的确诊方法需采用双光束分光光度计测定干滤纸血片中红细胞DHPR活性DHPR缺乏症患儿DHPR活性显著降低 3 四氢生物蝶呤 BH4 负荷试验意义 BH4缺乏症的辅助诊断 BH4反应型PKU HPA的判断方法24小时BH4负荷试验 新生儿基础血Phe 400 mol L 可在喂奶前30分钟口服BH4片 20mg Kg 服前 服后2 4 6 8 24小时分别采血测定Phe浓度2天或更长BH4负荷试验 对于尿蝶呤及DHPR活性正常患者 此试验有助于鉴别BH4反应型PKU HPAPhe轻度增高者 不推荐Phe BH4联合负荷试验对基础血Phe浓度正常者不做Phe BH4负荷试验 4 基因诊断是HPA病因的确诊方法 建议常规进行 尤其对经上述鉴别诊断试验仍不能明确诊断者更需及早进行基因诊断 PAH基因 PAH基因定位于染色体12q22 24 1 全长约90Kb 含13个外显子 编码451个氨基酸 至今国际上已报道近800种PAH基因突变类型 http 及 具有高度遗传异质性 存在显著的地区和人种差异 我国各地患者PAH基因突变的分布不同 一旦确诊 立即治疗 以避免或减轻脑损伤 1 在正常蛋白质摄入情况下 血苯丙氨酸浓度持续血苯丙氨酸浓度持续360 mol L两次以上者均应当给予低苯丙氨酸饮食治疗 360 mol L者需定期随访观察 2 治疗至少持续到青春发育成熟期 提倡终生治疗 3 对成年女性PKU患者 应当告知怀孕之前半年起严格控制血苯丙氨酸浓度在120 360 mol L 直至分娩 4 四氢生物蝶呤缺乏症 给予四氢生物蝶呤 神经递质前质 多巴 5 羟色氨酸 等联合治疗 治疗原则 五 随访及监测 血Phe浓度 采血时间 空腹或喂奶2小时后采血测定Phe浓度监测间隔时间 PKU患儿特殊奶粉治疗开始后每3天测定血Phe浓度 以及时调整饮食 添加天然食物代谢控制稳定后 Phe测定可适当调整 1岁每周1次 1 12岁每2周 每月1次 12岁以上每1 3个月测定1次感染等应急情况下血Phe浓度升高 或血Phe波动 或每次添加或更换食谱后3天 需密切检测血Phe浓度 不同年龄血苯丙氨酸理想控制范围 年龄血苯丙氨酸浓度 mol L0 1岁120 2401 12岁120 360 12岁120 600孕前 孕妇120 360 预防Phe缺乏症 Phe是一种必需氨基酸 治疗过度或未定期检测血Phe浓度 易导致Phe缺乏症表现严重皮肤损害 嗜睡 厌食 营养不良 腹泻 贫血 低蛋白血症等 甚至死亡需严格监测血Phe浓度 Phe浓度过低时应及时添加天然食物 营养 体格发育 智能发育评估 治疗后每3 6月测量身高 体重 营养评价等 预防发育迟缓及营养不良1岁 2岁 3岁 6岁时进行智能发育评估 学龄儿童参照学习成绩等 患儿的预后与疾病轻重 胎儿期脑发育 治疗早晚 血Phe浓度 营养状况 治疗依从性等多种因素有关新生儿筛查诊断 在新生儿期开始治疗的多数患儿智力及体格发育可以达到或接近正常水平 很多患者能正常就学 就业 结婚 生育合理的个体化饮食治疗是保证患儿的远期预后的关键少数患者即使筛查 早期治疗 智能发育仍落后于正常儿童 成年期存在认知 精神异常或社交能力落后等问题 六 预后 先天性肾上腺皮质增生症CAH 88 CAH定义 CAH是一组由于肾上腺皮质激素合成途径中酶缺陷引起的疾病属于常染色体隐性遗传病 新生儿中的发病率为1 16000 1 20000 89 常见酶缺陷类型 21 羟化酶缺陷 90 95 1 4500新生儿 11 羟化酶缺陷 5 8 1 5000 7000新生儿 3 羟类固醇脱氢酶缺陷17 羟化酶缺陷胆固醇碳链酶缺陷症 90 CHA流行病学 常染色体隐性遗传患者为纯合子 父母为杂合子每生育一胎 1 4可能为纯合子患儿女 男为2 1 91 CHA病因 21羟化酶基因定位于第6号染色体短臂CYP21基因突变 点突变 缺失和基因转换 21 羟化酶部分或者完全缺乏基因型和表型之间有高度相关性DNA分析可预测酶活性 推测临床表现 92 21 羟化酶缺乏症临床表现与分型 根据21 羟化酶缺乏程度不同 分为三类 失盐型 saltwastingphenotype 单纯男性化 simplevirilizingtype 非典型型 mildornon classictype 93 1 失盐型 最严重 最经典型 占3 4 21 羟化酶完全缺乏皮质醇和醛固酮均合成障碍男性化皮肤 黏膜色素增加 乳晕及外生殖器皮肤发黑 ACTH及促黑素分泌增加 其他类型CHA亦同 生后1 2w出现症状 神萎 嗜睡 拒食 呕吐 腹泻 体重不增或下降 脱水 低钠血症 高钾血症 代谢性酸中毒 低血容量休克等肾上腺危象 死亡 94 2 单纯男性化 21 羟化酶不完全缺乏 1 4 皮质醇及醛固酮合成减少 但能被ACTH及血管紧张素代偿女性 假两性畸形 出生时 不同程度男性化体征 男性 假性性早熟 出生时无症状 6月后出现 男 女 体格发育过快 骨龄超前 成人后矮小皮肤黏膜色素沉着无失盐症状 95 96 97 3 非典型型 21 羟化酶轻微缺乏无症状或生后雄激素过量引起的相应症状儿童期或青春期出现男性化表现男 阴毛早现 性早熟 生长加速 骨龄提前女 初潮延迟 原发闭经 多毛症 不育症等无症状 隐匿型 仅ACTH刺激试验时17 羟孕酮 17 OHP 增高 98 CHA的新生儿筛查 筛查目的 防止肾上腺危象 休克及后遗症 降低死亡率 防止女性男性化 减轻过量雄激素作用后果 包括最终身材矮小 性别不明 性心理障碍等 CHA新生儿筛查主要针对经典型21