临床特检项目介绍.ppt

BeijingKangmeiTianhongMedicalLaboratory,医学检验实验室网特检项目介绍,北京康美天鸿医学检验实验室,主讲人：尹国才手机号遗传代谢病筛查,维生素谱的检测,无创产筛NIPT,康美天鸿医学检验实验室网（KangmeiTianhongIndependentClinicalLaboratory-net,KMTH-ICLn）,3,3,串联质谱：遗传代谢病筛查,遗传代谢病筛查内容,遗传代谢病的简介遗传代谢病的定义遗传代谢病的发病机制遗传代谢病的临床表现遗传代谢病的特点串联质谱在筛查IMD中的应用串联质谱技术简介串联质谱技术的优势及特点串联质谱检测遗传代谢病的种类标本的采集遗传代谢病TMS临床筛查案例,第一部分遗传代谢病简介,一、遗传代谢病的定义（InheritedMetabolicDisorders，IMD）,遗传性代谢病(IMD)是一类有代谢功能缺陷的遗传病，是指由于基因突变引起蛋白质分子功能改变，导致酶、受体、载体等的缺陷，从而导致机体生化代谢紊乱，造成中间或旁路代谢产物积蓄，或终末代谢产物缺乏，引起一系列临床症状的一组疾病。,遗传代谢病多为单基因病。病种繁多，目前已发现3000多种。单病种发病率低，但总体发病率高，可达活产婴儿的1:3000。,出生缺陷问题,人生家庭社会,一级预防：婚检、健康教育,发病（生后早期）,三级预防：新生儿疾病筛查（早发现、早治疗）,孕期,二级预防：产前诊断,出生,孕前,出生缺陷防治三级预防体系,二、遗传代谢病的发病机制,因遗传缺陷，患者代谢无法正常进行，有毒底物积蓄或正常产物缺乏，并激活不同的旁路代谢，导致异常产物过多，最终导致全身代谢紊乱并表现出临床症状。,人体内生化代谢图-集成电路图,三遗传代谢病的临床表现,新生儿喂养困难，食奶少，体重不增，少动，嗜睡，呕吐，脱水，皮肤大片状皮疹，黄疸，肌张力异常。婴幼儿及儿童神经系统：发育落后（智力、运动、语言），抽搐，肌无力或肌张力增高。消化系统：喂养困难，进食少，反复呕吐、腹泻，黄疸，肝脾肿大。心脏：心肌肥大。容貌：大头或小头畸形，面容异常。成人神经、肌病（智障、运动障碍）。,遗传代谢病的临床危害,80%神经系统损伤70%多脏器伤害40%终身残疾,遗传代谢病患者常规辅助检查：无特异性,常规实验室检查难治性酸中毒反复低血糖肝功能异常高氨血症血乳酸增高肌酸激酶显著增高长期尿酮体阳性,B超检查肝脾肿大心肌肥大头颅核磁共振脑发育不良脑白质变性,四、遗传代谢病的特点,发病时间：IMD发病期覆盖全年龄段。0-3个月，新生儿期：底物积蓄期，通常无症状。3-12个月，婴儿期：爆发期，此阶段发病高峰。1岁以后，幼儿期：稳定期，偶尔在此阶段发病。,遗传代谢病在新生儿早期无症状，常规实验室检测无异常，易造成漏诊；发病初期无特异性症状，且来势凶猛，死亡率高，临床诊断困难，易误诊。出现典型症状时，往往已经造成不可逆的伤害，脑损伤遗留后遗症及智能障碍，甚至终身残疾。实验室特殊检查对于早期诊断至关重要。,IMD易漏诊和误诊，诊断依赖实验室检查,IMD筛查至关重要早诊断、早治疗：绝大部分IMD都可以治疗或减轻症状；个别终生无需治疗，预后良好；有些病种治疗简单，早期治疗不留后遗症。晚诊断，造成不可挽回的脑损伤。早诊断，早治疗是预后良好的关键！,GA-1戊二酸血症I型GlutaricAciduriaType,GA1筛查,未做GA1筛查,多数遗传代谢病是可防可治的！,早期筛查是控制与降低遗传代谢病危害最有效的途径。新生儿遗传代谢病筛查旨在早诊断早治疗，避免痴呆儿、缺陷儿等不幸发生。,美国100%新生儿筛查30病种,不断扩展的筛查计划-美国串联质谱筛查,目前，美国医学遗传学会（ACMG）已将54种遗传病纳入新生儿筛查项目。其中29种主要疾病和25种次要疾病，广泛使用LC-MS/MS进行筛查。,18,18,第二部分TMS在筛查IMD中的应用,新生儿筛查技术不断革新,新生儿筛查领域里程碑式的技术创新,细菌抑制法1960s,串联质谱2000s,DNA分子测试2010s,放射性免疫1970s时间分辨免疫1980s,m,mabove,mbelow,X+,X-,质谱分析原理,质谱分析法：将样品分子离子化后，利用其不同质荷比（m/z）的离子在电磁场中受到的作用力不同而改变运动方向，使其彼此在空间上分离，最后通过收集和检测这些离子得到质谱图谱，实现分析目的一种分析方法。,质谱图：苯丙酮尿症（PKU）,TMS检测指标,脂肪酸线粒体内氧化过程中肉碱作用机制,长链脂肪酸在线粒体膜上的转移酶（脂酰辅酶A：肉碱脂肪酸转移酶）的作用下，从酰基辅酶A转移到肉碱生成脂酰基肉碱。脂酰基肉碱在线粒体内再次转移给辅酶A成为脂酰基辅酶A而受氧化。因此，肉碱可促进线粒体内的长链脂肪酸的氧化。,脂肪酸氧化：脂酰CoA在线粒体基质中进入氧化要经过4步反应,即脱氢、水合、再脱氢和硫解,生成一分子乙酰CoA和一个少两个碳的新的脂酰CoA。,1.肉碱棕榈酰转移酶缺乏症1型（CPT-1）2.肉碱棕榈酰转移酶缺乏症2型（CPT-2）,1.短链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症（SCAD）2.中链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症（MCAD）3.长链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症（VLCAD）,脂肪酸氧化缺陷疾病发生机制,C16C14C12C10C8C6C4,C2,提供80个临床参考指标显示异常指标提示可能患有的疾病对于可疑患者，提示进一步检查方案,TMS分析报告单,新生儿遗传代谢疾病筛查判断示意图,筛查结果,人数,高值,切值,疑似阳性,正常,患儿,复采或召回,筛查阳性,诊断,筛查阳性,诊断,筛查阴性,二、串联质谱技术与传统筛查相比的优势及特点,TMS是新筛技术的一次革命，具有快速、灵敏、高通量、高特异性、低成本等特点。传统新生儿遗传代谢病筛查多采用免疫方法学，一次仅可检测一种疾病，其特异性受免疫交叉反应影响，目前各地多采用的模式是在政府补贴项目基础上再根据家族遗传病史自选加项。目前国内遗传病筛查涉及40多项，如需做40多次检测，综合费用将高至1500元/人次。TMS极大地扩展了筛查的疾病谱，一血多检，实现了由传统的“一项实验检测一种疾病”向“一项实验检测多种疾病”的转变。,氨基酸代谢病,有机酸血症,脂肪酸氧化障碍,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,甲基丙二酸血症丙酸血症戊二酸血症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酰基转运酶缺乏肉碱转运体缺乏,N=19,N=14,N=15,48种,检测11种氨基酸、31种肉碱，共42种小分子,三、串联质谱检测遗传代谢病的种类,+CH=49,四、标本的采集（48+1）,1、确定采血部位,2、按摩或热敷采血部位,3、消毒并拭干采血部位,4、针刺采血，拭去第一滴血,5、单面轻压滤纸，取血浸透点样环,6、按采血卡要求连续采血,氨基酸类代谢：蛋白质负荷，血浓度上升，采血过早，喂养不充分，结果偏低，假阴性。充分喂养72h后。先天性甲减：生后TSH呈生理性反应性上升，48小时后，下降到正常水平，采血过早，假阳性。新生儿以外的对象：可以是手指或耳垂末梢血、静脉血制成的滤纸干血片标本。,34,34,第三部分遗传代谢病TMS临床筛查案例,枫糖尿病案例,患儿,男,9d,因拒奶3d,发热6h入院。患儿为孕3产3,胎龄39+2周顺产娩出,出生体重3645g,生后初未见异常。第6天始开始拒奶，吃奶次数减少约1/3，每次吃奶量变化不大，偶有四肢抖动和口吐少许白色泡沫。入院6h前出现发热,最高达38.9,无咳嗽及明显气促。父母均体健,其母在此孕期内无患病史,10年前产1女婴,生后1周不明原因发热死亡;4年前产1男婴，2岁时患病死亡。入院查体:T37.5,R50次/min,神志清,反应一般,苦笑面容,皮肤轻度黄染,双肺呼吸音粗,无啰音,肝脾不大,颈有抵抗,四肢肌张力增高,自主活动少,原始反射尚可。入院初诊:新生儿肺炎;新生儿破伤风?败血症并发脑病?代谢性疾病?,中国当代儿科杂志第11卷第7期2009年7月,入院后查微量血糖正常;血常规、血气、血生化、CRP及电解质检查均未见异常;脑脊液检查潘氏试验(2+),余无特殊。查血清支原体、衣原体、巨细胞病毒、弓形体、腺病毒、嗜军团菌等抗体均阴性,血和脑脊液培养均阴性。胸片示右下肺感染,头颅CT未见异常。入院后给予青霉素、头孢曲松抗感染,并应用破伤风免疫球蛋白以及补碱治疗等,因吸吮困难行鼻饲,临床治疗效果不佳。串联质谱仪检测,血氨基酸谱示Leu2583.27、Val794.03M,均明显升高,符合枫糖尿病（MSUD）特征。改用低支链氨基酸配方乳(能全特Ms22)鼻饲,症状消失,可自吮进乳。诊断:枫糖尿病（MSUD）,新生儿肺炎。,PKU的治疗-低苯丙氨酸饮食,长链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症,Neonatalscreening,甲基丙二酸血症病例,张xx复检结果显示患儿游离肉碱C0、酰基肉碱和多种氨基酸整体水平下降，这种情况可能是继发于消耗性疾病（如饥饿、营养不良、有机酸血症、发烧等）或患儿本身存在原发性肉碱缺乏症（CTD）。但比较两次结果发现，第一次检测结果C3升高，复检结果患儿的甘氨酸却在其它氨基酸降低的情况下反向上升，C3/C2进一步上升，提示可能存在“甲基丙二酸血症（MMA）”。第二次C3检测值虽然正常，系C0过低，不能形成C3所致。基因分析诊断为MMA混合杂合子突变。,丙酸血症病例,Neonatalscreening,精氨酸血症：尿素循环障碍病例,高氨血症的病因,3-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶缺乏症(3-MCC),为亮氨酸代谢异常之疾病，疾病症状包括肌肉无力、癫痫及皮肤方面的病变。以饮食控制及补充肉碱或生物素为主要原则,遗传代谢病的治疗,关键：早发现、早治疗，防止脑损伤。治疗原则：禁其所忌，去其多余，补其所缺。减少蓄积,补充需要,促进排泄。治疗方法:代谢水平、蛋白质水平和基因水平。控制代谢底物蓄积、替代终末代谢产物、辅助因子替代治疗、转基因/细胞移植/器官移植、对症支持处理等几个方面。治疗目标：纠正代谢缺陷及其引发的病理生理改变，主要包括饮食限制、药物干预和其他代谢调控等。,44,串联质谱检测常见遗传代谢病的治疗,45,46,46,串联质谱：维生素谱的检测,北京实验室维生素谱检测,三个套餐：1、脂溶性维生素谱（A、E、D、D2、D3）；2、溶性维生素谱（B1、B2、B3、B5、B6、B7、叶酸、C)；3、25-羟基-维生素D(D、D2、D3)。,串联质谱技术是检测维生素的金标准,维生素过量会造成危害,维生素缺乏会引起临床表现,52,HolickMF.NEnglJMed2007;357,尤其是孕妇、婴儿和老年人群,维生素D(VitD2+VitD3)缺乏是全球问题,维生素D缺乏与疾病,表现为食欲不振、体重减轻、恶心、呕吐、腹泻、头痛、多尿、发热；血清钙磷增高，以至发展成动脉、心肌、肺、肾、气管等软组织转移性钙化和肾结石。严重的VD中毒可导致死亡。VD中毒后立即停服VD，限制钙摄入、促进钙排出。,VD过多症,维生素D检测的临床应用,2016年营养性佝偻病预防和管理建议的全球共识推荐,维生素D检测参考范围25-(OH)D,维生素D与成年人骨骼健康指南（2014年标准版）血清25（OH）D水平对评估儿童维生素D营养状况的意义和界值维生素D缺乏及维生素D缺乏性佝偻病防治建议2016年营养性佝偻病预防和管理建议的全球共识,62,62,无创产筛NIPT(NIPT,NonInvasivePrenatalDNATest),问病史、查体、一般理化检查,使用简便、快速、无创的方法，对所有孕妇进行大面积检测,用细胞遗传学、分子生物学等方法，试图检出每一个患儿,产前筛查,产前检查,产前诊断,年龄,超声,非侵入式,血清,产前筛查,高风险孕妇：绝大部分进一步的有创检查是正常的,低风险孕妇：不做诊断性检查，也有可能生产T21婴儿,侵入性取样方式易引起孕妇流产、宫内感染，是现有产前诊断技术面临的最大问题。,产前诊断,产前诊断:细胞核型分析图,常见的染色体非整倍体疾病,68,AAGCT,CAAGT,TAGGC,GCATG,Chr7,ChrX,Chr13,Chr18,Chr21,Chr1,ChrY,对游离DNA进行测序,生物信息学比对分析,通过采集孕妇静脉血，利用高通量DNA测序技术对母体外周血浆中的游离DNA片段（包含胎儿游离DNA和母体游离DNA）进行扩增测序，并与参考序列对比，将这些DNA片段归类到每一条染色体。最后通过数学模型和数据分析，计算每条染色体片段数量占总染色体片段数量的百分比，即可检测出胎儿的染色体异常。,无创产前筛查NIPT,69,99%的准确率假阳性率极低只需5-10ml孕妇静脉血无需空腹采血无宫内感染和流产风险孕12周即可检测10-15工作日出报告,60-80%的准确性假阳性率为5%需空腹采血结合B超只能检测21和18-三体，不能检测13-三体,侵入性取样方式，孕妇心理压力