新生儿串联质谱遗传代谢病筛查项目分析报告201604WK

1、(LC/MS新生儿筛查)新生儿串联质谱(LC/MS)遗传代谢病筛查项目分析报告无锡*2016.4目录1. 新生儿遗传代谢病概述 12. 新生儿出生缺陷的三级预防措施 13. 国内外新生儿筛查现状 23.1 国内法规和技术规范 23.2 中国新生儿出生缺陷现状 33.3 遗传性代谢缺陷筛查与诊断方法 43.3.1 筛查技术 5诊断方法 53.4 串联质谱在新筛中的应用现状 53.4.1 国内现状 53.4.2 国外现状 64 无锡地区开展新生儿串联质谱的可行性分析 64.1 市场分析 6新生儿串联质谱收费情况12 6无锡（含江阴、宜兴）常住与出生人口变化 74.1.3 市场容量分析 74.2 竞

2、争分析 84.2.1 试剂与仪器来源 84.2.2 新筛竞争对手 8标本来源 错误！未定义书签。4.3 盈利计算 84.4 技术分析 94.4.1 靶标可靠性 94.4.2 技术成熟性 94.4.3 技术平台的专业性 104.5 法规风险 105 产品定位 错误！未定义书签。5.1 客户定位 错误！未定义书签。5.2 筛查对象定位 错误！未定义书签。5.3 收费标准 错误！未定义书签。6. 建议方案 错误！未定义书签。6.1 调研内容 错误！未定义书签。6.2 拟采取的模式 错误！未定义书签。7. 参考文献 101. 新生儿遗传代谢病概述出生缺陷是指婴儿出生前发生的身体结构、功能或代谢异常。出

3、生缺陷可由 染色体畸变、基因突变等遗传因素或环境因素引起，也可由这两种因素交互作用 或其他不明原因所致，通常包括先天畸形、染色体异常、遗传代谢性疾病、功能 异常如盲、聋和智力障碍等1。体细胞遗传病和线粒体遗传病多发生在成年期。遗传代谢性疾病(inherited metabolic diseases, IMD)是指由于基因突变引起酶缺陷、细胞膜功能异常或受体缺陷，从而导致机体生化代谢紊乱，造成中 间或旁路代谢产物蓄积或终末代谢产物缺乏而引起一系列临床症状的一组疾病。 迄今发现的疾病已经超过1000种。虽然IMD单一病种发病率较低，每种疾病均 属少见病或罕见病，但因病种繁多，综合患病率并不低。IM

4、D的临床表现复杂多 样，随年龄、性别不同而有差异，危害极大。有些疾病在新生儿早期，例如出生 后数小时或几天内即会发病，部分疾病却可能在幼儿期、儿童期、青少年期甚至 成年期发病。由此造成的后果是：一方面，临床诊断十分困难；另一方面，如果 不及早发现并治疗，疾病可对新生儿造成不可逆转的严重损害，如智力低下、终身残疾，甚至死亡。因此，对 IMD应致力于早期诊断和及时治疗，从而避免或 减轻疾病的危害。随着串联质谱分析技术的成熟，近年来，在美国、日本、韩国等国家及中 国台湾省等地区已 陆续利用此项技术进行先天性代谢异常的新生儿筛查(Newborn Screening，NBS。目前，日本、新加坡、中国台湾

5、地区、美国、新 西兰筛查覆盖率接近100%筛查涉及氨基酸、有机酸、脂肪酸代谢异常 16 - 46 个病种。由于种种原因，目前我国新生儿代谢筛查仅限于苯丙酮尿症和先天性甲 状腺功能减退。2. 新生儿出生缺陷的三级预防措施2出生缺陷防治是一项系统工程，需要政府、社会、家庭的共同努力，目前已 初步形成了政府主导、部门合作、社会参与的出生缺陷防治工作格局。一级预防是指防止出生缺陷儿的发生，具体措施包括健康教育、婚前医学检 查、孕前保健、遗传咨询、计划生育、最佳生育年龄选择、增补叶酸、孕早期保 健(包括合理营养、预防感染、谨慎用药、戒烟戒酒、避免接触放射线和有毒有害物质、避免接触高温环境）等。母婴保健法

6、将婚前医学检查作为母婴保健专 项技术服务之一。各地加强婚前保健和孕前保健服务，创新工作机制，为农村育龄妇女免费增补叶酸，探索免费婚前医学检查模式，但无锡地区的婚检比例不高， 惠山区的婚检比例在15%左右。原因主要是缺乏宣传教育，适婚人群没有认识到 婚检的重要性，另外婚检服务不够人性化等。二级预防是指减少严重出生缺陷儿的出生，主要是在孕期通过早发现、早诊 断和早采取措施，以减少严重出生缺陷儿的出生。常规孕产期保健服务的广泛开 展，有效提高了出生缺陷防治服务的可及性。2011年全国孕产妇产前检查率和系统管理率达到93.7%和85.2 %。据联合国儿童基金会报告，中国产前检查率 明显高于发展中国家的

7、平均水平（77%）。2011年全国唐氏综合征产前血清学筛 查率为22.7%,较2008年提高了 7.5个百分点。三级预防是指出生缺陷患儿出生后采取及时、有效的诊断、治疗和康复，以提高患儿的生活质量，防止病残，促进健康。各地不断推进新生儿先天性甲状腺 功能减低症、苯丙酮尿症等遗传代谢性疾病和听力障碍筛查工作，新生儿疾病筛查率和治疗率不断提高。全国新生儿遗传代谢性疾病筛查率已从2002年的15%提高到2011年的69.6%; 2010年全国新生儿听力筛查率为 39.9%,较2008年提 高了 10个百分点。北京、天津、上海、江苏、浙江、山东等地的新生儿遗传代 谢性疾病筛查率已超过95%新生儿听力障

8、碍筛查率达到 90%以上。部分地区已 将先天性心脏病、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症、先天性肾上腺皮质增生症等病 种纳入新生儿疾病筛查范围。3. 国内外新生儿筛查现状3.1国内法规和技术规范1994年10月全国人大常委会审议通过 母婴保健法，将出生缺陷三级预防 纳入了法制化管理轨道。2001年8月国务院颁布母婴保健法实施办法，提出 了“以保健为中心，以保障生殖健康为目的，保健与临床相结合，面向基层、面 向群体和预防为主”的妇幼卫生工作方针，要求建立孕产妇死亡、婴儿死亡和新 生儿出生缺陷监测、报告制度。上个世纪 90年代以来，中国政府分阶段颁发了中国妇女发展纲要和中国儿童发展纲要，把加强出生缺陷防

9、治作为重要 的任务目标。为实现纲要目标，卫计委先后印发了出生缺陷防治相关法规和技术规范，包 括母婴保健专项技术许可及人员资格管理办法、母婴保健专项技术服务基本 标准、婚前保健工作规范、孕前保健服务工作规范、孕期保健管理办法、 产前诊断技术管理办法、新生儿疾病筛查管理办法、全国儿童保健工作规 范、新生儿疾病筛查技术规范（2010年版）等，使出生缺陷防治工作基本实 现了有法可依。2012年印发的卫生部贯彻 2011-2020年中国妇女儿童发展纲 要实施方案将加强出生缺陷防治作为重要内容， 明确了相关任务目标。各地也 结合实际，不断完善出生缺陷防治政策措施。在上述法规中，新生儿疾病筛查管理办法和新生

10、儿疾病筛查技术规范（2010年版）是开展新生儿筛查项目最重要的法规和技术性依据。新生儿疾病筛查管理办法中对新生儿疾病筛查的病种规定包括先天性甲状腺功能减低症 苯丙酮尿症等新生儿遗传代谢病 和听力障碍。新生儿遗传代谢病筛查实验室设在 新生儿疾病筛查中心。关于筛查中心，管理办法的规定是：省、自治区、直辖市 人民政府卫生行政部门应当根据本行政区域的实际情况，制定本地区新生儿遗传代谢病筛查中心和新生儿听力筛查中心 （以下简称新生儿疾病筛查中心） 设置规 划，指定具备能力的医疗机构为本行政区域新生儿疾病筛查中心3。新生儿疾病筛查技术规范（2010）中规定苯丙酮尿症（PKU）的检验方法学 有荧光分析法、定

11、量酶法、细菌抑制法和串联质谱法等。促甲状腺素（TSH）的检验可使用时间分辨荧光分析法、酶联免疫吸附法 （ELISA）等。实验室须在接到标 本5个工作日内进行检测，并出具可疑阳性报告。技术规范中并没有说明串联质 谱筛查在氨基酸、乙酰肉碱、有机酸等多种IMD的应用，仅说明了 PKU可以使用 质谱法检测4。江苏省新生儿疾病筛查中心目前由南京市妇幼承担，苏州、常州、泰州、徐州、盐城等地设立了新生儿筛查分中心，负责本地区新生儿筛查工作。无锡尚未设置新生儿筛查中心。3.2中国新生儿出生缺陷现状近30年来，随着社会经济的快速发展和医疗服务水平的提高，我国婴儿死 亡率和5岁以下儿童死亡率持续下降，危害儿童健康

12、的传染性疾病逐步得到有效 控制，出生缺陷问题却日益凸显，成为影响儿童健康和出生人口素质的重大公共卫生问题。我国每年新发出生缺陷例数高达90万，部分出生缺陷发生率呈上升态势，我国出生缺陷率约为5.6%。据测算，我国每年将新增先天性心脏病超过13万例，神经管缺陷约1.8万例，唇裂和腭裂约2.3万例，先天性听力障碍约 3.5万例，唐氏综合征2.3万-2.5万例，先天性甲状腺功能低下症 7600多例, 苯丙酮尿症1200多例2。婴儿死亡率(1/1 o o O)2300 2001 2002 2003 2004 ZOOS 20062如 2008 2009 2010 2311o s o I2 115 050

13、 53 3 2O251IO5 O 岀生缺陷因构成 翌儿死亡率图1 2000-2011年全国婴儿死亡率趋势及出生缺陷死因构成变化图上海新华医院在2003年1月至2010年6月共收集27.8万例新生儿出生后2-10天的干血滤纸片。利用串联质谱检测干血滤纸片中20种氨基酸和40种酰基肉碱及其相互间比值，对40种氨基酸代谢病、有机酸血症和脂肪酸氧化代谢 病进行筛查。有机酸阳性使用尿气相质谱检测、其他使用生化及基因突变检测， 以确诊疾病。共确诊15种疾病79例患儿，患病率为1:3529，男45例，女34 例。患儿中，氨基酸代谢病45例，其中PKU患者32名。盐城市妇幼保健院2014年6月至2015年6月

14、，筛查新生儿共计78904例, 其中可疑阳性召回693例，召回率0.9% ;最终确诊18例，阳性预测值2.6%， 总发病率1/4384 6。宁波市妇女儿童医院2014年7月至2015年7月新生儿活产12339例， 自愿选择参加串联质谱筛查11204例，筛查阳性率2.63% ;实际召回284例， 召回率96.27% ;确诊5例遗传代谢病患儿，男4例，女1例，发病率为1/2241 7。3.3遗传性代谢缺陷筛查与诊断方法331筛查技术随着筛查疾病种类的增多，以及对遗传性代谢缺陷筛查和诊断的研究增加， 发现许多遗传性代谢缺陷常常与氨基酸、有机酸、乙酰肉碱等多种代谢物质有关。 因此建立一种能同时检测多种

15、代谢物及中间产物的方法，在同一测试平台上一次 检测多种疾病成为了可能。MS/M环仅实现了一种实验检测一种疾病向一种实验 检测多种疾病的转变，提高了检测效率，同时使筛查过程中常见的假阳性或者假 阴性的发生率显著降低，使新生儿疾病筛查在内容和质量上都提高到了一个新的 水平8。目前，在欧洲、美国、大洋洲、新加坡和台湾地区都已经普及串联质 谱新生儿遗传代谢缺陷筛查方案。随着基因组学技术的发展，出生缺陷预防肯定会向第一、第二级倾斜。即新 生儿代谢缺陷逐渐被婚检、孕检和产前筛查过程中的高通量测序替代。诊断方法遗传代谢缺陷的实验室诊断手段包括酶学分析、基因检测和代谢产物测定。酶学分析时诊断遗传性代谢缺陷最可

16、靠的手段，但需要先证条件，且需要脏器活检，有一定危险性，在临床应用上受到局限。基因检测分析已成为大多数IEM病因诊断和明确诊断的金标准，尤其在一些采用生化或酶学方法无法做出诊断， 检测结果模糊不可信的情况下。但由于不同人群常见基因突变差异性大， 大规模 遗传流行病学缺少数据，仅依靠文献突变数据进行筛查诊断容易漏诊。目前临床上最常用的筛查、确诊遗传性代谢缺陷的手段还是以 气相色谱法和串联质谱法 进 行代谢产物的测定9。随着基因组学的发展，珀金埃尔默等公司已开始通过检测基因突变的方法来 辅助确诊PKU和 G6PD缺乏症等。3.4串联质谱在新筛中的应用现状3.4.1 国内现状我国新生儿遗传代谢病筛查

17、起步于 20世纪80年代初，首先在上海和北京 开展。目前，全国已有40多家医院和医疗服务机构已开展串联质谱法遗传代谢 病检测的技术，这些机构主要集中在长江三角洲、珠三角、京津等地区。新华医 院、浙江儿童、广州妇幼等是首批采用这一技术的医疗机构。国内已初步建立了包括妇幼保健机构、综合医院、妇女儿童专科医院、基 层医疗卫生机构、相关科研院所等在内的出生缺陷综合防治体系，广泛开展出生 缺陷防治社会宣传、健康教育、婚前医学检查、计划生育咨询指导、孕产妇保健 和新生儿疾病筛查、诊断和治疗等一系列综合防治服务。推进产前筛查、产前诊 断和新生儿疾病筛查机构建设。目前全国85.2%的妇幼保健机构开展了婚前保健

18、工作； 有600多个机构开展 了产前筛查和产前诊断服务；有185个新生儿遗传代谢疾病筛查中心，新生儿疾 病筛查网络扩大到22598个血片采集机构，比2006年增加了 4047个，有7000 多所医院开展了新生儿听力筛查服务2。开展质谱技术的医疗机构还是极少数。3.4.2 国外现状迄今为止已有30多个国家和地区使用串联质谱筛查新生儿遗传代谢疾病，筛查覆盖率基本达到90%以上。如美国，至V 2007年，已经全面普及了液相串联 质谱技术；美国健康资源与服务管理部近年来也公布了 29种首要筛查的新生儿疾病，包括瓜氨酸血症、枫糖尿病、同型半胱氨酸尿症、丙酸血症等10；在英国、德国、澳大利亚、韩国、日本和

19、台湾等国家和地区也已将串联质谱 新生儿筛查列为法定筛查项目，筛查覆盖率基本达到90%以上,如美国纽约州等很多州都是由州政府出资对每个新生儿免费进行筛查。国外儿童遗传代谢病患病率为 1: 30001: 7000。台湾地区应用MS/MSt定筛查7种代谢病，分别为高苯丙氨酸血症、同型半 胱氨酸尿症、枫糖尿症、中链酰基辅酶 A脱氢酶缺乏症、戊二酸血症I型、甲基 丙二酸血症和异戊酸血症11。4无锡地区开展新生儿串联质谱的可行性分析4.1市场分析.新生儿串联质谱收费情况12编码项目名称项目内涵除外 内容收费项 目等级计价单 位价格说明250700018遗传代谢病检测指对出生满72小时（哺足6 次奶）的新生

20、儿和临床可疑患 儿开展的27项氨基酸类、脂 肪酸类、有机酸类遗传丙次180串联质谱法编码项目名称项目内涵除外 内容收费项 目等级计价单 位价格说明疾病检测。无锡（含江阴、宜兴）常住与出生人口变化4.121 无锡市区据无锡市统计局发布的2015年无锡市国民经济和社会发展统计公报 13: 年末全市户籍人口 480.90万人，常住人口 652.05万人（据2014年无锡市人口 发展报告估算），比上年增长0.8%。全年出生人口 40571人，出生率8.47 %。； 死亡人口 33769人，死亡率7.05 %o,人口自然增长率为1.42%。年末全市常住 人口 651.10万人，比上年增长0.2%,其中城

21、镇常住人口 490.93万人，比上年 增长1.4%，城镇化率75.40%。宜兴地区据宜兴市统计局发布的2015年宜兴市国民经济和社会发展统计公报14: 年末宜兴市常住人口 108.29万人，全年出生9704人，人口出生率8.97 %。，人 口死亡率7.67%。，人口自然增长率为1.3 %。江阴地区据江阴市统计局发布的2015年江阴市国民经济和社会发展统计公报15: 年末江阴市常住人口 163.7万人，年末全市户籍人口 124.1万人，全年出生11293 人，人口出生率9.1 %。，人口死亡率7.1 %。，人口自然增长率为2.0 %°。全市人 均预期寿命达到81.47岁。常住人口和出生

22、人口总计截止2015年末，无锡市、宜兴市、江阴市的常住人口合计924万人，年出生人口 61568人。市场容量分析通过分析无锡市、江阴市、宜兴市这三个地区在 2014、2015年发布的国民 经济和社会发展统计公报、人口发展报告等，无锡（包括宜兴、江阴）地区的常住 人口达到924万人，年出生人口 6.2万。随着二胎政策的放开，出生率可能会出现小幅度的增长。无锡市的出生人口 率为8.47 %。，远低于江阴和宜兴地区的9.0 %。，若无锡市区的人口出生率增长到 9.0 %。，则年出生人口有望达到8.3万人。通过分析宁波、盐城地区的新生儿遗传疾病串联质谱技术应用论文，资源参 加串联质谱筛查的比例在90.

23、8-100%间6,7。按照2015年发布的苏价医182号文，新生儿遗传代谢病检测属于丙类收费， 收费文件中规定对临床可疑患儿开展的27项氨基酸类、脂肪酸类、有机酸类疾病监测的收费为180元/次。假设筛查率为90%当收费为180元/次时，销售额在1004-1344万元间。 若参考美国医学遗传学与基因组学学会（ACMG和美国疾控中心（CDC）的指导性文 件，检验项目达到40-50种，收费一般参考上海地区的收费标准 300元/次，贝U 年销售额在1674-2241万元。4.2竞争分析试剂与仪器来源用于新生儿筛查的仪器和试剂目前是单一的。仪器可供选择的是AB Sciex公司和Waters公司的液质联用

24、质谱仪，试剂只有PE公司一家，其他的LC-MS/MS 和试剂盒无注册证。使用PE的新筛系统（QD质谱仪+样本萃取剂流动相前处理溶 剂包+NeoBase试剂盒）具有强大的便捷性。若不考虑样本前处理，质谱仪检测速 度可达到1-2分钟/样。类别生产商供应商名称与型号仪器WatersPEQD QM两款液质联用质谱仪AB SciexAB SciexAPI 3200MDTM试剂Wallac OyPENeoBase非衍生化多种氨基酸、肉碱和琥珀酰 丙酮测定试剂盒，960T/盒。Wallac OyPE样本萃取液及流动相溶剂包（一类产品）。两瓶：流动相400mL/瓶，萃取相140mL/瓶。新筛竞争对手4.3盈利

25、计算用于新生儿筛查的串联质谱技术平台生产厂家较少。获得FDA和CFDA注册 证的产品只有珀金埃尔默（PE）的NeoBase新生儿筛查试剂盒，仪器为 Waters和 AB Sciex生产的三重四级杆液质联用质谱仪。Waters和PE已经展开合作，由PE公司提供新生儿串联质谱筛查的整体解 决方案。在中国市场，大多使用沃特世的质谱仪和PE公司的试剂盒用于新筛，这一组合也逐渐被业界认为是“金标准”。这一系统最经典的配置是：沃特世ACQUITY UPLC TQ系统与珀金埃尔默 NeoBase非衍生化试剂盒。国内有厂家申 报一类试剂盒（如广东丰华）。沃特世的质谱系统在医院报价为 280万元，试剂盒医院报价

26、80元/人份。耗 材使用费1元/人份。4.4技术分析441 靶标可靠性串联质谱可检测60种指标，目前至少超过80种疾病可以归入这种技术的筛 查体系，但确切疾病数依赖于检测代谢物的解释和公共卫生政策。 有些指标发病 率过低且无治疗方法。美国遗传学会2006年推荐的29种首选新生儿筛查病种中，有 20种疾病须 通过MS/MS佥测，涉及氨基酸、有机酸、脂肪酸代谢等。卫计委并没有有公开的法规性文件说明新生儿除 PKU外，还应该检测哪些 氨基酸、乙酰肉碱、有机酸项目。即使在美国，CDC HRSAACMGI不同组织发布的新筛代谢Panel也有不同，如HRSA隹荐27项检测，CDC 50多种，ACMG 40

27、种左右（首选20种）。江苏省收费中的27项检测参考的应是美国HRSA和ACMG勺相关规定，删除 了某些发病率过低和无治疗方法的疾病。江苏省的收费panel具有较高的实用性。4.4.2 技术成熟性液相串联质谱技术在新生儿遗传代谢病筛查中的应用已经非常成熟，美国、 日本等发达国家的新筛已广泛采用 LC-MS/MS技术，这一技术也已被业界认为为 新筛的“金标准”技术。443技术平台的专业性质谱技术非常复杂，自动化程度不高，对人员的要求较高。按照其他开展质 谱的医学实验室经验，一般是具有分析化学背景的硕士学历人员培训 2-3个月才 能够达到要求。技术人员除掌握质谱检测技术外，还需熟知 50多种氨基酸、

28、有 机酸、乙酰肉碱物质对应的医学知识。珀金埃尔默公司的新生儿串联质谱筛查方案经过质谱仪器、 试剂盒、软件的 整合，形成了一套专用设备和软件，提高了自动化程度，大大降低了对检验人员 的专业知识要求。4.5法规风险虽然迪安、金域等第三方实验室均开展了新生儿串联质谱筛查项目，检测50项左右，收费300元。按照新生儿疾病筛查管理办法，只有新生儿筛查 中心才可开展新生儿筛查项目。新生儿筛查中心的审批会比较复杂，和具有新 生儿筛查资质的医院合作难度要低些。迪安、金域等第三方实验室主要采用LDT试剂，若作为新生儿筛查项目，违背了新生儿疾病筛查管理办法中“使 用有证试剂”的规定。此外，执行新生儿筛查项目的实验室应符合 新生儿疾病筛查技术规范（2010 年版）»o7.参考文献1. JV Leonard，AAMorris. Inborn errors of metabolism around time of birthJ.Lancet,2000, 356（9229）:583-72. 卫生部.中国出生缺陷防治报告（2012），北京，2012.9.3. 卫生部.新生儿疾病筛查管理办法 （卫生部2009年64号令）,北京，2009.3.4. 卫生部.新生儿疾病筛查技术规范（2010年版），北京，2010.12.5. 韩连书，等.27万新生儿