串联质谱技术在新生儿筛查上的应用

1、串联质谱技术在新生儿筛查上串联质谱技术在新生儿筛查上的应用的应用第一页，共21页。新生儿筛查的必要性新生儿筛查的必要性 遗传代谢病多是罕见病，种类繁多，约4000种，常见的500种以上，单一病种发病率低, 总体发病率1/3000-5000 新生儿筛查： 及早治疗可预防疾病的发作，减轻症状提高患儿生存质量，减少伤残 产前诊断： 预防残疾儿童的出生，提高出生人口素质 临床筛查及诊断：明确诊断，减轻症状，挽救生命，减少医疗纠纷 第二页，共21页。串联质谱技术的优势串联质谱技术的优势 特异性特异性：检测分子量，内标定量显著降低假阳性率 敏感性敏感性：明显降低假阴性率 高通量高通量：一次可以检测几十种小

2、分子物质（ 30-50多种疾病），一台仪器每天检测500600个样品，每个标本2-3分钟 采血简单，可以寄送 第三页，共21页。串联质谱能筛查哪些疾病 氨基酸氨基酸障碍疾病 酰基肉碱有机酸及脂肪酸代谢障碍疾病 溶酶体病及脑白质营养不良 SCID（重症联合免疫缺陷）比较成熟 临床应用范围不断扩大 半乳糖血症、糖原累积症、半乳糖血症、糖原累积症、 Wilson病及线病及线粒体脑肌病等等不能筛查粒体脑肌病等等不能筛查 第四页，共21页。第五页，共21页。测定方法测定方法 目前使用目前使用 LCMSMS LCMSMS 技术主要检测的技术主要检测的氨基酸氨基酸及及酰基肉酰基肉碱碱，可分别作为，可分别作为

3、氨基酸代谢异常氨基酸代谢异常、脂肪酸代谢异常脂肪酸代谢异常和和有机酸代谢异常有机酸代谢异常等疾病的判断指征等疾病的判断指征 检测目标对应代谢疾病类型氨基酸氨基酸代谢异常酰基肉碱脂肪酸代谢异常有机酸代谢异常第六页，共21页。 前处理方法前处理方法 一般 LCMSMS 新生儿筛查血片的前处理方法可根据是否进行衍生化反应分为衍生化法和非衍生化法两大类，两种前处理方法在各实验室或检测机构均有使用，具体操作细节可能有所不同，其大致流程如下 衍生化法衍生化法第七页，共21页。原材料采购与初加工部门原材料采购与初加工部门 生产产品的车间生产产品的车间动力供应部门动力供应部门423 非衍生化法非衍生化法衍生化

4、法比较精确，但步骤繁琐，且目标化合物易分解；非衍生化法步骤简单，成本低，适合检测大量样本，但不够精确。第八页，共21页。液相色谱串联质谱的检测原理液相色谱串联质谱的检测原理 新生儿串联质谱筛查使用新生儿串联质谱筛查使用四极杆质谱四极杆质谱，该类串，该类串联质谱由联质谱由四极杆质量分析器四极杆质量分析器、碰撞室碰撞室、四极杆四极杆质量分析器质量分析器组成。待测化合物离子化后产生相组成。待测化合物离子化后产生相应前体离子，前体离子经碰撞室发生诱导碰应前体离子，前体离子经碰撞室发生诱导碰撞解离产生产物离子碎片，导入检测器产生撞解离产生产物离子碎片，导入检测器产生强度信号。强度信号。第九页，共21页。

5、LC-MS/MS检测到的离子流图第十页，共21页。岛津液相串联质谱岛津液相串联质谱 岛津公司针对新生儿筛查工作专门开发了Neonatal Solution新生儿筛查软件，配合强大的LabSolutions工作站，为新生儿筛查工作提供完整的方法建立、数据采集、数据分析及自动准确度管理工具，可便捷、高效处理、分析、管理大批量新生儿筛查数据。第十一页，共21页。 经过Neonatal Solution的处理，自动得到各组分的计算结果，根据预设的限值，自动使用各种颜色标注超出限值的结果。第十二页，共21页。利用利用MALDI-TOF-MSMALDI-TOF-MS检测婴儿遗传疾病检测婴儿遗传疾病 利用飞

6、行时间质谱检测基因是近年来的新技术，它对某些基因突变型遗传疾病检出率较高，与传统 常用基因检测方法相比 ，具有检测位点多 、覆盖率高 、高通量等特点 ，能够满 足临床要求 ，为患儿未来的婚育 、用药及提早干预提供了积极有效的遗传指导意义。第十三页，共21页。什么是什么是MALDI-TOF-MSMALDI-TOF-MS MALDI-TOF-MSMatrix-Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight Mass Spectrometry 基质辅助 激光 解吸电离 飞行时间 质谱第十四页，共21页。这项技术是由是由岛津制作所的田中耕一先生和

7、美国科学家约翰芬恩一起发明的，二人也因此项发明赢得了2002年的诺贝尔化学奖第十五页，共21页。原原 理理第十六页，共21页。sample platesample plate Lasersample plate+第十七页，共21页。MALDI与其他的电离方式不同，样本在基质的保护下几乎不受伤害。基质在激光的照射下吸收了激光的能量，电离气化，样本接受了基质电离放出的质子从而带电，这样样本分子在基质气相的包裹下，进入下一步骤。使用MALDI电离出的生物大分子是真正“活”着的生物大分子。第十八页，共21页。应应 用用 因MALTI-TOF-MS具有的检测位点多 、覆盖率高 、高通量等特点 ，无锡市妇

8、幼保健医院已经为新生儿筛查应用此技术做出了试验。医院选择了 2796 例新生儿为研究对象 ， 采集足跟血并 提取基 因组 D N A ，针对 中国人群特 点 ，进行 4 个基 因( GJB2 ， C JB3 ， SLC26A 4和 12s rR N A ) 20 个 突变位点 的基 因突变检测 ，先通过PCR扩增出目的基因片段，然后通过飞行时间质谱检测，检 出耳聋基 因突变新生儿 158 例 ， 携带率为 5 65 。由此可证明M A LDITO FM S 对非综合征型耳聋患者的突变 检 出率 较高 。 第十九页，共21页。 虽然该技术具有高效 、快速、判读简易和准确性高的检测特点，有望成为一种极具潜力 的耳聋基因诊断和筛查工具 ，但成本相对较高 ，且不能检测到其他未知突变 ，所以有所局限，但在其他领域有广泛应用，如质量检测方向的蛋白、肽链的检测，还有DNA探针、引物的鉴定，检测。第二十页，共21页。引用文章引用文章 无锡地 区新生儿耳聋基 因的 M A LD ITO FM S筛查分 析 -中华检验医学杂志2015年2月