气相色谱-质谱联用技术在遗传代谢病诊断和治疗监测中的应用

目的探讨利用气相色谱-质谱(GC-MS)联合分析技术在遗传代谢病的筛查和诊断中的意义,为疾病的诊断和治疗提供依据。方法收集住院和门诊2 856例疑似遗传代谢病患者的尿液,通过去蛋白、尿素酶处理、肟化酮酸、萃取、除水、硅烷衍生化等处理,应用GC-MS进行样本有机酸检测,所得检测数据通过遗传代谢病软件分析,同时结合串联质谱氨基酸和酰基肉碱检测结果及基因分析进一步疾病诊断。结果对2 856例疑似患者的尿液标本有机酸分析,确诊先天性遗传代谢疾病342例(11.9%),其中苯丙酮尿症154例(5.39%),甲基丙二酸尿症为57例(2.00%),丙酸尿症34例(1.19%),希特林蛋白缺乏症34例(1.19%),戊二酸尿症Ⅰ型27例(0.95%),异戊酸尿症5例(0.18%),鸟氨酸氨甲酰转移酶缺乏症2例(0.07%),全羧化酶合成酶缺乏症2例(0.07%),短链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症5例(0.18%),中链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症12例(0.42%),多种酰基辅酶A缺乏症3例(0.11%),3-甲基巴豆酰甘氨酸2例(0.07%),5-氧合脯酸胺尿症、甲基丙二酸半醛脱氢酸缺乏症、黑酸尿症、泽尔韦格氏综合症、卡纳万氏综合症、枫糖尿症各1例(0.04%)。继发性代谢障碍或感染269例(9.42%),确诊患者中1例枫糖尿症、2例MMA患者死亡,2例失访,随访率98.2%,对患者采取跟踪、随访治疗,临床上取得较好的治疗效果。结论 GC-MS是遗传代谢病诊断的可靠方法,监测尿中特异性标志物浓度水平变化为治疗提供有效的手段。

多囊卵巢综合征卵泡液代谢轮廓分析及对IVF-ET妊娠结局的影响

目的探讨多囊卵巢综合征(PCOS)患者卵泡液特异性代谢指标及其对体外受精-胚胎移植(IVF-ET)妊娠结局的影响。方法选自2016年6月至2017年8月我院85例因输卵管因素或男方因素致女性不孕者为正常对照组,80例PCOS患者为PCOS组。通过分析卵泡液多种氨基酸、有机酸和脂肪酸,获得PCOS潜在的生物标志物。并经IVT-ET观察两组获卵数、正常受精率、优质胚胎率、胚胎着床率、临床妊娠率妊娠结局指标。结果 PCOS组卵泡液4种氨基酸明显低于对照组,差异有统计学意义(P <0.05);PCOS组1种氨基酸、6种有机酸和6种脂肪酸高于对照组,差异有统计学意义(P <0.05);PCOS组获卵数、正常受精率、临床妊娠率显著低于对照组,差异有统计学意义(P <0.05),胚胎着床率两组差异无统计学意义(P> 0.05)。结论初步获得PCOS患者卵泡液伴有氨基酸、有机酸及脂肪酸特异性代谢指标,卵泡液中特异性代谢物可能是影响PCOS患者IVF-ET妊娠结局重要因素。

血液3-羟基异戊酰肉碱增高的遗传代谢疾病分析及其阈值的建立

目的探讨分析血液3-羟基异戊酰肉碱(C5-OH)增高的遗传代谢病类型、代谢指标及临床表现,并通过受试者工作特征(ROC)曲线法,评价串联质谱(LC-MS/MS)技术非衍生法对C5-OH增高疾病诊断价值并建立本中心C5-OH的阈值。方法选取确诊患儿20例为阳性组,正常健康儿童281例为正常对照组,通过LC-MS/MS测定血液C5-OH浓度,气相色谱质谱(GC-MS)检测尿液有机酸。同时绘制ROC曲线,确定C5-OH的最佳阈值。结果确诊3-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶缺乏症6例,多种羧化酶缺乏症8例,甲基丙二酸2例,多种酰基辅酶A脱氢酶缺乏症1例,中链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症1例,3-甲基戊烯二酸尿症1例,肝豆状核变性合并糖原贮积症Ⅸ1例。阳性组血液C5-OH浓度显著高于正常对照组,差异有统计学意义(P <0. 01);血液C5-OH ROC曲线下面积为0. 937,最佳阈值为0. 769μmol/L,敏感度和特异度分别为95. 00%、80. 07%。结论 3-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶和多种羧化酶缺乏症是临床上最常见的血液C5-OH增高的遗传代谢病,LC-MS/MS非衍生法具有较高的诊断价值,建立最佳阈值有利于提高疾病的诊断率。

两种尿蝶呤谱检测方法的比较及在高苯丙氨酸血症中的应用

目的对碘(I_(2))氧化法和二氧化锰(MnO_(2))氧化法两种前处理方法在尿蝶呤谱检测进行方法学评价,提高尿蝶呤谱在高苯丙氨酸血症(HPA)诊断及分型准确率。方法分别用I_(2)氧化法和MnO_(2)氧化法处理65例尿液样本,通过定量分析尿液中新蝶呤(N)和生物蝶呤(B)含量、比较两种方法的最低检测限、精密度和回收率,以及分析两种方法在HPA的诊断符合率。结果I_(2)氧化法和MnO_(2)氧化法处理苯丙酮尿症(PKU)、四氢生物蝶呤缺乏症(BH4D)和正常儿童尿液样本,诊断符合率均达100%。I_(2)氧化法检测的N和B浓度均高于MnO_(2)氧化法,差异有统计学意义(P<0.05)。两种方法N的检测限[I_(2)氧化法:(0.00063±0.00027)μg/L;MnO_(2)氧化法:(0.00076±0.00032)μg/L];B的检测限[I_(2)氧化法:(0.00084±0.00035)μg/L;MnO_(2)氧化法:(0.00081±0.00033)μg/L],I_(2)氧化法优于MnO_(2)氧化法。两种方法的批内精密度(CV)均较好(I_(2)氧化法和MnO_(2)氧化法N:2.54%、3.51%,B:2.43%、3.26%);批间CV I_(2)氧化法优于MnO_(2)氧化法(I_(2)氧化法和MnO_(2)氧化法N:2.26%、6.25%,B:2.75%、7.32%)。低浓度标准品回收试验,I_(2)氧化法的N回收率较差(I_(2)氧化法和MnO_(2)氧化法N:128.19%、85.7%;B:93.49%、87.55%);中、高浓度标准品回收试验N和B的回收率均良好(中、高浓度回收率分别是I_(2)氧化法N:109.90%、99.59%,B:97.57%、103.29%;MnO_(2)氧化法N:94.71%、98.41%,B:95.43%、100.5%)。两种方法在0.01~2.00μg/L范围内均有良好线性。结论I_(2)氧化法和MnO_(2)氧化法能有效鉴别PKU和BH4D,两者能满足临床检测需求;I_(2)氧化法优于MnO_(2)氧化法。

新生儿Prader-Willi综合征14例临床表型与基因型分析

目的观察Prader-Willi综合征(PWS)新生儿期的临床表现,结合基因检测结果,分析临床表型与基因型之间的关系,为临床早期筛选PWS相关患者及进一步行分子诊断提供线索。方法 2013年3月至2016年12月在广东省妇幼保健院出生或门诊就诊的新生儿3321例,根据临床表现,首先采用甲基化特异性聚合酶链式反应(MS-PCR)进行初筛,对临床表现可疑患儿或MS-PCR初筛阳性者,进一步采用多重荧光PCR-STR连锁分析、染色体微阵列分析等方法,进行确诊。对确诊的PWS患儿,进一步对临床表型和基因型进行分析,探索其中的联系。结果 14例PWS新生儿中,男8例,女6例,年龄1~28 d,其中足月儿10例,早产儿3例,过期产儿1例。14例患儿中,11例为父源性15q11.2-q13区域缺失,3例为母源性单亲二倍体(1例为同源性单亲二倍体,2例为异源性单亲二倍体)。父源性缺失型组,11例患儿均存在肌张力低下、皮肤毛发色素减退和哭声低(100%),吃奶吸吮缓慢6例(54.5%)、男性隐睾或睾丸下降不良4例(36.4%)、小阴茎4例(36.4%)、女性阴唇发育不良1例(9.1%)、唾液黏稠3例(27.3%)、特殊面容9例(81.8%)。母源性单亲二倍体组,3例患儿均存在肌张力低下(100%),皮肤毛发色素减退2例(66.7%)、吃奶吸吮缓慢2例(66.7%)、哭声微弱2例(66.7%)、女性小阴唇1例(33.3%);无特殊面容和唾液黏稠,均不需特殊喂养。结论新生儿期中枢性肌张力低下、皮肤毛发色素减退、哭声减弱是PWS新生儿普遍存在的特征,可作为进一步行PWS分子诊断的初步筛选指标。

高苯丙氨酸血症分型和代谢谱分析

目的 探讨高苯丙氨酸血症（HPA）各种类型发病特点和血液、尿液代谢指标谱差异及其相互关系.方法 选择2014年1月至2017年6月在广州医科大学附属广东省妇儿医院儿童遗传代谢与内分泌科确诊的137例HPA患儿,通过血液串联质谱（MS/MS）、尿液气相色谱质谱（GC-MS）和高效液相色谱（HPLC）对患儿血液、尿液代谢物浓度分析,同时根据四氢生物蝶呤（BH4）药物负荷试验、红细胞二氢生物蝶啶还原酶活性进行分组,根据各组HPA代谢物浓度运用统计学进行差异性分析及相关性分析.结果 137例HPA患儿中,苯丙氨酸（Phe）羟化酶（PAH）缺乏症101例（73.7％）,其中经典型苯丙酮尿症（PKU） 21例（15.3％）,轻度PKU 37例（27.0％）,轻度HPA 43例（31.4％）;BH4反应型22例（16.1％）,BH4无反应型79例（57.7％）;四氢生物蝶呤缺乏（BH4D）36例（26.3％）,其中6-丙酮酰四氢蝶呤合成酶（PTPS）缺乏症34例（24.8％）,二氢生物蝶啶还原酶（DHPR）缺乏症2例（1.5％）.各型血Phe水平与尿苯乙酸（r=0.673,P＜0.01）、苯乳酸（r=0.736,P＜0.01）、苯丙酮酸（r=0.642,P＜0.01）显著相关,与新蝶呤（N）（r=0.442,P ＜0.01）、生物蝶呤（B）（r =0.398,P ＜0.01）低度相关;尿苯乙酸、苯乳酸、苯丙酮酸与尿蝶呤无相关性.尿蝶呤谱PTPS缺乏组、BH4反应型、BH4无反应型比较差异均有统计学意义（均P＜0.05）,BH4反应型与BH4无反应型组差异无统计学意义（P＞0.05）.结论 通过分析不同类型的HPA代谢谱,掌握本地区发病情况和特征,HPA患儿血Phe一定浓度区间内尿苯乙酸、苯乳酸、苯丙酮酸可呈阴性,不宜单独使用GC-MS筛查HPA.尿蝶呤谱分析对BH4D分型及鉴别BH4反应型、BH4无反应型PKU有辅助作用,掌握各型HPA代谢指标浓度及相关性,可为HPA早期诊断、精确治疗、随访提供依据.

高苯丙氨酸血症患儿尿蝶呤谱分析及正常人群尿蝶呤谱参考区间的建立

目的探讨尿蝶呤谱分析、口服四氢生物蝶呤(tetrahydrobiopterin,BH_4)药物负荷试验及酸学分析在高苯丙氨酸血症(hyperphenylalaninemia,HPA)诊断与分型中的意义,同时建立本地区正常人群尿蝶呤谱参考区间,为我国正常人群尿蝶呤谱参考区间的制订提供可靠数据。方法 2014年1月至2017年6月本中心正常健康人群及无先天性遗传代谢缺陷的人群859例为正常对照组,确诊的137例高苯丙氨酸血症患者为研究组,运用串联质谱(LC-MS/MS)测定血苯丙氨酸(Phe)、高效液相色谱(HPLC)对尿液蝶呤谱分析,同时根据BH_4药物负荷试验,红细胞二氢生物蝶啶还原酶(DHPR)进行分组研究,运用统计学进行差异性分析及正常人群各年龄段参考区间建立。结果 137例HPA中,BH_4反应型HPA22例,占16.05%(22/137),无反应型HPA79例,占57.66%(79/137),BH_4缺乏症36例,占26.27%(36/137),其中6-丙酮酰四氢蝶呤合成酶(6-pyruvoyl tetrahydropterin synthase deficiency,PTPS)34例,占BH_4缺乏症94.44%(34/36)例,二氢生物蝶啶还原酶(dilydropterindine reductase deficiency,DHPR)2例,占5.56%(2/36)。尿蝶呤谱PTPS缺乏组年龄差异无统计学意义(P>0.05),新蝶呤(neopterin,N)高于正常对照组和无反应型HPA组,生物蝶呤(biopterin,B)及生物蝶呤百分比(B/N+B,B%)明显低于各组,差异有统计学意义(P<0.05);BH_4反应型HPA和无反应型HPA组N、B均高于正常对照组,差异有统计学意义(P<0.05),而B%差异无统计学意义(P>0.05);BH_4反应型HPA与无反应型HPA两组差异无统计学意义(P>0.05)。口服BH_4药物负荷试验PTPS组血Phe浓度下降最快并在4h内降至正常,无反应型HPA组24h变化不明显,BH_4反应型HPA和DHPR缺乏组下降速度和幅度相似,但DHPR缺乏组酶活性低于正常。结论尿蝶呤谱分析对BH_4缺乏症分型及鉴别BH_4反应型HPA、无反应型HPA有辅助作用。口服BH_4药物负荷试验能快速判断血Phe对BH_4反应程度、血Phe的变化趋势,为可为HPA患者药物治疗提供依据,同时结合本地区正常人群尿蝶呤谱参考区间,为提高BH_4缺乏症诊断率及制定我国尿蝶呤谱参考值提供可参考依据。

一例线粒体呼吸链复合物Ⅰ缺陷所致Leigh综合征:临床特点、治疗分析及基因突变研究

目的 Leigh综合征是由于线粒体呼吸链能量代谢障碍所导致的遗传性疾病,是婴幼儿时期最常见的线粒体脑病之一,其发病的主要机制是由于线粒体呼吸链氧化磷酸化障碍,ATP合成减少,乳酸堆积,导致严重神经肌肉损伤,进而出现一系列的临床症状。目前国内外研究证实,线粒体呼吸链5种酶复合物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ)缺陷、丙酮酸脱氢酶复合物缺陷以及线粒体转运RNA突变等均可引起Leigh综合征。由于线粒体病最常累及能量需求大的器官,如脑、心脏、肝、骨骼肌、肾等,导致多脏器损害,因此患者临床表现复杂多样,从婴幼儿早期发病的致死性脑病到成年期起病的神经退行性疾病,有许多交叉重叠现象,仅借助于临床表现很难确诊,常需借助线粒体呼吸链酶活性测定、基因检测等方法。方法本研究中,患儿为第一胎,1岁时出现体格、智力发育落后,伴跛行和言语不清,呈进行性加重。血液乳酸增高,脑MRI显示双侧基底节对称性损害,符合Leigh综合征诊断。结果我们通过新一代测序技术进行线粒体全基因突变分析,证实患儿存在线粒体ND3基因10191T>C突变,导致线粒体呼吸链酶复合物I活性下降。患儿治疗以多种维生素为主,补充左旋肉碱、辅酶Q10,同时辅以生酮饮食治疗。治疗半年后,患者智力无明显倒退,但肌力、体重显著减退。结论我们通过高通量捕获测序技术,首次诊断了编码线粒体呼吸链复合物Ⅰ亚基的ND3基因10191T>C突变导致复合物Ⅰ缺陷,为疾病的确诊提供了依据,更为后期的精确治疗打下坚实的基础。

重度贫血，营养不良，肌张力低下，意识障碍进行性加重，是甲基丙二酸血症还是丙酸血症？

患儿，女，21 d，因＂少吃、少哭、少动1 d＂由外院转入广东省妇幼保健院。患儿主要表现为肌张力减低，意识障碍进行性加重，全血细胞减少及难以纠正的酸中毒、高氨血症，考虑遗传代谢性疾病的可能。送检血尿标本进行遗传代谢病筛查和基因检测，并积极对症治疗。新一代基因测序发现，PCCB基因1个新的纯合框移突变c.838_839insC （L280Pfs＊11），突变数据库未见报道，生物信息学分析提示为致病突变，患儿确诊为丙酸血症。患儿病情危重，虽经积极治疗，但患儿意识障碍程度仍逐渐加重，自主呼吸消失，最后并发肺炎死亡。丙酸血症是一种较为常见的新生儿遗传代谢性疾病，该病临床表现复杂多样，诊断困难。临床上遇到以发育落后、肌张力低下、反复抽搐、呕吐等为表现，不能以常见疾病解释的患儿，需要考虑该病可能。新一代测序方法可快速进行基因诊断，为后期精确治疗打下坚实的基础。

高苯丙氨酸血症尿液生物标志物特征

目的探讨高苯丙氨酸血症(HPA)尿液特异性生物标志物及其相互关系。方法选取2014年1月至2017年6月期间本院正常健康儿童132例为正常对照组,另选经广东省新生儿疾病筛查中心确诊及分型137例HPA患儿为研究组,利用气相色谱质谱技术对患儿尿液有机酸分析,根据各型HPA尿液有机酸浓度水平,运用统计学进行差异性分析及相关性分析。结果 HPA患儿尿液有机酸中,苯乙酸、苯乳酸、苯丙酮酸、3-羟基苯乙酸、4-羟基苯乙酸、4-羟基苯乳酸、4-羟基苯丙酮酸、高香草酸、香草扁桃酸明显高于正常对照组,差异有统计学意义(P<0.05),联合诊断敏感度、特异度分别为61.3%、83.3%。生物标志物之间存在相关性,尿苯丙酮酸与尿苯乙酸、尿苯乳酸及尿4-羟基苯丙酮酸呈显著正相关(r=0.56、0.80、0.67,P<0.05);尿苯乳酸与尿4-羟基苯乳酸呈显著正相关(r=0.89,P<0.05)。结论 HPA患儿尿液苯丙酮酸、尿苯乳酸、尿苯乙酸具有较高的特异度,联合多项生物标志物可有效提高HPA确诊率,为疾病确诊、分型提供参考依据。