串联质谱检测和高通量测序对青海地区新生儿出生缺陷筛查和诊断的横断面调查

目的 运用串联质谱检测和高通量测序(NGS)技术,初步分析青海高海拔地区新生儿出生缺陷的发病率及病种情况,探讨青海地区行串联质谱检测+NGS对新生儿出生缺陷防治的价值。方法 对2018年1月8日至10月18日青海部分地区活产新生儿足跟血行串联质谱遗传代谢病筛查(包含20种氨基酸代谢病、12种脂肪酸代谢病和17种有机酸代谢病),对串联质谱筛查结果异常的新生儿人群及串联质谱筛查人群中具有特殊面容、结构畸形新生儿,母亲有不良孕产史的新生儿行NGS检测,考察串联质谱+NGS筛查(包含2 742个已知致病基因)新生儿出生缺陷的作用和价值。结果研究期间共收集新生儿干血滴滤纸片4 016份(例),男性2 125例(51.6%),汉族2 332例(58.1%),藏族755例(18.8%),回族659例(16.4%),串联质谱筛查提示代谢异常59例(1.47%),提示遗传代谢病(IMD)可能5例,继发改变可能54例。经NGS基因分析确诊3例IMD,包括氨基酸代谢病2例(高苯丙氨酸血症2例)以及脂肪酸代谢病1例(原发性肉碱缺乏症),遗传代谢病总发病率为1/1 339。NGS检测基因变异8例(含3例IMD),拷贝数变异6例。青海地区汉、藏、回民族新生儿血氨基酸及肉碱水平差异有统计学意义(P<0.05)。结论 青海高原地区新生儿串联质谱IMD筛查阳性率较国内平原地区高;NGS不仅可以从基因水平确诊质谱筛查提示的阳性病例,还可以诊断高危新生儿串联质谱筛查无法检出的其他新生儿出生缺陷。     

新生儿串联质谱遗传代谢病筛查结果判读

遗传代谢病是由于基因缺陷导致体内某些物质代谢障碍,病种繁多,可累及多系统,临床表现无特异性。如未早期诊断和干预,总体预后差。串联质谱可检测血中的氨基酸和肉碱,是诊断氨基酸、有机酸、脂肪酸代谢病的有效手段,近年来被越来越广泛地应用于新生儿疾病筛查,大大有利于遗传代谢病的早期诊断。文章对新生儿串联质谱遗传代谢病筛查结果的判读进行介绍。     

串联质谱技术对新生儿遗传代谢病的筛查及随访研究

目的 初步了解串联质谱筛查新生儿遗传代谢病的发生率及确诊病例的随访情况.方法 采用串联质谱方法,对129 415例新生儿进行26种氨基酸、有机酸及脂肪酸代谢性疾病筛查,对确诊病例进行流行病学特点、预后及随访情况进行分析.结果 确诊新生儿遗传代谢病23例,包括氨基酸代谢异常13例、有机酸代谢异常6例及脂肪酸代谢异常4例,发病率为1∶5626.筛查的阳性预测值为2.10％,特异性为99.72％,敏感性为100％.所有确诊病例进行随访,仅有6例出现运动、智力发育落后及代谢紊乱.结论 串联质谱方法能够早期筛查、诊断遗传代谢病,及早干预预后较好;串联质谱筛查方法具有较高的特异性及敏感性,但阳性预测值低,需要进一步提高筛查效率.     

快速高通量测序技术快速诊断新生儿遗传病的临床实践

高通量测序技术目前已广泛用于诊断新生儿遗传相关罕见病。快速高通量测序技术与常规二代测序技术相比,检测流程更完善、检测时间更短,对新生儿采用快速高通量测序能及时调整临床治疗决策。本文系统分析了近年来快速高通量测序技术在新生儿遗传病诊断中应用情况,为进一步在临床推广提供参考。     

高通量测序数据分析和临床诊断流程的解读

<正>高通量测序技术也称二代测序技术,可以一次对几十至几百万条短序列片段同时进行测定。该技术的出现使研究者可以对一个物种的基因组、转录组和表观遗传组进行全面的分析。基因组二代测序可用于对全基因组、全外显子组或感兴趣的特定区域进行序列测定。通常,基因组二代测序的目的是检测个体基因组范围内的遗传变异,包括单碱基变异(SNVs)、插入缺失变异(Indels)、拷贝数变异(CNVs)和结构变异(SVs),     

串联质谱技术选择性筛查遗传代谢病高危患儿552例初步分析

目的：应用串联质谱（tandem mass spectrometry, MS/MS）技术进行遗传代谢病（IEM）高危儿筛查,初步了解我国 IEM 的发病种类和阳性率,为其有效防治提供科学依据。方法：利用MS/MS技术对在河北省石家庄市8所省、市级医院就医的552例可疑 IEM 患儿的血液样本进行 IEM 筛查。结果：发现阳性患儿64例,阳性率为11.6%。其中甲基丙二酸血症或丙酸血症33例,苯丙酮尿症2例,肉碱棕榈酰转移酶缺乏Ⅰ型3例,长链酰基辅酶 A 脱氢酶缺乏症1例,中链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症2例,枫糖尿症6例,短链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症2例,戊二酸血症Ⅰ型2例,异戊酸血症2例,同型胱氨酸尿症2例,肉碱缺乏症4例,酪氨酸血症1例,精氨酸琥珀酸尿症1例,瓜氨酸血症2例,精氨酸血症1例。结论：MS/MS技术是筛查诊断IEM的有效工具。     

基于目的基因捕获的二代测序技术对质谱检测阳性患儿的分子诊断

目的运用基于目的基因捕获的二代测序技术,对质谱检测阳性的遗传代谢病疑似患儿进行基因检测,探讨二代测序技术在遗传代谢性疾病诊断的应用价值。方法回顾性收集复旦大学附属儿科医院遗传代谢专科门诊收治的、质谱检测阳性遗传代谢病疑似患儿的剩余干血滴滤纸片,行目的基因捕获的二代测序,行Sanger进行验证。结果 2013年6月至2014年5月共有48例质谱检测阳性的遗传代谢病疑似患儿纳入本文分析,40例完成二代测序,男性22例。40例测序标本中,29例(72.5%)检测到与临床症状相符的基因变异,包括甲基丙二酸血症6例,citrin缺陷病6例,高苯丙氨酸血症5例,戊二酸血症3例,其他遗传代谢病9例。2例疑似citrin缺陷病的标本在SLC25A13基因上仅检测到单个致病性突变,进一步行长片段PCR,检测到2例标本均存在3 kb的杂合插入突变。结论基于目的基因捕获的二代测序技术在对临床疑似遗传代谢病的检测中,有着较高的阳性诊断率,不仅能为临床医生提供可靠的分子诊断依据,而且可以根据致病基因对疾病分型,有效地为后续的临床治疗和遗传咨询提供依据。     

高通量测序联合染色体核型检测筛查高龄孕妇胎儿发育畸形的实践研究

目的 分析高通量测序联合染色体核型检测对高龄孕妇胎儿发育畸形的筛查效能.方法 回顾性分析2018年4月至2019年10月解放军联勤保障部队第901医院收治的102例有胎儿发育畸形高危因素的高龄孕妇的临床资料,患者均接受高通量测序、染色体核型检查.采用"四格表"记录检测结果,并评价不同方法筛查高龄孕妇胎儿发育畸形的价值,...     

迎接高通量测序技术诊断儿童遗传性疾病的新时代

<正>周文浩教授非常荣幸能邀请到美国贝勒医学院夏凡教授来复旦大学附属儿科医院讲学,并就分子遗传诊断中心的工作给予非常具体的指导。复旦大学附属儿科医院分子诊断实验室已经开展100余项基因检测项目,应用Sanger测序、a CGH和MLPA等技术,建立了常见单基因遗传病的筛查和诊断平台,二代测序检测项目也初步展开。全外显子组测序(WES)技术,为寻找疾病的致病基因、易     

液相色谱-质谱分析技术在遗传代谢病筛查中的应用

先天性代谢异常(inborn errors of metabolism)又称为遗传代谢病(inherited metabolic disorders).遗传代谢病种类繁多.大多数在婴儿期内起病,涉及机体各系统组织器官,是引起包括新生儿在内的婴儿疾病的一个重要原因.许多种类的遗传代谢病已有特效治疗方法,降低病死率及远期神经系统后遗症发生率依赖于早期快速诊断前提下的及早干预治疗.因此,遗传代谢病的临床诊断是儿科工作者面临的一大课题.遗传代谢病不仅病种数量繁多、发病机制复杂,而且其临床表现具有多样性和缺乏特异性(临床表现包括智力落后、生长发育迟缓、精神行为异常、肌张力异常、黄疸、肝脾肿大、反复呕吐、抽搐等).     

Laboratory integration and utilization of tandem mass spectrometry in neonatal screening: a model for clinical mass spectrometry in the next millennium

Clinical and neonatal screening methods using a tandem mass spectrometer are clearly a model for modern laboratory testing in the new Millennium. By the year 2000, more than 1 million blood and plasma samples will have been tested in laboratories throughout the world for a battery of metabolic disorders using a tandem mass spectrometer as the primary analytical device. A tandem mass spectrometer is considered the ultimate analytical detector in a variety of biochemical and clinical methods because of its very high accuracy, selectivity, precision, versatility and robust nature. The ability to achieve very high and reproducible sample throughput (∼600 samples/ instrument/24 h) has made this technology cost-effective for newborn screening. In order to reliably measure markers of inborn errors of metabolism while maintaining low costs and high efficiency, accuracy and quality, much attention needs to be placed on monitoring and maintenance of all components of the entire testing system. These components include specimen collection and sample preparation methods, analysis by LC tandem mass spectrometry, conversion of raw mass spectra (data) into clinically meaningful results (concentration), expert interpretation of these results so that the clinician can be provided with information to facilitate a diagnose, and follow-up and education so that the maximum benefits of newborn screening translate into prevention of disease symptoms or more effective treatments. Addressing each part of the whole system will produce a quality screening program that will detect a battery of disorders using tandem mass spectrometry with a disease frequency of nearly 1 in 4000 infants.     

Pitfalls of neonatal screening for very-long-chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency using tandem mass spectrometry

Neonatal screening programs for very-long-chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency (VLCADD) have recently been implemented. We report 2 newborns with elevated C14:1-carnitine levels on day 3 of life and normal levels on days 5 to 7. Enzyme and molecular analyses confirmed VLCADD in the first patient and heterozygosity in the second patient. We conclude that the diagnosis of VLCADD can be missed by acylcarnitine analysis during anabolic conditions. An increased C14:1-carnitine level can also occur in heterozygous individuals. Elevated C14:1-carnitine level on neonatal screening warrants further diagnostic workup even if a repeat sample demonstrates normal acylcarnitine levels.     

Determination of EDTA in dried blood samples by tandem mass spectrometry avoids serious errors in newborn screening

Newborn screening programs use whole blood dried on filter paper as the standard specimen. Metabolites are reasonably stable and can easily be sent to screening laboratories by regular mail. The recommended sample collection procedure is to spot native blood without anticoagulants onto the filter paper, because anticoagulants can interfere with the different laboratory methods. However, visual examination of the blood spots cannot always detect contamination. In this study, whole blood was drawn by venous puncture from a healthy volunteer, spiked with the corresponding metabolites and EDTA, and spotted onto filter paper. TSH and 17α-hydroxyprogesterone were determined by time resolved fluoroimmunoassays with the AutoDelfia system. Total galactose, biotinidase activity, and galactose-1-phosphate uridyltransferase activity were measured photometrically or fluorometrically. Succinyl acetone was estimated indirectly through the inhibition of porphobilinogen synthase activity (PBGS assay). EDTA, amino acids, and acylcarnitines were converted to the corresponding butyl esters, after extraction with methanol, and analysed by LC-MS/MS. EDTA contamination gives falsely elevated 17-OHP values and falsely reduced TSH and PBGS values. The inclusion of an EDTA determination in routine screening revealed that at least 0.06% of newborn screening samples were contaminated with EDTA. In conclusion, non-conformity during the pre-analytical phase is a source of false positive and false negative screening results. Determination of EDTA from NBS blood spots can reliably identify these samples and prevent screening errors.     

新生儿期至青春期血中肉碱和酰基肉碱的变化

目的 用串联质谱测定不同年龄儿童血中游离肉碱和各种酰基肉碱浓度,为诊断肉碱缺乏和各种有机酸和脂肪酸代谢病奠定基础.方法 研究对象是围产期新生儿1376例,大于1周的新生儿49例,小于1岁的婴幼儿64例,1～15岁儿童401例.围产期新生儿是无选择的产院出生儿,包括了少量早产儿和低出生体重儿.其余主要是排除了发热、腹泻、肝病、严重疾病等影响脂肪代谢的门诊小手术的体检儿童.用非衍生法前处理滤纸血片,串联质谱测定其中游离肉碱和30种酰基肉碱浓度.结果 游离肉碱(C0)、短链酰基肉碱(C2、C3、C4、C5)、中链酰基肉碱(C6、C8、C 10)及其烯酰基、羟基、二酰基肉碱和总肉碱水平新生儿阶段较低,1～3个月时最高,之后降低,2～15岁在相同水平维持.长链酰基肉碱(C12、C14、C16、C18)及其烯酰基肉碱、羟基酰基肉碱及其总和新生儿阶段最高,逐渐降低,2～15岁在相同水平维持.游离肉碱浓度(23.387±7.702)μmol/L,(30.064±8.252)μmol/L,(25.021±6.630)μmol/L,总长链酰基肉碱浓度(4.998±1.557)μmol/L,(2.854±0.821)μmol/L,(2.459±0.553)μmol/L,肉碱酰基肉碱总浓度(43.497±12.632)μmol/L,(49.013±12.497)μmol/L,(39.656±9.257)μmol/L在新生儿组、小于1岁组和大于1岁组差异有统计学意义(P＜0.01).围产期新生儿男婴组肉碱(24.115±7.715)μmol/L和肉碱和酰基肉碱总和(43.65±5.252)μmol/L分别高于女婴(22.696±7.246)μmol/L和(41.90±5.038)μmol/L(P＜0.05).新生儿组游离肉碱占总肉碱比值(54.0%±7.1%)明显小于非新生儿组(62.1%±6.1%,P＜0.05),而长链(33.5%±6.0%)、中链(1.3%±0.3%)和短链脂酰基肉碱(11.6%±2.5%)与总肉碱比值分别高于非新生儿组(30.1%±4.9%;0.9%±0.6%;6.5%±2.3%,P＜0.05).结论 1岁以内血中肉碱和酰基肉碱水平和构成变化较大,在评价肉碱营养状态和诊断有机酸和脂肪酸代谢病时要考虑年龄因素.围产期新生儿男婴肉碱和酰基肉碱略高于女婴.     

经高危筛查发现的遗传性代谢病15例分析

目的：提高临床医生对非特异性临床表现的遗传性代谢病的认识,并通过实验室检查早期诊断、早期治疗,减少后遗症。方法：对2003年6月1日至2006年9月30日期间入住上海交通大学医学院附属新华医院儿内科病房的132例非特异性临床表现的高危儿,在常规进行临床生化检查的同时行血串联质谱和尿气相质谱检测。结果：132例中诊断遗传性代谢病15例（11.5%）。其中甲基丙二酸血症(MMA)6例(40％);丙酸血症2例（13.3%）;瓜氨酸血症-II型2例（13.3%）;生物素酶缺乏症1例（6.7%）;酪氨酸血症1例（6.7%）;枫糖尿病1例（6.7%）;鸟氨酸氨甲酰转移酶缺乏症1例（6.7%）;极长链酰基肉碱辅酶A脱氢酶缺乏症1例（6.7%）。结论：对非特异性临床表现疑似遗传性代谢病的高危儿应及时进行串联质谱及气相质谱检查有助于遗传性代谢病的检出。     

Blood metabolites in preterm infants with retinopathy of prematurity based on tandem mass spectrometry: a preliminary study北大核心CSCD

目的应用液相色谱-串联质谱技术(liquid chromatography tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)和代谢组学方法探讨早产儿视网膜病(retinopathy of prematurity,ROP)患儿出生血代谢产物差异,寻找ROP早期诊断的新的生物标记物。方法收集2013年1月—2016年12月中山大学附属第六医院住院的21例ROP患儿(ROP组)及同期21例非ROP患儿(非ROP组)干血片标本,利用LC-MS/MS进行代谢产物测定,运用正交偏最小二乘判别分析法(orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA)寻找差异物质和生物标记物。结果ROP组和非ROP组患儿血代谢谱有明显差异,经模式识别分析、代谢物得分图(Score-plot,S-plot)、权重分析初步得出10个差异较大的氨基酸。进一步统计分析发现ROP组患儿血谷氨酸、亮氨酸、天冬氨酸、鸟氨酸和甘氨酸水平明显高于非ROP组,差异有统计学意义(P<0.05)。受试者工作特征曲线分析显示,谷氨酸及鸟氨酸对ROP诊断价值最高。结论ROP患儿与非ROP患儿比较血代谢产物具有明显差异,谷氨酸及鸟氨酸是诊断ROP的代谢标志物。LC-MS/MS结合代谢组学分析方法在ROP早期识别与诊断中具有潜在的应用价值。