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摘要：本文主要对遗传代谢病及串联质谱技术进行了介绍，并分别阐述了在新生儿重症监护病房、早产儿营养支持管理、高苯丙氨酸血症的鉴别诊断及杂合子的筛查、遗传代谢病高危儿童筛查、产前诊断、心肌病的诊断与治疗、疫防接种、眼科疾病检测等方面的应用价值。
关键词：串联质谱技术；检测；遗传代谢病；应用
本文引用格式：蒙娟.串联质谱技术检测遗传代谢病的临床应用[J].世界最新医学信息文摘,2019,19(94):30-31.
0引言
遗传代谢疾病种类较为繁多，其在新生儿早期无症状，且在发病初期症状无特异性。遗传代谢疾病治疗的关键是尽早发现，尽快治疗，在新生儿期筛查能有效防止脑损伤。串联质谱技术是一种有效快速的筛查与诊断方法，其在遗传代谢疾病中得到了广泛的应用。本文就该技术的临床应用进行了综述。
1遗传代谢病简介
遗传代谢病（inherited metabolic diseases IMD）是由于基因突变，引起蛋白质分子在结构和功能上发生改变，导致酶、受体、载体等的缺陷，使机体的生化反应和代谢出现异常，反应底物或者中间代谢产物在体内大量蓄积，引起一系列临床表现的一大类疾病。遗传代谢病病种繁多，目前已发现超过900多种，总体患病率高达1:1000。遗传代谢病的特点：新生儿早期无症状；发病初期症状无特异性；出现典型症状时，脑损伤将不可挽回，遗留神经系统后遗症及智能障碍。遗传代谢疾病治疗的关键是尽早发现，尽快治疗，在新生儿期筛查能有效防止脑损伤[1，2]。
2串联质谱技术
串联质谱是由2个质谱仪经1个碰撞室串联而成，来实现对待测物的定性，通过样品加入定量同位素内标实现定量检测，也称LC/MS/MS。通过1次检验可完成多种氨基酸、酰基肉碱的检测。
传统的检测技术，一次实验，只能检测一个指标，仅能实现针对一种疾病的筛查，而串联质谱技术，一次实验可同时检测数十种氨基酸、游离肉碱及酰基肉碱等代谢物，可以对40余种氨基酸、有机酸及脂肪酸代谢病进行快速的筛查和诊断。
3串联质谱检测技术在临床上的应用
1990年美国Milliton博士[3]将串联质谱联技术引入遗传代谢病检测领域以来，质谱技术以其具有高通量、高特异性、高灵敏度及快速检测的特点，在临床诊断、治疗及预防等领域得到了广泛的推广和应用。
3.1新生儿重症监护病房患儿遗传代谢病检测的应用
据文献报道[4-6]，遗传代谢病在危重新生儿中并不少见，大约有9%-10%左右的阳性率。新生儿急性代谢危象的临床表现大多是非特异性的，包括嗜睡、呼吸困难、呕吐、高氨血症、低血糖、代谢紊乱等症状，导致急性脑病、肝肾功能衰竭、心肺功能不全等严重并发症，甚至猝死。
不同的遗传代谢疾病的治疗方案也有所不同，禁忌证也有所不同。如：甲基丙二酸血症和丙酸血症、枫糖尿症患者在急性代谢危象时，抗生素的使用应回避红霉素、阿司匹林，避免瑞氏综合征；尿素循环障碍患者应尽量避免使用丙戊酸，丙戊酸对氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ有抑制作用，可加重高氨血症；脂肪酸β氧化障碍及肉碱代谢障碍患者，在急性期治疗中，静脉应用含糖液是关键，避免使用肾上腺素（促进脂肪分解）和丙戊酸（抑制线粒体脂肪酸β氧化）；中链酰基辅酶缺乏症患者禁止补充中链脂肪酸等。急性期的精准治疗对于挽救生命、改善预后至关重要。
3.2在早产儿营养支持管理方面的应用
有研究显示[7-9]，早产儿氨基酸及肉碱代谢水平与足月儿存在明显差异，早产儿血甘氨酸、组氨酸、谷氨酸及游离肉碱水平显著降低；精氨酸和异戊酰基肉碱升高。这些结果提示早产儿存在氨基酸和脂肪代谢紊乱。在对早产儿的营养支持中，应监测氨基酸和肉碱水平，合理补充氨基酸和左卡尼汀，适当降低脂肪的供给以改善和纠正早产儿营养代谢状况[10，11]。
3.3在高苯丙氨酸血症的鉴别诊断及杂合子筛查方面的应用
高苯丙氨酸血症的筛查指标是血苯丙氨酸（Phe）的浓度，但临床上可能出现一过性高苯丙氨酸血症，特别是早产儿，由于氨基酸代谢过程中所涉及的酶系统的不成熟，会导致血液中Phe的短暂暂时升高；另外，酪氨酸血症、希特林蛋白缺乏症等也可引起Phe继发性增高（Phe>120mol/L、Phe/Tyr<2.0），应用串联质谱技术可鉴别和诊断高苯丙氨酸血症，减少了假阳性率，还可应用于杂合子的筛查（杂合子的Phe浓度、Phe/Tyr和Phe2/Tyr比值明显高于正常人群，P<0.01）[12，13]。
3.4在遗传代谢病高危儿童筛查中的应用
2004年顾学范等报道对104例，平均年龄为（4.8±4.2）岁，高危儿童行串联质谱遗传代谢疾病筛查，阳性率为9.6%，包括8种遗传代谢病，其中酪氨酸血症1例（临床特征：黄疸、腹泻），同型胱氨酸血症1例（脊柱侧弯、晶状体脱位、智力低下），鸟氨酸血症1例（反复呕吐），甲基丙二酸血症2例（反复呕吐、智力及运动发育落后），丙酸血症1例（嗜睡、呕吐、抽搐、智力及运动发育落后），3-羟基3-甲基戊二酸裂解酶缺乏症1例（（反复呕吐、腹胀），中链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症2例（智力低下、肌无力），酰基肉碱转移酶Ⅱ缺乏症1例（肌无力）。临床上也有多次报道类似案例，所以，临床上有不明原因的反复呕吐、低血糖、高氨血症、黄疸、顽固癫痫、智力落后、运动不耐受等特征的儿童，都要考虑到遗传代谢病的可能。
3.5在产前诊断中的应用价值
产前基因诊断是遗传代谢病较可靠的诊断方法，基因测序检测到的部分变异，但并不能确定是否致病，原因在于缺乏特异性代谢物异常的依据，质谱技术恰好能弥补这一不足。如果孕妇胎儿为有机酸血症患儿，其羊水中所含相关代谢物如酰基肉碱及有机酸水平增高[14]。韩连书[15]运用串联质谱技术联合气相质谱用对392例有机酸血症先症者孕妇进行了产前诊断，符合率达100%。
3.6对心肌病的诊断及治疗
心肌病的常见临床表现为心肌扩展伴肥厚，心内膜增厚和硬化，可伴严重心率失常等，据有关文献报道[16，17]，约有5%由遗传代谢病导致。以心脏损害为主要表现的遗传代谢病有Barth综合征、Danon病、原发性肉碱缺乏症及继发性肉碱缺乏症等。对心肌病患者使用串联质谱技术行血氨基酸及酰基肉碱谱分析，可筛查出一些由遗传代谢病引起的心肌病。通过对病因进行针对治疗可明显改善后心功能状态，甚至可完全逆转心肌病变。
3.7在疫防接种方面的运用
遗传代谢病患儿是预防接种的高危人群，有机酸尿症患儿存在潜在的代谢失调，接种后可出现急性代谢危象。杨艳玲、刘玉鹏等[18]报道有6例有机酸尿症及线粒体病患儿注射疫苗后猝死，因预防接种诱发急性脑病的甲基丙二酸尿症cblA 1例，所以在预防接种前需重视儿童的营养发育状况，对营养不良、发育落后等异常儿童应进行遗传代谢病等潜在疾病的调查，在疾病良好控制的情况下再进行接种疫苗，以减少意外发生。
3.8在眼科疾病检测及疗效监测方面的应用
累及眼的遗传代谢疾病有同型半胱氨酸血症Ⅰ型、高鸟氨酸血症、酪氨酸血症Ⅱ型、Lowe综合征、Leber遗传性视神经病变等。大多数患者出生时无明显临床症状，多数在入学以后因视力下降就诊发现眼科症状（散光、白内障、青光眼、视网膜脱离等）而获得诊断[19，20]。
3.8.1同型半胱氨酸血症Ⅰ型是由于胱硫β合成酶缺陷导致同型半胱氨酸代谢障碍，血液同型半胱氨酸和甲硫氨酸（蛋氨酸）浓度明显升高，导致心、脑、血管、肾脏及眼等多脏器损伤，属常染色体隐性遗传病。治疗目标是降低血液甲硫氨酸和同型半胱氨酸水平。
3.8.2高鸟氨酸血症是由于鸟氨酸转氨酶缺乏所致的遗传代谢病，常染色体隐性遗传病。鸟氨酸在脉络膜内累积，导致高度近视、白内障、视网膜病变是主要症状。其血液学特征：鸟氨酸明显增高，肌酐降低。补充维生素B6、肌酐、赖氨酸、谷氨酸和脯氨酸均能改善或抑制病症。
3.8.3酪氨酸血症Ⅱ型是由于酪氨酸转氨酶缺陷导致角膜增厚、掌跖及发育落后。主要临床表现为眼、皮肤和神经系统症状。常在出生1年内出现眼症状，双眼充血、畏光流泪、视力下降等[21]。串联质谱检测：血酪氨酸显著增高、苯丙氨酸增高。治疗方案：限制苯丙氨酸、酪氨酸的饮食。
3.8.4Lowe综合征是以眼、中枢神经系统和肾脏损害为主要表现的一种综合征，是一种罕见的X连锁遗传性疾病。代谢分析：尿多种氨基酸增高，半乳糖增高，血氨基酸及脂酰肉碱正常。临床表现主要以先天性白内障、严重智障和慢性肾衰为典型“三联征”。目前尚无针对性药物治疗，预后不良[20]。
3.9特殊试验前禁忌证的排查
一些先天性代谢病，如内分泌疾病、糖元异生障碍、糖元分解及脂肪酸利用障碍需做禁食试验辅助诊断。有些遗传代谢病患者禁食试验后体内毒性代谢产物产生会增加（如：原发性肉碱缺乏症、MCAD缺乏症），可能导致严重的并发症，甚至致死。因此，在进行禁食试验前应行遗传代谢病筛查，以排除脂肪酸氧化障碍。血游离肉碱、酰基肉碱等指标正常才可做该试验，已明确脂肪酸氧化障碍患者应避免进行禁食试验。
综上所述，串联质谱技术检测遗传代谢疾病正被迅速应用于医疗各个领域中，相信在将来会发挥更大的作用。
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