·论著·
液相串联质谱法血氨基酸、酯酰肉碱谱分析已成为新生儿多种遗传代谢病筛查的关键技术之一,采集新生儿足跟血滴在专用滤纸上,制成干血斑,可以一次性定性定量检测数十种氨基酸、游离肉碱及酰基肉碱,并计算代谢物比值,筛查40余种氨基酸、有机酸和脂肪酸代谢病[1-3],做到早发现、早诊断、早治疗,有效提升三级预防成效,降低这些疾病导致的残障与死亡,保障儿童健康。中国从2002年开展液相串联质谱法血氨基酸、酯酰肉碱谱新生儿筛查应用研究以来,早产儿血氨基酸、酯酰肉碱谱的研究逐渐受到关注[3-4],关于初筛血氨基酸、酯酰肉碱谱可疑阳性早产儿的转归及远期心理行为发育,国内外尚未有相关报道。为此,本研究通过对2020年12月—2021年11月在保定市出生的新生儿血氨基酸、酯酰肉碱谱初筛结果可疑阳性的早产儿进行随访研究,在矫正月龄6月龄和12～18月龄时进行盖塞尔(Gesell)法神经心理评估,了解其心理行为发育情况,旨在分析代谢异常对早产儿心理行为发育的影响,为早产儿健康管理及干预政策提供可靠依据。
1.研究对象:选取2020年12月1日—2021年11月30日出生的早产儿186例(本院出生134例,外院出生52例)为研究对象,在本院接受多种遗传代谢病筛查,检测干血斑氨基酸、酯酰肉碱谱,并在本院高危儿门诊系统随访,在矫正月龄6月龄和12～18月龄完成Gesell神经心理评估。根据干血斑氨基酸、酯酰肉碱谱筛查结果分为2组,即初筛可疑阳性组和阴性组。
2.定义:(1)血氨基酸、酯酰肉碱谱初筛可疑阳性是指新生儿出生72 h后初次采集的足跟血氨基酸、酯酰肉碱有异常值,但排除后续通过规范随访[2]或者基因检测最终确诊的先天性40种遗传代谢病儿童。(2)血氨基酸、酯酰肉碱谱初筛阴性是指新生儿出生72 h后初次采集的足跟血检测氨基酸、酯酰肉碱谱无明显异常值,并排除后期经其他检查诊断明确患有其他影响智力和运动疾病的儿童。
3.研究方法:通过6月龄、12月龄和18月龄填写调查问卷收集相关信息,包括早产儿和母亲基本情况、母亲妊娠情况、辅食添加情况、早期发展促进情况、患病情况等。对所有早产儿父母均进行常规生长发育和喂养指导,根据情况由专业人员给予早期干预及康复训练,包括早期视觉、听觉、触觉及前庭运动刺激,以及认知、运动和社会交往能力方面训练等。采用Gesell发育诊断量表中文修订版(北京版) 按照早产儿矫正年龄进行发育评估,包括大运动发育、精细运动发育、适应性发育、言语发育和个人社会性发育5个能区,对神经发育做出更加全面的分析,早期发现神经系统异常,每个能区测试结果以发育商(developmental quotient,DQ)表示,DQ>85为发育正常,DQ 76～85为边缘状态,≤75为发育异常(DQ 55～75为轻度发育迟缓,40～54为中度发育迟缓,25～39为重度发育迟缓,DQ<25为极重度发育迟缓)。
4.数据质控:所有随访对象的Gesell 发育诊断量表评估由两名具备资质的儿童保健医生在符合评估要求的测量室内按要求进行。所有信息录入、汇总、分析由专人进行。采用手工和计算机检查相结合的方式。手工检查包括自我检查和抽样调查,计算机检查包括数值范围检查和逻辑关系检查。
5.统计学方法:采用SPSS 20.0软件进行统计分析,计量资料采用均数±标准差进行描述,计数资料采用频数和百分率进行描述,初筛可疑阳性组和阴性组Gesell评估结果均数比较采用t检验,率比较采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
1.两组早产儿出生情况:186例早产儿中初筛可疑阳性75例(40.3%),其中男婴32例(42.7%),女婴43例(57.3%);初筛阴性111例(59.7%),其中男婴67例(60.4%),女婴44例(39.6%),两组性别比较差异有统计学意义(P<0.05),两组胎龄、出生体重比较无统计学差异(P>0.05),见表1。
表1 多种遗传代谢病新生儿筛查初筛不同结果的早产儿基本情况
组别例数性别[例(%)]*男女胎龄[例(%)]25～27周28～31周32～36周出生体重[g,例(%)]800～1 2491 250～2 490≥2 500初筛阴性组11167(60.4)44(39.6)8(7.2)24(21.6)79(71.2)12(10.8)66(59.5)33(29.7)初筛可疑阳性组7532(42.7)43(57.3)7(9.3)23(30.7)45(60.0)13(17.3)50(66.7)12(16)
注:两组比较,*P<0.05
2.早产儿多种遗传代谢病初筛可疑阳性结果:早产儿初筛结果可疑阳性75例,按病种例数统计,共有106例,其中疑似氨基酸代谢异常占50.0%,疑似脂肪酸代谢异常占43.4%,有机酸代谢异常占6.6%。前五位可疑阳性指标异常分别是是精氨酸升高(27例,25.5%),游离肉碱升高(16例,15.1%)、蛋氨酸升高(13例,12.3%)、十八碳酰肉碱降低(12例,11.3%)、异戊酰肉碱升高(8例,7.6%),见表2。
表2 早产儿多种遗传代谢病初筛可疑阳性结果统计
分组病种例数(%)异常指标例数(%)疑似氨基酸代谢异常53(50.0)精氨酸升高27(25.5)蛋氨酸升高13(12.2)缬氨酸、亮氨酸升高4(3.8)瓜氨酸升高4(3.8)苯丙氨酸升高4(3.8)酪氨酸升高1(0.9)疑似脂肪酸代谢异常46(43.4)游离肉碱升高16(15.1)十八碳酰肉碱降低12(11.3)短、中长链酯酰肉碱升高6(5.7)异戊酰肉碱升高8(7.5)多种酰基肉碱降低2(1.9)游离肉碱降低2(1.9)疑似有机酸代谢异常7(6.6)丁酰肉碱升高4(3.8)丙酰肉碱升高3(2.8)合计106(100.0)-106(100.0)
3.两组早产儿矫正月龄6月龄时发育评估结果比较:初筛可疑阳性49例儿童和初筛阴性57例儿童在矫正月龄6月龄时采用Gesell法评估了其发育情况。与初筛阴性组比较,初筛可疑阳性组早产儿6月龄时大运动发育商、个人社会发育商方面均明显落后,差异有统计学意义(P<0.05),见表3。
表3 多种遗传代谢病初筛不同结果早产儿矫正6月龄及12～18月龄发育评估结果比较
评估指标矫正6月龄初筛阴性组(n=57)初筛可疑阳性组(n=49)矫正12～18月龄初筛阴性组(n=54)初筛可疑阳性组(n=26)大运动发育年龄(月)5.1±1.54.5±2.011.3±3.111.7±5.3大运动发育商*75.5±25.067.0±21.084.5±20.085.0±21.0精细发育年龄(月)5.3±0.75.1±2.111.5±2.111.7±3.1精细发育商78.0±18.075.0±26.086.0±14.082.0±17.0适应性发育年龄(月)5.1±1.84.8±2.211.2±1.711.3±2.0适应性发育商77.0±19.071.0±21.084.0±13.083.0±12.0语言发育年龄(月)5.4±2.15.6±1.310.3±2.69.8±3.0语言发育商78.0±16.078.0±17.080.5±16.076.0±10.0个人社会发育年龄(月)5.3±2.05.1±1.810.8±4.310.4±4.9个人社会发育商*79.0±20.073.0±18.086.0±15.084.0±16.0
注:矫正6月龄两组比较,*P<0.05
将两组发育评估结果按照正常(>85)、边缘状态(76～85)、轻度缺陷(55～75)、中度缺陷(40～54)、重度缺陷(25～39)分类,结果可见,可疑阳性组的大运动发育、精细运动发育和个人社会发育比初筛阴性组落后,差异均有统计学意义(P均<0.05),见表4。
表4 多种遗传代谢病初筛不同结果早产儿矫正6月龄发育评估结果比较[例(%)]
评估指标初筛阴性组 (n=57) 初筛可疑阳性组(n=49)大运动发育商* 正常(>85)15(26.3)4(8.2) 边缘状态(76～85)14(24.6)11(22.5) 轻度缺陷(55～75)21(36.8)25(51.0) 中度缺陷(40～54)7(12.3)8(16.3) 重度缺陷(25～39)0(0)1(2.0)精细运动发育商* 正常(>85)12(21.1)5(10.2) 边缘状态(76～85)23(40.4)17(34.7) 轻度缺陷(55～75)16(28.1)16(32.7) 中度缺陷(40～54)6(10.5)10(20.4) 重度缺陷(25～39)0(0)1(2.0)适应性发育商 正常(>85)16(28.1)8(16.3) 边缘状态(76～85)15(26.3)11(22.5) 轻度缺陷(55～75)21(36.8)24(49.0) 中度缺陷(40～54)5(8.8)6(12.2) 重度缺陷(25～39)0(0)0(0)语言发育商 正常(>85)18(31.6)12(24.5) 边缘状态(76～85)20(35.1)16(32.7) 轻度缺陷(55～75)15(26.3)15(30.6) 中度缺陷(40～54)4(7.0)5(10.2) 重度缺陷(25～39)0(0)1(2.0)
表4(续)
评估指标初筛阴性组(n=57)初筛可疑阳性组(n=49)个人社会发育商* 正常(>85)17(29.8)6(12.2) 边缘状态(76～85)15(26.3)13(26.6) 轻度缺陷(55～75)19(33.3)22(44.9) 中度缺陷(40～54)5(8.8)6(12.2) 重度缺陷(25～39)1(1.8)2(4.1)
注:两组比较,*P<0.05
4.两组早产儿矫正12～18月龄时发育评估结果比较:初筛可疑阳性26例儿童和初筛阴性54例儿童在矫正月龄12～18月龄时采用Gesell法评估了其发育情况。与初筛阴性组比较,初筛可疑阳性组12～18月龄Gesell评估结果在五大能区(大运动发育、精细运动发育、适应性发育、语言发育、个人社会发育)的发育商和发育年龄方面,差异无统计学意义(P>0.05),见表3。
5.不同胎龄早产儿矫正6～18月龄Gesell评估比较:
(1)母亲孕32～36周出生的124例(66.7%)早产儿多种遗传代谢病初筛两组矫正月龄Gesell评估结果中初筛可疑阳性45例(36.3%),初筛阴性79例(63.7%)。与初筛阴性组比较,初筛可疑阳性组在五大能区(大运动发育、精细运动发育、适应性发育、语言发育、个人社会发育)发育商和发育年龄方面,差异无统计学意义(P>0.05),见表5。
表5 早产儿多种遗传代谢病初筛矫正6～18月龄发育评估结果比较
评估指标孕32～36周早产儿初筛阴性组(n=79)可疑阳性组(n=45)孕25～31周早产儿初筛阴性组(n=32)可疑阳性组(n=30)大运动发育年龄(月)8.7±3.78.1±4.17.8±3.46.3±3.7大运动发育商83.5±12.079.8±13.869.2±15.764.3±16.4精细发育年龄(月)8.7±3.38.1±3.88.4±4.26.4±3.7精细发育商*83.9±10.281.5±11.272.8±17.164.4±15.3适应性发育年龄(月)*8.6±3.28.0±3.68.3±3.96.3±3.5适应性发育商*83.3±9.781.4±10.772.3±15.763.8±16.0语言发育年龄(月)8.2±2.97.8±2.97.8±3.56.4±3.0语言发育商*80.9±10.581.5±10.173.0±13.365.7±12.9个人社会发育年龄(月)8.6±3.48.1±3.88.3±4.06.6±3.8个人社会发育商83.8±10.481.1±10.572.6±17.665.5±15.7
注:孕25～31周早产儿的两组比较,*P<0.05
(2)母亲孕25～31周早产儿62例(33.3%)在矫正6～18月龄的Gesell评估结果显示,初筛可疑阳性30例(48.4%),初筛阴性32例(51.6%),与初筛阴性组比较,初筛可疑阳性组矫正6～18月龄Gesell评估结果在精细发育商、适应性发育商和语言发育商等方面落后,差异有统计学意义(P<0.05),见表5。
采用液相串联质谱法可进行多种遗传代谢病筛查,由于早产儿、低出生体重儿脏器发育不成熟,血氨基酸、酰基肉碱谱异常者较多,需要分析母婴双方的因素[4-6]。林彩娟等[7]报道早产儿和低体重儿初筛可疑阳性率较高,分别为6.4%和5.7%,可疑阳性的早产儿中女婴较多占57.3%,按胎龄和不同体重分组比较无明显差异。早产儿的血液氨基酸、酰基肉碱谱与足月儿有一定差别[1-2,8],常见游离肉碱、丁二酰基肉碱、豆蔻酰基肉碱、棕榈酰基肉碱、棕榈烯酰基肉碱、十八碳酰基肉碱、十八碳烯酰基肉碱、甘氨酸、谷氨酸、组氨酸等较低,异戊酰基肉碱和精氨酸较高。本研究中初筛可疑阳性的早产儿血液氨基酸、酰基肉碱谱与前述报道有所不同,疑似氨基酸代谢异常占50.0%,脂肪酸代谢异常占43.4%,有机酸代谢异常占6.6%,其中氨基酸异常以精氨酸、蛋氨酸升高为主,脂肪酸代谢异常方面以游离肉碱升高、十八碳酰基肉碱降低为主,有机酸代谢异常方面以异戊酰肉碱升高、丁酰肉碱升高为主,与吴鹰军等[8-10] 研究结果类似。早产儿这些代谢特点与其早产儿脏器功能发育不成熟有密切关系,氨基酸、脂肪酸和有机酸代谢关键酶主要分布在肝脏、脑、心肌、骨骼肌、红细胞等组织,大多参与线粒体能量代谢[1-2,11],对于早产儿,特别是早期和超早产儿,这些重要脏器发育极不成熟,酶的活性不足,产生相应的代谢异常特征。最近有研究发现早产儿还有新的差异性代谢物质,毛地黄黄酮升高,戊醛糖、月桂酸等显著减低,代谢通路也主要集中在氨基酸和脂肪酸代谢与合成中,在认知功能保护、感染疾病预防起到一定作用[12-13]。
与足月儿相比,早产儿神经心理发育慢,在大运动、精细运动、适应能力、语言和社交能力方面均较足月儿落后[14],同时,早期早产儿落后于晚期早产儿,发育迟缓率高于晚期早产儿和足月儿,这与早产儿,特别是早期早产儿合并重症疾病的风险较高、早产儿神经发育不良有关。早产儿脑白质、灰质、胼胝体和小脑体积均较足月儿小[15],脑形态及功能与足月儿也存在差异[16],早产儿错过了胎儿最后3个月脑发育的关键期,神经细胞增殖数量减少,树突分支突触形成和皮质增厚等途径中断[17],髓鞘发育受限,影响神经发育[18]。本研究发现,早产儿血液氨基酸、酰基肉碱谱初筛可疑阳性组与阴性组比较,矫正6月龄时大运动发育年龄、发育商和个人社会发育商有落后,缺陷程度较重,差异有显著性,提示初筛可疑阳性组早产儿多器官功能较阴性组更加不成熟或损伤严重,特别是神经组织,引起大运动、个人社会发育落后。随着年龄增长及发育追赶,这种差异逐渐消失,在矫正12～18月龄时,初筛可疑阳性早产儿在神经心理发育方面已经追赶上阴性早产儿。同时,本研究发现,孕32～36周早产儿多种代谢病初筛可疑阳性和阴性组相比,矫正6～18月龄神经心理评估没有统计学差异,提示中晚期早产儿代谢异常未造成6～18月龄神经心理发育差别。孕25～31周早产儿矫正6～18月龄Gesell评估结果发现:初筛可疑阳性组在精细发育商、适应性发育商和语言发育商方面落后,差异有统计学意义,提示母源性原因或者与早期和超早产儿神经、肝脏等与代谢相关器官发育不成熟有一定关系,需要在早产儿随访过程中更加关注儿童精细发育、适应性和语言发育情况,及时进行干预治疗。
综上,新生儿多种遗传代谢病筛查中需注意早产儿的特征,对于初筛血液氨基酸、酰基肉碱谱可疑阳性的早产儿,需追踪观察,监测营养发育状况。血液氨基酸、酰基肉碱谱异常的早产儿在矫正6月龄时大运动发育、发育商和个人社会发育商落后,血液氨基酸、酰基肉碱谱可疑阳性的早产儿在矫正6～18月龄时神经心理评估没有差异性。因此,要重视多种遗传代谢病初筛可疑阳性的早产儿系统健康管理,早期识别、早期干预与治疗,促进早产儿全面综合发展。
1 中华预防医学会出生缺陷预防与控制专业委员会新生儿遗传代谢病筛查学组,国家卫生健康委员会临床检验中心新生儿遗传代谢病筛查室间质评专业委员会.新生儿遗传代谢病筛查实验室检测技术规范专家共识.中华新生儿科杂志(中英文),2023,38:449-454.
2 国家卫生健康委员会临床检验中心新生儿遗传代谢病筛查室间质评委员会,欧明才,江剑辉.新生儿遗传代谢病筛查随访专家共识.中华医学遗传学杂志,2020,37:367-372.
3 中华预防医学会出生缺陷预防与控制专业委员会新生儿遗传代谢病筛查学组.新生儿筛查遗传代谢病诊治规范专家共识.中华新生儿科杂志(中英文),2023,38:385-394.
4 赵得雄,吴梦圆,吴冰冰,等.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.中国循证儿科杂志,2019,14:247-253.
5 刘洪喜,朱志平,虞斌,等.串联质谱与高通量测序技术在新生儿疾病筛查中的应用.现代预防医学,2020,47:115-118.
6 敖桢桢,王静,李思涛,等.串联质谱联合二代测序在2万例新生儿遗传病筛查分析中的应用.中华实用儿科临床杂志,2020,35:1881-1885.
7 林彩娟,耿国兴,黄小桃,等.早产儿血肉碱代谢水平及其影响因素的研究.国际儿科学杂志,2022,49:838-844.
8 吴鹰军,吴时光,李思涛,等.应用串联质谱技术区别早产儿与足月儿血代谢组学生物标志物.中华实用儿科临床杂志,2016,31:1325-1328.
9 林彩娟,耿国兴,彭振仁,等.广西地区早产儿氨基酸代谢特点研究.中国当代儿科杂志,2022,24:162-168.
10 闫磊,杨尧,王艳,等.足月和早产新生儿的LC-MS/MS氨基酸谱和酰基肉碱谱分析.中国儿童保健杂志,2016,24:791-794.
11 杨艳玲.从病例开始学习遗传代谢病.1版.北京:人民卫生出版社,2018:45-232.
12 王富生,李伟中,王广欢,等.基于气相色谱-质谱技术的早产儿与足月儿血清代谢组学研究.中国当代儿科杂志,2019,21:259-264.
13 Han C,Lu Y,Wei Y,et al.D-ribosylation induces cognitive impairment through RAGE-dependent astrocytic inflammation.Cell Death Dis,2014,5:e1117.
14 梁晶晶,胡艳,邢艳菲,等.晚期早产儿和早期足月儿1岁时神经心理发育水平的随访研究.中国当代儿科杂志,2020,22:706-710.
15 Pannek K,Scheck SM,Colditz PB,et al.Magnetic resonance diffusion tractography of the preterm infant brain:a systematic review.Dev Med Child Neurol,2014,56:113-124.
16 李杨,王海娜,岳佳.早产儿神经心理发育及干预研究进展.中国儿童保健杂志,2019,27:851-853,860.
17 Murray SR,Shenkin SD,McIntosh K,et al.Long term cognitive outcomes of early term(37-38 weeks) and late preterm(34-36 weeks) births:A systematic review.Wellcome Open Res,2017,2:101.
18 张梅,钱红艳,匡晓妮,等.早产儿矫正年龄1岁时神经发育特征分析.中国当代儿科杂志,2017,19:147-151.