遗传代谢病(inherited metabolic disorders，IMD)是由于遗传性代谢途径缺陷，引起异常代谢物的蓄积或重要生理活性物质缺乏，进而导致相应的临床症状。患儿在新生儿期常没有特异性临床表现，一旦出现异常，损害多已不可逆转[1]。IMD的早期诊断和治疗，可以有效降低病死率，并改善存活者的预后。液相色谱-串联质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry，LC-MS/MS)和气相色谱法-质谱(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)技术已经成为新生儿疾病筛查最重大的发展之一[2]，本文分析了串联质谱技术在新生儿重症监护室(neonatal intensive care unit，NICU)遗传代谢病高危患儿中的筛查及应用，观察其技术特点，旨在为临床IMD的早期诊断和治疗提供帮助。
对象与方法
1.对象：2012年10月—2015年12月在新疆维吾尔自治区人民医院新生儿NICU收治的临床表现疑似IMD的高危儿58例，其中男性32例，女性26例；汉族16例，维吾尔族38例，回族3例，哈萨克族1例；年龄1～121 d。临床表现包括以下的一种或多种，如喂养不耐受、反复呕吐，肌张力低下、反复惊厥发作，难以纠正的代谢性酸中毒，高血氨、不明原因的持续高胆红素血症，不明原因的呼吸困难等[3]。上述症状经常规治疗，效果欠佳。
2.标本采集：血标本采集使用一次性采血针刺足跟，深度小于3 mm，将血滴在滤纸样本卡，入院时间在生后1～3 d的新生儿，采血时间为出生后72 h～7 d，并充分哺乳8次；入院时间大于生后3 d的高危患儿可即刻采血。尿标本采集为给予清洁后收集晨尿，至少3 ml，将滤纸片完全浸湿，自然阴干(血、尿滤纸样本卡由上海新华医院儿科医学研究所提供)。标本采集完成后填写患儿基本信息、临床表现及部分实验室检查结果，将标本快递邮寄至上海新华医院儿科医学研究所进行串联质谱筛查。
3.其他辅助检测：包括血、尿常规，肝、肾功能，血氨，乳酸，血气分析，血糖及头颅、腹部影像检查，脑电图检查等。
4.疾病诊断：临床表现为反复呕吐、嗜睡、抽搐、发育落后或倒退、黄疸反复不退、反应差、肌张力差等。一般生化异常包括代谢性酸中毒、肝酶增高、肾功异常、血氨、乳酸升高、贫血等。串联质谱-气象色谱检测异常表现为(1)高苯丙氨酸血症，血苯丙氨酸(Phe)>120 umol/L或苯丙氨酸(Phe)/酪氨酸(Tyr)<2.0；(2)甲基丙二酸血症，血丙酰肉碱(C3)、丙酰肉碱(C3)与乙酰肉碱(C2)比值增高，尿甲基丙二酸和甲基枸橼酸水平增高；(3)希特林蛋白缺乏症,4-羟基苯乳酸及4-羟基苯丙酮酸增高，瓜氨酸显著增高，伴甲硫氨酸、酪氨酸及多种酰基肉碱增高；(4)枫糖尿病，亮氨酸(Leu)与苯丙氨酸(Phe)的比值升高。尿中支链d-酮酸水平升高。
结果
1.高危筛查诊断结果：58份标本通过检测，诊断为遗传代谢病有14例(24.1%)。病种分布包括甲基丙二酸血症2例(14.3%)，线粒体病1例(7.1%)，枫糖尿病1例(7.1%)，丙酸血症2例(14.3%)，高草酸尿症1例(7.1%)，希特林蛋白缺乏症1例(7.1%)，高乳酸血症2例(14.3%)和酮尿症4例(28.7%)。见表1。
2.临床资料：遗传代谢病临床表现复杂多变。本文高危筛查诊断的14例就诊年龄为1～72 d。常见临床症状和体征依次为消化道症状(喂养困难、呕吐、腹泻)8例(57.1%)，肌张力异常(低下或增高)7例(50.0%)，反应差5例(35.7%)，惊厥4例(28.6%)，黄疸2例、肝脾肿大5例，阳性家族史(双胎发病，同胞诊断为相同疾病或死于类似症状疾病、父母近亲婚配)4例，湿疹1例，特殊气味1例和特殊面容1例。常规实验室和特殊辅助检查异常包括代谢性酸中毒8例(57.1%)，低血糖7例(50.0%)，高血氨6例(42.9%)，酮症6例，肝酶 (主要以谷丙转氨酶、谷草转氨酶、谷氨酰转移酶为主)增高4例，血乳酸增高3例。见表1。
表1 14例IMD患儿临床特征及血尿代谢标志物的检测结果
讨论
新生儿期、乳儿期起病的IMD起病急、病情重、进展迅速、病死率高[4]。由于临床表现缺乏特异性，多被误诊为脓毒症、新生儿缺氧缺血性脑病等，治疗效果欠佳。这些新生儿期起病的IMD多为氨基酸、有机酸和脂肪酸等小分子物质的代谢缺陷，可借助LC-MS/MS、GC-MS等技术，通过检测体液中的代谢物水平进行诊断。近年来，质谱检查技术使得IMD患儿检出率较之前明显提高。有研究指出[5]，50%的IMD确诊病例来源于只占人口总数5%的NICU人群。本文对58例高危IMD患儿进行血尿串联质谱及气象色谱分析后，确诊IMD14例，比例为24.1%，虽低于McHuge等[5]的研究，但说明NICU及儿科重症监护室(pediatric intensive care unit,PICU)人群是IMD发生的高危人群。因此，在临床工作中，对所有的高危儿，都要警惕IMD的可能。
1.氨基酸代谢异常：本文确诊氨基酸代谢异常2例，其中枫糖尿病1例，希特林蛋白缺乏症1例。枫糖尿病是氨基酸代谢病中对儿童危害最大的疾病，典型病例在生后4～5 d发病，如果没有采取针对性治疗，病情可急剧恶化，甚至死亡[6]。例1患儿经新生儿疾病筛查发现血苯丙氨酸升高，初筛Phe为8.3 mg/dl，复筛Phe为4.25 mg/dl，筛查中心考虑高苯丙氨酸血症，故召回进行确诊。患儿入院时体臭(刺鼻的焦糖味)明显，有兴奋激惹、反应差、肌张力差，同时伴有严重肺部感染，因该患儿家庭条件差，未给予治疗，出院后不久死亡。确诊为希特林蛋白缺乏症的患儿属于新生儿肝内胆汁淤积症，新生儿期症状与新生儿黄疸相似，随着患儿的生长发育，可出现胆汁淤积性黄疸，生长发育迟缓，肝功异常、肝炎等表现[7]。本文中确诊病例例2的临床症状表现同其他文献描述，同时伴有严重的凝血功能障碍，确诊后患儿家长表示放弃治疗，该患儿出院后很可能短期内死于肝功能衰竭。
2.有机酸代谢异常：有机酸代谢病是由于氨基酸、脂肪及糖代谢途径中的某种酶缺陷，导致其中间代谢产物有机酸增加、蓄积，造成神经系统及其他脏器损害，严重时出现酸中毒、低血糖和高血氨等。甲基丙二酸血症在有机酸代谢病中最常见，其次是丙酸血症和异戊酸血症。国外大样本筛查研究表明，甲基丙二酸血症发病率在1 / 1 369 000～1/48 000[8]。本文中确诊的2例甲基丙二酸血症患儿在确诊时均已出现体重增长缓慢、喂养困难、反应差。例5、例6两例丙酸血症患儿住院期间出现高血氨、低血糖及反复的代谢性酸中毒，其中例6患儿住院期间病情危重，脑损害严重，家长放弃治疗。例7、例8两例高草酸血症患儿及例9高乳酸血症患儿经过治疗随访后病情稳定，但存在运动发育落后。
3.线粒体病：线粒体病(mitochondrial diseases，MD)是由线粒体DNA(mtDNA)或核DNA(nDNA)突变引起线粒体代谢酶的功能缺陷导致三磷酸腺苷(ATP)合成障碍、能量产生不足而出现的一组多系统疾病，可单独或同时累及神经、肌肉、眼、耳、消化、内分泌、心血管、肾脏及血液系统等。文献报道[9-10]，MD的发病率至少为1/5 000，是儿童期最为常见的先天性遗传代谢病之一。本组确诊的例14号线粒体病患儿属于脑肌病型，入院时患儿肌张力增高，惊厥，特殊面容，小头畸形，头颅核磁及脑电图异常，因父母近亲结婚加之患儿临床体征考虑遗传代谢病可能性大，患儿脑损害严重，家长放弃治疗。患儿出院后本院收到串联质谱结果，因未做基因测序，不能明确该患儿的具体分型。
临床中，遗传代谢病多以哺乳困难、呼吸障碍、呕吐、脱水、代谢性酸中毒、低血糖、黄疸、痉挛、嗜睡为主要症状。上述症状多见于氨基酸、有机酸、糖类、维生素代谢异常。很多遗传代谢病伴有智力障碍等中枢神经系统症状，如苯丙酮尿症、高丙酸尿症、粘多糖贮积病、脂质代谢异常、肝豆状核变性等。骨骼畸型常见于大分子代谢产物蓄积的遗传代谢病，例如岩藻糖贮积症、甘露糖贮积症、神经节苷脂贮积症等，进行性肌营养不良、重症肌无力、线粒体肌病等以局部或全身肌肉萎缩或无力为主要症状。
临床医生对遗传代谢病充分的认识和警惕是此类疾病得到及时正确诊断和处理的关键。目前，在新疆范围内尚未开展串联质谱检测技术，对于疑似此类疾病的患儿，标本寄送至内地实验室检测需花费相对较长时间来明确诊断，易造成早期误诊。因此，在本地区尽快开展此技术，对高度怀疑IMD的患儿尽早留取血样和尿样进行LC-MS/MS联合GC-MS检测，以便行早期诊断与干预，从而可降低新生儿期病死率的发生几率，减轻或避免不可逆的脏器损伤的发生风险。
参考文献
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