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什麽是遗传性代谢缺陷病? 如何筛查如何治?

作者:广东深妇幼保健院 江剑辉 日期:2018-12-12 浏览量:364

遗传性代谢缺陷病(inherited metabolic disorders),又称先天性代谢异常(inborn errors of metabolism, IEM), 是由于基因突变导致机体生化物质在合成、代谢、转运和储存等方面出现的各种异常的总称。包括糖、氨基酸、有机酸代谢异常,尿素循环障碍,嘌呤代谢病,金属代谢病,溶酶体病,线粒体病,过氧化酶体病以及卟呤、胆红素、红细胞代谢异常等。IEM总发病率颇高,常引起进行性和不可逆的神经系统损害,导致智力低下。开展IEM新生儿筛查和高危儿筛查可减少伤残和死亡,提高人口健康素质。

1  遗传代谢缺陷病新生儿筛查

1.1  新生儿疾病筛查(neonatal screening)是指在新生儿期对某些危害严重的一些先天性疾病、遗传性出生缺陷病进行群体普查和早期诊治、避免或减少智能残疾、提高出生人口健康素质的专项保健技术。新生儿筛查的先天性遗传性出生缺陷病在新生儿期甚至在小婴儿期常缺乏特异性症状,一旦出现症状已形成不可逆损伤,失去了治疗良机;而在新生儿早期血液内已有生化代谢等变化,用实验方法可作出早期诊断。

1.2  如何实施新生儿疾病筛查  实施筛查技术服务时具体工作包括建立筛查网络、筛查技术、质控体系和信息体系。服务程序包括新生儿筛查健康教育和知情选择原则→滤纸干血片采集→尽快将血片标本递送至筛查中心→实验室筛查检测→筛查阳性的识别、阳性报告和召回→病例诊断和治疗→跟踪随访→筛查信息统计和报告。上述服务程序可分为采集筛查血片、实验室检测、疾病早期诊治等技术性环节,宣教动员、递送血片、召回阳性、服务性环节,以及组织管理、质量控制、信息服务等等管理性环节。技术性、服务性、管理性的措施相互之间应有机衔接、优化配合,才能低耗高效地实施新生儿疾病筛查,完全达到卫生部《新生儿疾病筛查技术规范》。

1.3  国际上40余年的筛查实践证明,新生儿疾病筛查能对IEM进行早期诊治,可保持脑和智能发育正常,预防智能性残疾。通过群体普查服务,提高出生人口健康素质。广州市1989年4月至2007年6月共筛查新生儿945,372人,筛查先天性甲状腺功能减低症(CH)、苯丙酮尿症(PKU)、和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺乏症。检出CH 331例,PHPA29例,G6PD缺乏症39700例。CH发病率为1∶2856, PHPA 1∶32599,G6PD缺乏症达1∶23.81,总发病率为4.24%。筛查组CH 和PHPA早期诊治有效率达99.2%。

1.4  社会效果和经济效益  以广州市为例, 由于实行了新生儿筛查, 广州市出生的甲低、PKU和G6PD缺乏症患儿避免了发生智能残疾的厄运,实现了预防出生缺陷不致残的目标,为出生人口健康素质提供了有力保障。广州市新生儿筛查中心成立以来预防了377例智能残疾儿的发生,预防1例智能残疾儿至少可为社会减少经济损失100万元,每年可为广州市挽回经济损失4000万元,累计已挽回经济损失近4个亿以上。至2007年底广东省累计筛查新生儿已达300万,治疗和预防了甲低、PKU共1500例,共为全省挽回经济损失至少15亿元人民币。如果全省100万/年新生儿均筛查CH和PKU,按照发病率统计每年至少可预防CH和PKU智能残疾儿500例以上,可挽回经济损失5个亿人民币。全国范围的统计数额更是巨大。

1.5 我国新生儿疾病筛查现状  自1981年以来,据有关统计全国已筛查新生儿1500万,筛查和检出CH和PKU两种代谢病共8000例,发病率CH为1:2033,PKU 1:11680。据不完全统计,2006年全国共筛查新生儿300余万,按年出生数1800万计算,新生儿筛查率为17%。

可见我国新生儿疾病筛查病种较少,筛查区域覆盖率、新生儿筛查率仍处于较低水平。当务之急是全国各地、各有关部门和筛查机构加快推广普及、重视筛查规范、加强实验室质量管理和和全面质量管理、努力拓展新项目,使新生儿疾病筛查为防治IEM和提高人口素质起到更大作用。

1.6 串联质谱技术与新生儿代谢病筛查  另一方面,我国遗传代谢病筛查或诊断工作开展较早、基础较好、技术先进的筛查单位如上海市儿科医学研究所、广州市妇女儿童医疗中心、浙江市儿童医院等已先后建立了串联质谱筛查检测技术,可筛查的IEM达40种之多,为投入较少人力物力财力控制更多IEM、提高了筛查效率创造了条件。目前美国各州常规应用串联质谱筛查23种疾病,使一线筛查病种拓展至29种。串联质谱技术是一种非常适宜而又很具潜力的新生儿IEM筛查手段。

2 遗传性代谢缺陷病高危儿串联质谱筛查

2.1遗传性代谢缺陷病临床特点  IEM种类繁多,表现复杂,或呈慢性渐进起病,遇有诱因时急骤发病,累及全身, 最常引起进行性和不可逆的神经系统损害,导致智力低下,或导致主要脏器功能障碍,病死率、致残率较高。有些遗传性代谢缺陷病治疗并不很复杂,例如经典型苯丙酮尿症、枫糖尿病、Citrin缺陷病等用饮食控制疗法可获良效。尿素循环障碍经纠正代谢性酸中毒、降低血氨浓度和调节体内相关氨基酸平衡后病情往往可获好转。如果及早通过筛查诊断中链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症(MCAD),不间断补充糖类预防饥饿,即可预防由于能量供应不足引发的低血糖危象。用生物素治疗生物素酶缺乏症、维生素B12治疗维生素B12反应型甲基丙二酸血症甚至可获戏剧性疗效。由此可见IEM重在诊断。

2.2  遗传性代谢缺陷病的诊断方法  过去由于临床认识不足,缺乏检测手段,IEM诊断曾是临床难点。近数年来,随着常规性生化检测、彩超、核磁共振和神经-肌肉电生理检测方法的普及,串联质谱(MS-MS)和气相色谱/质谱(GC-MS)技术等特异性生化检测手段的应用,通过常规性生化和特异性生化检测,可对机体进行血液或尿液糖、氨、酮体、酸碱平衡、电解质、氨基酸、有机酸、脂肪酸、游离肉碱和酰基肉碱等各类物质、各种水平的代谢分析和代谢评价。以及细胞酶学、分子生物学技术在遗传性代谢缺陷病的诊断中的应用,为临床诊断遗传性代谢缺陷病提供科学依据。MS-MS和GC-MS技术由于采样简单、便于递送和高通量检测同时又成为IEM高危儿筛查的常规手段,特别是采用滤纸干血斑作为样本的MS-MS仪既适用于新生儿筛查,又适用于高危儿筛查。

2.3  遗传性代谢缺陷病高危儿串联质谱筛查  临床上有IEM高危情况患儿应常规进行串联质筛查。串联质谱仪的分析过程包括将待测分子离子化、按质荷比(m/z)不同分离离子、用设定的各种扫描方式分别检测各种离子,从而对待测物质分子进行定性和定量。应用串联质谱技术可对体内数十个代谢物质进行定性定量检测,分析机体代谢状态及其异常变化,识别异常指标,进行氨基酸、有机酸、脂肪酸、游离肉碱和酰基肉碱代谢评价,对40种IEM进行高危筛查和临床检测。2007年广州市妇女儿童医疗中心新生儿筛查中心用API 3200型串联质谱仪筛查748例IEM高危儿,检出IEM 29种,总检出率12.70%。目前美国在全美各州开展29种IEM的新生儿筛查,其中23种由串联质谱仪完成。串联质谱高危儿筛查与新生儿筛查均采用滤纸干血标本,一般于空腹时采集,晾干3h后速递或递送至筛查中心备检。应详细提供相关临床资料以作代谢分析时参考。由于诱因诱发IEM急性起病时采血检测所得结果可能更具临床意义。检出IEM阳性者应尽可能再次采血复查,并行尿GC-MS分析、与MS-MS分析互为补充。尽可能留取样品进行相关酶学和DNA分析。