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新生儿遗传代谢病串联质谱筛查存在的问题及展望

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2024-10-20 19:29

作者：尚世强杨建滨王治国

选自：中华检验医学杂志, 2016,39(04): 237-239.

20世纪90年代国际上将串联质谱技术应用于新生儿疾病筛查，实现对包括氨基酸、有机酸和脂肪酸三大类代谢异常几十种遗传代谢病的广泛筛查。经历了20余年的发展，目前许多国家已广泛使用串联质谱技术[,,]，我国迄今已经有50多家新生儿疾病筛查中心陆续开展了此筛查项目[]，呈现蓬勃发展之势。然而实际操作中普遍存在假阳性率高，召回工作量大等问题。本文基于国内目前遗传代谢病串联质谱筛查面临的主要问题，阐述和分析如何提升筛查性能以促使新生儿遗传代谢病的筛查走向精准特异。

一、遗传代谢病串联质谱筛查现阶段面临的主要问题

结合新生儿疾病筛查的工作流程及假性实验结果的回顾性分析来看，导致假性实验结果的原因主要来自以下几个方面：首先是待测血片的质量；其次是实验过程的质量控制；再次是检验程序的验证与确认；然后是实验结果的质量审核及评价；最后是实验结果的处理，解读工具的改进优化。

1．血片采集、运输和保存管理：

目前国内一些筛查中心对采血单位缺乏有效的监督管理，导致血卡信息填写不完整、采血操作不规范、保存运输条件不合格等问题。国内外对血片质量的影响因素做了很多研究分析，发现血片是否被挤压、滴血量是否充足、血斑大小、温湿度等因素均会影响实验结果[,]。

考虑到温湿度对标本的影响，浙江省新筛中心在国内率先建立了专业冷链物流系统进行标本递送。我们初步发现多数指标在冷链运输前后检出浓度中位数存在显著性差异，氨基酸指标差异较大的有Tyr(21.8%)和Gly(17.2%)，肉碱指标差异较大的有C12∶1、C10∶2、C14∶1等(平均超过30%)。为保证实验分析结果的准确性，我们拟修正血片采集、递送和验收标准，对标本质量严格把关。

2．推进实验流程标准化和自动化：

国内实验室在标本处理过程中，目前多采用手工操作，容易发生打孔位置出错、试剂加样出错、标本排序失误等问题，因而迫切需要加强实验流程的标准化和自动化。部分实验室由于缺少信息化平台，未能及时进行信息录入和结果反馈，也影响筛查结果的及时发布。

浙江省新筛中心引进了全自动打孔仪Puncher 9进行标本智能化检测项目分配处理，同时也在国内率先开展了新生儿疾病筛查系统信息化建设，对各流程实施无缝连接。在推进串联质谱实验标准化过程中，我们为每台检测设备量身建立了性能标准，每次实验前检查设备的性能状态，满足要求后设备才用于临床实验检测。通过推进实验标准化和自动化，有效提升和改进了筛查标准质量，室内质控品检测的变异系数由12%降至8%左右。

3．检验程序的验证和确认：

实验室应选择预期用途经过确认的检验程序，在使用经过厂家严格评估的检验方法或试剂盒之前，应验证相关分析性能以证实在本实验室能达到厂家声明的性能指标。目前我国有近一半开展遗传代谢病串联质谱筛查的实验室是自配试剂，而很少有实验室进行检验程序的确认。

国际(ISO 15189：2012)和国内标准(GB/T 22576-2008、WS/T 420-2013)均对检验程序的验证、确认给出了明确定义，并对需验证和确认的性能特征做出了规定，要求实验室在建立新程序或对现有程序做重要修改时进行严格验证与确认，确保每一检验程序的性能指标与该检验的预期用途相关。

4．加强室内质量控制和室间质量评价：

质量监测和误差控制需要贯穿于整个筛查实验过程之中，室内质量控制和室间质量评价是实现质量监测的重要手段。目前我国不同地区新生儿遗传代谢病串联质谱筛查发展不平衡，部分地区尚未开展筛查项目，已经开展的不同地区间实验室质量水平参差不齐，部分实验室存在没有建立室内质量控制，也不参加室间质量评价项目的现象，少数实验室在日常室内质控工作中还存在不足。采用稳定可靠的质控品是室内质控工作更进一步的需求。

通过室间质量评价可与其他参加评估的实验室进行实验质量的客观比较分析，为后续实验质量改进提供参考依据，建议各筛查中心积极参加卫生部临床检验中心和美国CDC质评项目[,]，加强实验室管理，强化实验室质量控制意识。

5．合理进行结果判读，改进筛查结果判读方法和工具：

筛查实验结果的有效分析和处理必须建立在保障数据质量的基础之上，不同条件(人口特征、实验方法、仪器、试剂等)下实验结果的分布可能存在差异。因此截断参考范围的设定必须考虑标本质量、实验流程、实验室质控等方面，在进行临床判读时也需要综合分析不同因素对实验结果的影响。

2012年美国区域性遗传合作项目(Region 4 Stork Collaborative Project，简称R4S)加入新生儿筛查转化研究网络，备受关注。R4S项目通过收集项目成员实验室的基本情况、正常人群参考范围、确诊患者实验结果、现用cut-off值、目前筛查性能5方面信息，探索不同情况下多种疾病的临床指标及判读方法，开发了一系列实用工具，同时提供了不同实验室间筛查现状、筛查性能等情况的比较平台[,]。浙江省新筛中心2015年初参加了此项目，假阳性率从原来的0.72%降低为0.3%，阳性预测值从2.89%提升为4.9%，发现使用该方法在一定程度上提高了筛查性能，但与国外其他实验室的报道结果存在一定差距，分析其原因可能与地域、种族、季节等因素有关。这提示我们在使用新工具、新方法的过程中应保持审慎的态度，不可盲目套用。尽管如此，建议在国内开展类似的合作，统一筛查病种，建立统一标准，提升筛查性能。

二、遗传代谢病串联质谱筛查未来的发展方向

1．质谱仪及其相关设备的发展：

串联质谱仪在特异性、灵敏度和检测限等方面具有明显优势，随着离子源、分析器等核心技术的发展，相应的性能进一步优化提升，更多快速、简便、高效的仪器设备将被推向临床应用。与质谱检测流程相关配套设备也在不断更新换代，如全自动标本处理系统的发展取代了繁琐的手工操作，提高了工作效率，使其具有更好的发展和应用前景。

2．筛查覆盖面和筛查病种的拓展：

串联质谱技术被应用于新生儿遗传代谢病筛查领域具有里程碑意义[,]。对于已开展筛查的地区，如何评估纳入新的筛查病种，扩展临床应用将是下一阶段的研究方向。目前国外多数实验室已逐步将重度联合免疫缺陷病、溶酶体储积症纳入筛查项目，还有少数疾病由于对其早期干预可得到良好预后而被纳入考虑范畴[,]。筛查项目的拓展是筛查发展的必然趋势，需要结合我国国情制定谨慎合理的纳入和排除标准，对于新生儿出生缺陷的有效干预和卫生资源的合理配置具有重要意义。

3．信息化系统及分析软件的升级：

信息化系统和分析软件是协助实验室人员开展日常工作和结果判读的重要工具。针对其使用过程中已经出现或者可能出现的问题和缺陷，系统软件需要不断更新升级和优化完善。当分析模块功能不能满足实际要求时，可以考虑采用外部的分析软件来提升性能，如美国、欧洲等地区开始应用R4S工具进行质量改进。准确高效的信息化工具是实验结果分析工作的迫切需求，越来越受专业人员的青睐和追捧。

4．区域合作和信息共享的强化：

由于不同地区新生儿疾病筛查量相差悬殊，不同实验室累计检出的阳性确诊病例数差别也较大，对于某些发病率很低的病种，部分实验室自项目开展至今可能尚未发现确诊病例。不同实验室间实验技术、临床诊治水平也存在差异，甚至同一标本递送不同实验室检测可能出现不一致的实验结果。因此加强多中心实验室合作，促进数据共享和交流将是发展的必然趋势和迫切需求。打破地域限制，建立一个多区域遗传代谢病筛查合作交流平台是值得我们思考的问题[]。

三、结语

串联质谱技术已经使得许多患儿受益于早期发现而得到及时干预治疗。随着串联质谱筛查覆盖面的进一步扩大、临床应用的进一步拓展，新的问题可能会不断出现。寻找特异的标志物及组合，解读复杂的代谢图谱，实现准确锁定特异性疾病，需要累积更多的阳性病案和经验，这些都离不开更多筛查机构的重视和参与，并依赖大规模的数据共享及解读工具。遗传代谢病串联质谱筛查的未来发展必将会走向特异和精准。

参考文献：略

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