气相色谱-质谱联用技术用于遗传代谢病诊断和治疗的体会

气相色谱-质谱联用技术用于遗传代谢病诊断和治疗的体会

蔡芳蒋林

郴州市第一人民医院北院（儿童医院）湖南郴州423000

【摘要】目的：对遗传代谢病诊断和治疗中气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术的价值进行探讨。方法：选择收治1000例疑似遗传代谢疾病患儿，对其尿液进行去蛋白等处理后，应用GC-MS开展样本有机检测，通过遗传代谢病软件分析获得数据，同时结合基因分析、串联质谱氨基酸和酰基肉碱检测结果开展进一步诊断。结果：119例患者确诊先天性遗传代谢疾病，主要为MMA（甲基丙二酸尿症）、PKU（苯丙酮尿症）等。94例继发性代谢障碍或感染，有多项或至少一项指标升高，但未发现显著先天性遗产代谢病指征，进一步开展生化、血液串联质谱等检查，45例继发性肝损伤、26例乳酸尿症、38例二羧酸尿症、20例酮尿症、6例高香草扁桃酸。经特殊饮食和药物治疗后，患儿尿中特异性指标水平恢复正常或显著下降。结论：在遗传性代谢病诊断中GC-MS是一种可靠方法，临床中可依据监测尿中特异性标志物水平变化确定治疗方案。

【关键词】遗传代谢病；气相色谱质谱；诊断；治疗

[Abstract]objective:toexplorethevalueofgaschromatography-massspectrometry(gc-ms)inthediagnosisandtreatmentofgeneticmetabolicdiseases.Methods:1000childrenwithsuspectedgeneticmetabolicdiseasewereselectedandtreatedwithproteinremovalintheirurine.Gc-mswasusedtocarryoutsampleorganicdetection.Datawereobtainedthroughgeneticmetabolicdiseasesoftwareanalysis.Results:119patientswerediagnosedwithcongenitalgeneticmetabolicdiseases,mainlyincludingMMA(methylmalonate)andPKU(phenylketonuria).Therewere94casesofsecondarymetabolicdisorderorinfection,withmultipleoratleastoneindexincreased,butnosignificantsignsofcongenitalinheritedmetabolicdiseasewerefound.Biochemicalandbloodtandemmassspectrometrywerefurthercarriedout,and45casesofsecondaryliverinjury,26casesoflacticaciduria,38casesofdicarboxylateuria,20casesofketonuria,and6casesofhighvanillinmandelicacidweredetected.Afterspecialdietanddrugtreatment,thelevelofspecificindicatorsintheurineofthechildrenreturnedtonormalorsignificantlydecreased.Conclusion:gc-msisareliablemethodinthediagnosisofhereditarymetabolicdisease,andthetreatmentschemecanbedeterminedbymonitoringthelevelofspecificmarkersinurine.

【Keywords】geneticmetabolicdisease;Gaschromatography-massspectrometry;Diagnosis;treatment

遗传代谢疾病是基因突变造成的，患者会因酶缺失而出现生化物质代谢、合成、储存异常。该疾病通常在婴幼儿时期发病，并缺乏明显症状，经常被漏诊或误诊[1]。GC-MS检测是一种无创性检测技术，检测中对尿中小分子代谢物开展微量分析，相关研究认为该技术在遗传代谢疾病诊断和治疗中具有较高价值。本研究选择收治疑似遗传代谢病高危患儿1000例，对其开展GC-MS检测，现报告如下。

1资料与方法

1.1一般资料

选择收治1000例疑似遗传代谢病患儿，所有患儿均于2015年1月至2018年12月在我院接受诊疗。患儿存在食欲匮乏、喂养困难、呕吐、恶心、肝脾大、腹泻、腹胀等症状；呼吸困难、语言发育迟缓、昏迷；肌张力及肌力低下；毛发及皮肤色素改变、容貌异常。其中包括女450例、男550例；年龄范围1~6岁，平均（2.7±1.3）岁。

1.2方法

1.2.1标本采集采集10ml新鲜尿液，应用无菌尿试管盛装并送检，若无法立即送检则加2滴氯仿，在零下20摄氏度条件下保存。

1.2.2标本处理以3000r/min速度离心标本10分钟，将杂质和蛋白质去除，取上清液进行尿肌酐测定。取含有0.2mg肌酐的尿液量加入20uL尿素酶，反应30分钟，反应条件为37摄氏度电热恒温箱，除去尿素后加入内标液，内标液依据肌酐值计算，总体积3ml，再次加入2.5mol/L氢氧化钠溶液400uL和5%盐酸羟胺溶液500uL，混匀后常温放置1小时，加入6mol/L盐酸溶液350uL，去除过量氢氧化钠，加入乙酸乙酯后离心5分钟，吸取另一试管有机相，重复1次后与萃取后有机相合并，加入无水硫酸将残留水分去除，离心后转移出上清液，于60摄氏度恒温条件下吹干氮气，加入100uLBSTFA+10%TMCS硅烷化试剂，于80摄氏度条件下恒温衍生30分钟，然后进行检测。

1.2.3GC-MS分析参数DB25色谱柱（0.25mm×30m×0.25um）；100摄氏度柱箱中放置4分钟，每分钟升温4摄氏度，逐渐调整温度至280摄氏度，保持10分钟，每分钟升温10摄氏度，调整温度至300摄氏度，保持10分钟，以将残留杂质去除；控制气体进样线速度每秒43厘米，分流比20:1；质谱扫描50~500amu，接口温度280摄氏度，离子源温度200摄氏度。

2结果

2.1遗传代谢疾病病种、发病率和代谢谱

确诊先天性遗传代谢疾病患者119例，主要为MMA（甲基丙二酸尿症）、PKU（苯丙酮尿症）等。见表1。

继发性代谢障碍或感染患者94例，升高指标多项或一项以上，但未发现显著先天性遗产代谢病指征，进一步开展生化、血液串联质谱等检查，45例继发性肝损伤、26例乳酸尿症、38例二羧酸尿症、20例酮尿症、6例高香草扁桃酸。见表2。

2.3疾病治疗检测、转归及随访

1例MMA新生儿死亡，2例释放，其余均接受对症治疗、随访和跟踪。经特殊饮食和药物治疗后，患儿尿中特异性指标水平恢复正常或显著下降。

3讨论

临床中存在多种先天性代谢疾病，不同疾病具有不同临床症状及表现，并且临床表现通常缺乏特异性，这大幅增加了疾病诊治难度。当前临床采用酶学检验、基因检验、生化代谢物质检测等方法进行诊断，不同方法特点不同，其中酶学检验虽然可靠，但对人员、设备要求较高，并且会产生较大痛苦，而基因检测需消耗大量人力物力[2]。

近年来GC-MS开始应用于临床，其具有高效能、高灵敏度、高分辨率、高选择性、分析速度快等优势，已经成为诊断遗传代谢病的重要方法[3]。针对部分疑似代谢疾病患者应用该方法，利用有机酸萃取法结合尿素酶预处理，解决了单纯应用有机酸萃取或尿素酶处理无法检出氨基酸、酰基甘氨酸、半乳糖酸的问题，疾病检出率更高。实际中如果单用串联质谱检测MMA，通常和丙酸血病难以有效区分，但GC-MS可通过检测甲基丙二酸或甲基枸橼酸进行有效区分[4]。本研究1000例患者中检出119例阳性患者，阳性率11.9%。并且该项技术还能够对各项感染性疾病、继发性代谢障碍进行辅助诊断，继发性感染初期患者缺乏明显症状，生化检测、血串联检测正常，但尿液中部分指标会上升[5]。本研究中检测出45例继发性肝损伤、26例乳酸尿症、38例二羧酸尿症、20例酮尿症、6例高香草扁桃酸。并且GC-MS也能够对疾病治疗情况进行检测，本研究中经特殊饮食和药物治疗后，患儿尿中特异性指标水平恢复正常或显著下降，临床中可依据检测结果监测疾病治疗情况。

综上所述，在遗传性代谢病诊断中GC-MS是一种可靠方法，临床中可依据监测尿中特异性标志物水平变化确定治疗方案。

参考文献：

[1]高平明.尿素酶预处理-气相色谱-质谱技术筛查遗传性代谢病高危儿[J].实用儿科临床杂志,2017,27(20):156.

[2]杨艳玲.气相色谱-质谱联用分析在遗传代谢病筛查和诊断中的应用[J].中国医刊,2016,41(2):34-35.

[3]张磊.广州增城区新生儿主要遗传性代谢病筛查结果分析[J].深圳中西医结合杂志,2017,27(12):138-139.

[4]唐建平.970例新生儿遗传性代谢病筛查及分子诊断结果分析[J].安徽医药,2017,21(5):876-879.

[5]高氨血症患儿102例尿液气相色谱-质谱分析[J].实用儿科临床杂志,2009,24(20):1554-1556.