本文引用格式：应艳琴,罗小平.新生儿遗传代谢病筛查与基因诊断的现状与展望[J].中华围产医学杂志,,24(2):85-88.DOI：10./cma.j.cn-0125-

应艳琴　罗小平华中科技大学同医院儿科学系，武汉　通信作者：罗小平，Email：xpluo

新生儿遗传代谢病筛查已在世界范围内广泛开展，串联质谱检测已逐步成为扩展的新生儿遗传代谢病筛查主要方法。基因测序作为一项新技术，已越来越多地应用于遗传代谢病诊断。我国新生儿遗传代谢病总体发病率和疾病谱尚不完全明确。利用已发表的中国新生儿串联质谱筛查遗传代谢病数据总结我国遗传代谢病总体发病率、疾病谱以及单一遗传代谢病发病率，为新生儿遗传代谢病基因测序技术的建立与相关政策法规的制定提供依据。　遗传代谢病，先天性；新生儿筛查；基因检测；高通量核苷酸序列分析基金项目：国家重点研发计划（YFC）；湖北省科技重大专项（ZDZX）

遗传代谢病（inheritedmetabolicdisease,IMD）是一类由于基因突变引起酶活性下降、细胞膜功能异常或受体缺陷导致机体生化代谢紊乱，造成反应底物、中间或旁路代谢产物蓄积，或终末代谢产物缺乏的遗传性疾病IMD病因复杂，影响多个器官系统，临床表现缺乏特异性。大部分IMD的病死率高，预后差。诊断依赖于特异性实验室检测或基因分析。新生儿IMD筛查主要通过血液检测对某些危害严重的先天性代谢病在新生儿期进行群体筛查，使患儿得以早期诊断和特异性治疗，从而避免重要脏器损害导致的生长、智力发育损害，甚至死亡。

新生儿IMD筛查始于20世纪60年代，最初主要筛查苯丙酮尿症、半乳糖血症、先天性甲状腺功能减退症等。自20世纪90年代开始，串联质谱技术（tandemmassspectrum,MS/MS）逐渐用于新生儿IMD筛查。近年来，随着分子检测技术的进展，基因检测在IMD诊断中的作用亦逐渐显现。我国也已颁布一系列共识和政策，标志着我国新生儿IMD的筛查工作得到不断规范和完善。随着新生儿IMD筛查范围逐渐扩大，检测技术逐渐完善，成本逐渐降低，扩展的新生儿IMD筛查方法从MS/MS筛查逐步转变为MS/MS结合基因检测。在此背景下，本文主要介绍我国新生儿IMD筛查与基因诊断的现状与未来发展方向。

一、新生儿IMD的发病率与疾病谱

在我国，MS/MS已成为扩展的新生儿IMD筛查的主要手段，筛查病种包括有机酸血症、氨基酸代谢病和脂肪酸代谢病等。目前多数新生儿IMD筛查尚不属于法定筛查项目，由新生儿监护人自愿检测，各省市筛查中心进行阳性病例的召回、诊断和随访，缺乏多中心大样本研究。因此，目前我国新生儿IMD的总体发病率、单一疾病发病率及疾病谱均不明确。根据检索年至年在中国知网、万方以及PubMed等数据库中发表的我国人群新生儿MS/MS筛查数据（不包括高危筛查数据）并进行去重、汇总和分析发现，截至年，我国新生儿MS/MS筛查总人数为人次，其中确诊苯丙酮尿症及高苯丙氨酸血症例，其他类型IMD例。以此计算我国IMD总体发病率约为3.13/万；剔除苯丙酮尿症及高苯丙氨酸血症病例后，其他IMD总体发病率约为2.13/万。

我国发病率相对高的新生儿IMD中，苯丙酮尿症及高苯丙氨酸血症发病率最高，为10.00/10万；其次为甲基丙二酸血症，发病率为7.03/10万；原发性肉碱缺乏症排名第三，发病率为2.64/10万。除相对高发的IMD外，报道的罕见IMD有HMG-CoA裂解酶缺乏症、3-羟基-3-甲基戊二酸尿症、半乳糖血症和非酮性高甘氨酸血症，发病率均为0.01/10万。此外，我国IMD的发病率呈现区域不平衡性，除苯丙酮尿症和高苯丙氨酸外的其他IMD总体发病率排名前三的省份分别为陕西省（18.62/万），河北省（5.06/万）和海南省（4.03/万）。发病率在万分之二以上的省（区）分别为四川、陕西、广西、河南、青海、山东和江苏。贵州省在已筛查的例新生儿中，诊断苯丙酮尿症3例，未发现其他类型IMD，可能与该省IMD发病率低，且筛查样本量少有关。IMD的疾病谱亦存在地区差异，筛查病例总数和来源可能影响发病率计算，且部分省市（如湖北省、重庆市、北京市等）因暂未获得相关数据，未能计算IMD的总体发病率和疾病谱。陕西、贵州、青海等省新生儿MS/MS筛查的数据相对较少，亦可能对总发病率和疾病谱产生一定影响。

MS/MS筛查成本相对低廉，已广泛用于当前新生儿IMD筛查，其灵敏度为99%，特异度＞99.8%。实际工作中，各实验室工作流程必须符合规范要求，确保筛查质量。国家临床检验中心已制定并发布了相关共识，以保障从样本接收到报告解读，再到随访复查的整个环节的操作流程标准化。此外，报告解读还需考虑婴儿采样时的胎龄、体重、营养疾病状况、输血情况以及其他因素（如样本状况）等。尤其需要注意的是，某些疾病MS/MS结果特异性低，初筛结果仅作为参考。有学者召回美国加利福尼亚州例MS/MS筛查疑诊为戊二酸血症Ⅰ型病例并进一步检测，发现仅例确诊为IMD。例中，最终诊断为戊二酸血症Ⅰ型者仅45例。由于接受筛查的新生儿多无明显临床症状，阳性筛查结果可能导致新生儿监护人的质疑或忽视，因此筛查前需要由相关专业的专职人员开展宣传和解释工作，包括筛查疾病范围、筛查的利弊，以及阳性病例召回的重要性等。对筛查阳性的病例，除按要求召回外，需要由专业的医务人员团队进行复测，并解释监护人的疑惑。如筛查中心不具备完善的相关人员团队，则建议开展多家单位的多学科合作，如妇幼筛查系统开展筛查，遗传代谢专业医务人员进行阳性结果的复测、诊断和随访等。

目前，除少数病种外，大部分IMD缺乏有效根治手段。因此，应结合各国实际，评估IMD筛查的成本效益。在不同的国家，关于MS/MS新生儿IMD筛查的成本效益评估可能存在不同。我国尚无大样本新生儿MS/MS筛查IMD的成本效益研究。泰国MS/MS新生儿IMD筛查成本效益研究结果提示支出大于收益，表明当前阶段不适合在泰国全国范围内开展新生儿MS/MSIMD筛查。西班牙针对生物素缺乏症的成本效益分析显示，每个质量调整生命年的估计增量成本为美元，提示在西班牙开展生物素缺乏症新生儿筛查具有较好的成本效益。因此，需根据本国新生儿IMD发病率、疾病谱及疾病预后进行成本效益研究。

二、新生儿IMD基因诊断

MS/MS结果除受多种因素影响外，也不能同步早期筛查某些相对常见的IMD，如糖原累积病和溶酶体贮积病等。随着技术日渐成熟，成本逐步降低，二代测序技术（nextgenerationsequencing,NGS）越来越广泛地应用于新生儿IMD诊断，尤其针对高危新生儿和儿童。

NGS用于IMD诊断的优势在于以下几方面。第一，对于通过代谢产物检测明确诊断的疾病，基因测序可进一步从分子水平明确诊断和突变来源，为遗传咨询、优生优育提供依据。第二，对MS/MS及生化检测不能确诊或无法明确疾病分型者，基因测序可明确诊断和分型。第三，针对MS/MS筛查不能筛查的IMD，基因测序可早期诊断，判断预后。然而，NGS不能替代新生儿IMD筛查。研究显示，例临床和MS/MS诊断的甲基丙二酸血症患儿中，例基因诊断与临床诊断一致，但仍有30例基因检测阴性。对原发性肉碱缺乏症患者的研究表明，只有70%可通过基因测序发现致病基因突变，仍有30%基因检测阴性。因此，基因测序与代谢产物检测联合应用有可能显著提高新生儿IMD的检测率。

NGS中的全外显子基因测序覆盖疾病谱广，可检出大量变异，报告解读依赖临床表型，因此对MS/MS检测阳性的病例具有较好的确诊和鉴别意义。但受基因覆盖度、检测深度等影响，全外显子基因测序可能出现漏诊。靶向基因测序（targetedNGS,T-NGS）检测深度高成本低，比全外显子测序具有更高的诊断率。T-NGS覆盖疾病谱相对较窄，检测基因有限，不同检测基因包所包含的致病基因可能存在差异。在临床工作中，需要注意不同基因包中是否涵盖重点疑诊的致病基因。全外显子基因测序和T-NGS原则上需要抽取新鲜血液送检，在实际工作中难以起到新生儿筛查的作用。近年来开展的血滤纸片基因测序技术可以从滤纸片提取遗传物质并进行基因检测。血滤纸片基因测序技术可嵌入新生儿IMD筛查，一次采血可完成MS/MS筛查和基因检测，节约时间和成本。英国一项研究显示，血滤纸片基因测序从样本接收到报告时间仅需4d，且与静脉血测序一致性为99.5%。血滤纸片基因测序结果解读需结合MS/MS结果综合分析，避免过度解读。

我国多个省份已经开展扩展的新生儿IMD筛查。根据当前筛查数据可明确我国新生儿IMD的疾病谱。结合影响儿童致死致残率高、预后差或可早期预防和治疗的IMD疾病谱，利用血滤纸片基因测序技术建立适合我国人群的IMD靶向基因测序技术，并形成中国人群新生儿IMD筛查和基因结果解读标准，提高我国儿童IMD的早期诊断率。靶向基因测序中目标基因的选择需多学科合作，结合我国国情慎重选择，尽量避免将非高危IMD或目前尚不能早期预防和治疗的IMD纳入早期筛查和诊断范围，防止患对身体、智力等影响不大的IMD的新生儿因过早诊断而被遗弃。

三、展望与挑战

血滤纸片基因检测与MS/MS联合应用于新生儿IMD的筛查和早期诊断将是未来发展的主要方向。新生儿IMD的筛查和早期诊断随技术进步和范围的扩大，面临巨大的挑战和伦理问题，主要表现为以下几方面。第一，哪些IMD适合纳入早期筛查和诊断的范围。纳入范围扩大不可避免地造成某些不可早期防控的疾病过早确诊，给家庭带来负担，甚至造成患儿被遗弃；亦不利于新生儿筛查的成本效益要求，失去了筛查的本质。第二，基因测序一旦应用于新生儿筛查，哪些信息适合告知父母或监护人，将面临巨大的挑战。第三，受检者大量基因检测数据和血滤纸片将集中形成生物样本库。样本和基因信息的储存、再应用需要有严格的法律法规约束，数据保存、释放、删除等将面临大量的伦理问题。第四，新生儿IMD筛查后的治疗、随访和评估是IMD防控的重要环节，需要规范和加强管理。第五，新生儿IMD筛查的成本效益需要进一步评估和分析，为相关政策法规的制定提供依据。

综上所述，随基因测序时代的到来，新生儿IMD的筛查和早期诊断既需要从技术层面进行研发和规范，更需要从政策法规、伦理层面加强约束，才能更好地为保障儿童健康，提高人口素质服务。

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