串聯質譜技術的基本情況

2024年1月9日發(作者：鹽酸半胱氨酸)

串聯質譜技術的基本情況

技術的基本情況

1. 技術原理：（包括技術方法、所采用的儀器設備及技術的先進性、科學性等）質譜技術的基本原理是將被測的化合物分子電離成不同質量電荷比（m/z）的帶電離子，按其質荷比的不同進行分離，從而對化合物的成分和結構進行分析的一種方法，并通過測定離子峰的強度計算出待測化合物的濃度。串聯質譜（MS/MS）是由2個質譜儀串聯而成，一級質譜將化合物按不同質荷比進行分離并對化合物進行能量修飾，二級質譜檢測被測物質及惰性氣體碰撞后的碎片離子的子離子，由被測物質的質荷比及其碎片子離子的質荷比共同對一個物質進行定性、定量分析，串聯質譜是一種特異性更高，更準確的物質定性、定量分析技術。串聯質譜用于新生兒代謝病的篩查的實際操作中通過利用含有穩定同位素內標的溶液對濾紙干血片樣本進行萃取，然后用串聯質譜系統進行檢測。每個分析物的檢測結果及它們對應的穩定同位素內標相關并及分析物濃度成正比。串聯質譜分析中數據的采集是通過中性粒子丟失、母離子掃描和多反應監測三種模式來完成，獲得的數據通過串聯質譜系統中的軟件處理完成。應用液相串聯質譜聯用儀測定新生兒外周血液中40余種氨基酸、游離肉堿和酰基肉堿，根據外周血液血液中氨基酸、游離肉堿和酰基肉堿濃度的變化篩查出氨基酸代謝病、有機酸代謝病和脂肪酸代謝病共三大類40余種遺傳性代謝病，并對其中一部分疾病做出診斷和鑒別診斷。

儀器選用了國內目前在新生兒遺傳代謝病篩查和診斷中普遍采用的AB SCIEX

API 3200型液相串聯質譜聯用儀,該款儀器具有較高的靈敏度和超寬的動態范圍和極高的可靠性，完全適用于遺傳代謝病的篩查及診斷。試劑采用廣州市豐華生物工程有限公司提供的氨基酸、肉堿檢測試劑，試劑盒采用了目前國內外應用普遍的先進非衍生化測定技術，臨床應用于新生兒外周血氨基酸和肉堿的測定有較高的精密度1 / 11

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和準確性，能極大限度的通過一次實驗篩查出40余種遺傳代謝病。

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2. 技術在國內外的應用（包括該項技術在國內外的應用時間、范圍、例數及該項技術的相關綜述、參考文獻，最好能提供準入批件）

目前歐、美、澳洲及中國臺灣地區都已經普及串聯質譜疾病篩查方案，此方案可以更有效的一次性檢測多達40余種遺傳代謝性疾病，為針對性治療提供有效依據，開辟了新的代謝病預防領域。我們國家于2002年開始使用嘗試串聯質譜進行代謝病的新生兒篩查和臨床疑似遺傳代謝病患者檢測，使我國的代謝病的篩查、診斷及治療技術有了顯著提高。1990年美國杜克大(DukeUniversity)gton提出利用串聯質譜儀,執行新生兒遺傳代謝病篩查，2002年底已有24個州開展48種新生兒疾病篩查，2008年美國98%的出生嬰兒進行48種新生兒先天性代謝缺陷病篩查。另外歐洲一些國家和澳大利亞等也都普遍將串聯質譜應用于了新生兒的遺傳代謝病篩查。上海交通大學附屬新華醫院從2002年用自配的氨基酸肉堿衍生法測定試劑聯合串聯質譜技術篩查了20萬例新生兒，篩查出74例14個病種遺傳代謝病，陽性率為1/3640。2008年浙江省新生兒疾病篩查中心引進了先進的串聯質譜技術和進口試劑，在對2153份臨床樣本的預實驗中，共發現4例及代謝有關的疾病，驗證這項技術推廣普及的價值。至目前為止共篩查了近60萬例新生兒，取得了可觀的社會效益。目前國內共有超過50余家的新生兒疾病篩查中心和臨床實驗室將該技術用于新生兒遺傳代謝病篩查。包括浙江省新生兒疾病篩查中心一些地區已實現了政府出資免費對新生兒進行篩查。

串聯質譜在國內用于新生兒遺傳代謝病篩查的部分數據和文獻：

2003年廖相云等[1]闡述了串聯質譜在氨基酸代謝病篩查和脂肪酸代謝病篩查中的疾病種類及其重要性。

2004年顧學范等[2]在對104 例遺傳性代謝病高危兒童標本分析中，檢出陽性3 / 11

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標本10 例（9. 6%），其中酪氨酸血癥1 例，同型胱氨酸血癥1 例，高鳥氨酸血癥1 例，甲基丙二酸血癥2 例，丙酸血癥1 例，3-羥基3-甲基戊二酸裂解酶缺乏癥1

例，中鏈酰基輔酶A 脫氫酶缺乏癥2 例，酰基肉堿轉移酶Ⅱ缺乏癥1 例。表明串聯質譜技術可檢測30 余種遺傳性代謝病，包括氨基酸代謝紊亂、有機酸代謝紊亂和脂肪酸代謝紊亂性疾病，對高危遺傳性代謝病患兒的篩查有重要價值。

2005年韓連書等[3]建立了可靠串聯質譜技術檢測干血濾紙片中氨基酸的方法，用串聯質譜儀檢測血片中氨基酸譜(苯丙氨酸、酪氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、瓜氨酸和纈氨酸)及其濃度。

2008年江劍輝等[4]在748例遺傳代謝病高危兒童中檢出氨基酸代謝病(AAD)、有機酸代謝紊亂(OAD)和脂肪酸氧化缺陷病(FAOD)29種共95例，檢出率12.70%。

2008年韓連書等[5]用串聯質譜檢測干血濾紙片中的氨基酸和酰基肉堿譜，聯合氣相色譜-質譜技術檢測尿液中有機酸譜，對遺傳性代謝病進行篩查和診斷，在4981例臨床疑似遺傳代謝病兒童中共診斷319例(6.4%)24種遺傳代謝病，其中氨基酸代謝病155例(48.6%）；有機酸血癥150例(47.0％)；脂肪酸β氧化代謝病14例(4.4％)。

2008年謝利娟等[6]對132例非特異性臨床表現的高危兒，在常規進行臨床生化檢查的同時進行血串聯質譜和尿氣相質譜檢測，132例中診斷遺傳性代謝病15例(11.5%)。

2009年李啟亮等[7]建立北京地區兒童全血19種氨基酸含量的正常參考值范圍，對建立串聯質譜法檢測兒童的各種氨基酸的正常參考值范圍對于臨床診治和篩查氨基酸代謝異常性疾病提供了依據。同時李啟亮等[8]建立了北京地區新生兒全血10種氨基酸含量的正常參考值范圍，對建立串聯質譜法檢測新生兒的各種氨基酸的正常參考值范圍對于臨床診治和篩查氨基酸代謝異常性疾病提供了依據。

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2010年涂文軍等[9]對560例臨床疑似遺傳代謝病新生兒的干血濾紙片進行液相串聯質譜分析，其中檢測出患兒48例，陽性率8.6%。，包括脂肪酸代謝病11例(22.9％)；氨基酸代謝病15例(31.3％)；有機酸代謝病22例(45.8％)。

2010年張軼雯等[10]建立了串聯質譜法測定血清中20種游離氨基酸含量的方法，為臨床血清氨基酸檢測提供可靠依據。

2011年韓鎏等[11]采用液相串聯質譜法檢測血清中極長鏈脂肪酸含量，該方法具有較好的準確度和靈敏性，特異性強，穩定性好，為臨床診斷提供重要的生化依據。

2011年蔡燕娜等[12]利用串聯質譜法對干血濾紙片中的酰基肉堿進行快速分析，可用于脂肪酸代謝障礙性疾病和有機酸血癥診斷及治療效果監測。

2012年陶蓓蓓等[13]指出利用液相色譜串聯質譜技術、采用同位素內標的方法，進行全譜氨基酸檢測，可精確測定人體內42種氨基酸含量，并詮釋了全譜氨基酸對人體健康的重要性。

2012年鄭重等[14]建立了新生兒血斑中未衍生化游離氨基酸的串聯質譜檢測方法，定量分析9種氨基酸，分別為Phe、Tyr、Pro、Val、Thr、Leu (XIe)、Lys (Gln)、Met、Glu，并表明建立的方法適合于新生兒血斑樣本的臨床分析及研究。

2012年彭麗君等[15]表明通過血漿酰基肉堿分析可檢測出20多種先天性遺傳代謝病，闡述了引起血漿酰基肉堿異常的相關疾病及血漿酰基肉堿分析在遺傳代謝缺陷病篩查診斷中的應用。

2012年劉冬俊等[16]探討了嬰幼兒極長鏈酰基輔酶A脫氫酶缺陷癥的臨床診斷和治療方法，表明應用串聯質譜技術檢測血中酰基肉堿水平可對脂肪酸代謝病高危新生兒進行篩查和確診，治療主要通過高糖飲食、輔以中鏈脂肪酸，限制長鏈脂肪5 / 11

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酸的攝入。

2012年楊楠等[17]分析了2547例疑似遺傳性代謝病新生兒的血串聯質譜和尿氣相色譜檢測結果，并對其中確診的127例新生兒的疾病譜及臨床表現進行分析。在2547例新生兒中診斷氨基酸、有機酸和脂肪酸氧化代謝病127例(5.0%)。

2013年林劍軍[18]對遺傳代謝性疾病如有機酸代謝病，氨基酸代謝病，脂肪酸代謝病等的臨床特點、影像學特點等進行了分析。

2013年王琳琳等[19]對170例死亡的0～2歲兒童采用串聯質譜技術檢測其新生兒期采集的濾紙干血片中11種氨基酸代謝指標和13種脂肪酸指標水平，其中有氨基酸代謝指標異常5例，脂肪酸代謝指標異常7例，有機酸代謝障礙4例，共16例，占分析死亡入數的9.4％，表明先天性遺傳代謝性疾病是造成兒童死亡的原因之一，串聯質譜技術是早期評價先天性遺傳代謝性產物異常的有效方法。

2015年陳大宇等[20]對800 例低出生體質量兒患兒干血濾紙片標本，使用串聯質譜儀器分析氨基酸及酰基肉堿水平，結果顯示其中初篩結果異常患兒167 例，初篩可疑陽性率21％，其中氨基酸初篩異常56例，占33.5％；酰基肉堿初篩異常89例，占53.3％；氨基酸及酰基肉堿共同異常22例，占13.2％。低出生體質量兒氨基酸譜和酰基肉堿譜異常比例較高，初篩結果可為低出生體質量兒先天性代謝異常疾病的診斷和治療提供更多更可靠的依據和線索。

綜上所述，串聯質譜遺傳代謝病篩查在國內的發展處于穩步上升的過程試劑，并具有穩定、可靠的科學數據支持。

參考文獻：[1]廖相云.串聯質譜在新生兒篩查中應用進展[J].臨床兒科雜志，2003，（21）：247-249.[2]顧學范，韓連書，高曉嵐，等．串聯質譜技術在遺傳代謝病高危兒童篩查中的初步應用(J]．中華兒科雜志，2004，42(6)：401—404．[3]6 / 11

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韓連書，高曉嵐，葉軍，等．串聯質譜檢測干血濾紙片氨基酸方法的建立[J]．檢驗醫學，2005，20(3)：220—223．[4]江劍輝，曹偉鋒，姜迪剛，等．748例遺傳性代謝病高危兒童串聯質譜篩查研究[J]．廣東醫學，2008，29(3)：357—359．[5]韓連書，葉軍，丘文娟，等.串聯質譜聯合氣相色譜-質譜檢測遺傳性代謝病[J]. 中華醫學雜志，2008，88（30）：2122-2126.[6]謝利娟，朱建幸，朱曉東，等.經高危篩查發現的遺傳性代謝病15例分析[J].中國當代兒科雜志，2008，10（1）：31-34.[7]李啟亮，宋文琪，徐樨巍，等.北京地區兒童全血19種氨基酸含量參考范圍的調查研究[J]. 現代檢驗醫學雜志，2009，24(5): 82-87.[8]李啟亮，徐樨巍，宋文琪，等. 北京地區新生兒全血10種氨基酸含量參考值范圍的調查研究[J]. 現代檢驗醫學雜志，2009，24（6）：63-67.[9]涂文軍，戴方，王欣煜，等. 液相串聯質譜在遺傳代謝病高危新生兒檢測中運用研究[J]. 中國優生及遺傳雜志，2010,18（5）：81-83.[10]張軼雯，倪君君，相婷，等. 串聯質譜法測定血清中20種游離氨基酸含量[J]. 檢驗醫學及臨床，2010，7（19）: 2051-2053.[11]韓鎏，倪君君，相婷，等. 液相色譜-串聯質譜方法檢測血清中極長鏈脂肪酸含量[J]. 中華檢驗醫學雜志，2011,34（1）：30-35.[12]蔡燕娜，彭敏芝，趙小媛，等. 串聯質譜法快速檢測干血濾紙片酰基肉堿含量[J]. 現代檢驗醫學雜志，2011，26（4）：16-20.[13]陶蓓蓓，李鵬飛，張緒得，等. 液相色譜-串聯質譜在全譜氨基酸檢測中的應用[J].

分子診斷及治療雜志，2012，4(1)：59-61.[14]鄭重，劉志強. 利用串聯質譜技術分析新生兒血斑中未衍生化游離氨基酸[J]. 中國婦幼保健，2012，27（30）：4789-4790.[15]彭麗君，劉麗，彭敏芝，等.血漿酰基肉堿分析在遺傳代謝缺陷病篩查診斷中的應用[J].實用兒科臨床雜志，2012,27（20）：1617-1620.[16]劉冬俊，農紹漢. 嬰幼兒極長鏈酰基輔酶A脫氫酶缺陷癥5例診治特點分析[J]. 廣東醫學，7 / 11

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2012,33（15）：2280-2281.[17]楊楠，韓連書，葉軍，等. 新生兒期氨基酸、有機酸及脂肪酸氧化代謝病疾病譜分析[J]. 臨床兒科雜志，2012,30（9）：805-808.[18]林劍軍. 嬰幼兒遺傳代謝性疾病的臨床、影像學特點及串聯質譜篩查[J]. 山東醫藥，2013,53（47）：96-98.[19]王琳琳，馬志軍，朱雪娜，等. 非衍生化串聯質譜技術分析0~2歲兒童死亡及先天性遺傳代謝性疾病的關系[J]. 中國兒童保健雜志，2013,21（10）：1024-1028.[20]陳大宇，黃麗華，謝莉，等. 串聯質譜技術在低出生體質量兒先天性代謝異常的應用及價值[J]. 檢驗醫學及臨床，2015,12（3）：370-371.

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3. 技術的安全性、有效性及其及現有同類技術的比較：（需有相關的指標說明，并提供國內外應用實踐的數據支撐）

中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會2009-03-05新生兒疾病篩查管理辦法》（衛生部令第64號）第三條 本辦法規定的全國新生兒疾病篩查病種包括先天性甲狀腺功能減低癥、苯丙酮尿癥等新生兒遺傳代謝病和聽力障礙。衛生部根據需要對全國新生兒疾病篩查病種進行調整。省、自治區、直轄市人民政府衛生行政部門可以根據本行政區域的醫療資源、群眾需求、疾病發生率等實際情況，增加本行政區域內新生兒疾病篩查病種，并報衛生部備案。在2010年頒布新生兒疾病篩查技術規范血片采集技術規范、實驗室檢測技術規范、篩查操作流程等都做出了明確規定。

根據美國健康及人類服務部公布的新生兒疾病篩查報告，美國已有98%的新生兒接收了包括串聯質譜篩查在內的29種遺傳代謝病的篩查。根據衛生部臨檢中心室間質評室顯示的數據，有近60余家實驗室在2015年參加了氨基酸和肉堿的室間質量評價。根據國內文獻報道，其中國內開展串聯質譜較早的浙江新篩中心已篩查新生兒共58萬，確診病例88例，發病率1/6590氨基酸52例，發病率1/11153有機酸22例，發病率1/26363脂肪酸 14例，發病率1/62875。

液相串聯質譜聯用（LC-MS/MS）技術被目前被認為是臨床檢驗領域中大多數項目的“金標準”，及傳統技術相比，具備靈敏度高、選擇性強、穩定性好、檢測速度快等多種優點，具體如下：極高的檢測靈敏度和準確性：液相串聯質譜聯用儀可從樣品中選擇化合物的母離子進行分析，而不受其他物質干擾。質譜的檢測器通常為光電倍增器或電子倍增器，所采集的信號經放大并轉化為數字信號，計算機進行處理后能極大地提高檢測的靈敏度和準確度。極高的分析效率和廣泛的病種檢測范9 / 11

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圍：能在兩分鐘內檢測血樣中幾十種氨基酸、游離肉堿及酰基肉堿水平，通過分析這些氨基酸、游離肉堿及酰基肉堿濃度水平能判斷40余種遺傳性代謝病，實現了“一滴血一次檢測數十種疾病”的要求，極大的提高檢測速度和整體檢測效率。極強的抗干擾能力：串聯質譜（LC-MS/MS）技術通過各檢測參數間比值進行分析判斷，抗干擾能力強，對檢測采樣工作的時效性、工作組織條件等的要求都較低。串聯質譜（LC-MS/MS）技術應用于遺傳代謝病檢測采用干血濾紙片為檢測樣品，易于采集及遞送，節約了時間和運輸成本。

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二、申請單位開展該項技術的必要性及可行性

1. 開展該項技術的必要性：（包括醫院的總體業務量及此項技術相關醫療需求等）

目前國內大型三甲醫院和婦幼保健醫院也都紛紛開展串聯質譜臨床檢驗，上海新華醫院早在2002年起率先在國內發展了串聯質譜（API2000）遺傳代謝病檢測平臺，廣州市婦嬰醫院也在2006年引進串聯質譜（API3200），目前全國有超過100余家醫院已引進串聯質譜用于臨床檢驗和科學研究，創造的社會效益和經濟效益十分巨大，以國內大部分篩查實例分析：一臺串聯質譜（API3200）用于新生兒篩查，一次收費300元左右（一份樣本使用串聯質譜一針進樣分析即可篩查40種以上遺傳代謝疾病，一針分析耗時2分鐘以下，儀器每天不停機運轉），年篩查量為 ———— 不到＝＝＝年即收回儀器購買費用，績效分析

第一年新生兒篩查量為＝＝＝例/年，而且數量肯定會逐年增加。新篩收益為：——－例 * （收費 – 成本）元/例 = ——————元.第一年即可收回成本并有盈余。以后逐年增加樣品數量，收益可觀。

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