新生儿苯丙酮尿症筛查进展

作者： 刘瑞雪 包美静 王冠群 褚雨晴 林杨作者单位： 吉林大学第二医院妇产科，长春 130041通 讯作者：林杨苯丙酮尿症（phenyl ketonuna,PKU）是一种常染色体隐性遗传病，其最大的危害就是影响患儿的神经系统[1]，患儿会有智力发育障碍、脑萎缩及畸形、注意力不集中等，也有皮肤和毛发颜色浅淡、易患湿疹和皮肤划痕、尿液或汗液有鼠臭味等表现。在中国，每100000名进行筛查的新生儿就会有至少6名被确诊为PKU，然而甘肃省、宁夏和青海等地的发病率是其4倍以上。在疾病早期，PKU无特异性表现，故在新生儿时期积极的进行早期筛查是有必要的，争取做到对PKU的早发现、早诊断、早干预，从而减轻对患儿神经系统的损伤[3]，尽量避免对患儿智力发育的影响，提高患儿及家属的生活质量。本文主要对新生儿PKU及其筛查方法进行阐述。0  1   氨基酸代谢异常PKU   依据苯丙氨酸（   p   henylalamine,PA   ）水平分为经典型   P   KU   、轻度   P   KU   和高苯丙氨酸血症。主要因体内苯丙氨酸羟化酶（   phenyl alanine hydroxylase,PAH   ）活性降低或缺失或四氢生物喋呤辅酶缺乏，导致无法正常羟化产生酪氨酸，苯丙氨酸在体内累积过多，最终大量的苯丙氨酸及代谢产物从尿中排泄，形成苯丙酮尿症。  Faverzani,J.L等[4]在研究中发现苯丙氨酸及其代谢产物有可能是通过诱导生成活性氧在神经胶质细胞中导致广泛的基因损伤。在Andrade, F等人[5]的研究中，提出PKU患儿尿液中苯乙酰谷氨酰胺含量明显高于健康对照组，且该物质与苯丙氨酸水平存在相关性。有国外研究   [6]   显示，在患儿出生后的3个时间段，分别为0~10天、11~20天、21~30天，苯丙氨酸浓度与后期智商呈负相关，并且在生后1个月内得到有效治疗对于患儿来讲是十分有益的。韩宗兰等人表示   [7]   在患儿的治疗期间体内PAH水平的不断降低，智商则逐渐提高。经过低苯丙氨酸饮食调整后，患儿的全量表智商得到明显改善   [8]   。而且PAH水平的不断降低也会提高患者的注意力   [9]   。左雪梅等   [10]   提出高水平非对称二甲基精氨酸是能够保护患儿智力因素，与智力评分形成正相关（相关系数为0.7），与苯丙氨酸水平成负相关。  0 2  串联质谱技术在筛查中的应用目前仍有很多地区应用荧光分析法或者定量酶法等来检测苯丙氨酸水平，虽然检测结果的敏感性和特异性都很高，但是仅能检测分析一种代谢物，并且检测结果很容易受到外界因素影响[11]。那么应用串联质谱技术，可以同时并且快速的检测多种氨基酸水平，不仅可以对疾病进行鉴别，而且还能够检测多种遗传代谢疾病[12, 13] （例如：有机酸血症：甲基丙二酸血症、丙酸血症等；脂肪酸代谢障碍疾病：原发性肉碱缺乏症、肉碱棕榈先转移酶缺乏症等），缩短了诊断的时间，争取尽早为患儿进行个性化的治疗，改善患儿的预后。一般在进行新生儿筛查时（出生72小时~7天），患儿尚未出现特异性临床表现，只能通过特殊氨基酸浓度（即切值）来判断。切值水平会受到地区  [14]  、新生儿因素、采血时间及母亲相关因素等影响从而存在差异。所以每个实验室都要根据各方面的因素来确立专属切值。若切值过高，则会发生漏检，错过患儿治疗的宝贵时间；若切值过低，则会出现大量假阳性结果。0  3  基因突变  苯丙氨酸羟化酶缺失的原因为PAH基因产生突变。基因突变主要分布于E7、E12、E6、E3等，其中E7与疾病的关系更为密切   [20, 21]   。Hillert, A等人   [27]   对来自51个国家的PKU患者进行研究，发现经典型PKU占62%、轻度型PKU占22%和轻度高苯丙氨酸血症仅16%。其中最常见的基因突变位点为c.1222C>T、c.782G>A和c.782G>A,73%患儿为复合杂合突变，27%患儿为纯合突变。在中国目前的研究报道中，大多数为杂合突变。  0 4  基因检测目前基因检测多运用高通量测序技术，操作简单，检测耗时短，结果更加直观  [29]  。目前有学者建议将生化指标和基因诊断二者相结合  [30]  。运用串联质谱技术进行PKU初级筛查，筛查阳性患儿再进行基因诊断  [31]  。基因层次的检测可以排除由于饮食等因素造成的假阳性结果，而且可以对疾病进行分型  [32-34]  ，甚至可以进行针对基因的靶向治疗  [27]  。PKU是一种可以治疗的遗传病，在诊断后及时采用系统的低苯丙氨酸饮食等方式可以有效减轻患儿神经系统的损伤，保持患儿正常的生长发育，对提高患者及家庭的生活质量具有重大意义，同时对社会人口素质的提高有着积极的推动作用。• 更多内容及作者简介，点击文末左下角阅读原文，进专题查看    参考文献 [1] Kim J, Lee S, Lee J, et al. Neurotoxicity of phenylalanine on human iPSC-derived cerebral organoids[J]. Mol Genet Metab, 2022,136(2):132-144. [2] Xiang L, Tao J, Deng K, et al. Phenylketonuria incidence in China between 2013 and 2017 based on data from the  Chinese newborn screening information system: a descriptive study[J]. BMJ Open, 2019,9(8):e31474. [3] Meiouet F, Kabbaj S E, Debray F G, et al. [Diagnosis and monitoring of phenylketonuria by LC-MS-MS in Morocco][J]. Ann Biol Clin (Paris), 2021,79(1):49-55. [4] Faverzani J L, Steinmetz A, Deon M, et al. L-carnitine protects DNA oxidative damage induced by phenylalanine and its keto  acid derivatives in neural cells: a possible pathomechanism and adjuvant therapy  for brain injury in phenylketonuria[J]. Metab Brain Dis, 2021,36(7):1957-1968. [5] Andrade F, Cano A, Unceta S M, et al. Urine Phenylacetylglutamine Determination in Patients with Hyperphenylalaninemia[J]. J Clin Med, 2021,10(16). [6] Liemburg G B, Huijbregts S, Rutsch F, et al. Metabolic control during the neonatal period in phenylketonuria: associations  with childhood IQ[J]. Pediatr Res, 2022,91(4):874-878. [7] 韩宗兰, 王兰英, 王海楠. 苯丙氨酸羟化酶基因突变检测对苯丙酮尿症的诊断意义[J]. 蚌埠医学院学报, 2021,46(10):1415-1419. [8] 许静, 赵丽娟, 徐发亮. 血清苯丙氨酸水平对苯丙酮尿症患儿智商的影响[J]. 解放军预防医学杂志, 2019,37(05):191-192. [9] Bilder D A, Arnold G L, Dimmock D, et al. Improved attention linked to sustained phenylalanine reduction in adults with  early-treated phenylketonuria[J]. Am J Med Genet A, 2022,188(3):768-778.[10] 左雪梅, 姚淑慧, 王宏蕾, 等. 非对称二甲基精氨酸水平与苯丙酮尿症患者病情控制的相关性[J]. 河北医学, 2021,27(02):201-206.[11] 李欣. 苯丙酮尿症新生儿筛查及诊断方法研究进展[J]. 中国妇幼健康研究, 2017,28(S1):342-343.[12] 马志军, 韩连书, 李水军, 等. MS/MS技术在新生儿氨基酸、有机酸及脂肪酸氧化代谢障碍性疾病筛查中的应用共识[J]. 检验医学, 2019,34(06):479-485.[13] 谭举方, 朱晓芳, 周艳玲, 等. 高效液相串联质谱技术在新生儿遗传代谢病早期筛查中的应用价值分析[J]. 中国妇幼保健, 2022,37(05):909-912.[14] 郭萌, 文伟, 詹子君, 等. 深圳地区新生儿苯丙酮尿症筛查中苯丙氨酸切值分析[J]. 医学临床研究, 2021,38(9):1315-1318.[15] 王琼, 齐志业, 姚勤, 等. 早产和足月新生儿串联质谱筛查切值的建立[J]. 中国妇幼健康研究, 2022,33(03):36-40.[16] 赵德华, 贾晨路, 韩连书. 早产儿  低体重儿及患病儿遗传代谢病筛查共识[J]. 中国实用儿科杂志, 2020,35(03):180-184.[17] 陈玉霞, 吴秀霞, 范倩倩, 等. 胎龄联合出生体重影响遗传代谢病相关代谢物的研究[J]. 中国优生与遗传杂志, 2019,27(06):657-658.[18] 李蓓, 贾雪芳, 蒋翔, 等. 影响新生儿苯丙酮尿症筛查效率的因素分析[J]. 国际检验医学杂志, 2018,39(20):2559-2561.[19] 张丽丽. 新生儿足跟血苯丙氨酸测定在新生儿苯丙酮尿症筛查的切值分析[J]. 当代医学, 2018,24(24):24-26.[20] 周怡, 阙敏, 王新静. 苯丙酮尿症患儿苯丙氨酸羟化酶基因外显子7突变特点及临床研究[J]. 川北医学院学报, 2021,36(10):1338-1341.[21] Qiang R, Wang L, He J, et al. Development of a mutation hotspot detection kit for the phenylalanine hydroxylase  gene by ARMS-PCR combined with fluorescent probe technology[J]. Biosci Rep, 2021,41(2).[22] 刁颖, 毛久忠, 于春宇, 等. 朝阳地区新生儿苯丙酮尿症和先天性甲状腺功能低下症筛查结果分析[J]. 中国实用医药, 2021,16(16):177-180.[23] 鲁程绯, 郭志义, 鲁弼嘉, 等. 唐山市苯丙酮尿症患儿筛查及PAH基因突变情况分析[J]. 天津医药, 2020,48(10):1006-1009.[24] Tresbach R H, Sperb-Ludwig F, Ligabue-Braun R, et al. Phenylketonuria Diagnosis by Massive Parallel Sequencing and Genotype-Phenotype  Association in Brazilian Patients[J]. Genes (Basel), 2020,12(1).[25] Ozturk F N, Akin D T. An update of the mutation spectrum of phenylalanine hydroxylase (PAH) gene in the  population of Turkey[J]. J Pediatr Endocrinol Metab, 2022,35(5):663-668.[26] Alibakhshi R, Mohammadi A, Salari N, et al. Spectrum of PAH gene mutations in 1547 phenylketonuria patients from Iran: a  comprehensive systematic review[J]. Metab Brain Dis, 2021,36(5):767-780.[27] Hillert A, Anikster Y, Belanger-Quintana A, et al. The Genetic Landscape and Epidemiology of Phenylketonuria[J]. Am J Hum Genet, 2020,107(2):234-250.[28] 马翠霞, 封露露, 李丽欣, 等. 石家庄市苯丙氨酸羟化酶缺乏症的基因突变研究[J]. 国际检验医学杂志, 2022,43(02):161-166.[29] 王晖. 高通量测序在新生儿遗传性疾病诊治中的应用进展[J]. 中国医疗器械信息, 2019,25(04):7-37.[30] 顾学范, 韩连书, 余永国. 中国新生儿遗传代谢病筛查现状及展望[J]. 罕见病研究, 2022,1(01):13-19.[31] 王菊, 周玉侠. 串联质谱与二代测序联用在新生儿遗传代谢病诊断中的应用价值[J]. 中国优生与遗传杂志, 2021,29(12):1739-1741.[32] 周怡, 阙敏, 王新静. 苯丙酮尿症患儿苯丙氨酸羟化酶基因外显子7突变特点及临床研究[J]. 川北医学院学报, 2021,36(10):1338-1341.[33] 杜玮, 杨桂芸, 陆薇冰, 等. 青岛市苯丙氨酸羟化酶缺乏症患儿基因突变分析[J]. 发育医学电子杂志, 2020,8(01):24-28.[34] Çınar M, Kılıç Y G, Kocagil S, et al. Spectrum of PAH gene mutations and genotype-phenotype correlation in patients  with phenylalanine hydroxylase deficiency from Turkey[J]. J Pediatr Endocrinol Metab, 2022,35(5):639-647.[35] Tao Y, Han D, Shen H, et al. Spectrum of PAH gene mutations and genotype-phenotype correlation in patients  with phenylalanine hydroxylase deficiency from Shanxi province[J]. Brain Dev, 2021,43(2):220-229.[36] Wang X, Wang Y, Ma D, et al. Neonatal screening and genotype-phenotype correlation of hyperphenylalaninemia in  the Chinese population[J]. Orphanet J Rare Dis, 2021,16(1):214.[37] 曹晓菊, 王本敬. 苯丙酮尿症患儿家庭护理过程中血清苯丙氨酸水平的影响因素分析[J]. 当代护士(中旬刊), 2020,27(01):121-124.
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