新生儿苯丙酮尿症筛查方法与临床意义

林杨，副教授、副主任医师、博士研究生导师、医学博士、吉林大学第二医院妇产科副主任。主要擅长领域：妇产科常见疾病的诊疗，阴道镜下早期发现诊断宫颈与下生殖道阴道癌前病变，HPV感染相关疾病的基础与临床研究。学术任职：中国医药教育协会妇科专业委员会宫颈病变分会常委、中国宫颈疾病与宫颈癌防治专业委员会委员、中国优生科学协会阴道镜和宫颈病理学协会（CSCCP）委员、吉林省妇产科质控中心副主任委员、吉林省妇科肿瘤专业委员会常委。科研方面：参与国家级及省级项目20余项，作为负责人主持国自然青年项目、省级项目8项；发表文章40余篇，作为第一作者/通讯作者发表SCI文章13篇。参与编写论著8部。

刘瑞雪，吉林大学第二医院妇产科学在读博士，师从林杨教授。研究方向：阴道镜下早期发现诊断宫颈与下生殖道阴道癌前病变，HPV感染相关疾病的基础与临床研究。

【摘要】苯丙酮尿症是一种先天性代谢性疾病，由于苯丙氨酸及其代谢产物在体内堆积过多，对患儿神经系统造成严重影响。但若在疾病的早期进行规范化治疗，就可以维持患儿正常的生长发育。所以就要对该疾病早发现、早诊断、早治疗，故对新生儿期的筛查尤为重要。本文对苯丙酮尿症及筛查方式进行简要阐述。

【关键词】新生儿；苯丙酮尿症；筛查

苯丙酮尿症（phenyl ketonuna，PKU）是一种常染色体隐性遗传病，也是先天性代谢疾病一种，严重影响了新生儿生长发育。PKU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（尤其是语言发育受损）、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、宁夏和青海等地的发病率是其4倍以上。在世界范围内中国的PKU发病率位于中间水平，各地的发病率高低不一[2]。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。

一、氨基酸代谢异常

PKU依据苯丙氨酸（phenylalamine，PA）水平分为经典型PKU、轻度PKU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，通过其他途径转化为苯丙酮酸、苯乳酸等，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。

二、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]。在患儿的体中可能会存在多种异常代谢的氨基酸，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、肉碱棕榈酰转移酶缺乏症等）。串联质谱检测耗时较短，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，所以设置科学恰当的切值是至关重要的。切值水平会受到地区[14]、新生儿因素（例如胎龄[15, 16]、分娩方式、出生体重[17, 18]等）、采血时间及母亲相关因素等影响从而存在差异。还有检测人员、实验室质量也是影响切值范围的因素。所以每个实验室都要根据各方面的因素来确立专属切值。合理准确的切值是疾病筛查的前提，直接影响筛查工作的质量，若切值过高，则会发生漏检，错过患儿治疗的宝贵时间影响患者的生长发育；若切值过低，则会出现大量假阳性结果，不仅给家长带来心理负担，也会造成实验资源的浪费[19]。

三、基因突变

苯丙氨酸羟化酶缺失的原因为PAH基因产生突变。在PAH基因上包含13个外显子（Exon,E）和12个内含子（Intron,I）[20]。在这些区域中可发生错义突变、剪接突变、沉默突变、无义突变和缺失突变等致病突变。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]。国内[22, 23]突变频率较高的位点为R243Q、R413P、R241C、R413P、R111X、R261Q、IVS-4、E56D、F161S、A345T、W326X、Y356X、Y204C等。国外突变频率较高位点：巴西[24]：c.1315+1G＞A；土耳其[25]：IVS-11G＞A、R261Q、A300S；作为世界上患病率最高的国家之一的伊朗[26]：IVS-11G＞A、R261Q、P281等。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。在马翠霞等人[28]的研究中，仅有2名（2/67）患者为纯合突变，59名（59/67）患儿为复合杂合突变，3名（3/67）患儿检测到3个突变位点，3名（3/67）患儿仅检测到1个突变位点。在中国目前的研究报道中，大多数为杂合突变。

四、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。而且基因的检测可以对疾病进行分型[32-34]。可以进一步明确对疾病的治疗，甚至可以进行针对基因的靶向治疗[27]。在对疾病有更深层次了解后，也有助于提供相对可靠的遗传咨询[35, 36]。通过基因测序，世界上很多研究者都在不断发现新的突变位点，不断地丰富世界PKU基因突变库。

在不断提高及完善筛查手段的同时，还应该加强对专业技术人员的规范化培训，提高筛选水准；加大对疾病的宣传及讲解，尤其是文化水平相对低、信息传播相对匮乏地区，提高患儿家属对疾病护理及系统治疗的认识；给予相应的社会医疗补助[37]，争取让患儿在疾病早期获得有效治疗。

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。通过串联质谱与基因检测二者的结合，可以降低疾病假阳性率，提高筛查准确性。根据不同的氨基酸代谢水平及基因层面的信息为患儿拟定个体化的治疗方案，促进患儿能够正常生长发育，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。

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