联 系 我 们 : 服 务 热 线 : 400-605-6655 网 址 : birth.bgi-health.com 邮 箱 : birth-health@genomics.cn 地 址 : 广 东 省 深 圳 市 盐 田 区 北 山 工 业 区 11 栋 ( 邮 编 :518083) 新 浪 微 博 : @ 华 大 健 康 质 谱 - 测 序 新 生 儿 遗 传 代 谢 病 检 测 本 手 册 仅 供 客 户 学 习 交 流 和 研 究 使 用, 请 勿 用 于 商 业 用 途, 违 者 必 究 版 权 声 明 : 本 手 册 版 权 属 于 深 圳 华 大 基 因 健 康 科 技 有 限 公 司 所 有, 未 经 本 公 司 书 面 许 可, 任 何 其 他 个 人 或 组 织 均 不 得 以 任 何 形 式 将 本 手 册 中 的 各 项 内 容 进 行 复 制 拷 贝 编 辑 或 翻 译 为 其 他 语 言 本 手 册 中 的 所 有 商 标 或 标 志 均 属 于 深 圳 华 大 基 因 健 康 科 技 有 限 公 司 及 其 提 供 者 所 有 HEA-MET-ROP-BRA4C-1-20121127
背景介绍 华大健康 我国每年有2000万左右人口出生 其中先天性代谢缺陷患儿高达40万 50万 目前 全国采用传统的生化方法对新 生儿2 5种疾病进行筛查 筛查率已从2002年的15%提高到2011年的69.6% 采用串联质谱检测技术可以一次性对四十 几种遗传代谢性疾病进行检测 但目前全国串联质谱检测技术覆盖度不足3% 近几年的数据表明 采用串联质谱所检测的 遗传代谢病发病率为1/3000 1/4000 而有些发病率较高的遗传代谢病 如甲基丙二酸血症 丙酸血症等疾病 只能采用 华大健康是依托华大基因全球领先的生物技术力量 将人类基因组研究成果应用于健康领域而建立的临床医 学平台 全面覆盖个体化 预测 干预 参与 4P医学 实践 建立基因检测标准 推动基因技术的临床应用 质谱检测 因此 华大健康的串联质谱检测技术是对全国新生儿疾病筛查的有益补充 该技术有助于进一步降低出生缺陷 有益于国家和民生 致力于降低出生缺陷及重大疾病对人类健康的危害 目前华大健康以高通量测序仪 质谱仪 高性能计算机为核心技术支撑 已针对唐氏综合征等染色体疾病 单基因病 遗传性耳聋 地中海贫血 新生儿遗传代谢病 白血病 宫颈癌 乙肝等多种疾病开发了先进的基因 检测技术 形成贯穿生命发生 孕育 出生与成长等过程的筛查与诊断技术体系 在灵敏度 准确性 安全性等 方面均比传统技术有明显优势 华大健康致力于将前沿科研成果转化为拥有自主知识产权 技术领先的基因检验 项目 并积极回馈社会 为人民健康保驾护航 华大基因 BGI 成立于1999年 目前已发展成为全球最大的基因组研究中心之一 华大基因总部位于中国 深圳 在京 津 沪 杭 汉 穗 港等全国主要城市均有分支机构 并在欧美 亚太设有多个海外中心 十多年来 华大基因先后完成了国际人类基因组计划 中国部分 (1%) 国际人类单体型图计划(10%) 首个 亚洲人基因组图谱 炎黄一号 (100%) 国际千人基因组计划等多项具有国际先进水平的科研工作 还积极参与 了抗SARS研究 2011年德国大肠杆菌疫情研究等公共卫生项目 为中国和全球基因组科学的发展作出了突出贡 献 技术简介 质谱检测平台 华大健康新生儿遗传代谢病检测项目是利用高通量的液相串联质谱技术 简称LC-MS/MS 通过 同位素内标 IS 对新生儿干血片样本中氨基酸 酰基肉毒碱的浓度进行分析 可在2分钟内通过一次实验同时检测出包括 氨基酸病 有机酸代谢紊乱和脂肪酸氧化缺陷在内的四十三种遗传代谢病 大大提高了检测效率 荷兰 阿姆斯特丹 中国 北京 丹麦 哥本哈根 美国 加州 BGI@UC Davis 中国 天津 美国 波士顿 日本 神户 中国 西安 中国 南京 法国 巴黎 西班牙和葡萄牙 中国 上海 中国 武汉 中国 杭州 中国 昆明 总部 中国 深圳 老挝 总部 已成立 建设中 代表处 美国 费城 BGI@CHOP 血片采集 样本前处理 LC-MS/MS 数据分析 母离子扫描 中性丢失扫描 中国 香港 中国 广州 多反应监控 华大基因全球布点图 出具报告
基 因 检 测 平 台 : 新 生 儿 遗 传 代 谢 病 多 为 常 染 色 体 隐 性 遗 传 病, 临 床 确 诊 为 阳 性 的 患 者, 利 用 华 大 基 因 强 大 的 遗 传 病 基 因 检 测 平 台, 对 外 周 血 样 本 DNA 中 的 目 的 基 因 或 者 全 外 显 子 进 行 捕 获 测 序, 并 结 合 生 物 信 息 学 分 析, 找 到 可 疑 致 病 突 变, 从 基 因 水 平 为 临 床 诊 断 和 治 疗 提 供 专 业 指 导 实 现 从 小 分 子 水 平 到 基 因 水 平 上 的 快 速 检 测, 达 到 早 发 现 早 治 疗 早 治 愈 的 效 果 华 大 健 康 目 标 序 列 捕 获 高 通 量 测 序 技 术 和 全 外 显 子 测 序 技 术 是 利 用 具 有 高 特 异 性 和 高 覆 盖 率 的 DNA 芯 片, 将 目 标 基 因 或 者 人 类 所 有 2 万 多 个 基 因 的 全 部 外 显 子 进 行 目 标 序 列 捕 获 及 扩 增, 并 通 过 高 通 量 测 序 技 术 将 获 得 的 DNA 序 列 信 息, 利 用 强 大 的 遗 传 疾 病 数 据 库 找 到 致 病 基 因 位 点 技 术 优 势 准 确 检 测 通 过 美 国 CDC 质 量 认 证, 并 整 合 国 内 外 资 源, 优 化 的 cutoff 值 和 报 告 软 件, 结 果 准 确 可 靠, 大 大 地 降 低 假 阳 性 率 高 效 快 速 一 次 性 检 测 43 种 遗 传 代 谢 疾 病, 到 华 大 后 5 个 工 作 日 即 出 结 果 TARGET EXON A 完 整 全 面 TARGET EXON B 1 2 3 5 6 8 拥 有 强 大 的 遗 传 疾 病 基 因 检 测 技 术 平 台, 实 现 从 小 分 子 水 平 到 基 因 水 平 上 的 快 速 检 测, 为 患 儿 确 诊 提 供 专 业 参 考 4 TARGET EXON C 1 基 因 组 DNA 打 断 ;2 接 头 连 接 ;3 芯 片 杂 交 ;4 芯 片 淋 洗 ; 5 目 的 片 段 洗 脱 ;6 PCR 扩 增 ;7 质 控 检 测 ;8 测 序 分 析 图 1 芯 片 捕 获 高 通 量 测 序 技 术 流 程 7 10000 1000 100 10 1 0 10 20 30 40 50 60 规 模 化 检 测 与 医 院 形 成 一 体 化 合 作 模 式, 大 规 模 检 测 样 本, 海 量 检 测 结 果 数 据 更 具 统 计 学 意 义, 科 学 分 析 临 床 问 题 专 业 咨 询 检 测 内 容 华 大 健 康 专 家 团 队, 为 质 谱 检 测 阳 性 患 儿 提 供 专 业 的 确 诊 和 治 疗 咨 询 及 遗 传 咨 询 氨 基 酸 代 谢 障 碍 病 (19 种 ) 有 机 酸 代 谢 障 碍 病 (11 种 ) 枫 糖 尿 病, 鸟 氨 酸 氨 甲 酰 基 转 移 酶 缺 乏 症, 苯 丙 酮 尿 症, 氨 甲 酰 磷 酸 合 成 酶 缺 乏 症,N- 谷 氨 酸 合 成 酶 缺 乏 症, 酪 氨 酸 血 症 I 型, 酪 氨 酸 血 症 II 型, 酪 氨 酸 血 症 III 型, 高 胱 氨 酸 血 症, 高 甲 硫 氨 酸 血 症, 瓜 氨 酸 血 症 I 型, 瓜 氨 酸 血 症 II 型, 高 鸟 氨 酸 血 症 - 高 氨 血 症 - 高 瓜 氨 酸 血 症 综 合 症, 精 氨 琥 珀 酸 酶 血 症, 精 氨 酸 血 症, 高 鸟 氨 酸 血 症, 四 氢 生 物 蝶 呤 缺 乏 症, 非 酮 性 高 甘 氨 酸 血 症, 高 苯 丙 氨 酸 血 症 戊 二 酸 血 症 I 型,3- 甲 基 巴 豆 酰 辅 酶 A 羧 化 酶 缺 乏 症, 戊 二 酸 血 症 II 型,2- 甲 基 丁 酰 基 辅 酶 A 脱 氢 酶 缺 乏 症, 甲 基 丙 二 酸 血 症, 异 戊 酸 血 症, 多 发 性 羧 化 酶 缺 乏 症, 3- 甲 基 戊 烯 二 酸 血 症,β- 酮 硫 酶 缺 乏 症,2- 甲 基 -3- 羟 丁 酰 辅 酶 A 脱 氢 酶 缺 乏 症, 丙 酸 血 症 检 测 意 义 串 联 质 谱 检 测 一 次 性 检 测 四 十 多 种 遗 传 代 谢 病, 大 大 增 加 了 常 规 检 测 疾 病 (2 ~ 5 种 ) 种 类, 挽 救 更 多 新 生 儿, 进 一 步 降 低 出 生 缺 陷 大 规 模 高 通 量 串 联 质 谱 检 测 能 够 覆 盖 整 个 地 区, 建 立 多 种 遗 传 代 谢 病 发 病 率 数 据 库 性 别 与 疾 病 关 系 数 据 库, 分 析 该 地 区 流 行 病 学, 重 点 监 测 高 危 人 群 并 指 导 干 预 利 用 国 际 前 沿 技 术 目 标 序 列 捕 获 高 通 量 测 序 技 术 和 全 外 显 子 测 序 技 术 对 质 谱 检 测 阳 性 患 儿 提 供 基 因 诊 断, 明 确 致 病 基 因 位 点, 根 据 基 因 变 异 情 况 对 疾 病 细 分 亚 型, 辅 助 医 生 干 预 治 疗 强 大 的 基 因 检 测 技 术 平 台 可 辅 助 健 康 再 育 植 入 前 诊 断 产 前 诊 断 等 脂 肪 酸 氧 化 缺 陷 疾 病 (13 种 ) 肉 碱 转 运 缺 乏 症, 肉 毒 碱 棕 榈 酰 基 转 移 酶 缺 乏 症 I 型, 乙 基 丙 二 酸 脑 病 变, 肉 毒 碱 棕 榈 酰 基 转 移 酶 缺 乏 症 II 型, 肉 碱 / 酰 基 肉 碱 移 位 酶 缺 陷, 短 链 酰 基 辅 酶 A 脱 氢 酶 缺 乏 症, 中 / 短 链 羟 酰 基 辅 酶 A 脱 氢 酶 缺 乏 症, 中 链 酰 基 辅 酶 A 脱 氢 酶 缺 乏 症, 极 长 链 酰 基 辅 酶 A 脱 氢 酶 缺 乏 症, 长 链 -3- 羟 酰 基 辅 酶 A 脱 氢 酶 缺 乏 症, 三 功 能 蛋 白 缺 陷 病, 丙 二 酰 基 辅 酶 A 脱 羧 酶 缺 乏 症, 异 丁 酰 基 辅 酶 A 脱 氢 酶 缺 乏 症
适 用 范 围 科 室 新 生 儿 科 产 科 妇 产 科 儿 科 适 用 人 群 临 床 意 义 所 有 刚 出 生 的 新 生 儿 新 生 儿 遗 传 代 谢 病 患 者 早 发 现 早 诊 断 早 治 疗 婚 前 夫 妇 双 方 孕 前 双 方 产 前 孕 妇 婚 前 孕 前 做 遗 传 代 谢 病 检 测, 指 导 婚 育, 避 免 出 生 缺 陷 所 有 疑 似 有 遗 传 代 谢 病 的 儿 童 明 确 病 因, 协 助 诊 断, 协 助 干 预 苯 丙 氨 酸 内 标 苯 丙 氨 酸 酪 氨 酸 酪 氨 酸 内 标 图 2 正 常 样 本 : 苯 丙 氨 酸 信 号 强 度 正 常, 酪 氨 酸 信 号 强 度 正 常, 软 件 分 析 正 常 样 本 苯 丙 氨 酸 浓 度 范 围 为 19.65~68.9μM, 苯 丙 氨 酸 与 酪 氨 酸 比 值 范 围 为 0.26~1.45 双 盲 实 验 结 果 苯 丙 酮 尿 症 质 谱 检 测 结 果 : 2011 年 底 至 2012 年 底, 华 大 健 康 与 多 家 医 院 合 作, 对 新 生 儿 干 血 片 样 本 进 行 临 床 双 盲 测 试, 共 检 测 样 本 10280 例, 检 测 结 果 与 医 院 反 馈 结 果 对 比 如 下 : 图 3 质 谱 检 测 阳 性 样 本 : 苯 丙 氨 酸 信 号 强 度 LC-MS/MS 阳 性 阴 性 传 统 荧 光 免 疫 方 法 总 计 阳 性 阴 性 87 87 10193 10193 苯 丙 氨 酸 苯 丙 氨 酸 内 标 酪 氨 酸 酪 氨 酸 内 标 高, 酪 氨 酸 信 号 强 度 低, 软 件 分 析 此 样 本 苯 丙 氨 酸 浓 度 为 683.41μM, 苯 丙 氨 酸 与 酪 氨 酸 比 值 为 6.23,2 项 指 标 均 不 在 正 常 范 围 内, 判 断 为 苯 丙 酮 尿 症 疑 似 阳 性 样 本 总 计 87 10193 10280 表 1 医 院 荧 光 免 疫 方 法 和 华 大 健 康 LC-MS/MS 筛 查 苯 丙 酮 尿 症 的 结 果 比 较 枫 糖 尿 病 质 谱 检 测 结 果 : 华 大 健 康 检 测 的 10280 份 样 本 中 有 87 份 质 谱 检 测 阳 性 结 果, 采 用 传 统 方 法 筛 查 并 经 临 床 确 认 后 证 实 确 为 PKU 阳 性 样 本 基 于 LC-MS/MS 的 阳 性 样 本 的 检 出 率 为 100% 图 4 正 常 样 本 : 缬 氨 酸 信 号 强 度 正 常, 亮 氨 酸 缬 氨 酸 亮 氨 酸 缬 氨 酸 内 标 亮 氨 酸 内 标 信 号 强 度 正 常, 软 件 分 析 正 常 样 本 缬 氨 酸 浓 度 范 围 为 64.3~153μM, 亮 氨 酸 浓 度 范 围 为 64.63~193μ M
缬 氨 酸 缬 氨 酸 内 标 亮 氨 酸 亮 氨 酸 内 标 图 5 质 谱 检 测 阳 性 样 本 : 缬 氨 酸 信 号 强 度 高, 亮 氨 酸 信 号 强 度 高, 软 件 分 析 此 样 本 缬 氨 酸 浓 度 为 425.8μM, 亮 氨 酸 浓 度 为 736.5μM,2 项 指 标 均 不 在 正 常 范 围 内, 判 断 为 枫 糖 尿 病 疑 似 阳 性 样 本 图 7 母 方 基 因 检 测 结 果 :ACADVL: p.asp405gly; GAC->GGC 极 长 链 酰 基 辅 酶 A 脱 氢 酶 缺 乏 症 基 因 检 测 结 果 : 基 因 检 测 一 对 夫 妇 生 育 一 个 极 长 链 酰 基 辅 酶 A 脱 氢 酶 缺 乏 症 的 患 儿 ( 已 过 世, 未 留 任 何 组 织 及 血 样 ) 现 有 再 次 生 育 的 需 求 本 病 属 常 染 色 体 隐 性 遗 传, 致 病 基 因 为 ACADVL, 编 码 极 长 链 酰 基 辅 酶 A 脱 氢 酶, 位 于 17p13.1, 基 因 全 长 5433bp, 包 含 20 个 外 显 子 对 患 儿 父 母 做 ACADVL 基 因 检 测, 覆 盖 所 有 编 码 区 结 果 表 明 : 父 母 双 方 都 是 致 病 基 因 ACADVL 突 变 携 带 者, 可 以 通 过 产 前 诊 断 或 者 PGD( 植 入 前 遗 传 学 诊 断 ) 指 导, 植 入 没 基 因 突 变 的 胚 胎 细 胞 进 行 再 育, 达 到 优 育 的 目 的 基 因 检 测 结 果 临 床 应 用 流 程 早 发 现 早 确 诊 早 治 疗 ( 受 众 人 群 : 所 有 新 生 儿 ) 知 情 同 意 新 生 儿 足 跟 血 采 集 43 种 遗 传 代 谢 病 质 谱 检 测 阴 性 结 果, 随 诊 程 序 阳 性 结 果 二 次 质 谱 检 测 ( 华 大 健 康 ) 临 床 生 化 实 验 室 检 测 及 治 疗 ( 医 疗 机 构 ) 图 6 父 方 基 因 检 测 结 果 :ACADVL:c.68delG (p.arg23argfsx38) 确 诊 阳 性 结 果 华 大 健 康 基 因 检 测
预 防 ( 受 众 人 群 : 婚 前 孕 前 产 前 夫 妇 ) 华 大 健 康 资 质 遗 传 咨 询 后 父 母 基 因 检 测 生 育 过 一 个 患 遗 传 代 谢 病 的 孩 子 或 有 病 史 产 前 基 因 检 测 预 测 疾 病 风 险 指 导 生 育 夫 妻 双 方 无 病 史 孕 前 产 前 遗 传 疾 病 筛 查 其 他 检 测 及 在 研 项 目 人 体 营 养 素 检 测 方 向 包 括 : 维 生 素 D 42 种 氨 基 酸 检 测 叶 酸 检 测 激 素 检 测 微 量 元 素 检 测 维 生 素 A 和 E 检 测 有 机 酸 检 测 肿 瘤 标 志 物 研 究 妊 娠 糖 尿 病 高 血 压 标 记 物 研 究 肺 动 脉 高 压 症 标 记 物 研 究 卵 磷 脂 及 其 衍 生 物 检 测 孕 前 产 前 遗 传 代 谢 病 检 测