二级新生儿筛查测试--提高最伟大的公共卫生成就之一的特异性

希瑟-布朗

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新生儿筛查测试

新生儿遗传性疾病筛查被誉为21世纪第一个十年的十大公共卫生成就之一。1

自从罗伯特-格思里博士首次用细菌抑制法对新生儿进行苯丙酮尿症（PKU）筛查以来，预先识别有可能患上内分泌、血液和代谢疾病的新生儿的能力已经极大地改善或挽救了成千上万的生命（并为医疗系统节省了数百万美元）。今天，国家新生儿筛查项目的积极影响是无可争议的。

就像Guthrie博士的PKU测试一样，所有新生儿筛查测试的主要目标是在新生儿出生后不久迅速而廉价地筛查整个服务人群。这些测试是筛查性测试，必须有很高的诊断灵敏度，以避免漏掉那些确实患有疾病的婴儿。为了追求尽可能高的灵敏度，一些初级新生儿筛查测试的诊断特异性不尽如人意，导致一定数量的假阳性测试结果（被确定为有患某种疾病风险的婴儿，最终却发现没有患这种疾病）。这是新生儿筛查界有意识的决定，因为错过诊断的危害远远超过产生 "假警报 "所带来的潜在危害。

图1. 当有第二层筛查测试时，新生儿筛查决策树的例子。在一级筛查中呈阳性的样品会被反射到具有更高诊断特异性的二级筛查（通常基于LC-MS/MS）。这些测试的目的是提供关于样本的额外信息，使实验室能够对疾病的风险做出更准确的判断，这应该消除对未受影响的婴儿的不必要的随访。

不管怎么说，假阳性检测结果确实造成了伤害，如父母的焦虑2和不需要的医疗检查，以及随之而来的费用。因此，新生儿筛查界试图将其产生的假阳性测试结果的数量降到最低。这样做的一个方法是提供第二级新生儿筛查测试，适用于初级新生儿筛查产生的所有阳性测试（图1）。一级筛查测试可以是基于质谱的流动注射分析（FIA-MS/MS）系统，但它也可以是免疫分析，或其他技术平台。二级检测是在一个或多个新的磁盘上进行的额外检测，这些磁盘是从初级干血点样本上打下来的（换句话说，不需要从婴儿身上提取新的样本）。

许多初级筛选测试具有很高的阳性预测值，即使不使用第二层测试。对于这些分析物来说，在实验室参考范围之外的筛查结果很可能表明目标疾病的存在。然而，对于其他几种情况，初筛的阳性结果与较低程度的信心有关。对于这些分析物或条件，有一种合理的可能性，即筛查的阳性结果最终将不会导致疾病诊断。那些适合添加第二层测试的筛选测试通常是那些诊断或分析特异性较低的测试，因为异常结果与一些非目标疾病或良性状况有关，或者因为初级筛选平台无法将目标分析物与各种干扰物区分开来。

有分析干扰的测试的一个例子是用FIA-MS/MS检测异杆菌白氨酸种类。由于缺乏对亮氨酸、异亮氨酸和异亮氨酸的液相色谱分离，以及同位素干扰羟脯氨酸，意味着 "亮氨酸 "升高的结果并不总是等同于枫糖浆尿病的诊断（一种遗传性代谢疾病，是唯一已知的异亮氨酸升高的原因）。在这种情况下，理想的第二层测试是基于分离的技术，它可以解析和量化血样中的所有等价亮氨酸种类。如果异亮氨酸检测不出来，而且其他支链氨基酸的浓度在第二级检测中也不明显，就有可能排除MSUD的风险，也就没有必要再进行血浆氨基酸和尿液有机酸分析。

由于诊断特异性低而导致阳性预测值低的一个例子是在丙酸或甲基丙二酸血症的初筛试验中发现丙酰肉碱升高。在严重缺乏维生素B12的母亲所生的婴儿中也可以发现本体肉碱升高。当通过干血点筛查发现本体肉碱升高时，通过LC-MS/MS3对血点中的有机酸进行第二层测量，可以迅速发现代谢物模式是否提示新生儿患病（以及在这种情况下，两种疾病中哪一种更有可能），或母亲的维生素缺乏。在过去，对血点丙氨酸升高的调查会引发一连串的后续事件，包括召回婴儿进行更多的测试，这对家庭来说是可以理解的，对服务提供者来说是资源的消耗。

在先天性肾上腺增生症（CAH）的筛查中，以荧光为基础的干血点17-羟孕酮（17-OHP）的免疫测定就是一个分析和诊断特异性都导致高假阳性率的例子。早产、低出生体重和新生儿窘迫都与17-OHP以及一系列其他结构相关的类固醇激素的暂时性升高有关，其中一些可能与免疫测定抗体发生交叉反应。通过LC-MS/MS对肾上腺类固醇进行分析，可以将17-OHP与其他与CAH无关的激素区分开来。它还可以对皮质醇、雄烯二酮、11-和21-脱氧皮质醇进行多重定量，如果将其合并到比率计算中，可以更有把握地预测17-OHP的升高是否真的与CAH有关，或者，是否存在其他良性疾病，而不需要进行跟踪。

对明尼苏达州梅奥诊所四年的筛查数据进行的回顾性分析表明，在基于初级免疫测定的17-OHP筛查之后，引入肾上腺类固醇的二级测试只产生了211个转诊病例，诊所和实验室的总成本刚刚超过27万美元。如果没有第二层测试，多达2712个病例将需要随访，估计费用为230万美元。引入基于LC-MS/MS的二级测试意味着调查未受影响的婴儿所花的钱从每一个活产的8美元减少到只有80美分。鉴于目前明尼苏达州的新生儿筛查成本估计为每例101美元，5这意味着巨大的效率节省。这些节省的费用可以重新投入到未来的筛查扩展中。

资源。

    1. 十大公共卫生成就--美国，2001-2010。
    2. Schmidt, J.L. et al. The impact of false-positive newborn screening results on families: a qualitative study.doi: 10.1038/gim.2011.5.Genet Med.J an;14(1):76-80.2012.
    3. Monostori, P. et al. 同时测定干血点中的3-羟基丙酸、甲基丙二酸和甲基柠檬酸。二级LC-MS/MS检测，用于新生儿筛查丙酸血症、甲基丙二酸血症和合并再甲基化疾病。PLoS ONE.Sept;12(9). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0184897.2017.
    4. Matern, D. 等. 通过实施基于MS/MS的二级测试，减少新生儿筛查的假阳性率。梅奥诊所的经验。 JIMD.Aug;30(4):585-592.2007.
    5. 国家新生儿筛查和全球资源中心 ：https://genes-r-us.uthscsa.edu/resources/consumer/statemap.htm。2014年11月3日。

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