先天性肾上腺皮质增生症(congenital adrenal hyperplasia,CAH)是一种由肾上腺皮质激素合成过程中所需酶缺陷引起的常染色体隐性遗传病[1]。按照酶缺陷类型的不同,可分为21-羟化酶缺乏症(21-hydroxylase deficiency,21-OHD)、11β羟化酶缺乏症(11 beta hydroxylase deficiency,11β-OHD)、3β羟类固醇脱氢酶缺乏症(3 beta hydroxysteroid dehydrogenase deficiency,3β-HSD)、17α-羟化酶缺乏症(17alpha-hydroxylase deficiency,17α-OHD)、20,22-碳链酶缺乏症、类固醇激素急性调节蛋白(steroid hormone acute regulatory protein,StAR)缺陷症及17β-羟类固醇脱氢酶(17 beta-hydroxysteroid dehydrogenase,17β-HSD)缺陷症等。其中21-OHD最常见,约占CAH的90%~95%;11β-OHD次之,占5%~8%;3β-HSD,约占<1%;其他类型罕见[2,3]。
新生儿CAH筛查以21-OHD类型为主,本病由基因突变导致酶缺陷,继而引起皮质醇激素合成不足,经下丘脑-垂体-肾上腺轴反馈调节,促使垂体分泌的促肾上腺皮质激素(adrenocorticotropic hormone,ACTH)增加,致使肾上腺皮质增生,可引起皮质醇前体物质分泌过多而出现一系列临床症状,临床以血清17α-OH孕酮升高为典型特征。CAH在活产新生儿中发病率约为1/10 000~1/20 000,通过新生儿筛查,及早发现患儿并及时治疗,尽可能预防肾上腺皮质危象的发生,可避免患儿脑损伤或死亡的发生,防止女性患儿由于雄激素分泌增加而引起外生殖器男性化造成的性别误判,进而预防性激素分泌异常可能带来的心理、生理发育障碍[4,5,6,7]。
全国多个省份已经将CAH列入新生儿疾病筛查常规项目,但不同实验室在检测方法、筛查流程及诊断等检测技术及管理方面还存在差异,标准不一。为规范新生儿CAH实验室检测技术与管理,国家卫建委临床检验中心新生儿遗传代谢病筛查室间质评委员会组织专家,经过多轮讨论,达成以下共识。
通过新生儿CAH筛查,早期发现CAH患儿,对患儿进行及时干预治疗,实现对CAH出生缺陷的防控。
出生72 h后、充分哺乳8次以上的新生儿。
新生儿CAH筛查实验室应符合《医疗机构管理条例》、《医疗机构临床实验室管理办法》和《医疗技术临床应用管理办法》的相关要求,以规范实验室管理,保障检验质量和实验室生物安全,保证临床诊断和治疗科学性、合理性[10,11,12]。此外,作为筛查及诊断实验室还应达到以下要求。
新生儿CAH筛查实验室所在医疗机构资质、技术人员资质以及实验室的设置应符合《新生儿疾病筛查技术规范》(2010)的要求[8]。
新生儿CAH诊断实验室在实验室人员设置、工作区域及仪器配置、数据解读、质量控制等方面应遵从《医疗机构临床基因扩增检验实验室管理办法》的相关规定[13]。
CAH筛查主要的方法有ELISA、时间分辨荧光免疫分析法(time-resolved fluoroimmunoassay,TRFIA)及液相质谱-串联质谱法(liquid phase mass spectrometry-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)等。新生儿CAH一级筛查常用方法为TRFIA,此方法具有较高的特异度与灵敏度的优点。新生儿CAH二级筛查常用方法为LC-MS/MS法筛查。
采用固相二抗抗原竞争法,固相上带有第二抗体,血片中17α-OHP与示踪物Eu+标记17α-OHP共同竞争第一抗体结合,形成的抗原-抗体复合物,同时被固相第二抗体结合,在微孔表面形成二抗-一抗-抗原-Eu复合物。经洗涤除去剩余Eu+标记17α-OHP,加入增强剂,分离结合在固相上的Eu+,并与其形成强荧光螯合物,然后进行测定,标本中17α-OHP浓度与荧光强度呈反比。
按照各商品化试剂盒说明书完成。
CAH二级筛查采用LC-MS/MS技术,用含内标d8-17羟基孕酮(d8-17-hydoxy progesterone,d8-17OHP)和d2-皮质醇的萃取液将血斑中的17α-OHP、11-脱氧皮质醇、21-脱氧皮质醇、皮质醇和雄烯二酮洗脱出来,经过高效液相色谱柱进行分离后,进入质谱采用多反应监测模式进行数据采集,完成各个检测物的定量[9]。
尚无商品化试剂盒。实验室采用LC-MS/MS技术进行CAH筛查时,宜采用内标法,根据内标的浓度定量分析目标物的浓度。同时所采用设备应满足基本的性能要求,液相分离部分:宜采用dC183 μm,2.1 mm×20 mm IS色谱柱与C18 4.0 mm×2.0 mm ODS预色谱柱进行色谱分离后再进入质谱进行检测;质谱检查部分:毛细管电压3.5 kV,离子源温度120 ℃,去溶剂气温度300 ℃,真空压不低于-2.2×103 mbar。
筛查实验室应当对采用的检测系统的性能进行验证或确认,评估结果与操作说明书一致,才可以用于临床服务。
性能验证时需包含精密度、准确度、线性范围等评价指标;其中批内不精密度和批间不精密度应分别小于最大允许误差的1/4和1/3;评价准确度时符合标准的检测值通过率应≥80%,达到卫建委室间质评的基本要求;线性范围评价时,对线性回归方程Y=aX+b及相关系数R2的要求为,R2≥0.95,a在0.97~1.03范围内。评价方法参见美国CLSI关于精密度(EP15-A,EP5-A)、准确度(EP9-A2)、线性范围(EP6-P)、干扰实验(EP7-P)等的评价指南[14]。
实验室自建方法,临床应用前应进行方法确认,通过确认的方法才能用于筛查。方法确认的考核指标,应包括基质效应、干扰试验、线性、精密度、正确度、特异度和携带污染;在进行正确度评估时,应完成回收率、方法比较、仪器间比较等分析;考核标准参考检测程序的验证部分。
经过验证或确认的检验程序,其标准操作规程发生变化、仪器被重新组装、发生严重检测失败事件采取重大纠正措施后,检验程序需要重新完成方法学评估且结果达到要求、经实验室质量负责人确认后方能再次使用。
新生儿血17α-OHP浓度的参考区间值因出生体重、孕龄、检测方法以及检测平台而异。各筛查中心可根据本地筛查统计资料、检测方法及平台等制定合理的参考区间值,具体方法可参考美国临床实验室标准化委员会(CLSI)《关于临床实验室如何确定和建立生物参考区间的标准与指南》(2000)[15]。
基于自动免疫测定系统及配套新生儿17α-OHP测定试剂盒(时间分辨荧光分析法)测定新生儿足跟血17α-OHP浓度参考值,见表1,供参考。实验室在进行筛查实验时,仍需要对参考值进行验证,必要时自建。基于其他改良方法或平台进行筛查时,各筛查中心应根据本地筛查数据优化参考值的设定[16,17,18]。
新生儿17α-OHP浓度推荐参考值(全血)
新生儿17α-OHP浓度推荐参考值(全血)
出生体重(g) | 采血时间-出生后(d) | 正常值(nmol/L) | 可疑值(nmol/L) | 高度可疑值(nmol/L) |
---|---|---|---|---|
<1 000 | 0~19 | <200 | 200~300 | >300 |
20~29 | <100 | 100~200 | >200 | |
1 000~ 1 500 | 0~3 | <150 | 150~200 | >200 |
4~13 | <120 | 120~200 | >200 | |
14~19 | <80 | 80~200 | >200 | |
20~29 | <60 | 60~200 | >200 | |
1 500~ 2 000 | 0~3 | <80 | 80~150 | >150 |
4~13 | <60 | 60~150 | >150 | |
14~29 | <40 | 40~150 | >150 | |
2 000~2 500 | 0~1 | <60 | ≥60 | - |
2~3 | <50 | 50~125 | >125 | |
4~13 | <40 | 40~125 | >125 | |
≥14 | <30 | 30~90 | >90 | |
>2 500 | 0~1 | <60 | ≥60 | - |
2~3 | <40 | 40~90 | >90 | |
≥4 | <30 | 30~90 | >90 |
注:"-"示无此值
LC-MS/MS法CAH二级筛查尚无商品化试剂盒,筛查中心应参考实验室自建方法(laboratory developed tests, LDT)进行参考区间的设置[15,19,20]。参考区间的建立与评估应遵循以下步骤。
样品分析:收集足够数量的正常标本,至少一万份健康新生儿标本进行分析;针对不同时期新生儿(大于7 d、早产儿)所采集的标本,建议设立不同的样本组,分别建立检测指标浓度参考区间。
参考区间设置:推荐采用百分位数法建立的参考区间,以排除检测指标浓度值非正态分布的影响。百分位数范围98.0%~99.9%,具体取决于检测指标在疾病组和正常组分布的重叠情况。
参考区间验证:初次建立的参考区间需进行验证。可以同已发表的文献及其他实验室采用同样方法和仪器建立的参考区间进行比较;推荐通过室间质评能力测试计划来验证本实验室设立的检测指标参考区间的适宜性。
参考区间评估:检测指标参考区间应进行定期和持续的评估,根据假阳性率或数量,对参考区间进行调整。定期评估时可结合基因诊断和其他确诊实验的结果,以评价各检测指标参考区间的适宜性,必要时进行适当的调整。
初次筛查阳性的新生儿,需进一步确诊。以ELISA、TRFIA作为CAH一级筛查方法的,确诊时需补充生化检测,并最终进行基因诊断确诊;以LC-MS/MS为一级或二级筛查方法的,若筛查指标已包含类固醇激素,补充生化检测时可不再测同类指标,若筛查指标未包含类固醇激素,则应同时完成生化检测和基因诊断,以进行疾病确诊。
生化检查血液包括钠(Na)、钾(K)、血浆肾素活性(plasma renin activity,PRA)、醛固酮(aldosterone,AAldo)、17α-OHP、脱氧异雄酮(deoxyisoandrosterone,DHEA)、雄烯二酮、脱氧皮质酮(deoxycorticosterone,DOC)、孕酮及睾酮;尿液包括17-羟皮质类固醇(17-hydrocorticosteroid,17-OHCS)、17-酮类固醇(17-ketosterol,17-KS)和孕三酮[9,18]。各类型CAH生化特征见表2。
各类型CAH生化特征
各类型CAH生化特征
类型 | 血液 | 尿液 | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Na | K | PRA | Aldo | 17α-OHP | DHEA | DOC | T | 17-OHCS | 17-KS | 孕三酮 | ||
21-OHD | 失盐型 | D | I | IS | DS | IS | N、I | N、D | IS | D | IS | IS |
单纯男性化型 | N | N | N、I | N、I | IS | N、I | N、D | IS | D | IS | IS | |
11β-OHD | I | D | D | D | I | N、I | IS | I | I | IS | I | |
17α-OHD | I | D | D | N、D | D | DS | IS | D | D | D | IS | |
3β-HSD | D | I | I | D | N、I | I | N、D | D | D | D | N、I | |
CYP11A/StAR | D | I | I | D | D | D | D | D | D | D | D |
注:"N"示结果在参考值范围内;"D"和"I"分别示下降和上升;"IS"和DS"分别示显著上升和明显下降。CAH示先天性肾上腺皮质增生症,21-OHD示21-羟化酶缺乏症,11β-OHD示11β羟化酶缺乏症,17α-OHD示17α-羟化酶缺乏症,3β-HSD示3β羟类固醇脱氢酶缺乏症,CYP11A示细胞色素P450亚家族成员,StAR示类固醇激素急性调节蛋白,PRA示血浆肾素活性,Aldo示醛固酮,17α-OHP示17α-羟孕酮,DHEA示脱氧异雄酮,DOC示脱氧皮质酮,17-OHCS示17-羟皮质类固醇,17-KS示17-酮类固醇,T示睾酮
基因检测是CAH确诊的金标准。对于临床疑似而生化诊断困难者,或诊断不明已用糖皮质激素治疗者,通过基因分析有助确诊。针对基因的不同突变类型,需采用不同的检测方法。CAH患者,需先进行染色体核型检查,明确其性染色体,再进行基因检测。基因检测针对CAH不同亚型缺陷涉及的基因种类多,也存在不同基因突变类型,需采用不同的检测方法,见表3。
类型 | 致病基因 | 基因检测 | 疾病占比 | ||
---|---|---|---|---|---|
突变类型 | 占比 | 检测方法 | |||
21-OHD | CYP21A2 | 点突变 | 70% | 测序 | 90%~95% |
大片段缺失 | 20%~30% | MLPA | |||
自发突变 | 4%~5% | 测序+MLPA | |||
11β-OHD | CYP11B1 | 点突变 | 90% | 测序 | 5%~8% |
大片段缺失 | 5% | MLPA | |||
重排 | 5% | 探针杂交 | |||
3β-HSD | HSD3B2 | 点突变 | 95% | 测序 | 1% |
大片段缺失 | 2.5% | MLPA | |||
重排 | 2.5% | 探针杂交 | |||
17α-OHD | CYP17A1 | 点突变 | 94% | 测序 | 罕见 |
StAR | STAR | 点突变 | 97% | 测序 | 罕见 |
注:MLPA示多重连接探针扩增法,主要用于基因大片段缺失与重复的检测。CAH示先天性肾上腺皮质增生症,21-OHD示21-羟化酶缺乏症,11β-OHD示11β羟化酶缺乏症,17α-OHD示17α-羟化酶缺乏症,3β-HSD示3β羟类固醇脱氢酶缺乏症,StAR示类固醇激素急性调节蛋白
实验室应建立适当的质控规则以监控系统误差和随机误差:选择合适的质控品,做好质控记录,定期进行质控分析,失控时提出、实施纠正措施,并进行持续跟踪和监控;筛查实验室应参加卫健委临床检验中心组织的室间质量评价来评价本实验室检验能力,针对新生儿CAH筛查、诊断等不同环节加强质量控制(表4)[22,23];实验室质量控制指标应参考《新生儿遗传代谢病筛查质量指标共识》(2017)进行设置[24]。
新生儿CAH实验室检测技术质量控制
新生儿CAH实验室检测技术质量控制
实验环节 | ELISA/TRFIA法 | LC-MS/MS法 | 基因诊断 |
---|---|---|---|
检验前 | 出生后3~7 d采足跟血;血斑直径8 mm,正反两面均匀浸透,无污染,无渗血环;于2~8 ℃低温保存,同时对样本递送时间、温湿度、保存条件等指标进行监控 | 实验室自建方法在临床应用前应完成方法确认;确保样品和质控品保存条件适当且一致;同时对样本递送时间、温湿度等指标进行监控 | PCR试验进行严格分区操作;各区应有专用的手套、移液器等,不得交叉使用;定期进行DNA气溶胶污染检查,避免污染 |
检验中 | 开展室内质控和室间质评,确保检测结果的可靠性和稳定性 | 确保质控品和样本以同样的方法受测;实验室应建立自己的质控平均值和允许误差范围;开展实验室间比对,评估本实验室的检验能力 | 实行测序各环节的标准化管理,包括试剂方法的标准化、操作过程的标准化[25] |
检验后 | 合理解释报告,结果判读应考虑新生儿孕龄及体重的影响,降低假阳性率 | 建立每个检测指标的参考区间并定期评估;监控报告发放时间及报告不合格率;定期评估报告与临床或基因诊断结果的符合度;根据检测指标的多少合理、适度解释结果 | 二代测序结果的准确性及重现性应通过Sanger测序进行复核;新发突变应进行双亲的验证;结合MPLA和测序结果,合理、适度解释基因报告[26,27,28] |
注:CAH示先天性肾上腺皮质增生症,ELISA示酶联免疫吸附实验,TRFIA示时间分辨荧光免疫分析法,LC-MS/MS示液相质谱-串联质谱法,PCR示聚合酶链式反应,MPLA示多重连接依赖性探针扩增,DNA示脱氧核糖核酸
本共识旨在为CAH的新生儿筛查及诊断方法提供参考,通过在CAH高发地区开展产前健康教育、CAH筛查与确诊,以提高新生儿筛查的覆盖率,预防和降低CAH对患儿生理和心理造成的影响,提高人口素质。现行CAH新生儿疾病筛查技术仅能筛查出约70%患儿,因此建议有条件的单位开发更多筛查新技术,如串联质谱法筛查,以降低CAH筛查的假阳性,提高确诊率,提升CAH筛查效益。
余朝文 王明 袁召建(重庆医科大学附属儿童医院临床分子医学中心)执笔
参加本共识制定的单位及人员(按单位首字母排序):北京医院国家老年医学中心 卫生部临床检验中心/北京市临床检验工程技术研究中心(王治国、何法霖、王薇);重庆医科大学附属儿童医院临床分子医学中心(邹琳、余朝文、王明、袁召建);福建省新生儿疾病筛查中心(朱文斌);广东省梅州市新生儿疾病筛查中心(黄烁丹);广东省妇幼保健院、广东省新生儿遗传代谢病筛查中心(江剑辉);广西壮族自治区妇幼保健院(范歆);贵州省疾病预防控制中心妇幼保健所(张宏红);海南省妇幼保健院新生儿疾病筛查中心(王洁);湖北省妇幼保健院医学检验科(王维鹏);湖南省妇幼保健院(唐华);江苏省徐州市妇幼保健院(顾茂胜);山东省青岛市妇女儿童医院(李文杰);山东省青岛大学附属医院(刘世国);山东省妇幼保健院(周玉侠);陕西省妇幼保健院新生儿疾病筛查中心(强荣);上海市儿童医院新生儿疾病筛查中心(田国力);上海交通大学医学院附属新华医院(韩连书);四川省妇幼保健院新生儿疾病筛查中心(欧明才);云南省妇幼保健院(顾菀茜);浙江大学医学院附属儿童医院(曲一平、尚世强、黄新文、杨茹莱);浙江宁波市妇女儿童医院(陈意振);郑州大学第三附属医院(河南省妇幼保健院)新生儿疾病筛查中心(赵德华)
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突