代謝產物串聯質譜儀分析
MS/MS analysis,Tandem Mass
新生兒篩檢方法是利用「Tandem Mass串聯質譜儀」分析技術測定濾紙血片檢體中多種胺基酸,有機酸及脂肪酸代謝產物濃度,當某偵測物質濃度高於標準時,需進一步複查。 濃度若有明顯偏高之現象,應先確定個案是否已有臨床症狀。有症狀者須立即至確認醫院(醫學中心)採集複檢血片檢體後立刻治療,之後再進行確認診斷工作。

無症狀者則待確認診斷後再決定是否治療。陽性個案可能因為肝功能不良或肝臟成熟較慢而造成暫時性的濃度上升,或是由於先天代謝的酵素缺乏而導致。因此需要進一步確認診斷。

確認診斷除了小兒專科醫師的臨床評估之外,實驗室的確認方法為按疾病分析血糖,血液酸鹼值,血氨值,血液中相關胺基酸及脂肪酸的含量,尿液中相關代謝產物的含量,必要時可測定表皮細胞中相關酵素活性以確認診斷。

這些先天代謝異常疾病泛指一群遺傳性疾病,由於基因缺陷而造成正常的代謝功能受阻。雖然每種疾病的發生率極低,但是因為種類繁多,因此總發生率並不像想像中的低。唯有依靠臨床醫師提高警覺及早診斷,或經由普遍性新生兒篩檢偵測出可能的患者,患兒才有機會得到適當的治療。此類疾病通常在出生後會有一段無症狀的時間,之後會出現急性症狀(如嘔吐、昏迷、肝衰竭)或其他症狀。新生兒期需注意的症狀包括嗜睡,昏迷,打嗝,呼吸暫停,抽蓄,角弓反張,呼吸窘迫,低張力,吸吮力差,嚴重黃疸,胎兒水腫,心臟衰竭等。

治療原則主要在於及時有效阻止毒素的繼續產生,即時有效移除有毒物質,並以特殊飲食與特殊藥物控制毒性物質的再產生。長期照護原則與新生兒期類似,需注意避免急性症狀的產生,尤其在某些狀況如嚴重感染、腹瀉,造成嬰兒未進食時會加重病情,一旦發生須立刻治療。並使用飲食治療,嚴格限制會造成代謝異常的食物如胺基酸或脂肪酸的攝取,因此需要在醫師或營養師的指示下,食用少量一般嬰兒奶粉奶粉,並配合特殊配方奶粉補充身體所必須的胺基酸以維持正常的成長及生理功能。患者接受飲食控制治療後,需定期監偵生長發育,智力發展,血中相關胺基酸濃度,尿中相關代謝產物濃度,以確認飲食控制是否合宜。若能早期發現早期治療,則可避免兒童終身智能或身體殘障、生長發育遲滯、甚至死亡等後遺症的產生。

脂肪酸代謝異常疾病之疾病簡介:
(1)中鏈脂肪酸去氫酵素缺乏症(Medium-chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency)
(偵測物質:acylcarnitines)
脂肪酸是人體重要的能量來源。脂肪酸氧化障礙,會導致能量不足及代謝中毒產生腦病變、心肌病變、及肌肉病變等症狀。中鏈脂肪酸去氫酵素缺乏症在歐美是一種很常見的疾病,患者可能於嬰兒期或新生兒期產生類似雷氏症候群之症狀,常常導致死亡。如果能早期診斷,可有效防止腦病變的發生。

(2)短鏈脂肪酸去氫酵素缺乏症(Short-chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency)
(偵測物質:C4 carnitines)
短鏈脂肪酸代謝異常的臨床表現多樣化,可包含腦病變及代謝異常,診斷相當不容易。近來一些大規模的篩檢工作指出這種疾病的發生率可能比想像中的高。

(3)長鏈脂肪酸代謝異常(Disorders of long-chain fatty acid oxidation)
(偵測物質:acylcarnitines)
我們從食物中攝取的大多是長鏈脂肪酸。長鏈脂肪酸代謝異常是一群複雜的疾病。患者除了有高血氨、低血糖等臨床表現外,一般會發生較明顯的心肌病變。患者如果改食用中鏈脂肪酸,病情即會改善。

(4)卡尼丁(肉鹼)吸收障礙(Carnitine transporter defect)
(偵測物質:acylcarnitines)
卡尼丁負責將脂肪酸運送到粒腺體,以進行氧化產生能量。卡尼丁缺乏症患者在一歲以前會發生高血氨性腦病變,一歲以後發生心肌病變。只要能早期診斷,定時服用卡尼丁即可痊癒。我們曾將一位瀕臨換心的小病人拯救回來。

(5)卡尼丁結合酵素缺乏(Carnitine palmitoyl transferase deficiencies)
(偵測物質:acylcarnitines)
卡尼丁無法和脂肪酸結合,或結合後無法分離。患者常以肌肉病變為主要臨床表現。除了肌肉無力外,在運動後可能產生肌肉溶解,肌肉疼痛、及血尿,甚至導致腎衰竭。

(6)卡尼丁穿透障礙(Carnitine tanslocase deficiencycies)
(偵測物質:acylcarnitines)
結合了脂肪酸的卡尼丁無法進入粒腺體。患者的典型臨床表現為新生兒期高血氨,低血糖、心律不整及心肌病變,為一種很嚴重的疾病。

蛋白質(有機酸)代謝異常疾病之疾病簡介:
(7)丙酸血症(propionic acidemia)
(偵測物質:C3-carnitine)
丙酸血症是蛋白質分解途徑障礙所引起的症病,患者會有進食不良、嘔吐、呼吸急促、昏迷等症狀,血液分析則呈現重度酸血症,可伴隨高血氨症發生。丙酸血症是有機酸血症中較嚴重的一型,通常發病時間很早,若不能及時診斷常常很快會死亡。

(8)甲基丙二酸血症(Methylmalonic acidemia)
(偵測物質:C3-carnitine)
甲基丙二酸血症是有機酸血症中最常見的一種,患者初次發病的時間從幾天大到幾個月都有。晚發型的患者雖然病情較輕,但是由於診斷困難,開始治療時常常已經發生腦部傷害。患者對維生素B12有反應時治療較為簡單,但是早期診斷早期治療才能達到好的效果。

(9)異戊酸血症(Isovaleic acidemia)
(偵測物質:C5-carnitine)
這是酸血中的一種,患者可能在新生兒期發病,也可能較晚才產生症狀。治療上可使用特殊的奶粉及添加甘胺酸,效果很好。

(10)戊二酸血症(Glutaric academias)
(偵測物質:C5DC-carnitine)
戊二酸血症可分為兩型。第一型主要以神經學症狀為主要表現,以往在腦性麻痺的患者中曾發現此種病例。第二型則是一種很嚴重的代謝疾病,治療也很困難。對新生兒篩檢早期偵測的個案,目前正在開發治療之技術,不過其成效還要一段時間才有辦法評估。

(11)3-hydroxy-3-methylglutaric aciduria)
(偵測物質:C5OH-carnitine)
這是白胺酸(leucine)代謝過程障礙的疾病之一。臨床表現相當特別,可產生嚴重的高血氨,可高達1000 mmol/L以上。

蛋白質(胺基酸)代謝異常疾病之疾病簡介:
(12)楓糖尿症(Maple syrup urine disease)
(偵測物質:Leucine/Isoleucine/Valine)
楓糖尿症是一種支鏈胺基酸代謝不良所引起的疾病。患嬰生長不良,有陣發性腦病變及酸中毒等症狀。

(13)瓜胺酸血症(Citrullinemia)
(偵測物質:citrulline)
因瓜胺酸無法被正常代謝所引起。瓜胺酸是尿素循環中的一個胺基酸。瓜胺酸代謝不良導致尿素循環功能障礙而引發高血氨。臨床表現可分新生兒型及成人型兩種,新生兒型患者發病時呈現高血氨昏迷,可能因診斷時間過晚,救治不及而死亡。成人型屬再發性高血氨症。

(14)酪胺酸血症(Tyrosinemia)
(偵測物質:tyrosine)
酪胺酸血症的臨床表現主要在肝臟及腎臟。患者會發生肝功能異常、黃疸,以及慢性腎衰竭。以往的治療效果不太好,不過最近已經有一些新的藥物在使用。

(15)Argininosuccinic acidemia
(偵測物質:citrulline)
這是類似瓜胺酸血症的一種先天代謝異常疾病,因尿素循環功能障礙而引發高血氨,其治療並不困難,可使用一些特殊的藥物,所以先決條件是要有正確的診斷。

(16)非酮性高甘胺酸血症(Non-ketotic hyperglycinemia)
(偵測物質:glycine)
甘胺酸除了構成蛋白質外,也是腦部的一種神經傳導物質。甘胺酸濃度昇高時,會刺激大腦產生嚴重的抽筋,並抑制腦幹而導致呼吸停止。這是一種很嚴重的疾病,治療效果並不好。新生兒血液中甘胺酸濃度變化大,也增加了診斷的困難。然而為了避免下一胎發生同樣的狀況,還是需要有正確的診斷。

(17)精胺酸血症(Argininemia)
(偵測物質:arginine)
這也是尿素循環障礙的一種疾病,但是常常以神經學症狀為主要表現,新生兒篩檢或可偵測出此種疾病。

(18)Hyperammonemia, Hyperornithinemia, homocitrullinuria syndrome
(偵測物質:ornithine)
一種很特別的先天代謝異常疾病,新生兒篩檢或可偵測出來。臨床表現以高血氨最為明顯。

(19)苯酮尿症(phenylketonuria)、高胱酸尿症(Homocystinuria)
(偵測物質:phenylalanine及methionine)及其他
苯酮尿症及高胱酸尿症是目前已有的檢驗項目,但是目前的檢驗方法是一種半定量法,偽陽性較高約為0.5~1%。串聯質譜儀篩檢是一種全定量法,可大大減低偽陽性,減少父母親無必要的緊張,並節省時間與精神。