质谱法在新生儿筛查中的历史作用
从格思里测试到独特的技术合作
遗传性代谢疾病的新生儿筛查可以追溯到20世纪60年代初,当时纽约水牛城的罗伯特-格思里博士开发了第一个苯丙酮尿症(或PKU)筛查测试,这是一种患者无法代谢氨基酸苯丙氨酸的代谢性疾病。所谓的 "格思里测试 "简单、便宜,并且能够在致命疾病发生之前筛查整个新生儿群体。
Guthrie测试 "的这些属性已经成为所有新生儿筛查(NBS)测试的标志。部分是由于这些所需的属性,自1990年代中期以来,串联四极杆质谱法已成功应用于新生儿筛查领域。
沃特世公司在基于质谱技术的新生儿筛查的历史中扮演了一定的角色。1994年底,Mike Morris博士开始与杜克大学的David Millington博士和Donald Chace博士合作,他们一直在尝试用快速原子轰击(FAB)质谱法测量氨基酸和酰基肉碱。
米林顿博士受到一位临床医生(查尔斯-"查理"-罗博士)的启发,他讲述了一个被革命性的治疗干预措施从濒临死亡中拯救出来的孩子。正是他将质谱法应用于酰基肉碱分析,导致了第一个用质谱法进行的一线诊断测试,即分析干血点,以筛查新生儿的脂肪酸和支链氨基酸分解的遗传性疾病。(顺便说一下,米林顿博士的职业生涯开始于Micromass有限公司,这家位于英国的质谱公司于1997年被沃特世公司收购)。
2002年,Chace博士因其在不明死因婴儿的酰基肉碱测量方面的工作而被授予美国临床化学协会(AACC)Sigi Ziering奖,以表彰其在《临床化学》杂志上发表的杰出贡献。米林顿博士因其研究获得了许多奖项,包括2006年的国际新生儿筛查协会(ISNS)罗伯特-格思里奖和2015年的首届MSACL临床质谱杰出贡献奖。
在美国,将新生儿筛查扩大到包括34种遗传性疾病的统一小组是如此成功,以至于美国疾病控制和预防中心将其称为21世纪第一个十年的十大公共卫生成就之一。新生儿筛查的扩展只能通过质谱技术来实现,因为该技术提供了一种相对简单、快速和廉价的方法,可以在一次分析中筛查如此大范围的先天性代谢疾病。
新生儿遗传性代谢疾病筛查的分析方面需要特殊的数据还原软件。莫里斯博士首先认识到这一需求,因此在VG生物技术公司开发了NeoLynx应用管理器。这个软件模块是在与当时该领域的思想领袖密切互动下开发的,包括杜克大学(北卡罗来纳州达勒姆)、NeoGen(宾夕法尼亚州匹兹堡)、儿童健康研究所(英国伦敦)和费萨尔国王专科医院(沙特阿拉伯利雅得)。2001年,NeoLynx获得了美国食品和药物管理局的上市许可--这是沃特世公司在基于质谱的临床诊断方面取得的一长串第一。
质谱法在新生儿筛查中的应用迅速加快。第一个包含该技术的新生儿筛查项目于1997年初在澳大利亚悉尼的Westmead上线。随后,美国的新生儿筛查项目于1998年在新英格兰(波士顿)和北卡罗来纳(罗利)迅速扩大--这三个实验室都使用了沃特世串联四极杆质谱技术。
今天,基于质谱的30多种遗传性代谢疾病的新生儿筛查测试,在大部分发达国家都被强制要求进行,并且在亚洲国家正经历快速增长。
它已迅速成为这一非常重要的公共卫生功能的衡量标准。
2004年,加利福尼亚州正准备扩大其新生儿筛查计划,以包括质谱分析法。由于该州的地理面积和庞大的新生儿人口,决定为全州的多个实验室配备仪器。为了保持多个地点筛查结果的一致性,该州决定实施基于试剂盒的方法,并选择与珀金埃尔默公司合作,该公司是当时美国市场上唯一拥有新生儿筛查试剂盒的公司。
只是有一个问题。 加利福尼亚州的公共卫生实验室领导人更愿意与沃特世的质谱产品合作。他们向两家公司提出挑战,要求他们合作为市场提供解决方案。因此,Waters和珀金埃尔默之间12年多的全球合作关系诞生了。
在这12年中,全球已有数百个Waters质谱系统被安装在NBS实验室中,数以千计的婴儿因新生儿筛查而对其生命产生了积极影响。沃特世公司很荣幸能在这项对许多年轻生命产生了积极影响的活动中发挥作用。
参考文献
- 特别章节。新陈代谢与神经功能 - 查尔斯-罗 - 荣誉特刊。 Neuroscience Letters 637.(2017) 1-3.
- 十大公共卫生成就-美国,2001-2010。发病率和死亡率周报(MMWR)。2011年5月20日;60(19);619-623。
以前关于基于质谱技术的新生儿筛查的博文。