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基于MS/MS和UP-MMCA的新生儿甲基丙二酸血症二阶筛查新方法构建与临床应用研究

批准号:
82101824
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
王旭东
依托单位:
学科分类:
生殖系统/围生医学/新生儿疾病研究新技术与新方法
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
王旭东

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
甲基丙二酸血症(MMA)是我国常见的严重威胁新生儿生命健康的有机酸血症代谢病。目前的串联质谱筛查(MS/MS)存在假阳性率高且易漏诊,高通量且低成本的基因筛查方法对于新生儿MMA精准治疗具有重要意义。我们前期实验显示基于通用引物的多重熔解曲线分析(UP-MMCA)可以解决多重实时PCR基因分型的技术瓶颈,满足新生儿代谢病基因筛查需求。本项目拟构建基于UP-MMCA的快速准确、经济高效、高通量的新生儿MMA基因筛查新技术,可同时检测MMACHC和MMUT基因30种突变。然后将上述基因筛查方法与MS/MS筛查联合构建经济高效的新生儿MMA二阶筛查新策略,并通过“决策分析”模型,对比三种筛查策略(未筛查,常规筛查,本项目筛查方法)的成本效益,从卫生经济学角度阐明基于MS/MS和UP-MMCA的二阶筛查新方法用于新生儿MMA疾病筛查的优势。本项目有望为我国新生儿代谢病二阶筛查提供方法学与实践参考。
英文摘要
Methylmalonic acidemia (MMA) is a common inborn error of organic acid metabolism that seriously threaten newborn's health and lives in China. The tandem mass spectrometry (MS/MS) has been widely used to screen for metabolic disorders in neonates, but with a high false positive rate. Therefore, a high-throughput and low-cost genetic screening assay is of great significance for the precise treatment of MMA. The preliminary experiments proved that the universal primers-based multiplex melting curve analysis (UP-MMCA) can well meet the needs of genetic screening for neonatal metabolic diseases. In this study, we will develop a novel UP-MMCA-based MMA genetic screening assay with low-cost and high-throughput, which can simultaneously detect 30 mutations in MMACHC gene and MMUT gene. Then we combine this with MS/MS screening assay to develop a cost-effective second-tier screening strategy, as well as perform the cost-effectiveness analysis for this clinical study. The study could be expected to provide a methodological reference for the second-tier screening for neonatal metabolic disorders in China.
甲基丙二酸血症(MMA)是我国常见的严重威胁新生儿生命健康的有机酸血症代谢病。目前的串联质谱筛查(MS/MS)存在假阳性率高且易漏诊,高通量且低成本的基因筛查方法对于新生儿MMA精准治疗具有重要意义。在本研究中,通过对中国地区新生儿甲基丙二酸血症基因突变谱分析,申请人基于实时荧光PCR平台,综合运用位点特异性引物扩增、通用引物扩增、不对称PCR技术和熔解曲线分析等设计策略,构建一种快速准确、经济高效、高通量的新生儿甲基丙二酸血症基因筛查方法,其可在三个PCR反应管中对MMACHC和MMUT两个基因的31种基因突变进行同时筛查。该新生儿MMA基因筛查体系为均相实时PCR检测,无需PCR后操作处理,可实现2.5小时内获得即可获得待见样本的基因型信息,其稳定检测低至50 pg人类基因组DNA,可以满足临床不同来源临床样本(如外周血、唾液、口腔拭子、脐血、羊水、干血斑等)的检测需求。此外,该基因筛查体系的分析性能评估和临床评估结果显示其具有良好的灵敏度、特异性、准确性和临床适用性。与目前常用的新生儿基因筛查技术(如高通量测序技术)相比,本研究建立的新生儿MMA基因筛查方法具有以下优势:(1)在普通96孔实时荧光PCR仪可同时检测30个样本,并且数台普通PCR仪与实时荧光PCR仪结合使用,可以大大提高检测通量,满足新生儿疾病筛查需求;(2)操作简便,加入基因组DNA进行PCR扩增和熔解曲线分析便可,无需PCR后处理等步骤,有效提高筛查效率;(3)MS/MS和基因筛查联合的新生儿MMA筛查可以有效提高MMA的阳性预测值,提高筛查结果准确性,减少不必要的召回复查及二次采血。因此其有望成为一种操作简便、高灵敏度、高特异性、成本低廉的新生儿MMA基因筛查方法。该项目的完成,不仅为甲基丙二酸血症的筛查和诊断提供有效的检测手段,而且为新生儿遗传代谢疾病提供一种经济高效的二阶筛查新策略。
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