1、(LC/MS 新生兒篩查)新生兒串聯質譜(LC/MS)遺傳代謝病篩查項目分析報告無錫*2016.4目錄1.新生兒遺傳代謝病概述12.新生兒出生缺陷的三級預防措施13.國內外新生兒篩查現狀23.1 國內法規和技術規范23.2 中國新生兒出生缺陷現狀33.3遺傳性代謝缺陷篩查與診斷方法43.3.1篩查技術53.3.2診斷方法53.4串聯質譜在新篩中的應用現狀53.4.1 國內現狀53.4.2 國外現狀64無錫地區開展新生兒串聯質譜的可行性分析64.1市場分析.64.1.1 新生兒串聯質譜收費情況1264.1.2 無錫(含江陰、宜興)常住與出生人口變化74.1.3 市場容量分析74.2競爭分析84.

2、2.1 試劑與儀器來源84.2.2 新篩競爭對手84.2.3標本來源94.3盈利計算94.4技術分析94.4.1 靶標可靠性104.4.2 技術成熟性104.4.3 技術平臺的專業性104.5法規風險105產品定位115.1 客戶定位115.2 篩查對象定位115.3收費標準116. 建議方案116.1 調研內容116.2 擬采取的模式117.參考文獻131. 新生兒遺傳代謝病概述出生缺陷是指嬰兒出生前發生的身體結構、功能或代謝異常。出生缺陷可由染色體畸變、基因突變等遺傳因素或環境因素引起,也可由這兩種因素交互作用或其他不明原因所致，通常包括先天畸形、染色體異常、遺傳代謝性疾病、功能異常如盲、

3、聾和智力障礙等1。體細胞遺傳病和線粒體遺傳病多發生在成年期。遺傳代謝性疾病(inherited metabolic diseases, IMD)是指由于基因突變引起酶缺陷、細胞膜功能異常或受體缺陷, 從而導致機體生化代謝紊亂, 造成中間或旁路代謝產物蓄積或終末代謝產物缺乏而引起一系列臨床癥狀的一組疾病。迄今發現的疾病已經超過1000 種。雖然IMD 單一病種發病率較低, 每種疾病均屬少見病或罕見病, 但因病種繁多, 綜合患病率并不低。IMD 的臨床表現復雜多樣, 隨年齡、性別不同而有差異, 危害極大。有些疾病在新生兒早期, 例如出生后數小時或幾天內即會發病, 部分疾病卻可能在幼兒期、兒童期、青

4、少年期甚至成年期發病。由此造成的后果是:一方面，臨床診斷十分困難；另一方面，如果不及早發現并治療，疾病可對新生兒造成不可逆轉的嚴重損害，如智力低下、終身殘疾，甚至死亡。因此，對IMD 應致力于早期診斷和及時治療，從而避免或減輕疾病的危害。 隨著串聯質譜分析技術的成熟，近年來，在美國、日本、韓國等國家及中國臺灣省等地區已陸續利用此項技術進行先天性代謝異常的新生兒篩查（Newborn Screening，NBS）。目前，日本、新加坡、中國臺灣地區、美國、新西蘭篩查覆蓋率接近100%，篩查涉及氨基酸、有機酸、脂肪酸代謝異常 1646 個病種。由于種種原因，目前我國新生兒代謝篩查僅限于苯丙酮尿癥和先天

5、性甲狀腺功能減退。2. 新生兒出生缺陷的三級預防措施2出生缺陷防治是一項系統工程，需要政府、社會、家庭的共同努力，目前已初步形成了政府主導、部門合作、社會參與的出生缺陷防治工作格局。一級預防是指防止出生缺陷兒的發生, 具體措施包括健康教育、婚前醫學檢查、孕前保健、遺傳咨詢、計劃生育、最佳生育年齡選擇、增補葉酸、孕早期保健(包括合理營養、預防感染、謹慎用藥、戒煙戒酒、避免接觸放射線和有毒有害物質、避免接觸高溫環境)等。母嬰保健法將婚前醫學檢查作為母嬰保健專項技術服務之一。各地加強婚前保健和孕前保健服務，創新工作機制，為農村育齡婦女免費增補葉酸，探索免費婚前醫學檢查模式，但無錫地區的婚檢比例不高，

6、惠山區的婚檢比例在15%左右。原因主要是缺乏宣傳教育，適婚人群沒有認識到婚檢的重要性，另外婚檢服務不夠人性化等。 二級預防是指減少嚴重出生缺陷兒的出生, 主要是在孕期通過早發現、早診斷和早采取措施, 以減少嚴重出生缺陷兒的出生。常規孕產期保健服務的廣泛開展，有效提高了出生缺陷防治服務的可及性。2011年全國孕產婦產前檢查率和系統管理率達到93.7%和85.2。據聯合國兒童基金會報告，中國產前檢查率明顯高于發展中國家的平均水平（77）。2011年全國唐氏綜合征產前血清學篩查率為22.7%，較2008年提高了7.5個百分點。三級預防是指出生缺陷患兒出生后采取及時、有效的診斷、治療和康復，以提高患兒

7、的生活質量，防止病殘，促進健康。各地不斷推進新生兒先天性甲狀腺功能減低癥、苯丙酮尿癥等遺傳代謝性疾病和聽力障礙篩查工作，新生兒疾病篩查率和治療率不斷提高。全國新生兒遺傳代謝性疾病篩查率已從2002年的15%提高到2011年的69.6%；2010年全國新生兒聽力篩查率為39.9%，較2008年提高了10個百分點。北京、天津、上海、江蘇、浙江、山東等地的新生兒遺傳代謝性疾病篩查率已超過95%，新生兒聽力障礙篩查率達到90%以上。部分地區已將先天性心臟病、葡萄糖-6-磷酸脫氫酶缺乏癥、先天性腎上腺皮質增生癥等病種納入新生兒疾病篩查范圍。3. 國內外新生兒篩查現狀3.1 國內法規和技術規范1994年1

8、0月全國人大常委會審議通過母嬰保健法，將出生缺陷三級預防納入了法制化管理軌道。2001年8月國務院頒布母嬰保健法實施辦法，提出了“以保健為中心，以保障生殖健康為目的，保健與臨床相結合，面向基層、面向群體和預防為主”的婦幼衛生工作方針，要求建立孕產婦死亡、嬰兒死亡和新生兒出生缺陷監測、報告制度。上個世紀90年代以來，中國政府分階段頒發了中國婦女發展綱要和中國兒童發展綱要，把加強出生缺陷防治作為重要的任務目標。為實現綱要目標，衛計委先后印發了出生缺陷防治相關法規和技術規范，包括母嬰保健專項技術許可及人員資格管理辦法、母嬰保健專項技術服務基本標準、婚前保健工作規范、孕前保健服務工作規范、孕期保健管理

9、辦法、產前診斷技術管理辦法、新生兒疾病篩查管理辦法、全國兒童保健工作規范、新生兒疾病篩查技術規范（2010年版）等，使出生缺陷防治工作基本實現了有法可依。2012年印發的衛生部貫徹2011-2020年中國婦女兒童發展綱要實施方案將加強出生缺陷防治作為重要內容，明確了相關任務目標。各地也結合實際，不斷完善出生缺陷防治政策措施。 在上述法規中，新生兒疾病篩查管理辦法和新生兒疾病篩查技術規范（2010年版）是開展新生兒篩查項目最重要的法規和技術性依據。新生兒疾病篩查管理辦法中對新生兒疾病篩查的病種規定包括先天性甲狀腺功能減低癥、苯丙酮尿癥等新生兒遺傳代謝病和聽力障礙。新生兒遺傳代謝病篩查實驗室設在新

10、生兒疾病篩查中心。關于篩查中心，管理辦法的規定是：省、自治區、直轄市人民政府衛生行政部門應當根據本行政區域的實際情況，制定本地區新生兒遺傳代謝病篩查中心和新生兒聽力篩查中心（以下簡稱新生兒疾病篩查中心）設置規劃，指定具備能力的醫療機構為本行政區域新生兒疾病篩查中心3。新生兒疾病篩查技術規范(2010)中規定苯丙酮尿癥(PKU)的檢驗方法學有熒光分析法、定量酶法、細菌抑制法和串聯質譜法等。促甲狀腺素(TSH)的檢驗可使用時間分辨熒光分析法、酶聯免疫吸附法(ELISA)等。實驗室須在接到標本5個工作日內進行檢測，并出具可疑陽性報告。技術規范中并沒有說明串聯質譜篩查在氨基酸、乙酰肉堿、有機酸等多種I

11、MD的應用，僅說明了PKU可以使用質譜法檢測4。江蘇省新生兒疾病篩查中心目前由南京市婦幼承擔，蘇州、常州、泰州、徐州、鹽城等地設立了新生兒篩查分中心，負責本地區新生兒篩查工作。無錫尚未設置新生兒篩查中心。3.2 中國新生兒出生缺陷現狀近30年來，隨著社會經濟的快速發展和醫療服務水平的提高，我國嬰兒死亡率和5歲以下兒童死亡率持續下降，危害兒童健康的傳染性疾病逐步得到有效控制，出生缺陷問題卻日益凸顯，成為影響兒童健康和出生人口素質的重大公共衛生問題。我國每年新發出生缺陷例數高達90萬，部分出生缺陷發生率呈上升態勢，我國出生缺陷率約為5.6%。據測算，我國每年將新增先天性心臟病超過13萬例，神經管缺

12、陷約1.8萬例，唇裂和腭裂約2.3萬例，先天性聽力障礙約3.5萬例，唐氏綜合征2.3萬-2.5萬例，先天性甲狀腺功能低下癥7600多例，苯丙酮尿癥1200多例2。 圖1 2000-2011年全國嬰兒死亡率趨勢及出生缺陷死因構成變化圖2上海新華醫院在2003年1月至2010年6月共收集27.8萬例新生兒出生后2-10天的干血濾紙片。利用串聯質譜檢測干血濾紙片中20種氨基酸和40種酰基肉堿及其相互間比值，對40種氨基酸代謝病、有機酸血癥和脂肪酸氧化代謝病進行篩查。有機酸陽性使用尿氣相質譜檢測、其他使用生化及基因突變檢測，以確診疾病。共確診15種疾病79例患兒，患病率為1:3529，男45例，女34

13、例。患兒中，氨基酸代謝病45例，其中PKU患者32名5。鹽城市婦幼保健院2014 年6 月至2015 年6 月，篩查新生兒共計78904 例，其中可疑陽性召回693 例，召回率0.9% ；最終確診18 例，陽性預測值2.6%，總發病率1/43846。寧波市婦女兒童醫院2014 年7月至2015年7月新生兒活產12339例，自愿選擇參加串聯質譜篩查11204例， 篩查陽性率2.63% ；實際召回284例，召回率96.27% ；確診5例遺傳代謝病患兒，男4例，女1例，發病率為1/22417。3.3 遺傳性代謝缺陷篩查與診斷方法3.3.1篩查技術隨著篩查疾病種類的增多，以及對遺傳性代謝缺陷篩查和診斷

14、的研究增加，發現許多遺傳性代謝缺陷常常與氨基酸、有機酸、乙酰肉堿等多種代謝物質有關。因此建立一種能同時檢測多種代謝物及中間產物的方法，在同一測試平臺上一次檢測多種疾病成為了可能。MS/MS不僅實現了一種實驗檢測一種疾病向一種實驗檢測多種疾病的轉變，提高了檢測效率，同時使篩查過程中常見的假陽性或者假陰性的發生率顯著降低，使新生兒疾病篩查在內容和質量上都提高到了一個新的水平8。目前，在歐洲、美國、大洋洲、新加坡和臺灣地區都已經普及串聯質譜新生兒遺傳代謝缺陷篩查方案。隨著基因組學技術的發展，出生缺陷預防肯定會向第一、第二級傾斜。即新生兒代謝缺陷逐漸被婚檢、孕檢和產前篩查過程中的高通量測序替代。3.3

15、.2診斷方法遺傳代謝缺陷的實驗室診斷手段包括酶學分析、基因檢測和代謝產物測定。酶學分析時診斷遺傳性代謝缺陷最可靠的手段，但需要先證條件，且需要臟器活檢，有一定危險性，在臨床應用上受到局限。基因檢測分析已成為大多數IEM病因診斷和明確診斷的金標準，尤其在一些采用生化或酶學方法無法做出診斷，檢測結果模糊不可信的情況下。但由于不同人群常見基因突變差異性大，大規模遺傳流行病學缺少數據，僅依靠文獻突變數據進行篩查診斷容易漏診。目前臨床上最常用的篩查、確診遺傳性代謝缺陷的手段還是以氣相色譜法和串聯質譜法進行代謝產物的測定9。隨著基因組學的發展，珀金埃爾默等公司已開始通過檢測基因突變的方法來輔助確診PKU和

16、G6PD缺乏癥等。3.4 串聯質譜在新篩中的應用現狀 3.4.1 國內現狀我國新生兒遺傳代謝病篩查起步于20世紀80年代初，首先在上海和北京開展。目前，全國已有40多家醫院和醫療服務機構已開展串聯質譜法遺傳代謝病檢測的技術，這些機構主要集中在長江三角洲、珠三角、京津等地區。新華醫院、浙江兒童、廣州婦幼等是首批采用這一技術的醫療機構。國內已初步建立了包括婦幼保健機構、綜合醫院、婦女兒童專科醫院、基層醫療衛生機構、相關科研院所等在內的出生缺陷綜合防治體系，廣泛開展出生缺陷防治社會宣傳、健康教育、婚前醫學檢查、計劃生育咨詢指導、孕產婦保健和新生兒疾病篩查、診斷和治療等一系列綜合防治服務。推進產前篩查

17、、產前診斷和新生兒疾病篩查機構建設。目前全國85.2%的婦幼保健機構開展了婚前保健工作；有600多個機構開展了產前篩查和產前診斷服務；有185個新生兒遺傳代謝疾病篩查中心，新生兒疾病篩查網絡擴大到22598個血片采集機構，比2006年增加了4047個，有7000多所醫院開展了新生兒聽力篩查服務2。開展質譜技術的醫療機構還是極少數。 3.4.2 國外現狀迄今為止已有30多個國家和地區使用串聯質譜篩查新生兒遺傳代謝疾病，篩查覆蓋率基本達到90%以上。如美國，到2007年，已經全面普及了液相串聯質譜技術；美國健康資源與服務管理部近年來也公布了29種首要篩查的新生兒疾病，包括瓜氨酸血癥、楓糖尿病、同型

18、半胱氨酸尿癥、丙酸血癥等10；在英國、德國、澳大利亞、韓國、日本和臺灣等國家和地區也已將串聯質譜新生兒篩查列為法定篩查項目，篩查覆蓋率基本達到90%以上，如美國紐約州等很多州都是由州政府出資對每個新生兒免費進行篩查。國外兒童遺傳代謝病患病率為1：30001：7000。臺灣地區應用MS/MS法定篩查7種代謝病，分別為高苯丙氨酸血癥、同型半胱氨酸尿癥、楓糖尿癥、中鏈酰基輔酶A脫氫酶缺乏癥、戊二酸血癥I型、甲基丙二酸血癥和異戊酸血癥11。4 無錫地區開展新生兒串聯質譜的可行性分析4.1 市場分析.4.1.1 新生兒串聯質譜收費情況12編碼項目名稱項目內涵除外內容收費項目等級計價單位價格說明25070

19、0018遺傳代謝病檢測指對出生滿72小時（哺足6次奶）的新生兒和臨床可疑患兒開展的27項氨基酸類、脂肪酸類、有機酸類遺傳疾病檢測。丙次180串聯質譜法4.1.2無錫(含江陰、宜興)常住與出生人口變化4.1.2.1 無錫市區據無錫市統計局發布的2015年無錫市國民經濟和社會發展統計公報13：年末全市戶籍人口480.90萬人，常住人口652.05萬人(據<2014年無錫市人口發展報告>估算)，比上年增長0.8%。全年出生人口40571人，出生率8.47；死亡人口33769人，死亡率7.05，人口自然增長率為1.42。年末全市常住人口651.10萬人，比上年增長0.2%，其中城鎮常住人口

20、490.93萬人，比上年增長1.4%，城鎮化率75.40%。4.1.2.2宜興地區據宜興市統計局發布的2015年宜興市國民經濟和社會發展統計公報14：年末宜興市常住人口108.29萬人，全年出生9704人，人口出生率8.97，人口死亡率7.67，人口自然增長率為1.3 。4.1.2.3江陰地區據江陰市統計局發布的2015年江陰市國民經濟和社會發展統計公報15：年末江陰市常住人口163.7萬人，年末全市戶籍人口124.1萬人，全年出生11293人，人口出生率9.1，人口死亡率7.1，人口自然增長率為2.0。全市人均預期壽命達到81.47歲。4.1.2.4 常住人口和出生人口總計 截止2015年末

21、，無錫市、宜興市、江陰市的常住人口合計924萬人，年出生人口61568人。4.1.3 市場容量分析通過分析無錫市、江陰市、宜興市這三個地區在2014、2015年發布的國民經濟和社會發展統計公報、人口發展報告等，無錫(包括宜興、江陰)地區的常住人口達到924萬人，年出生人口6.2萬。隨著二胎政策的放開，出生率可能會出現小幅度的增長。無錫市的出生人口率為8.47，遠低于江陰和宜興地區的9.0，若無錫市區的人口出生率增長到9.0，則年出生人口有望達到8.3萬人。通過分析寧波、鹽城地區的新生兒遺傳疾病串聯質譜技術應用論文，資源參加串聯質譜篩查的比例在90.8-100%間6,7。按照2015年發布的蘇價

22、醫182號文，新生兒遺傳代謝病檢測屬于丙類收費，收費文件中規定對臨床可疑患兒開展的27項氨基酸類、脂肪酸類、有機酸類疾病監測的收費為180元/次。假設篩查率為90%，當收費為180元/次時，銷售額在1004-1344萬元間。若參考美國醫學遺傳學與基因組學學會(ACMG)和美國疾控中心(CDC)的指導性文件，檢驗項目達到40-50種，收費一般參考上海地區的收費標準300元/次，則年銷售額在1674-2241萬元。4.2 競爭分析4.2.1 試劑與儀器來源用于新生兒篩查的儀器和試劑目前是單一的。儀器可供選擇的是AB Sciex公司和Waters公司的液質聯用質譜儀，試劑只有PE公司一家，其他的LC

23、-MS/MS和試劑盒無注冊證。使用PE的新篩系統(QD質譜儀+樣本萃取劑流動相前處理溶劑包+NeoBase試劑盒)具有強大的便捷性。若不考慮樣本前處理，質譜儀檢測速度可達到1-2分鐘/樣。類別生產商供應商名稱與型號儀器WatersPEQD、QM兩款液質聯用質譜儀AB SciexAB SciexAPI 3200MDTM試劑Wallac OyPENeoBase非衍生化多種氨基酸、肉堿和琥珀酰丙酮測定試劑盒，960T/盒。Wallac OyPE樣本萃取液及流動相溶劑包(一類產品)。兩瓶：流動相400mL/瓶，萃取相140mL/瓶。4.2.2 新篩競爭對手4.3 盈利計算 用于新生兒篩查的串聯質譜技術

24、平臺生產廠家較少。獲得FDA和CFDA注冊證的產品只有珀金埃爾默(PE)的NeoBase新生兒篩查試劑盒，儀器為Waters和AB Sciex生產的三重四級桿液質聯用質譜儀。Waters和PE已經展開合作，由PE公司提供新生兒串聯質譜篩查的整體解決方案。在中國市場，大多使用沃特世的質譜儀和PE公司的試劑盒用于新篩，這一組合也逐漸被業界認為是“金標準”。這一系統最經典的配置是：沃特世ACQUITY UPLC TQD系統與珀金埃爾默NeoBase非衍生化試劑盒。國內有廠家申報一類試劑盒(如廣東豐華)。沃特世的質譜系統在醫院報價為280萬元，試劑盒醫院報價80元/人份。耗材使用費1元/人份。4.4

25、技術分析 4.4.1 靶標可靠性 串聯質譜可檢測60種指標，目前至少超過80種疾病可以歸入這種技術的篩查體系，但確切疾病數依賴于檢測代謝物的解釋和公共衛生政策。有些指標發病率過低且無治療方法。美國遺傳學會2006年推薦的29種首選新生兒篩查病種中，有20種疾病須通過MS/MS檢測，涉及氨基酸、有機酸、脂肪酸代謝等。衛計委并沒有有公開的法規性文件說明新生兒除PKU外，還應該檢測哪些氨基酸、乙酰肉堿、有機酸項目。即使在美國，CDC、HRSA、ACMG等不同組織發布的新篩代謝Panel也有不同，如HRSA推薦27項檢測，CDC 50多種，ACMG為40種左右(首選20種)。江蘇省收費中的27項檢測參

26、考的應是美國HRSA和ACMG的相關規定，刪除了某些發病率過低和無治療方法的疾病。江蘇省的收費panel具有較高的實用性。 4.4.2 技術成熟性 液相串聯質譜技術在新生兒遺傳代謝病篩查中的應用已經非常成熟，美國、日本等發達國家的新篩已廣泛采用LC-MS/MS技術，這一技術也已被業界認為為新篩的“金標準”技術。4.4.3技術平臺的專業性質譜技術非常復雜，自動化程度不高，對人員的要求較高。按照其他開展質譜的醫學實驗室經驗，一般是具有分析化學背景的碩士學歷人員培訓2-3個月才能夠達到要求。技術人員除掌握質譜檢測技術外，還需熟知50多種氨基酸、有機酸、乙酰肉堿物質對應的醫學知識。珀金埃爾默公司的新生

27、兒串聯質譜篩查方案經過質譜儀器、試劑盒、軟件的整合，形成了一套專用設備和軟件，提高了自動化程度，大大降低了對檢驗人員的專業知識要求。4.5 法規風險雖然迪安、金域等第三方實驗室均開展了新生兒串聯質譜篩查項目，檢測50項左右，收費300元。按照新生兒疾病篩查管理辦法，只有新生兒篩查中心才可開展新生兒篩查項目。新生兒篩查中心的審批會比較復雜，和具有新生兒篩查資質的醫院合作難度要低些。迪安、金域等第三方實驗室主要采用LDT試劑，若作為新生兒篩查項目，違背了新生兒疾病篩查管理辦法中“使用有證試劑”的規定。 此外，執行新生兒篩查項目的實驗室應符合新生兒疾病篩查技術規范（2010年版）。7. 參考文獻1.

28、 JV Leonard，AA Morris. Inborn errors of metabolism around time of birthJ. Lancet, 2000, 356(9229):583-72. 衛生部.中國出生缺陷防治報告（2012），北京，2012.9.3. 衛生部. 新生兒疾病篩查管理辦法(衛生部2009年64號令), 北京，2009.3.4. 衛生部. 新生兒疾病篩查技術規范（2010年版）,北京，2010.12.5. 韓連書，等.27 萬新生兒串聯質譜遺傳代謝病篩查及隨防結果分析C. 中華醫學會第十五次全國兒科學術大會論文匯編（上冊），2010.6. 陸海燕,等. 鹽城地區新生