发表在《美国医学会杂志网络开放》(JAMA Network Open)上的这项研究表明，与传统方法相比，非靶向代谢组学识别的疾病种类更多，包括没有临床可用生化检测的疾病。研究人员希望通过采用代谢组学来筛查先天性代谢错误，为患有罕见代谢疾病的个人和家庭带来更快速、更有效和更便宜的诊断旅程。

目前，在美国出生的每个婴儿都要接受新生儿筛查，以检查出生时是否有严重但罕见的健康问题。筛查包括血液、听力和心脏测试，”通讯作者萨拉·埃尔西博士说，她是贝勒大学分子和人类遗传学教授，也是贝勒大学生物化学遗传学高级主任。“虽然新生儿筛查在过去10年里总体上有了改善，但在过去40至50年里，对代谢先天错误的临床筛查并没有实质性改变。”

新陈代谢的先天错误包括破坏身体将食物转化为能量的正常过程，并可能导致严重的状况。如果可以的话，早期诊断可以导致早期治疗。例如，新生儿筛查寻找苯丙酮尿症等情况的迹象，身体不能分解氨基酸苯丙氨酸，这导致其积累。苯丙氨酸的积累会对神经系统造成不可挽回的伤害，但早期干预可能有助于控制这种情况。

贝勒大学丹·L·邓肯综合癌症中心和药物发现中心的成员埃尔西说:“我们开发了一种临床测试——非靶向代谢组学分析——着眼于血液中更广泛的代谢化合物，因此比目前使用的方法筛查更多的疾病。”“在目前的研究中，我们比较了标准方法和非靶向代谢组学在识别代谢条件方面的有效性。”

研究人员对来自1483个非亲属家庭的4464个临床样本的应用结果进行了比较。他们发现传统标准分析的诊断阳性率约为1%。然而，使用非靶向代谢组学分析，研究人员能够确认7%的诊断阳性率。

埃尔西说:“这对诊断这些疾病的能力是一个实质性的提高。”“我们现在能够在一份血液样本中识别出比以往更多的病症。”

“此外，我们对单一血液样本中的许多代谢化合物进行分析，减少了采集更多样本进行进一步检测以寻找特定情况的需要。这包括提取脑脊液样本，这比提取血液样本的过程更具侵入性。贝勒遗传生物化学遗传学实验室的医学主任，以及德州儿童医院代谢先天错误服务部的主任。

如果可行的话，这种筛查方法的关键优势在于减少了进行诊断和开始治疗的时间。

使用非靶向代谢组学结合基因筛选，使研究人员和医生不仅可以高度自信地确认诊断，而且可以排除潜在的情况。这种新的、更广泛的筛查方法可以识别严重的疾病类型，也可以识别可能不完全符合在更严重病例中观察到的特征的轻微疾病类型。

埃尔西说:“我们发现，在我们的人群中，患有轻度疾病的人比患有重度疾病的人更常见。”“我们的方法在识别癫痫、运动障碍和自闭症谱系障碍方面非常成功。我们的分析让我们开阔眼界，了解更广泛的疾病范围，从而改进早期诊断。”

其他贡献者包括刘宁，肖静，Charul Gijavanekar, Kirk Pappan, Kevin Glinton, Brian Shayota, Adam Kennedy和Qin Sun。作者隶属于以下一个或多个机构:贝勒医学院，贝勒遗传和代谢公司。

这项研究得到了美国国立卫生研究院(National Institutes of Health) T32 GM007526拨款、武田美国医学遗传学和基因组学基金会下一代医学生化亚专业奖学金和尿素循环疾病联盟的部分支持。

Journal Reference:

1. Ning Liu, Jing Xiao, Charul Gijavanekar, Kirk L. Pappan, Kevin E. Glinton, Brian J. Shayota, Adam D. Kennedy, Qin Sun, V. Reid Sutton, Sarah H. Elsea. Comparison of Untargeted Metabolomic Profiling vs Traditional Metabolic Screening to Identify Inborn Errors of Metabolism. JAMA Network Open, 2021; 4 (7): e2114155 DOI: 10.1001/jamanetworkopen.2021.14155