基于串联质谱和气相色谱-质谱技术分析甲基丙二酸血症患儿代谢谱特征及联合诊断效能

摘要

目的 探讨串联质谱(MS/MS)联合气相色谱-质谱(GC/MS)对甲基丙二酸血症(MMA)的诊断价值。方法 选取2021年12月—2025年12月郑州大学第三附属医院收治的47例MMA患儿为MMA组，选取同期47例健康体检儿童为对照组，分别采用MS/MS和GC/MS技术检测血氨基酸及酰基肉碱代谢谱和尿有机酸代谢谱。比较2组儿童一般资料、血尿代谢谱的差异性，采用Spearman秩相关分析血尿代谢指标的相关性；采用方差膨胀因子评估自变量间多重共线性，通过二元Logistic回归构建联合诊断模型；绘制受试者工作特征(ROC)曲线分析单一指标及联合诊断效能，评估模型稳定性。结果 MMA组患儿的血氨基酸及酰基肉碱代谢物C3、C3/C0、C3/C2、C3/MET均高于对照组健康儿童，中位数差值分别为6.73μmol/L、0.39、0.49、0.37,差异均有统计学意义(P<0.001)。MMA组患儿尿有机酸代谢物甲基丙二酸、甲基枸橼酸、3-羟基丙酸均高于对照组健康儿童，中位数差值分别为51.52、2.09、1.20μg/μmol,差异有统计学意义(P<0.001)。Spearman相关分析结果显示，血C3、C3/C0、C3/C2、C3/MET与尿甲基丙二酸、甲基枸橼酸、3-羟基丙酸均呈正相关(P<0.001)。其中，血C3/C2与尿甲基丙二酸相关性最强(r=0.818,P<0.001)。单一指标ROC曲线结果显示：C3、C3/C0、C3/C2和C3/MET的AUC分别为0.925(95%CI:0.875～0.975)、0.937 (95%CI:0.889～0.984)、0.951(95%CI:0.907～0.995)和0.949(95%CI:0.910～0.989),敏感度分别为97.9%、87.2%、89.4%和95.7%,特异度分别为78.7%、89.4%、93.6%和83.0%。血四项指标联合模型的AUC为0.966(95%CI:0.937～0.995),敏感度为87.2%,特异度为93.6%。血尿整合模型的AUC为0.990(95%CI:0.976～1.000),敏感度与特异度均为97.9%。DeLong检验结果显示，血尿整合模型AUC显著高于血四项指标联合模型(Z=2.202,P=0.028)。五折交叉验证结果显示：血尿整合模型的5次验证AUC分别为1.000、1.000、0.989、0.944、1.000,平均AUC值为0.987(95%CI:0.944～1.000),敏感度为94.7%,特异度为98.9%,准确率为96.8%,表明该模型具有良好的稳定性。结论 MMA患儿血C3、C3/C0、C3/C2、C3/MET及尿MMA、MCA、3-羟基丙酸水平明显增高，MS/MS与GC/MS联合检测对MMA具有更高的诊断效能，建议在MMA高发地区对初筛阳性患儿召回时同步检测血尿质谱，以缩短鉴别及诊疗周期。

关键词

甲基丙二酸血症 / 串联质谱 / 气相色谱-质谱 / 酰基肉碱 / 有机酸 / 诊断模型 / 受试者工作特征曲线 / 儿童

基金资助

河南省重点研发专项项目(231111312000); 河南省医学科技攻关省部共建重点项目(SBGJ202102182); 河南省医学科技攻关联合共建项目(LHGJ20250373)