[導(dǎo)讀]  第九屆全國臨床實(shí)驗(yàn)室管理學(xué)術(shù)會(huì)議(NCCLab2017)于6月5日?qǐng)A滿閉幕,。,MS技術(shù)作為新興起的臨床檢測(cè)技術(shù),代表了未來臨床檢測(cè)“中心化”發(fā)展趨勢(shì),，在精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域均有廣泛而重要的應(yīng)用,。本文將重點(diǎn)介紹代表著 “中心化”趨勢(shì)的MS技術(shù)在臨床檢測(cè)中的應(yīng)用。

  第九屆全國臨床實(shí)驗(yàn)室管理學(xué)術(shù)會(huì)議(NCCLab2017)于6月5日?qǐng)A滿閉幕,。三天下來,，作為時(shí)下最火熱的醫(yī)學(xué)概念，“精準(zhǔn)醫(yī)療”成為本次大會(huì)報(bào)告中被提及頻次最多的名詞,。

質(zhì)譜（mass spectrometry,MS）技術(shù)作為新興起的臨床檢測(cè)技術(shù)，在精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域有廣泛而重要的應(yīng)用,。本篇文章將重點(diǎn)介紹代表著 “中心化”趨勢(shì)的MS技術(shù)在臨床檢測(cè)中的應(yīng)用,。

在題為《質(zhì)譜分析技術(shù)的臨床應(yīng)用》的報(bào)告中，解放軍302醫(yī)院臨床檢驗(yàn)中心主任李伯安博士介紹了目前質(zhì)譜技術(shù)在實(shí)際臨床檢驗(yàn)中的主要應(yīng)用,，包括微生物鑒定,、新生兒遺傳代謝病篩查、維生素檢測(cè),、內(nèi)分泌激素檢測(cè),、藥物血藥濃度監(jiān)測(cè)和微量元素檢測(cè)等項(xiàng)目。

解放軍302醫(yī)院臨床檢驗(yàn)中心主任李伯安博士

下面筆者將介紹三種臨床檢測(cè)中應(yīng)用最多的質(zhì)譜：

1.LC-MS/MS在新生兒遺傳代謝病篩查,、維生素檢測(cè),、內(nèi)分泌激素檢測(cè)、藥物血藥濃度監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

微生物鑒定的主要目的在于定性,，而在臨床檢測(cè)中對(duì)于質(zhì)譜的應(yīng)用目的更多在于定量,，如利用LC-MS/MS進(jìn)行新生兒遺傳代謝病篩查、維生素檢測(cè)、內(nèi)分泌激素檢測(cè),、藥物血藥濃度監(jiān)測(cè)等,。在這類檢測(cè)中，離子源通常采用電噴霧源（Electron spray Ionization,，ESI）,，有時(shí)也用到大氣壓化學(xué)電離源（atmospheric-pressure chemical ionization，APCI）,，質(zhì)量分析器通常采用三重四級(jí)桿（QQQ）,，以獲得更出色的定量能力。三重四級(jí)桿是定量重現(xiàn)性最好,，同時(shí)又兼具高靈敏度的儀器,。

用傳統(tǒng)免疫學(xué)方法做新生兒遺傳代謝病篩查，需針對(duì)每一種遺傳病準(zhǔn)備不同的試劑盒,，過程復(fù)雜,、費(fèi)時(shí)，結(jié)果準(zhǔn)確性差,。利用LC-MS/MS對(duì)新生兒遺傳代謝病進(jìn)行篩查,，可在一針進(jìn)樣中對(duì)一個(gè)標(biāo)本的23種以上氨基酸、有機(jī)酸和脂肪酸氧化代謝產(chǎn)物進(jìn)行快速的篩查和診斷,，能檢測(cè)30種以上的遺傳代謝病,。LC-MS/MS法新生兒遺傳代謝病篩查已經(jīng)成為國際上成熟而且流行的檢測(cè)技術(shù)，在美國,、德國,、英國、日本等發(fā)達(dá)國家均被列為臨床檢驗(yàn)項(xiàng)目,；在我國,，該項(xiàng)目主要在婦幼保健院、婦產(chǎn)醫(yī)院和第三方醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室開展,。

傳統(tǒng)免疫學(xué)方法檢測(cè)維生素含量效果較差,，一是維生素分子量通常都很小,；二是在體內(nèi)含量低,，一般在ppm甚至ppb數(shù)量級(jí)；三是很難分別定量結(jié)構(gòu)相似物質(zhì),，以維生素D為例,，維生素D主要由D2、D3兩種活性成分組成,，二者化學(xué)結(jié)構(gòu)相似,、分子量相近,，很難分別定量。而市面上LC-MS/MS的分辨率普遍在0.01amu,，甚至更高,，能分別精確定量維生素D2、D3,。用LC-MS/MS可以檢測(cè)多種維生素,，如脂溶性維生素A、D,、E,、K，水溶性維生素B,、C,，具有時(shí)間短、速度快,、靈敏度高,，定量準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，解決了傳統(tǒng)免疫學(xué)方法的諸多痛點(diǎn),。

一些激素在體內(nèi)通常與蛋白結(jié)合,，用傳統(tǒng)免疫學(xué)方法檢測(cè)激素時(shí)，與激素結(jié)合的蛋白會(huì)干擾免疫分析,，LC-MS/MS法前處理過程中去除了干擾蛋白,，解決了免疫法內(nèi)在的問題，大大提升了特異性和準(zhǔn)確度,。

LC-MS/MS可以快速,、準(zhǔn)確定量一些藥物的血藥濃度，實(shí)現(xiàn)對(duì)治療藥物的高頻次監(jiān)測(cè),，如免疫抑制劑環(huán)孢素,、他克莫司、西羅莫司,，抗癲癇藥奧卡西平及其代謝產(chǎn)物、卡馬西平,，疼痛藥物嗎啡,、可待因，抗生素伏立康唑,、替考拉寧等,。LC-MS/MS已經(jīng)成為國外一些藥物檢測(cè)的金標(biāo)準(zhǔn)。

2.基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜在微生物鑒定中的應(yīng)用

基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF MS)是一種軟電離質(zhì)譜技術(shù), 特別適用于分析蛋白質(zhì),、多肽等生物大分子物質(zhì),。正是這一特點(diǎn)使其在分析完整微生物的蛋白質(zhì)譜方面具有很大的優(yōu)勢(shì),。由于所得到的蛋白質(zhì)圖譜中主要的分子離子峰為菌體內(nèi)高豐度、表達(dá)穩(wěn)定且進(jìn)化保守的核糖體蛋白,，因此,，其鑒定結(jié)果穩(wěn)定、可靠,，可直接用于原始的臨床樣本的檢測(cè),，甚至可以不經(jīng)任何前處理直接用于檢測(cè)。相較于一些傳統(tǒng)的細(xì)菌鑒定手段,，如革蘭氏染色,、氧化酶等生化反應(yīng)動(dòng)輒6-8小時(shí)的鑒定時(shí)間，MALDI-TOF MS的鑒定時(shí)間只需幾分鐘,，聽起來就令人感到興奮,。在歐洲，MALDI-TOF MS作為一項(xiàng)高效的微生物快速鑒定技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于臨床微生物鑒定,。目前,，在國內(nèi)已有很多家醫(yī)院使用MALDI-TOF MS做臨床微生物鑒定，并且已經(jīng)有兩三家企業(yè)獲得相關(guān)資質(zhì),。不久前,，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布了《基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜鑒別微生物方法通則》,該標(biāo)準(zhǔn)將于2017年12月1日開始實(shí)施，相信隨著越來越多的標(biāo)準(zhǔn),、法規(guī)出臺(tái),，MALDI-TOF MS在臨床檢測(cè)中的應(yīng)用會(huì)越來越快速、規(guī)范,。

3.電感耦合等離子體質(zhì)譜在人體微量元素檢測(cè)方面的應(yīng)用

傳統(tǒng)的檢測(cè)人體微量元素的方法主要有生化法,、電化學(xué)分析法和原子吸收光譜法，三種方法均有不足之處：生化法標(biāo)本用血量較大,，需要前處理,，操作復(fù)雜，澄清血清耗時(shí)長,，試劑成本較高,，檢測(cè)元素種類有限；電化學(xué)分析法可用于痕量檢測(cè),，但誤差較大,，測(cè)定多種元素時(shí)，重復(fù)性差,，污染嚴(yán)重,，前處理極其繁雜耗時(shí)，結(jié)果不穩(wěn)定,；原子吸收光譜法雖然具有成本低的優(yōu)勢(shì),，但每次分析只能檢測(cè)一種元素,。

電感耦合等離子體質(zhì)譜（Inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS）可以檢測(cè)多種人體微量元素,，與傳統(tǒng)方法相比,，其靈敏度高、線性范圍寬,、干擾少,、穩(wěn)定性好、分析通量高,、樣本前處理簡(jiǎn)單,，是最準(zhǔn)確的無機(jī)元素分析方法之一。ICP-MS可檢測(cè)多種生物樣本,，如血液,、尿液、毛發(fā)等,，用于輔助臨床疾病和職業(yè)病的診斷,。

此外，最新的質(zhì)譜臨床應(yīng)用還有腫瘤的早期診斷,、基因測(cè)序,、代謝組學(xué)的研究等。

綜上,，質(zhì)譜技術(shù)應(yīng)用于臨床檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)在于其高特異性,、高靈敏度、多通道檢測(cè),、受限少,、和單次費(fèi)用低等。然而目前質(zhì)譜應(yīng)用于臨床檢測(cè)也存在一些問題,，如質(zhì)譜儀器售價(jià)高昂,，一次性儀器投入大，對(duì)技術(shù)人員要求高,，自動(dòng)化程度低,，缺乏統(tǒng)一明確的標(biāo)準(zhǔn)，缺乏已有的方法學(xué)驗(yàn)證等,。因此,，在開發(fā)質(zhì)譜臨床檢測(cè)項(xiàng)目時(shí)，要明確其臨床需求和判讀標(biāo)準(zhǔn),，以制定合理、成熟的技術(shù)方案和質(zhì)量規(guī)范,。

問題與展望

在報(bào)告《液相質(zhì)譜在精準(zhǔn)醫(yī)療中的應(yīng)用》中,，迪安診斷-杭州凱萊譜精準(zhǔn)醫(yī)療執(zhí)行總裁劉華芬博士指出目前液相質(zhì)譜應(yīng)用于精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域在技術(shù)上有較高的門檻,，需要先進(jìn)的儀器設(shè)備，投入較高,；對(duì)技術(shù)人員的能力要求高,；需要大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)的支撐；產(chǎn)業(yè)化的試劑及耗材,；專業(yè)人員的推動(dòng)和國家法規(guī)的支持等,。

迪安診斷-杭州凱萊譜精準(zhǔn)醫(yī)療執(zhí)行總裁劉華芬博士

筆者有從事質(zhì)譜臨床檢測(cè)的工作經(jīng)歷，從實(shí)際工作看,，LC-MS/MS應(yīng)用于定量的臨床檢測(cè),，其本身的靈敏度、準(zhǔn)確度,、精密度,、重復(fù)性、檢測(cè)時(shí)間,、分辨率等技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了極高的標(biāo)準(zhǔn),，足以滿足未來很長一段時(shí)間臨床檢測(cè)的需求。主要的提升空間來自于生物樣本的前處理環(huán)節(jié),，由于生物樣本基質(zhì)成分十分復(fù)雜,，檢測(cè)前需要對(duì)其進(jìn)行前處理。往往檢測(cè)只需幾分鐘,，但前處理卻需要1-3個(gè)小時(shí),，因此前處理技術(shù)的升級(jí)可給質(zhì)譜臨床檢測(cè)可帶來更優(yōu)的效率。