[導讀]  第九屆全國臨床實驗室管理學術(shù)會議(NCCLab2017)于6月5日圓滿閉幕。,MS技術(shù)作為新興起的臨床檢測技術(shù),代表了未來臨床檢測“中心化”發(fā)展趨勢,，在精準醫(yī)療領(lǐng)域均有廣泛而重要的應(yīng)用。本文將重點介紹代表著 “中心化”趨勢的MS技術(shù)在臨床檢測中的應(yīng)用,。

  第九屆全國臨床實驗室管理學術(shù)會議(NCCLab2017)于6月5日圓滿閉幕,。三天下來，作為時下最火熱的醫(yī)學概念,，“精準醫(yī)療”成為本次大會報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技術(shù)，在精準醫(yī)療領(lǐng)域有廣泛而重要的應(yīng)用,。本篇文章將重點介紹代表著 “中心化”趨勢的MS技術(shù)在臨床檢測中的應(yīng)用,。

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

解放軍302醫(yī)院臨床檢驗中心主任李伯安博士

下面筆者將介紹三種臨床檢測中應(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,、內(nèi)分泌激素檢測、藥物血藥濃度監(jiān)測中的應(yīng)用

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

用傳統(tǒng)免疫學方法做新生兒遺傳代謝病篩查，需針對每一種遺傳病準備不同的試劑盒,，過程復雜,、費時，結(jié)果準確性差,。利用LC-MS/MS對新生兒遺傳代謝病進行篩查,，可在一針進樣中對一個標本的23種以上氨基酸、有機酸和脂肪酸氧化代謝產(chǎn)物進行快速的篩查和診斷,，能檢測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技術(shù)，在美國,、德國,、英國、日本等發(fā)達國家均被列為臨床檢驗項目,；在我國,，該項目主要在婦幼保健院、婦產(chǎn)醫(yī)院和第三方醫(yī)學實驗室開展,。

傳統(tǒng)免疫學方法檢測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；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,，具有時間短、速度快,、靈敏度高，定量準確的優(yōu)點,，解決了傳統(tǒng)免疫學方法的諸多痛點,。

一些激素在體內(nèi)通常與蛋白結(jié)合，用傳統(tǒng)免疫學方法檢測激素時,，與激素結(jié)合的蛋白會干擾免疫分析,，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確度,。

LC-MS/MS可以快速、準確定量一些藥物的血藥濃度,，實現(xiàn)對治療藥物的高頻次監(jiān)測,，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的金標準。

2.基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時間質(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。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,、表達穩(wěn)定且進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，甚至可以不經(jīng)任何前處理直接用于檢測,。相較于一些傳統(tǒng)的細菌鑒定手段,，如革蘭氏染色,、氧化酶等生化反應(yīng)動輒6-8小時的鑒定時間，MALDI-TOF MS的鑒定時間只需幾分鐘,，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,，國家標準化管理委員會發(fā)布了《基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時間質(zhì)譜鑒別微生物方法通則》,該標準將于2017年12月1日開始實施，相信隨著越來越多的標準,、法規(guī)出臺,，MALDI-TOF MS在臨床檢測中的應(yīng)用會越來越快速、規(guī)范,。

3.電感耦合等離子體質(zhì)譜在人體微量元素檢測方面的應(yīng)用

傳統(tǒng)的檢測人體微量元素的方法主要有生化法,、電化學分析法和原子吸收光譜法，三種方法均有不足之處：生化法標本用血量較大,，需要前處理,，操作復雜，澄清血清耗時長,，試劑成本較高,，檢測元素種類有限；電化學分析法可用于痕量檢測,，但誤差較大,，測定多種元素時，重復性差,，污染嚴重,，前處理極其繁雜耗時，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,，但每次分析只能檢測一種元素。

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,、樣本前處理簡單,，是最準確的無機元素分析方法之一。ICP-MS可檢測多種生物樣本,，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,、基因測序,、代謝組學的研究等。

綜上,，質(zhì)譜技術(shù)應(yīng)用于臨床檢測的優(yōu)點在于其高特異性,、高靈敏度,、多通道檢測,、受限少、和單次費用低等,。然而目前質(zhì)譜應(yīng)用于臨床檢測也存在一些問題,，如質(zhì)譜儀器售價高昂，一次性儀器投入大,，對技術(shù)人員要求高,，自動化程度低，缺乏統(tǒng)一明確的標準,，缺乏已有的方法學驗證等,。因此，在開發(fā)質(zhì)譜臨床檢測項目時,，要明確其臨床需求和判讀標準,，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

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

迪安診斷-杭州凱萊譜精準醫(yī)療執(zhí)行總裁劉華芬博士

筆者有從事質(zhì)譜臨床檢測的工作經(jīng)歷,，從實際工作看,，LC-MS/MS應(yīng)用于定量的臨床檢測,，其本身的靈敏度、準確度,、精密度,、重復性、檢測時間,、分辨率等技術(shù)指標均達到了極高的標準,，足以滿足未來很長一段時間臨床檢測的需求。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)成分十分復雜,，檢測前需要對其進行前處理。往往檢測只需幾分鐘,，但前處理卻需要1-3個小時,，因此前處理技術(shù)的升級可給質(zhì)譜臨床檢測可帶來更優(yōu)的效率。