臨床質譜技術在中國：巨大的潛在臨床應用前景

質譜是一種測量離子質荷比（質量-電荷比）的分析方法，最早由英國著名物理學家J. J. Thompson于1906年發明。可以把它想象成一杆特殊的天平，稱量的是離子的質量。在這100多年的發展曆史中，質譜技術不斷進步發展，具有快速、高分辨率、高靈敏度、高特異性等優點。從80 年代開始，質譜發展成工業当前產品，最早應用于化學分析，生命科學科研和制藥業。 

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國內的質譜應用也和北美經過了同樣的曆程，最早應用于科研機構，隨着制藥的發展，質譜技術被廣泛應用于新藥研發，接着是食品，環境及臨床應用領域。 

精確診斷是精准醫療的重要前提，作爲生物樣本內小分子分析的金標准方法，質譜技術是精准診斷實現過程中不可或缺的工具，也是臨床檢驗技術重要的發展方向。近年來，精准醫療在逐步獲得國際醫療機構認可和重視的同時，質譜技術在臨床檢測中的需求也越來越大，目前國內越來越多的第三方及醫院相繼建立了質譜分析平台，質譜技術也因其自身高靈敏度、高特異性、高技術型等特點一度成爲了臨床檢驗能力的一種標志。

相比美國QUEST、Labcorp, MAYO Clinic等大型獨立醫學實驗室而言，目前國內臨床質譜發展還處于起步階段，和北美2009-2010年前後的情況非常相近，臨床質譜主要集中在個別大型獨立實驗室和少數三甲醫院，開展項目主要包括遺傳代謝病篩查、維生素系列檢測、藥物濃度監測、類固醇激素檢測等，涉及項目非常有限，其中以微生物檢測、新生兒篩查和維生素檢測等領域的應用較爲廣泛。目前，中國臨床應用正處于高速發展的前期。

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每種方法都有各自的優缺點，需要根據綜合需求選擇檢測方法學。比如一些項目免疫生化方法成熟准確，沒有必要應用質譜方法，但對于小分子化合物生化指標，質譜對精准檢測有絕對的優勢。因爲醫療體系收費的限制，現在很多檢測項目在選擇方法學時無奈以價格爲第一考量，但是，檢測結果的准確性是精准治療的前提，如果檢測結果不准確即使再便宜的方法也是更大的浪費且耽誤病人的治療甚至生命安全。

從檢測原理上來看，質譜技術與傳統免疫法比較，檢測結果具有更可靠性，因爲質譜技術對樣本中生物標志物的分析基于化合物本身的分子量、結構等化學性質，是一種直接分析方法，而不像免疫學方法是抗體和目標化合物反應，再去進行檢測。液相串聯質譜聯用技術可以在複雜基質如人血清和血漿中獲得更高的靈敏度和特異性及同時檢測多組分，日漸成爲生物樣品中內源性痕、微量物質檢測的“金標准”。對于那些在體內含量水平低，內源幹擾多的物質定量分析就需要質譜技術來實現，比如說激素。激素的前體物質和代謝物大多時候結構相似或爲同分異構體，放射免疫法的靈敏度可以達到檢測需求，但所用抗體特異性不足，會和其他結構類似的物質發生反應，往往使結果偏高造成假陽性。而質譜法特異性強，是在分子水平檢測，即使像睾酮和DHEA這樣的同分異構分子也可以准確區分和定量，從而真正反映人體中激素水平狀態。同時，質譜還可以通過微量樣品一次進樣檢測代謝通路的多個相關的生化指標，可以精准診斷疾病。比如，診斷先天性肾上腺增生通常采用免疫學方法測定17-羟孕酮、氫化可的松、雄烯二酮，假陽性率非常高，用液相色譜串聯質譜, 一次檢測相關代謝通路可將假陽性率降低85.15%。特別是對于特殊人群，比如性腺功能減退的男性、更年期女性或者兒童來說，激素濃度更低，采用質譜法可以做到精准定量，指導醫生給出更有效的治療方案。

在微生物檢驗方面，基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜（MALDI-TOF-MS）能大大縮短鑒定時間，臨床往往因爲細菌培養的耗時較長，醫生在獲得實驗室報告前已經采取抗菌藥物治療，一定程度上造成了抗菌藥物的濫用；另外質譜檢測範圍也從原本數百種細菌擴大到2000+種細菌。

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質譜技術作爲一種多功能的新型的檢測技術，硬件已是完全工業当前產品化，雖然其功能非常強大，但方法學和質量管理體系是檢測結果及應用的關鍵。同一台儀器， 如果樣品處理方法不同，達到的檢測的准確性和靈敏度會有很大的差異。這對傳統的醫院或檢驗實驗室或檢驗人員來說都是一種新的挑戰，但同時也是一種新的發展機遇。在中國臨床質譜應用發展過程中，主要存在幾個難點：儀器屬于大型儀器，投資高，醫院沒有經費購買儀器；對人員技術要求高， 業界缺乏相關的專業應用技術人才； 沒有相關質譜檢測的收費標准；沒有標准化的IVD方法學；沒有成熟的質量管理體系。  

在方法學開發優化的過程中，還需要在質譜檢測數據的判斷標准、臨床範圍的建立、技術方法的掌握與人員培訓、質量控制體系的建立等方面嚴格把控，要求具備完善的實驗室管理體系和質量保證體系，對每一種方法均進行嚴格的性能驗證，包括檢測結果的准確性和重現性。