您當前的位置：檢測資訊 > 科研開發(fā)
嘉峪檢測網 2022-09-07 22:58
如果要細數體外診斷應用領域的熱點都有哪些？質譜必須算一個。
質譜技術憑借高特異性、高靈敏度、可實現多組分同時檢測等特點，目前已經在新生兒遺傳代謝病篩查、維生素檢測、類固醇類激素、治療藥物監(jiān)測、毒物篩查等多個臨床應用場景發(fā)揮作用。
Joseph John Thomson發(fā)明。由于受離子化技術所限，早期的質譜儀僅用于一些低分子量、熱穩(wěn)定物質的檢測，在生物樣本分析領域很少應用。
一直到20世紀90年代，美國耶魯大學的John Fenn教授發(fā)明了電噴霧離子源（即ESI）技術，這項技術能用于高極性、熱不穩(wěn)定性、大分子量的物質分析，得以推動質譜技術廣泛應用于生物領域，也催生了蛋白質組學的快速發(fā)展。
目前幾乎每一臺液質儀上都有ESI源。因該項發(fā)明，John Fenn教授與Koichi Tanaka (田中耕一，他是基質輔助激光解析離子化技術即MALDI的發(fā)明人，相信大家都聽過這位老兄的勵志故事)分享了2002年諾貝爾化學獎。
質譜技術最早應用于科研。我2001年在中科院下面一個研究所上研究生，我們實驗室是生化工程國家重點實驗室，當時買了一臺液質聯用儀，在好長一段時間內都是我們實驗室隆重的大事，一是斥“巨資”，據說花了大幾百萬，20年前的幾百萬啊，真不是一個小數目！二是在原本就緊張的實驗室專門給這臺設備騰出了一個30多平米的“閨房”；三是有“專人伺候”，實驗室專門派了一個老師脫產學了好幾個月，只有他能動這個金貴的寶貝。
20年過去，在分析領域高大上的設備如今已飛入“尋常百姓”家，并進入臨床檢驗應用領域。質譜技術應用于臨床，最早是在美國和加拿大，2000年前后逐漸應用于小分子代謝產物等生物標志物的臨床檢驗工作。
北美地區(qū)臨床檢驗整體市場中第三方獨立醫(yī)學實驗室占比較高，因此臨床質譜更多在第三方獨立醫(yī)學實驗室及中心醫(yī)療機構中得到應用，主要是CLIA法規(guī)下的實驗室自建方法（Laboratory Developed Test, LDT）模式，臨床質譜近10多年在北美得到長足發(fā)展，有統計2017年美國用于臨床檢測的質譜儀接近3000臺，其中約45%用于藥物濃度檢測，約40%用于小分子標志物檢測。
在我國，質譜技術最早應用于新生兒遺傳代謝病的篩查，2007年前后,國內部分獨立醫(yī)學實驗室及一些技術力量雄厚的三甲醫(yī)院開始開展臨床質譜檢測項目。但由于國內缺少有醫(yī)療器械注冊證的質譜產品、第三方獨立實驗室市場占比小、無LDT 監(jiān)管政策、無相關收費標準、技術人員專業(yè)培訓不足等等原因，使得質譜技術在國內臨床實驗室檢測中的應用發(fā)展較慢。
近年來，在行業(yè)各界共同推動下，質譜技術在臨床檢驗領域進入快速發(fā)展時期。特別是2021年新版《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》發(fā)布，國家從法律法規(guī)層面首次賦予了LDT模式合法身份，業(yè)內更是對臨床質譜技術進一步推廣應用充滿期待。
盡管質譜檢測具有很大的優(yōu)勢，但同時也存在巨大的挑戰(zhàn)。相較于免疫測定方法，液質法具有較高的特異性，通常被大家認為是一種“金標準”方法。然而，只要是分析方法，就會有誤差，使用基于MS方法不能確保其準確性，和免疫測定法一樣，LC-MS/MS測定法容易產生干擾和基質效應引起的測量誤差。再加上質譜檢測方法操作相對復雜，這里面涉及樣本前處理方法的建立與優(yōu)化、色譜部分的建立與優(yōu)化、質譜部分的建立與優(yōu)化、校準品和內標的選擇等等一系列步驟，因此對人員能力及培養(yǎng)要求比較高。我最早操作質譜儀是在2006年，在實驗室使用GC-MS建立葡萄糖、尿素、尿酸的參考方法，盡管我還有一些化學背景，但當時初接觸的時候，對色譜的塔板理論和速率理論、物質極性與非極性、化學健和基團、衍生化、結構解析等等學習起來還是比較困難的。因此，一直以來質譜檢測方法實驗室之間可比性不好是一個普遍存在的問題。
CLSI C62《Liquid Chromatography-Mass Spectrometry Methods》是關于臨床LC-MS檢測的一個權威標準，第1版是2015年發(fā)布的，目前是第2版（2022年1月發(fā)布）。
標準中明確指出：
"盡管將MS納入臨床實驗室可以獲得顯著的優(yōu)勢，但也存在相當大的挑戰(zhàn)。其中一個事實是，對于某些分析，已觀察到相同分析物在實驗室之間的顯著差異。
Despite the significant advantages that can be gained from incorporating MS into the clinical laboratory, considerable challenges exits. Among these is the fact that for some assays, significant laboratory-to-laboratory variability for the same analyte has been observed "
我們對此也有很深的體會，我們公司的第三方質控品發(fā)送到各個實驗室，有的項目之間差異確實比較大。衛(wèi)生部臨檢中心老師做過報告，目前質譜檢測的EQA，有的項目實驗室間CV遠遠超過了免疫測定法的CV。
為何目前質譜方法實驗室間差異大，分析起來，有幾個影響因素：
（1）“開放”系統帶來的挑戰(zhàn)。目前大多數實驗室仍為自建方法，使用A家儀器+B家樣本前處理試劑+C家色譜柱+D家色譜質譜條件+E家校準品+F家內標+……..，這完全是一個開放的檢測系統。即使是取得醫(yī)療器械注冊證的產品，試劑盒組成僅包括校準品、內標液和質控品，流動相、萃取液、復溶液等還需另外配制，無法與質譜儀組成一個完整的檢測系統。開放系統，帶來更多的影響因素；
（2）性能評價和確認不夠充分。盡管質譜檢測從原理上可以作為生物樣本內小分子分析的“金標準”，然而每個具體操作和應用的實驗室，是否都能復現方法的準確度？金標準的方法，在你的實驗室也一定能成為金標準嗎？因此要求實驗室要對建立起來的方法進行充分的評價和確認，只有這樣才能了解方法的性能，從而判斷是否滿足臨床需求。ISO 15189明確規(guī)定實驗室應對自建方法進行確認，以證實滿足檢驗的預期用途，不僅僅要對分析性能（測量正確度、測量準確度、測量精密度、測量不確定度、分析特異性、分析靈敏度、檢出限和定量限）進行確認，還要對臨床性能（參考區(qū)間、診斷特異性和診斷靈敏度）進行確認。這里也順便提一下，近年來，美國FDA一直想要接管LDT，他們其中一條論據就是認為“CLIA不是一個完整的解決方案，因為它不具備確保一項檢測具有臨床有效性的條款(這是指該檢測識別、測量或預測患者是否存在臨床狀況或易感體質的準確性)”；
（3）質譜檢測系統量值溯源不足。無論是商品化的質譜試劑盒，還是實驗室自建方法，其絕大多數都缺乏計量溯源性，無法保證結果的準確可比。具有溯源性和互換性的有證標準物質是實現量值溯源、結果準備可比的基本保證，目前除了維生素、激素、藥物濃度的部分項目外，其他均無認可的參考物質和參考方法，現階段源頭參考體系的缺乏也是質譜臨床檢測主要的挑戰(zhàn)之一。另外無論是廠家，還是實驗室，對溯源性的重視程度不夠，即使沒有參考系統，也應建立嚴格和充分的內部標準和量值傳遞過程；
（4）質控體系尚不健全。質譜檢測步驟多且復雜，因此應有完善的質控程序才能充分地監(jiān)控整個檢測過程，包括樣本前處理（稀釋、衍生化、水解、提取、加入內標和濃縮等）、色譜分離、離子化、質量分析等全過程，能對試劑、儀器、環(huán)境、人員操作等因素引入的變異進行控制。目前，實驗室用于室內質控的質控品，有的是實驗室自制的，有的是質譜試劑盒廠家提供的，有的直接把免疫檢測的質控品拿過來，專用于臨床質譜檢測的第三方質控品還還缺乏。第三方質控品獨立于實驗室或儀器和試劑廠家，不專為某個特定方法開發(fā)，因此當實驗室出現系統性偏倚的時候，可能比實驗室自配或試劑盒自帶的質控品更早發(fā)現問題。
上述這些問題已經被越來越多的專家認識到，雖然預測質譜技術將成為臨床檢測下一個百億藍海，但是專家們也非常擔心大量的資本涌入可能會在質譜技術走向臨床應用的初期，造成因投資過熱而導致行業(yè)無序發(fā)展，甚至忽視標準和質量的問題，從而導致“劣幣驅逐良幣”。
Westgard曾經說過：
"實驗室的質量設計必須從分析質量開始，因為它是任何實驗室測試的基本質量特征，分析質量如果都達不到的話，其他特征都不重要了
Quality design in a laboratory must begin with analytical quality because it is the essential quality characteristic of any laboratory test; unless analytical quality can be achieved, none of the other characteristics matter。"
因此，要想推動行業(yè)健康有序發(fā)展，在此呼吁盡快推進臨床質譜標準化體系建設，包括
（1）推動完善參考測量系統，研制互通性良好的參考物質，完善量值溯源體系；
（2）進一步完善質譜方法建立、方法確認及臨床應用的標準、指南和專家共識等技術規(guī)范；
（3）與臨床緊密合作，加強基于 MS 方法的參考區(qū)間研究，建立相應的標準指南，有效推進質譜檢測的診斷指導作用；
（4）質譜臨床應用，離不開設備廠商和試劑耗材廠商的配合，建議成熟的項目，產品應盡可能獲得醫(yī)療器械注冊審批，且根據新版注冊備案辦法進行各組分整體注冊，或盡可能多推出一些整體服務方案，以保證成熟項目檢測性能的穩(wěn)定可靠；
（5）加強質譜實驗室能力建設，從實驗室的整體制度到人員培養(yǎng)、各種常規(guī)耗材的質量控制，都應建立相應的標準指南，逐步實現全流程室內質控程序，包括質控品要求、質控規(guī)則、質控頻率等，最大限度的將各種質量影響因素進行有效控制；
（6）相關部門多組織室間質量評價、實驗室比對等活動，從整體行業(yè)角度推動質譜檢測的高質量發(fā)展。
大家都堅信臨床質譜大有可為，相信隨著技術的進一步發(fā)展，上述問題會逐步得到解決，標準化必將助力臨床質譜健康有序發(fā)展！
來源：水木濟衡
關于我們 聯系我們 營業(yè)執(zhí)照 全國服務電話：400-818-0021 嘉峪檢測版權所有 備案號：京ICP備14047019號-2 
京公網安備11010802046783號
