郭瑋：從激素檢測難題入手，質譜引領精確診斷新時代

　　復旦大學附屬中山醫院檢驗科是國內最早引進臨床質譜的實驗室之一，自2011年起致力于LC-MS/MS技術平臺的建設。在國內率先開展了基于質譜平臺的多項激素檢測及多種治療藥物濃度監測，為患者提供了更精準的診療方案，在國內一直處于領先地位。分析測試百科網編輯近期在復旦大學附屬中山醫院檢驗科采訪到了郭瑋教授，郭瑋教授圍繞臨床質譜在臨床中的應用、困難及未來的發展趨勢進行了深入的講解。

　　郭瑋，復旦大學附屬中山醫院檢驗科主任。畢業于上海醫科大學醫學檢驗專業。博士、博士生導師。中華醫學會檢驗醫學分會第十屆委員會常務委員、上海市醫學會檢驗醫學分會第十屆委員會委員、上海市抗癌協會檢驗醫學專業委員會副主任委員、中華醫學會檢驗醫學分會臨床生化學組成員、上海市醫學會檢驗醫學分會質譜學組組長、《檢驗醫學》等多本雜志編委。主要研究方向：近年來主持國家自然科學基金、癌變與侵襲原理教育部重點實驗室開放課題基金、上海市科委基金、上海市衛生局基金多項；參與完成“十二五”國家科技支撐計劃子課題、衛生部醫政司課題、國家自然科學基金、國家科技重大專項課題多項，曾獲上海市醫學科技獎二等獎，申請國家發明ZL并已授權兩項。在國內外統計源期刊發表論文70余篇。

高靈敏、高特異、靶向得到精確定量結果，臨床質譜以快速、高通量、多組分分析助力精準醫療

　　“質譜已經成為精確診斷及個性化醫療最重要的一種工具”，郭瑋教授在談到質譜在臨床中應用的優勢時說到。“首先，質譜靈敏度更高。質譜檢測技術的檢測靈敏度能夠達到pg/mL的水平，可監測 pg、fg級痕量物質，傳統方法受制于檢測限的原因遠達不到該水平。其次，質譜特異性更高。質譜法通過被檢測物的質荷比（m/z）進行精確定量，與傳統的免疫學檢測方法相比，特異性更好，準確性更高。”

　　此外，郭瑋教授表示，質譜還具有一次分析檢測多個化合物、可獲得豐富的化合物結構信息；動態線性范圍寬；方法可拓展性強等優勢。

從激素檢測難題入手，為臨床需求開發更多質譜檢測項目

　　“激素檢測在腎上腺腫瘤的鑒別診斷、前列腺癌患者激素抑制治療的效果評價、甲狀腺腫瘤根治的預后判斷方面均具有重要價值，但激素類物質在人體內濃度都相對較低，且結構相似的物質繁多，傳統免疫方法和HPLC方法的敏感性和特異性均無法達到檢測要求。由于免疫法存在著蛋白結合干擾等問題，2014年，J Clin Endocrinol Metab（JCEM）期刊宣布，類固醇激素檢測已從免疫法步入質譜法時代，2015年JCEM宣布只接受質譜方法檢測的激素結果。”郭瑋教授在談到為什么會“優先開發質譜方法激素檢測項目 ”時說到。

　　中山醫院檢驗科了解到臨床的切實需求，使用LC-MS/MS的多反應監測（MRM）技術，靶向檢測多種結構類似的激素及其前體、代謝產物，包括類固醇激素、兒茶酚胺類激素、腎素-血管緊張素-醛固酮系統等，可有效區分同分異構體，從而實現快速、高通量的激素精確定量。

內分泌科主任李小英評價臨床質譜是傳統檢驗方法的有力補充

　　談到質譜技術在內分泌診斷上的應用，內分泌主任李小英教授表示，內分泌相關疾病的檢測指標主要是檢測血液和其它體液中的激素。傳統辦法是化學發光、ELISA等，它們能夠檢測大部分的激素；但有些特殊疾病在傳統辦法中沒有商品化的試劑盒，于是質譜可以滿足對這些特殊疾病的診斷需求。

　　其中有代表性的是腎上腺類疾病，比如原發性醛固酮增多癥（原醛癥）引起的繼發性高血壓癥，這一類中有10%可能和內分泌源性高血壓有關系，另一部分可能同原發性醛固酮有關。過去最早用放射性免疫法檢測，后來用發光法，目前質譜率先在醛固酮和腎素活性檢測中得到應用。還有一大類疾病是內分泌科經常遇到的性發育異常。這類疾病原因是先天性酶的缺陷，與腎上腺皮質激素、糖皮質激素、性激素有關，還受到中間代謝產物的影響。現在質譜可以檢測所有的類固醇激素和代謝產物。

　　李小英教授說，“從檢驗方法來講，質譜有優點但也有一定的局限性，比如檢驗周期長、成本高、通量也不夠。質譜的優點是能解決補缺的部分，但還不能替代免疫學方法。比如傳統方法檢測糖類只能檢測葡萄糖，而體內還有很多糖比如甘露糖、果糖等，它們分子量一樣結構太相似，但質譜可以有效區分檢測。檢驗科接受了我們的需求，正在研發糖類物質的檢測，未來有望向臨床應用轉化”

為臨床需求開發更多質譜檢測項目

　　“未來我們將根據臨床疾病的診療需求，探索開發更多新的質譜檢測項目。例如，抗生素濫用與耐藥一直都是社會關注度很高的話題，臨床感染科、重癥監護室、肺科等等都非常希望我們能利用質譜檢測抗生素濃度，近期我們也將有幾組抗生素檢測投入臨床應用。”郭瑋主任對未來臨床質譜檢測項目的開展娓娓道來，“總之，一切以患者為中心，我們要為促進人民大健康服務。”

從左至右：檢驗科副主任王蓓麗，檢驗科主任郭瑋，內分泌科主任李小英

臨床質譜方法開發的4大難點和進入臨床領域的2大壁壘

　　作為國內最早使用質譜在臨床應用上的單位之一，中山醫院檢驗科在質譜臨床應用的方法開發上遇到過諸多難題與挑戰，郭瑋教授希望廣大檢驗工作者能借鑒本文分享的經驗，少走彎路，讓質譜方法在臨床應用中更加發揚光大。

　　質譜的方法開發難題主要來自于四個方面：

　　一、質譜人才存在很大的缺口。臨床質譜檢測需要通過一系列的培訓填補質譜人才的缺口，參與培訓的范圍應盡可能擴大，讓更多的檢驗科工作人員參與到培訓之中。經驗尚欠、上手不久的新員工必須在經驗豐富的員工的指導下進行操作和發布患者報告。

　　二、基于質譜方法開發和優化的復雜程度。臨床方法必須快速、準確、靶向、高通量。首先需要確定開發方法需要使用什么樣的質譜儀器，確定使用什么樣的方法，優化MRM參數，再優化液相條件和儀器參數。其中每一個步驟都需要考慮到基質效應，準確性，通量等因素，需要具有很強的方法開發和優化能力才能完成。

　　三、質譜方法的性能驗證。臨床方法“人命關天”，在方法開發后必須不斷地進行方法優化，方法驗證，以及運行后的監測。質譜技術從研究實驗室向臨床實驗室轉化過程中最大的障礙就是要發展和驗證一種完全遵循臨床管理指南的方法，研究用的方法和臨床用方法最關鍵的區別在于：臨床方法必須滿足特定的管理規則，比如美國的CLIA管理規則。

　　四、基于成本的控制。控制成本也是使用質譜技術的驅動力量。以中山醫院檢驗科實驗室的經驗來說，有時這也是一個偽命題。比如說，大多數質譜方法需要大量的人力并且樣本準備也很昂貴，還需考慮機器維護保養的成本，以及患者自身的經濟情況。

　　質譜技術走入臨床的兩大壁壘亟待解決

　　郭瑋教授表示，目前的質譜技術還局限于實驗室，離真正融入臨床工作還存在兩大壁壘。

　　首先質譜技術面對的是政策法規壁壘。臨床質譜方法屬于實驗室自建方法(Laboratory Developed Tests，LDTs)，國內缺乏相應的規范性文件，存在合規性問題。

　　郭瑋教授說：“我們的態度是：精準醫療的實現離不開新技術手段、新檢測項目的發展應用，我們對 LDTs 應持有鼓勵態度，注重以臨床需求為中心的開發與拓展。但所有醫療決策都需要準確的檢測結果作為基礎，LDTs 的監管應跟上其發展的步伐。目前越來越多的質譜儀器拿到了國家醫療器械許可證，這對質譜技術進入臨床有著巨大的幫助。2017年，潘柏申主任牽頭制定了《液相色譜-串聯質譜技術臨床應用建議》，為臨床質譜技術的開發、驗證及其應用提供了規范化的指導性文件。”

　　其次質譜走入臨床需要面對的是技術壁壘。質譜技術的專業性很強，檢驗技術人員一般缺乏相應的專業知識背景，而質譜從業人員又缺乏臨床相關知識，這增加了質譜技術在臨床推廣的難度，任何一個想在質譜領域有所作為的檢驗科都亟待建立起一支基于質譜檢測技術平臺的高素質人才隊伍，注重硬件與軟件并進，轉化先進的研究和技術成果，為臨床提供更加靈敏、準確及可靠的檢驗信息，提高疾病診療水平。

　　郭瑋教授期許道：“目前質譜儀器廠商為降低質譜技術使用門檻，紛紛提高自身產品的自動化水平，我們欣喜地看到全自動的LC-MS儀器已經面世，也許在不久的將來，像全自動生化儀那樣操作簡便的質譜儀器會出現在臨床實驗室中。”

質譜臨床應用瞄準精準醫學

　　對于質譜技術的未來發展，郭瑋教授表示：“從研究層面來講，各種組學的興起和發展包括蛋白質組學，代謝組學等等，都為臨床的靶向診斷和治療提供了更多的依據，為疾病的發病和病情發展機制探索提供了線索。作為醫院檢驗科，是一個從實驗室向臨床應用發展的橋梁，我們要承擔更多的責任把這些新的方法，新的概念應用到臨床上。”

　　郭瑋教授說：“我們實驗室臨床質譜應用未來有兩個主要發展方向，一是要從小分子走向大分子；二是從檢測已知標志物過渡到尋找新標志物。首先需要夯實現有的小分子激素、治療藥物監測領域，開發更多臨床切實有需求的項目，國外先進實驗室的質譜小分子檢測項目數以百計，是我們追趕學習的目標。然而更重要的是基于蛋白質組學，代謝組學等多組學的標志物研究和臨床轉化。”

　　郭瑋教授談到中山醫院檢驗科在為蛋白組學檢測的未來做研究準備。科室引入了MALDI-TOF平臺，進行大分子蛋白質組學研究的探索，期望找到合適的疾病標志物，通過后續的臨床研究來驗證這些新標志物的價值，對篩選出的標志物再利用LC-MS強大的定量能力進行檢測。這一系列的工作將形成一個完整的研究-轉化閉環，能夠為患者疾病的診治提供新的助力。

復旦大學附屬中山醫院檢驗科質譜工作團隊

　　在我們的生活中總是有這樣一群人，就仿佛是生活在沙漠的胡楊，任何困難都無法抵擋他們內心向上的生命力，他們總是能給人一種積極的力量，不斷開拓創新，不斷探索未知，復旦大學附屬中山醫院的檢驗科團隊就是這樣，在充滿挑戰的崗位上，他們依然樂觀、努力、敬業、追求！