施慧琳 許 麗 徐 萍 王 玥
(中國科學院上海生命科學信息中心,中國科學院上海營養(yǎng)與健康研究所,上海 200031)
質(zhì)譜技術(shù)在生命科學基礎(chǔ)研究和臨床檢測分析中的應用越來越廣泛。細胞內(nèi)的生命活動由基因、蛋白質(zhì)、以及小分子代謝物共同調(diào)控,在基因?qū)用鎸ιF(xiàn)象底層原因進行探索基礎(chǔ)上,對影響生命活動的終端的蛋白質(zhì)和代謝物的全面研究尤為關(guān)鍵,有助于理解生命現(xiàn)象發(fā)生發(fā)展的本質(zhì)。質(zhì)譜技術(shù)通過測量離子質(zhì)荷比(質(zhì)量-電荷比)能夠以高通量的方法對生物系統(tǒng)中的蛋白質(zhì)、代謝物進行全面的定性鑒定和定量分析,已發(fā)展成為蛋白質(zhì)組、代謝物組研究的重要利器。與此同時,在臨床應用中,由于質(zhì)譜技術(shù)可在單次檢測中同時系統(tǒng)精確地分析上百個生物標記物,并可檢測出傳統(tǒng)分析技術(shù)無法檢測到的生物標記物,這些特點使質(zhì)譜技術(shù)在臨床檢測中獲得了廣泛應用,成為多項臨床檢驗分析的金標準。
質(zhì)譜技術(shù)通過測量離子質(zhì)荷比(質(zhì)量-電荷比)以準確鑒定未知分析物,定量已知化合物以及確定分子的結(jié)構(gòu)和化學性質(zhì)。一臺質(zhì)譜儀包括進樣系統(tǒng)、離子源、質(zhì)量分析器、離子檢測器、數(shù)據(jù)系統(tǒng)等多個技術(shù)模塊,為滿足不同樣品類型和分析要求的需求,每個模塊都有多種類型技術(shù)可供選擇。臨床樣本的復雜性對質(zhì)譜技術(shù)的靈敏度、可檢測分子范圍、分辨率、準確性提出了更高的要求,而最直接決定質(zhì)譜儀性能技術(shù)模塊是離子源、質(zhì)量分析器。近年來,離子源的技術(shù)進步提高了質(zhì)譜技術(shù)的靈敏度,并拓寬了可檢測分子范圍,質(zhì)量分析器的技術(shù)創(chuàng)新則使得質(zhì)譜技術(shù)的定性和定量能力獲得顯著的提升,另外,在離子源和質(zhì)量分析器之間創(chuàng)新性地引入離子淌度譜技術(shù),將從另一個維度提高譜圖分辨率[1],展現(xiàn)了在同分異構(gòu)體、電荷異構(gòu)體分辨方面的優(yōu)勢,這些進步推動質(zhì)譜技術(shù)的臨床應用。
1.1.1 離子源
質(zhì)譜技術(shù)在臨床中的推廣應用依賴于離子源的進步。最初經(jīng)典的質(zhì)譜技術(shù)是將樣品在真空條件下加熱揮發(fā)成氣體后通過電子轟擊(Electron Impact,EI)、化學電離(Chemical Ionization,CI)進行離子化,這些技術(shù)很容易破壞分子結(jié)構(gòu),不適用于蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的分析,且對液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用的接口技術(shù)提出了較高的要求,使得其在臨床應用中受到限制。之后,以電噴霧電離(Electron Spray Ionization,ESI)和基質(zhì)輔助激光解吸電離(Matrix Assisted Laser Desorption Ionization,MALDI)等為代表的“軟電離”技術(shù)的發(fā)展,因?qū)悠贩肿拥钠茐男孕。杀A粽麄€分子的完整性,拓寬了質(zhì)譜技術(shù)在生物大分子分析中的應用。與此同時,以ESI、大氣壓化學電離(Atmospheric Pressure Chemical Ionization,APCI)、大氣壓光電離(Atmospheric Pressure Photoionization,APPI)等為代表的大氣壓電離技術(shù)的出現(xiàn),成功地解決了液相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用的接口問題,使液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用逐漸發(fā)展為成熟的技術(shù),可對包含不揮發(fā)性化合物、極性化合物、熱不穩(wěn)定性化合物的復雜臨床樣品進行有效分析。另外,以解吸電噴霧電離(Desorption Electrospray Ionization,DESI)、實時直接分析電離(Direct Analysis in Real Time,DART)為代表的常壓敞開式離子化技術(shù)相繼出現(xiàn)進一步簡化樣品預處理流程,可對樣品中分析物進行快速直接電離及質(zhì)量分析,使得質(zhì)譜技術(shù)向即時、原位分析方向發(fā)展,為多種疾病尤其是癌癥的精準、即時檢測提供了重要支撐。當前已經(jīng)有上百種離子源技術(shù)出現(xiàn),但尚沒有任何離子源能滿足所有應用的需求,在進行質(zhì)譜分析之前,需要根據(jù)自己的測試目的和樣品種類來選擇合適的離子源。
在應用于生物大分子分析的軟電離技術(shù)中,ESI和MALDI技術(shù)最為成熟,多家質(zhì)譜研發(fā)巨頭企業(yè)都已推出相關(guān)離子源產(chǎn)品,在臨床中也獲得了推廣應用。ESI技術(shù)最早由2002年諾貝爾化學獎得主Fenn創(chuàng)建的美國Analytica of Branford公司開發(fā),該公司致力于推廣和發(fā)展質(zhì)譜儀的先進離子化技術(shù),同時為國際各質(zhì)譜儀器公司的電噴霧離子源質(zhì)譜提供專利和設(shè)備,2009年該公司被美國珀金埃爾默公司收購[2]。為進一步優(yōu)化質(zhì)譜技術(shù)的靈敏度和精確性,布魯克、沃特世等企業(yè)對ESI離子源技術(shù)進行了創(chuàng)新,獲得了在納升流速下具有超高靈敏度的CaptiveSpray電噴霧離子源、可進行經(jīng)驗證的精確質(zhì)量數(shù)測量的LockSpray雙電噴霧離子源等專利技術(shù)。ESI質(zhì)譜與液相色譜直接偶聯(lián),為復雜蛋白質(zhì)樣品檢測提供可行的方案,推動了質(zhì)譜技術(shù)在蛋白質(zhì)分析領(lǐng)域的應用。MALDI技術(shù)于1987年由德國科學家Hillenkamp及Karas首次提出[3],主要是通過與飛行時間質(zhì)譜(Time of Flight,TOF)的結(jié)合,為生物大分子提供快速和高度可靠的檢測。近年來,基于對核心模塊的優(yōu)化,MALDI-TOF分析采集速度、靈活性、分辨能力獲得進一步提升。例如美國布魯克公司開發(fā)了smartbeam-II、smartbeam 3D激光專利技術(shù),可在高達2kHz和10kHz采集速度下靈活地完成組織成像、聚合物分析、肽段和蛋白質(zhì)分析等各類分析工作,結(jié)合PAN寬域離子聚焦技術(shù)等創(chuàng)新技術(shù),可在超寬質(zhì)量范圍內(nèi)實現(xiàn)高達40000的質(zhì)量分辨率,為高精度蛋白質(zhì)組研究提供保障。
而在可實現(xiàn)即時、原位分析的常壓敞開式離子化技術(shù)開發(fā)方面,近年來不斷有新的技術(shù)涌現(xiàn),已報道的相關(guān)技術(shù)有30多種,部分已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化,如沃特世的DESITMXS離子源、大氣壓固體分析探頭(Atmospheric Pressure Solid Analysis Probe,ASAP)和快速蒸發(fā)電離質(zhì)譜(Rapid Evaporative Ionization Mass Spectrometry,REIMS),IonSense的DART?離子源、賽默飛的VeriSpray紙噴霧離子源、島津的解吸電暈束離子源(Desorption Corona Beam Ionization,DCBI)、原位探針電噴霧離子源(Probe Electro Spray Ionization,PESI)等。這些新研發(fā)的技術(shù)所需前處理步驟簡單,不受樣品性狀限制,可應用于食品檢測、司法取證、環(huán)境檢測等各個領(lǐng)域。
1.1.2 質(zhì)量分析器
臨床樣本的復雜性對質(zhì)譜儀的定性和定量能力提出了更高的要求,這與質(zhì)量分析器的選擇密切相關(guān)。近年來質(zhì)譜技術(shù)研發(fā)龍頭企業(yè)在質(zhì)量分析器方面進行了多項技術(shù)創(chuàng)新。首先,在高分辨率質(zhì)量分析器開發(fā)方面,美國布魯克傅立葉變換離子回旋共振FT ICR技術(shù)、美國賽默飛靜電場軌道阱Orbitrap技術(shù)等超高分辨率質(zhì)量分析器的發(fā)明及進步使得質(zhì)譜技術(shù)分辨率提升了一個數(shù)量級,已發(fā)展成為蛋白質(zhì)組和代謝組分析的核心手段。其次,多級串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)綜合運用顯著提高了質(zhì)量分析器的整體性能,三重四級桿質(zhì)譜技術(shù)在保留四級桿原有定量能力強的特點上,提供了串級功能,加強了質(zhì)譜的定性能力,相關(guān)技術(shù)市場主要由賽默飛、安捷倫、沃特世、島津等龍頭企業(yè)占據(jù)[4];而以美國丹納赫QTrap技術(shù)、日本島津IT-TOF技術(shù)、美國沃特世Q-TOF技術(shù)等為代表的不同類型質(zhì)量分析器串聯(lián)形成的多級串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的應用更好地綜合和平衡不同分析器在定性定量分析能力、分析的速度、分辨率、靈敏度方面的優(yōu)勢,可根據(jù)不同的分析需求進行最優(yōu)選擇。
1.1.3 離子淌度譜技術(shù)
在離子源和質(zhì)量分析器之間引入離子淌度譜技術(shù),將從另一個維度提高譜圖分辨率,它除了按質(zhì)量和電荷數(shù)之外,還可以根據(jù)離子的尺寸和形狀分析樣品,展現(xiàn)了在同分異構(gòu)體、電荷異構(gòu)體分辨方面的優(yōu)勢。2006年,美國沃特世將行波離子淌度譜(Travelling Wave Ion Mobility Separator,TWIMS)技術(shù)引入傳統(tǒng)質(zhì)譜技術(shù),推出了首臺商品化的淌度質(zhì)譜(淌度分辨率10),之后質(zhì)譜制造商都推出了各自的商品化離子淌度質(zhì)譜,采用了包括遷移管離子淌度譜(安捷倫)、場不對稱波形離子淌度譜(賽默飛、丹納赫)、捕集離子淌度譜(布魯克)等不同技術(shù)[5]。近年來,相關(guān)企業(yè)不斷優(yōu)化相關(guān)技術(shù),進一步提升了淌度分辨率,2016年布魯克timsTOF離子淌度平臺將淌度分辨率提升到200,2019年,沃特世推出的SELECT SERIES Cyclic IMS系統(tǒng)更進一步將其提升至750。
隨著臨床質(zhì)譜技術(shù)的不斷迭代優(yōu)化,其應用范圍進一步擴寬,逐步發(fā)展為蛋白質(zhì)組和代謝組分析的核心手段,并在維生素D檢測、激素檢測、新生兒遺傳代謝病篩查、治療藥物監(jiān)測、微生物鑒定等臨床應用方面獲得了推廣,成為多個臨床檢驗項目的參考方法或者金標準,另外還在基因檢測、臨床即時檢驗中開拓新的應用方向。
基于Orbitrap等高分辨率質(zhì)譜技術(shù)的蛋白質(zhì)組學和代謝組學研究成果已促進了全新生物標志物的研究發(fā)現(xiàn)和臨床應用,例如研究人員通過基于質(zhì)譜的組學分析識別出與膜蛋白結(jié)合的內(nèi)源性配體[6],揭示了多種癌癥細胞外囊泡和顆粒生物標志物[7],鑒定出糖尿病腎病相關(guān)生物標志物[8]等。另外,由于離子淌度質(zhì)譜技術(shù)的應用可提供超越傳統(tǒng)質(zhì)譜平臺的多維結(jié)構(gòu)鑒定信息,相關(guān)技術(shù)應用也極大提升了對復雜生物樣品蛋白質(zhì)組[9]、代謝組[10]的有效鑒定。
以三重四級桿質(zhì)譜技術(shù)為代表的定量能力好的串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)(Tandem Mass Spectrometry,MS/MS)也已成為多項臨床檢驗分析的金標準,例如,國際檢驗醫(yī)學溯源聯(lián)合委員會已將液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法(Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry,LC-MS/MS)認定為維生素D檢測的“金標準”;該技術(shù)被《臨床內(nèi)分泌與代謝雜志》(The Journal of Clinical Endocrinology&Metabolism)認定為準確檢測類固醇激素的唯一方法[11]。此外,在新生兒遺傳代謝病篩查、治療藥物監(jiān)測等方向,MS/MS的應用實現(xiàn)了對常規(guī)酶或免疫測定法的高度替代,例如,美國、英國、德國、澳大利亞、韓國、日本等國家已將串聯(lián)質(zhì)譜新生兒篩查列為法定篩查項目,篩查覆蓋率基本達到90%以上;國際治療藥物監(jiān)測和臨床毒理學協(xié)會(International Association of Therapeutic Drug Monitoring&Clinical Toxicology,IATDMCT)在針對14個國家/地區(qū)的76個實驗室進行的一項調(diào)查研究顯示,LC-MS/MS在四種常見免疫抑制劑(環(huán)孢霉素、他克莫司、西羅莫司和依維莫司)藥物監(jiān)測中的應用比例高達47%~75%[12]。
相比其他質(zhì)譜技術(shù),MALDI-TOF操作簡便,近年來在微生物鑒定、基因檢測中展現(xiàn)出巨大的應用潛力。2013年,美國食品藥品監(jiān)督管理局(U.S.Food and Drug Administration,F(xiàn)DA)首次認可使用MALDI-TOF技術(shù)對微生物進行鑒定,之后迅速在臨床獲得推廣應用,并逐步發(fā)展成為臨床微生物實驗室廣泛認可的標準方法。在此次新冠肺炎大流行中,面對其他病原微生物合并感染患者,成功利用該技術(shù)及時準確地鑒定出病原真菌。MALDI-TOF微生物質(zhì)譜鑒定高度依賴數(shù)據(jù)庫,待檢測微生物只有與數(shù)據(jù)庫中已有圖譜達成高度匹配才能得到準確鑒定結(jié)果。因此,微生物質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫的建設(shè)和完善受到重視。至2016年,全球主要有4個商用MALDI-TOF數(shù)據(jù)庫,即美國布魯克公司MALDIBiotyper系統(tǒng)、法國生物梅里埃公司VITEK MS系統(tǒng)、德國AnagnosTec公司SARAMIS系統(tǒng)以及法國Andromas SAS公司Andromas系統(tǒng),這些數(shù)據(jù)庫可以滿足臨床實驗室常見微生物的鑒定需求,但收集的菌種總體數(shù)量仍然有限,各數(shù)據(jù)庫中可檢測的菌種類型各有側(cè)重[13]。例如在絲狀真菌鑒定中,唯一通過FDA認證的為梅里埃VITEKMS系統(tǒng),包括47種獲得FDA臨床試驗認證的絲狀真菌。因此,在商用數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上,美國妙佑醫(yī)療國際(Mayo Clinic)等醫(yī)療機構(gòu)或獨立醫(yī)學實驗室也會根據(jù)不同鑒定需求自建和完善本地數(shù)據(jù)庫。另外,MALDI-TOF技術(shù)在基因檢測中的創(chuàng)新應用解決了傳統(tǒng)以PCR為基礎(chǔ)的檢測手段不能完全滿足臨床對多個基因、多位點檢測需求的問題,2014年,美國Agena Bioscience公司基于MassARRAY?核酸質(zhì)譜技術(shù)(MALDI-TOF技術(shù)與終點法PCR相結(jié)合)的IMPACT DxTM系統(tǒng)獲得FDA 510K認證,成為世界上首臺獲批用于臨床核酸檢測的質(zhì)譜平臺,同期批準了2款相關(guān)檢測試劑盒(萊頓第五凝血因子突變檢測試劑盒Factor V Leiden Assay和第二凝血因子基因分型檢測試劑盒Factor IIGenotyping Assay),推動基因質(zhì)譜檢測由科學研究逐步轉(zhuǎn)向臨床應用[14]。
此外,基于常壓敞開式離子化技術(shù)的質(zhì)譜分析已在癌癥臨床即時檢驗的應用中進行了初步嘗試,并基于相關(guān)技術(shù)開發(fā)了智能電子手術(shù)刀iKnife、測癌筆MasSpec Pen等產(chǎn)品,幫助醫(yī)生實時檢測組織是否發(fā)生癌變,不過相關(guān)應用尚處于研究階段,未實際應用于臨床診斷[15]。
我國臨床質(zhì)譜技術(shù)研發(fā)起步較晚,國內(nèi)臨床質(zhì)譜儀市場長期由國外品牌占據(jù)主導地位。全球質(zhì)譜關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在美國、日本質(zhì)譜儀器龍頭企業(yè)(表1)。在低端質(zhì)譜儀領(lǐng)域,我國已經(jīng)陸續(xù)有國產(chǎn)設(shè)備獲批進入臨床應用,但是在技術(shù)門檻較高的LC-MS/MS領(lǐng)域,主要通過引進國外質(zhì)譜技術(shù)進行貼牌生產(chǎn)和優(yōu)化改進(表2)。例如,廣州市豐華生物工程有限公司獲批的三重四級桿質(zhì)譜分析系統(tǒng)FH-6000MD為美國賽默飛公司的貼牌生產(chǎn)產(chǎn)品。國外質(zhì)譜儀器公司也通過在中國創(chuàng)辦分公司的模式,進入中國市場,如蘇州新波生物技術(shù)有限公司作為美國珀金埃爾默旗下公司推出了三重四極桿質(zhì)譜系統(tǒng)QSight 210MD。
表1 1991—2020年質(zhì)譜設(shè)備研制相關(guān)專利申請量Top10機構(gòu)Tab.1 Top 10 Institutions in the Number of Patent Applications Related to Mass Spectrometry Equipment From 1991 to 2020
為實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備自主可控的目標,我國相關(guān)科技部門在國家重大科學儀器設(shè)備開發(fā)專項、國家重點研發(fā)計劃“重大科學儀器設(shè)備開發(fā)”重點專項中對質(zhì)譜技術(shù)的開發(fā)進行了資助,對離子源、質(zhì)量分析器、真空系統(tǒng)等關(guān)鍵核心部件進行研發(fā)。與此同時,我國工業(yè)和信息化部等十部門聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中已把攻關(guān)突破質(zhì)譜分析設(shè)備作為國家醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向。
國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)突破了技術(shù)門檻相對較低的用于微生物鑒定的飛行時間質(zhì)譜MALDI-TOF技術(shù),獲得了多款具有自主知識產(chǎn)權(quán)的微生物鑒定飛行時間質(zhì)譜儀(表2)。而技術(shù)門檻較高的三重四極桿質(zhì)譜技術(shù)的研發(fā)也已經(jīng)開始,科研力量主要集中在高校、科研機構(gòu)。例如由國家環(huán)境分析測試中心牽頭“三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜系統(tǒng)的研制及其在痕量有機物分析中的應用”項目針對復雜體系中痕量有機物高通量、高靈敏度和自動化檢測需求,研制出三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜系統(tǒng)產(chǎn)品和配套自動化前處理裝置及其他關(guān)鍵部件,并在蛋白質(zhì)組學等領(lǐng)域開展應用示范;中科院蘇州醫(yī)工所天津工程技術(shù)研究院先后攻克了離子源、四極桿、射頻電源、控制系統(tǒng)等多個核心技術(shù),自主研發(fā)了高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測系統(tǒng),并于2021年3月取得醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊證。
我國也出臺了相關(guān)措施打造國產(chǎn)質(zhì)譜儀的應用生態(tài)。在“十四五”階段,國家財政部及工信部聯(lián)合發(fā)布的《政府采購進口產(chǎn)品審核指導標準》(2021年版)明確規(guī)定了政府機構(gòu)(事業(yè)單位)采購國產(chǎn)醫(yī)療器械及儀器的比例要求,其中在臨床檢驗設(shè)備項,要求全自動質(zhì)譜分析系統(tǒng)全部采購本國產(chǎn)品,對于高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀因國內(nèi)供應商少于3家,建議25%采購本國產(chǎn)品。
在臨床質(zhì)譜技術(shù)應用方面,我國起步較晚但整體發(fā)展較快。MS/MS在新生兒遺傳代謝病篩查、維生素D檢測、治療藥物監(jiān)測中獲得了初步推廣應用。我國于2002年首次將串聯(lián)質(zhì)譜法遺傳代謝病篩查技術(shù)引入臨床,至2018年已有200臺串聯(lián)質(zhì)譜儀用于新生兒遺傳代謝病篩查。從2020年發(fā)布的《人群維生素D缺乏篩查方法》衛(wèi)生行業(yè)標準中可以看到,LC-MS/MS已成為人群維生素D缺乏篩查的第一法,優(yōu)先于化學發(fā)光免疫法和酶聯(lián)免疫法[16]?!吨委熕幬锉O(jiān)測工作規(guī)范專家共識》中也明確指出從藥物專屬性上推薦采用LC-MS/MS和高效液相色譜技術(shù)[17]。MALDITOF在微生物鑒定中的應用進展迅速,包括毅新博創(chuàng)、江蘇天瑞等多家企業(yè)自主研發(fā)的微生物鑒定飛行時間質(zhì)譜儀經(jīng)國家藥品監(jiān)督管理局批準注冊,已經(jīng)廣泛用于醫(yī)院檢驗科微生物的鑒定。與此同時,自建MALDI-TOF微生物鑒定數(shù)據(jù)庫也不斷更新,例如由軍事科學院牽頭,中科院微生物所、國家疾控中心等十幾家國內(nèi)知名醫(yī)療單位及機構(gòu)聯(lián)合共同建立了超過370屬、2200種、8100株的微生物蛋白指紋圖數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)規(guī)模與國際領(lǐng)先水平相當。
但在臨床質(zhì)譜相關(guān)分析方法開發(fā)方面,我國與國際先進水平相比也仍有差距,在臨床檢驗項目數(shù)量和可檢測疾病范圍上相對落后。美國基于質(zhì)譜技術(shù)的臨床檢測項目已達400余項,涉及新生兒篩查、藥物監(jiān)測、類固醇激素檢測、維生素檢測以及微生物鑒定等領(lǐng)域;國內(nèi)則仍處于起步階段,僅可提供80余項檢測項目。此外,為確保質(zhì)譜分析結(jié)果的準確性和重現(xiàn)性,相關(guān)方法學開發(fā)還必須解決質(zhì)量控制問題。為規(guī)范化管理臨床質(zhì)譜技術(shù)應用,我國已出臺相關(guān)管理規(guī)范,2020年國家衛(wèi)健委修訂的《醫(yī)療機構(gòu)臨床實驗室管理辦法》中明確“醫(yī)療機構(gòu)臨床實驗室應當參加室間質(zhì)量評價機構(gòu)組織的臨床檢驗室間質(zhì)量評價”。而在2021年臨床檢驗室間質(zhì)量評價計劃[18]中,已設(shè)置包括類固醇激素、維生素、甲狀腺激素、同型半胱氨酸正確度驗證、全血治療藥物監(jiān)測、心肌標志物等14項臨床質(zhì)譜檢測生化評價項目。2018年起,我國國內(nèi)試劑廠商已嘗試布局質(zhì)譜檢測試劑的開發(fā)和注冊申報,以規(guī)范臨床質(zhì)譜應用,截至2020年底,經(jīng)國家藥品監(jiān)督管理局批準注冊的國產(chǎn)質(zhì)譜檢測試劑盒已有28種,涉及多種氨基酸、肉堿、維生素D、1,5-脫水葡萄糖醇、皮質(zhì)醇、甘膽酸、免疫抑制劑、丙戊酸、微生物等檢測。
1)加大支持力度,集中攻關(guān)高端質(zhì)譜技術(shù)核心模塊研發(fā)
首先,雖然我國已有國產(chǎn)臨床質(zhì)譜儀獲批上市,但在一些技術(shù)門檻較高的質(zhì)譜儀,如LC-MS/MS的研發(fā)生產(chǎn),仍然嚴重依賴國外技術(shù),質(zhì)譜設(shè)備的核心技術(shù)仍掌握在國外領(lǐng)先企業(yè)手中。因此,建議從質(zhì)譜儀源頭技術(shù)自主創(chuàng)新入手,通過項目資助、政策鼓勵扶持等方式重點支持企業(yè)突破離子源、質(zhì)量分析器等核心模塊的技術(shù)瓶頸,發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的臨床質(zhì)譜儀。其次,針對目前中國質(zhì)譜儀相關(guān)技術(shù)專利主要集中于高校和科研機構(gòu)手中的現(xiàn)狀,建議出臺相關(guān)政策鼓勵質(zhì)譜儀產(chǎn)學研聯(lián)動發(fā)展,加速高校質(zhì)譜儀核心部件研發(fā)成果轉(zhuǎn)化。
2)推進臨床質(zhì)譜應用下沉,提升臨床質(zhì)譜應用廣度和深度
我國臨床質(zhì)譜應用整體還處在起步和推廣階段,應用廣度和深度與國外領(lǐng)先水平相比仍有較大差距。建議首先集中力量夯實目前相對成熟的新生兒遺傳代謝病篩查、維生素D檢測、治療藥物監(jiān)測這幾個領(lǐng)域,創(chuàng)建并優(yōu)化面向不同生物樣本、不同標志物的質(zhì)譜檢測方法,拓寬可檢測疾病范圍。其次質(zhì)譜技術(shù)已經(jīng)展現(xiàn)出在基于蛋白質(zhì)組學、代謝組學等多組學研究的標志物發(fā)現(xiàn)中的巨大發(fā)展機遇,因此,我國也應抓住這一發(fā)展契機,積極推動相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和臨床轉(zhuǎn)化,搶占該領(lǐng)域的發(fā)展先機,助力新型診斷標志物開發(fā)、新靶標藥物研發(fā)以及臨床精準用藥。
3)規(guī)范化管理質(zhì)譜臨床檢驗分析,提供標準可靠的臨床數(shù)據(jù)
我國質(zhì)譜臨床應用過程仍是以實驗室自建檢測方法(Laboratory Developed Tests,LDTs)為主,如何在滿足臨床發(fā)展需求的同時保證檢測項目的質(zhì)量規(guī)范值得積極探討。在我國已經(jīng)出臺的一系列規(guī)范的基礎(chǔ)上,建議出臺相關(guān)管理規(guī)定,要求除了醫(yī)療機構(gòu)臨床實驗室以外,包括獨立醫(yī)學實驗室等其他類型臨床實驗室主動參與臨床檢驗室間質(zhì)量評價。同時,進一步拓展臨床質(zhì)譜檢測室間質(zhì)量評價項目,包括增加生化評價項目種類,并增加例如微生物質(zhì)譜鑒定、核酸質(zhì)譜檢測等方向的項目。