主题:【第十二届原创】临床质谱为精准医学保驾护航

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临床质谱为精准医学保驾护航



精准医学,Precision Medicine 是一种将个人基因、环境与生活习惯差异考虑在内的疾病预防与处置的新兴方法。国外精准医学的历史:2011年,美国医学界首次提出“精准医学”的概念;2015年1月20日,奥巴马在美国国情咨文中提出“精准医学计划”,希望精准医学可以引领一个医学新时代。国内精准医学的历史:2006年中国首次提出“精准外科”的概念;2015年首届精准医疗战略专家委员会在上海成立;2016年精准医疗首次进入政协提案。
短短的15年间,检验技术由生化发光检测生化项目、发光产品,革新至五年前的分子诊断检测基因测序、基因诊断,自2018年元年,2019年起始年,质谱技术发展得到井喷式爆发。现代精准医学的研究模式:测序基因组的同时,搜集所有表型信息,将基因与表型大数据结合起来。诊断模式主要有个人基因组信息、蛋白质组学和代谢组学,其中蛋白质组学和代谢组学需要临床质谱“大显神威”。治疗方式有针对基因组进行个人用药与药物设计、药物代谢和毒理评估。治疗效果:医疗资源耗费降低,针对性用药提升疗效,药物副作用降低。
质谱技术在医学检测应用中的发展:1981年美国Nimitz航母事件促使医学对质谱仪器的需求,1988年美国联邦药品检验局发布强制性指南,要求治疗药物必须使用质谱法进行确认。1990年,MS开始用于新生儿筛查,1996年,GC-MS用于解决睾酮免疫分析问题,同年MS用于完整细菌的快速鉴定。1998年,GC-MS和LC-MS开始用于临床检验中。2004年,MS用于鉴别血源性感染中的化合物,2010年,国内首家质谱临床检验试验室成立,2010年质谱用于代谢组学、蛋白质组学和其它组学。2013年,MS用于类固醇化合物鉴定的研究论文被大量发表,同年FDA首次批准MALDI-TOF用于微生物的鉴定。2016年实时MS技术引导下的肿瘤手术刀出现。
而临床质谱在国际影响力也越来越大,1906年,J.L.Thomson 获得诺贝尔物理学奖,他发现由电子组成“阴极射线”,并测量了电子的荷-质比。1989年,W.Paul 获得诺贝尔物理学奖,他的贡献是发明了离子肼技术。2002年,J.B.Fenn和田中耕一获得诺贝尔化学奖,他们分别发现了电喷雾ESI电离方法生物大分子分析、基质辅助激光解吸电离质谱MALDI电离方法生物大分析分析。质谱仪发展至今已出现多个分支,下图是质谱分类。

在我国临床质谱的发展态势明显,相关的政策法规如下:2016年3月国家卫计委为临床实验室自建项目(LDT)开启绿色通道,临床检验进入新发展时期。2018年2月1日,我国质谱行业首个通用规范《质谱仪通用规范》实施,该国标将引领质谱行业规范健康发展。今年健康强国战略深入推进,第三方检测机构快速发展,越来越多医学实验室加大投入更大规模的质谱平台建设。但质谱仪在大规模使用方面还有很多局限。我想主要是以下几个方面制约了质谱仪进一步大规模发展使用:1、缺乏罗西贝雅这样整合仪器试剂产品的整体解决方案提供者。质谱仪均由国外仪器厂家提供,而试剂由试剂厂商提供,仪器试剂分属不同的而厂家。推广力度也存在问题,售后问题难以解决。2、样品前处理步骤繁琐:以维生素项目为例,前处理一共涉及到13步操作(萃取、孵育、振荡、离心、氮吹等等),且数据波动大,可靠性低。3、仪器操作复杂,按照现有生化、化学发光技术几天的培训力度,医院技术人员无法熟练操作质谱仪。4、使用项目少,只有新生儿遗传代谢病的检测,综合三甲医院买了仪器无法高效的使用。
但综合我国临床质谱的应用现例,我们可以发现还是有很多可圈可点的。例如,新生儿筛查,克服了传统新生儿筛查传统分析方法的缺点,一种实验检测一种疾病,工作量随着样本数大大增加等。LC-MS/MS凭借其高通量、高灵敏度,可以一次分析检验多种疾病,且假阳性率低,筛查效率高,结果可靠,综合费用相对低廉,检测速度很快,一般一个样品在2-3分钟。在甲氨蝶呤的检测中,质谱仪发挥其巨大潜能。传统的FPIA法Abbott TDx-FLx药物浓度分析仪和EMIT法西门子Viva-E全自动药物浓度检测系统均具有缺点,如设备不再更新、测定MTX时存在正偏差等。LC-MS/MS可将药物与代谢产物以及内源性物质分离,具有专一性强的特点,是检测MTX血浆浓度的金标准,但改法仍需要复杂的前处理过程
现如今,质谱技术应用仍存在难点:质谱人才匮乏、基于质谱方法开发和优化的复杂程度较难、质谱方法性能的验证复杂、成本较高等。如何利用好这一未来前景巨大的技术是每个医院、药企需要考虑的问题,相信在未来的研究中,质谱仪将继续表现巨大的应用前景!
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symmacros
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质谱应用于精准医学的前景很广,期待更多实际应用。
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原文由symmacros(jimzhu)发表:质谱应用于精准医学的前景很广,期待更多实际应用。
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原文由 newlights(v2951995) 发表:保障人们的健康
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