郭玮：从激素检测难题入手，质谱引领精确诊断新时代

　　复旦大学附属中山医院检验科是国内最早引进临床质谱的实验室之一，自2011年起致力于LC-MS/MS技术平台的建设。在国内率先开展了基于质谱平台的多项激素检测及多种治疗药物浓度监测，为患者提供了更精准的诊疗方案，在国内一直处于领先地位。分析测试百科网编辑近期在复旦大学附属中山医院检验科采访到了郭玮教授，郭玮教授围绕临床质谱在临床中的应用、困难及未来的发展趋势进行了深入的讲解。

　　郭玮，复旦大学附属中山医院检验科主任。毕业于上海医科大学医学检验专业。博士、博士生导师。中华医学会检验医学分会第十届委员会常务委员、上海市医学会检验医学分会第十届委员会委员、上海市抗癌协会检验医学专业委员会副主任委员、中华医学会检验医学分会临床生化学组成员、上海市医学会检验医学分会质谱学组组长、《检验医学》等多本杂志编委。主要研究方向：近年来主持国家自然科学基金、癌变与侵袭原理教育部重点实验室开放课题基金、上海市科委基金、上海市卫生局基金多项；参与完成“十二五”国家科技支撑计划子课题、卫生部医政司课题、国家自然科学基金、国家科技重大专项课题多项，曾获上海市医学科技奖二等奖，申请国家发明ZL并已授权两项。在国内外统计源期刊发表论文70余篇。

高灵敏、高特异、靶向得到精确定量结果，临床质谱以快速、高通量、多组分分析助力精准医疗

　　“质谱已经成为精确诊断及个性化医疗最重要的一种工具”，郭玮教授在谈到质谱在临床中应用的优势时说到。“首先，质谱灵敏度更高。质谱检测技术的检测灵敏度能够达到pg/mL的水平，可监测 pg、fg级痕量物质，传统方法受制于检测限的原因远达不到该水平。其次，质谱特异性更高。质谱法通过被检测物的质荷比（m/z）进行精确定量，与传统的免疫学检测方法相比，特异性更好，准确性更高。”

　　此外，郭玮教授表示，质谱还具有一次分析检测多个化合物、可获得丰富的化合物结构信息；动态线性范围宽；方法可拓展性强等优势。

从激素检测难题入手，为临床需求开发更多质谱检测项目

　　“激素检测在肾上腺肿瘤的鉴别诊断、前列腺癌患者激素抑制治疗的效果评价、甲状腺肿瘤根治的预后判断方面均具有重要价值，但激素类物质在人体内浓度都相对较低，且结构相似的物质繁多，传统免疫方法和HPLC方法的敏感性和特异性均无法达到检测要求。由于免疫法存在着蛋白结合干扰等问题，2014年，J Clin Endocrinol Metab（JCEM）期刊宣布，类固醇激素检测已从免疫法步入质谱法时代，2015年JCEM宣布只接受质谱方法检测的激素结果。”郭玮教授在谈到为什么会“优先开发质谱方法激素检测项目 ”时说到。

　　中山医院检验科了解到临床的切实需求，使用LC-MS/MS的多反应监测（MRM）技术，靶向检测多种结构类似的激素及其前体、代谢产物，包括类固醇激素、儿茶酚胺类激素、肾素-血管紧张素-醛固酮系统等，可有效区分同分异构体，从而实现快速、高通量的激素精确定量。

内分泌科主任李小英评价临床质谱是传统检验方法的有力补充

　　谈到质谱技术在内分泌诊断上的应用，内分泌主任李小英教授表示，内分泌相关疾病的检测指标主要是检测血液和其它体液中的激素。传统办法是化学发光、ELISA等，它们能够检测大部分的激素；但有些特殊疾病在传统办法中没有商品化的试剂盒，于是质谱可以满足对这些特殊疾病的诊断需求。

　　其中有代表性的是肾上腺类疾病，比如原发性醛固酮增多症（原醛症）引起的继发性高血压症，这一类中有10%可能和内分泌源性高血压有关系，另一部分可能同原发性醛固酮有关。过去最早用放射性免疫法检测，后来用发光法，目前质谱率先在醛固酮和肾素活性检测中得到应用。还有一大类疾病是内分泌科经常遇到的性发育异常。这类疾病原因是先天性酶的缺陷，与肾上腺皮质激素、糖皮质激素、性激素有关，还受到中间代谢产物的影响。现在质谱可以检测所有的类固醇激素和代谢产物。

　　李小英教授说，“从检验方法来讲，质谱有优点但也有一定的局限性，比如检验周期长、成本高、通量也不够。质谱的优点是能解决补缺的部分，但还不能替代免疫学方法。比如传统方法检测糖类只能检测葡萄糖，而体内还有很多糖比如甘露糖、果糖等，它们分子量一样结构太相似，但质谱可以有效区分检测。检验科接受了我们的需求，正在研发糖类物质的检测，未来有望向临床应用转化”

为临床需求开发更多质谱检测项目

　　“未来我们将根据临床疾病的诊疗需求，探索开发更多新的质谱检测项目。例如，抗生素滥用与耐药一直都是社会关注度很高的话题，临床感染科、重症监护室、肺科等等都非常希望我们能利用质谱检测抗生素浓度，近期我们也将有几组抗生素检测投入临床应用。”郭玮主任对未来临床质谱检测项目的开展娓娓道来，“总之，一切以患者为中心，我们要为促进人民大健康服务。”

从左至右：检验科副主任王蓓丽，检验科主任郭玮，内分泌科主任李小英

临床质谱方法开发的4大难点和进入临床领域的2大壁垒

　　作为国内最早使用质谱在临床应用上的单位之一，中山医院检验科在质谱临床应用的方法开发上遇到过诸多难题与挑战，郭玮教授希望广大检验工作者能借鉴本文分享的经验，少走弯路，让质谱方法在临床应用中更加发扬光大。

　　质谱的方法开发难题主要来自于四个方面：

　　一、质谱人才存在很大的缺口。临床质谱检测需要通过一系列的培训填补质谱人才的缺口，参与培训的范围应尽可能扩大，让更多的检验科工作人员参与到培训之中。经验尚欠、上手不久的新员工必须在经验丰富的员工的指导下进行操作和发布患者报告。

　　二、基于质谱方法开发和优化的复杂程度。临床方法必须快速、准确、靶向、高通量。首先需要确定开发方法需要使用什么样的质谱仪器，确定使用什么样的方法，优化MRM参数，再优化液相条件和仪器参数。其中每一个步骤都需要考虑到基质效应，准确性，通量等因素，需要具有很强的方法开发和优化能力才能完成。

　　三、质谱方法的性能验证。临床方法“人命关天”，在方法开发后必须不断地进行方法优化，方法验证，以及运行后的监测。质谱技术从研究实验室向临床实验室转化过程中最大的障碍就是要发展和验证一种完全遵循临床管理指南的方法，研究用的方法和临床用方法最关键的区别在于：临床方法必须满足特定的管理规则，比如美国的CLIA管理规则。

　　四、基于成本的控制。控制成本也是使用质谱技术的驱动力量。以中山医院检验科实验室的经验来说，有时这也是一个伪命题。比如说，大多数质谱方法需要大量的人力并且样本准备也很昂贵，还需考虑机器维护保养的成本，以及患者自身的经济情况。

　　质谱技术走入临床的两大壁垒亟待解决

　　郭玮教授表示，目前的质谱技术还局限于实验室，离真正融入临床工作还存在两大壁垒。

　　首先质谱技术面对的是政策法规壁垒。临床质谱方法属于实验室自建方法(Laboratory Developed Tests，LDTs)，国内缺乏相应的规范性文件，存在合规性问题。

　　郭玮教授说：“我们的态度是：精准医疗的实现离不开新技术手段、新检测项目的发展应用，我们对 LDTs 应持有鼓励态度，注重以临床需求为中心的开发与拓展。但所有医疗决策都需要准确的检测结果作为基础，LDTs 的监管应跟上其发展的步伐。目前越来越多的质谱仪器拿到了国家医疗器械许可证，这对质谱技术进入临床有着巨大的帮助。2017年，潘柏申主任牵头制定了《液相色谱-串联质谱技术临床应用建议》，为临床质谱技术的开发、验证及其应用提供了规范化的指导性文件。”

　　其次质谱走入临床需要面对的是技术壁垒。质谱技术的专业性很强，检验技术人员一般缺乏相应的专业知识背景，而质谱从业人员又缺乏临床相关知识，这增加了质谱技术在临床推广的难度，任何一个想在质谱领域有所作为的检验科都亟待建立起一支基于质谱检测技术平台的高素质人才队伍，注重硬件与软件并进，转化先进的研究和技术成果，为临床提供更加灵敏、准确及可靠的检验信息，提高疾病诊疗水平。

　　郭玮教授期许道：“目前质谱仪器厂商为降低质谱技术使用门槛，纷纷提高自身产品的自动化水平，我们欣喜地看到全自动的LC-MS仪器已经面世，也许在不久的将来，像全自动生化仪那样操作简便的质谱仪器会出现在临床实验室中。”

质谱临床应用瞄准精准医学

　　对于质谱技术的未来发展，郭玮教授表示：“从研究层面来讲，各种组学的兴起和发展包括蛋白质组学，代谢组学等等，都为临床的靶向诊断和治疗提供了更多的依据，为疾病的发病和病情发展机制探索提供了线索。作为医院检验科，是一个从实验室向临床应用发展的桥梁，我们要承担更多的责任把这些新的方法，新的概念应用到临床上。”

　　郭玮教授说：“我们实验室临床质谱应用未来有两个主要发展方向，一是要从小分子走向大分子；二是从检测已知标志物过渡到寻找新标志物。首先需要夯实现有的小分子激素、治疗药物监测领域，开发更多临床切实有需求的项目，国外先进实验室的质谱小分子检测项目数以百计，是我们追赶学习的目标。然而更重要的是基于蛋白质组学，代谢组学等多组学的标志物研究和临床转化。”

　　郭玮教授谈到中山医院检验科在为蛋白组学检测的未来做研究准备。科室引入了MALDI-TOF平台，进行大分子蛋白质组学研究的探索，期望找到合适的疾病标志物，通过后续的临床研究来验证这些新标志物的价值，对筛选出的标志物再利用LC-MS强大的定量能力进行检测。这一系列的工作将形成一个完整的研究-转化闭环，能够为患者疾病的诊治提供新的助力。

复旦大学附属中山医院检验科质谱工作团队

　　在我们的生活中总是有这样一群人，就仿佛是生活在沙漠的胡杨，任何困难都无法抵挡他们内心向上的生命力，他们总是能给人一种积极的力量，不断开拓创新，不断探索未知，复旦大学附属中山医院的检验科团队就是这样，在充满挑战的岗位上，他们依然乐观、努力、敬业、追求！