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笔架山论坛大咖齐聚共话临床质谱和精准诊疗

2020.12.18
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分析测试百科网讯,逢深圳经济特区成立40周年暨粤港澳大湾区及中国特色社会主义先行示范区建设关键之年,2020年12月18日,深圳市第二人民医院主办的“笔架山论坛:临床质谱在精准医疗中的应用发展论坛”在深圳隆重举办。

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笔架山论坛现场

本次论坛采取线下会议与线上授课相结合的方式,由分析测试百科网提供全程网络直播和会议报道,现场100余位医院和研究单位的代表、全国场外上千位听众参与了这场精彩的临床质谱盛会。国内外精准医学、质谱技术基础研究与临床应用领域的多位专家做精彩报告,从基础研究、临床应用、精准诊疗技术转化及临床质谱实验室建设等方面深入探讨临床质谱技术的高质量发展,探讨临床质谱技术赋能精准医学的实现途径。

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深圳市第二人民医院李维平 副院长

在开幕式上,深圳市第二人民医院李维平副院长致辞,他首先欢迎专家及与会者的到来并预祝论坛胜利召开,致辞中谈到:在精准医学浪潮下,质谱技术作为一项起到关键作用的新技术,在医学领域具有广阔的应用前景,除了已相对成熟的小分子、靶向生物标记物检测及治疗药物监测,激素质谱检测的准确定量使得激素替代治疗的疗效与安全性评估得以实现;许多基于质谱的蛋白大分子检测如IGF-1精准检测、淀粉样变性分型检测等被应用于临床,质谱技术增强了蛋白质组学检测准、深、快、稳的优势;未来还可将质谱多组学研究结合大数据转化为临床应用,助力精准医学发展。

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深圳市第二人民医院党委书记、徐勇教授

深圳市第二人民医院党委书记、徐勇教授做“临床质谱实验室建设分析与思考”的报告。他从精准医学讲起,拜登在2016年任副总统时,即倡导癌症“登月计划”,从而提出人类该如何攻克癌症的问题。接下来提出临床质谱的背景与意义、和免疫法的区别,以及临床质谱国内外现状,比如临床质谱检验项目美国有400余项中国只有约40项。差距也带来了机遇,接下来介绍了深圳市第二人民医院近年来在临床质谱方面的发展。临床质谱发展还需要解决几大痛点问题:试剂准入、标准化操作、准确结果、稳定仪器等。临床质谱的功能及定位是:特殊临检+科研。最后介绍了二院的临床质谱发展思考。

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中科院化学所国家杰出青年、聂宗秀研究员

中科院化学所国家杰出青年、聂宗秀研究员做“颗粒质谱与成像技术进展”的报告。针对颗粒质谱成像的的挑战,课题组在分析器、离子源、检测器方面改进,从而直接测定病毒等大分子颗粒的质量。课题组构建了较为完备的颗粒质谱成像的装置,包括在微米尺度基于电荷检测的离子阱颗粒质谱,在纳米尺度基于光学检测的显微镜-离子阱质谱,以及纳米材料质谱成像小分子质谱成像。课题组还开发基于超声喷雾基质喷洒的基质喷涂仪(SoniCoat)。在应用方面,聂宗秀介绍到质谱做颗粒成像的难点是:分子量巨大难于检测,生物组织复杂完整颗粒难于脱附电离。课题组采用纳米材料以及紫外激光等方法,取得显著进展,后研究纳米载体药物原位药物释放质谱成像,单细胞表面寡糖、唾液酸等定量检测。

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重庆医科大学附属第三医院检验科主任,邓昆副教授

重庆医科大学附属第三医院检验科主任,邓昆副教授做“核酸质谱技术的应用及发展”的报告。2014年美国FDA即批准临床核酸质谱的使用,中国也起草了临床核酸质谱相关共识。相比一代、二代测序等技术,核酸质谱有很多优点。接下来介绍核酸质谱检测方法的原理,包括样本获取、DNA提取、DNA质检、PCR扩增/SAP纯化/加入延伸引物单碱基延伸环节、MALDI-TOF测定以及数据分析处理。最后介绍了核酸质谱的多种应用如:药物遗传学代谢酶SNP分型、液体活检、遗传性疾病监测、肿瘤分析、甲基化鉴定、病原体检测、样品的完整性检查等。举例了医院进行的高血压基因检测、基因拷贝数变异CNV分析、基因突变检测、循环肿瘤-cDNA、DNA甲基化检测等。最后对于COVID-19的核酸检测方法定量PCR/MALDI-TOF等技术的对比中提出思考和挑战,包括多重PCR引物设计,PCR及其污染因素、DNA质量控制,图谱采集,设备校准,数据采集及分析等。

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北京协和医院检验科禹松林教授

北京协和医院检验科禹松林教授做“质谱检测儿茶酚胺临床实践分享”的报告。介绍了协和医院已开展的临床质谱项目。嗜铬细胞瘤和副神经节瘤诊断治疗的展架共识,首选LC-MS/MS法,比其它方法如HPLC-ECD法特异性更好,灵敏度更高,分析时间更短,只是自动化程度低,试剂也有不足。医院在2018年构建了儿茶酚胺及其代谢物的检测方法,并对方法进行了一系列的验证。对在方法验证后上临床后遇到的一些问题,也进行了探讨,比如血中DNA灵敏度、内标选择、方法、质控、标准化、参考区间上限、稳定性等。

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香港浸会大学环境与生物分析国家重点实验室主任、长江学者、蔡宗苇教授

香港浸会大学环境与生物分析国家重点实验室主任、长江学者、蔡宗苇教授做“基于质谱成像技术研究环境污染与疾病发生的关系”的报告。介绍了质谱成像(MSI)及环境毒理研究,主要介绍MALDI成像,包括基本流程及应用。比如BPS/BPF毒理研究尤其是肾毒性研究,包括标志物发现、3D质谱成像等。此外介绍了空气污染中质谱成像的研究,比如造成脑损伤、跨代际毒性。针对子代行为变化研究,进行小鼠的记忆力、焦虑、抑郁测试等。根据脂质功能分析,质谱成像可看到脂质代谢异常和靶器官定位,子代的器官受损等。空间聚类、超分研究发现了胎儿脑区域整体其它器官得到了显著区分,研究首次在亚器官水平发现PM2.5暴露相关靶器官:胎儿脑部的背侧大脑皮层和海马形成微区(Hpf)、中脑和髓质微区。蔡教授总结说,课题组的研究从环境毒理学、组织形态分析、脂质组学、质谱成像等多角度论证了妊娠期PM2.5暴露诱发子代小数的认知情绪行为障碍;筛选相关脂质代谢网络,阐明与神经调节相关的脂质代谢异常并准确定位靶器官;研究结果有助于了解妊娠期PM2.5暴露对子代行为以及多器官重塑的影响,为阐明神经退行性疾病发生的分子机制提供依据。

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天津大学药学院药剂科主任王征教授

天津大学药学院药剂科主任王征教授做“聚合物纳米胶束用于刺激响应性药物控制释放”的报告。从癌症讲起,课题组主要研究如何精准地将药物输送到癌症分子上,主要研究药物纳米载体中的聚合物胶束。王征介绍了聚合物胶束的结构和原理及其优点。课题组的研究表明:聚合物胶束包载的光敏微管抑制剂为肿瘤治疗过程中的增效减毒提供了新思路;含有咪唑环的聚合物胶束在光敏剂产生的单线态氧作用下可实现疏水到亲水胶束的转变及膨胀,从而促进药物在肿瘤部位的按需释放。含有偶氮苯和硝基咪唑基团的双重缺氧敏感聚合物胶束,在肿瘤低氧环境中增敏铁死亡。这种氧化还原失衡只在低氧肿瘤环境中有效,而不影响器官,为铁死亡抗肿瘤疗法的增效减毒提供了依据。

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中国医科院药物所贺玖明研究员

中国医科院药物所贺玖明研究员做“质谱成像与空间分辨代谢组学新方法及其应用”的报告。质谱分子成像免标记、时间短、耗费低,具有很好发展前景。课题组开发了敞开式AFAI-MSI质谱成像关键技术与创新方法,应用于分子组织学、临床医学、生命科学、新药研发等。接下来介绍了课题组研制的空气动力辅助的敞开式离子化技术的特点,可以实现3个数量级的宽动态范围分析,检测1500个代谢物峰和多种类代谢物的高覆盖范围,灵敏度可达到pg级水平,以及强辨识能力。接下来进行多种药物在各组织中的3D成像研究。课题组还开发了基于大数据与人工智能的质谱成像软件,研究代谢组学、分子病理诊断的应用。最后展望表示:质谱成像技术是一种高覆盖、高灵敏、特异性的免标记原位可视化分析手段;当其与代谢组学相结合,可获得全面、原位的分子时空动态变化信息,为临床肿瘤代谢和病理机制研究、疾病(原位)标志物发现及疾病筛查提供新手段,有望发展成一个K级分子病理诊断工具。发展以质谱为核心的临床检查、分子诊疗新技术是实现精准医学的重要途径。

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天津大学药物科学与技术学院陈瑞冰教授

天津大学药物科学与技术学院陈瑞冰教授做“蛋白质谱在肿瘤学研究中的应用”的报告。介绍了长非编码RNA与蛋白质相互作用的质谱分析及其在探讨肿瘤调控机制中的应用;肾癌临床样本的多组学分析;利用单细胞质谱技术探讨胰腺癌免疫微环境。首先介绍了DDA、DIA、PRM(平行反应监测)等蛋白质组学方法。课题组建立了基于定量质谱分析的lncRNA相互作用蛋白检测的新方法,并利用该方法发现lncRNA HULC通过直接结合糖酵解代谢酶乳酸脱氢酶A(LDHA)和丙酮酸激酶M2型(PKM2)促进肝癌细胞有氧糖酵解的新机制。课题组对肾癌临床样本的多组学分析中,发现众多上调和下调的通路,发现多个分型和用药的靶点。在单细胞方面,课题组关注肿瘤免疫微环境,这是一个复杂动态的网络体系,用质谱流式技术在单细胞水平上研究了胰腺癌免疫微环境。

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郑州大学第一附属医院药学部孙志教授

郑州大学第一附属医院药学部孙志教授做“以质谱技术为核心的精准医疗科研、转化与临床应用”的报告。从精准医疗开始介绍临床质谱平台的重要性,并介绍了河南省精准一丝血临床质谱工程研究中心/郑州市临床质谱重点实验室。接下来介绍在代谢组学方面的工作。如脑胶质瘤代谢生物标志研究,早期筛查与精准诊断。另一项研究是口腔鳞癌前病变/状态研究,用代谢组学方法发现了多种标志物。组学之外,课题组还开展很多毒物分析项目,尤其是高分辨质谱方法,介绍了两例快速突发的情况,高分辨质谱法很快开发出方法,接下来介绍了课题组建立的>2000种高分辨质谱毒物库,不仅可快速筛查中毒,还能筛查药物非法添加。

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深圳市第二人民医院中心实验室许蕴高级工程师

深圳市第二人民医院中心实验室许蕴高级工程师做“串联质谱技术在临床检测中的应用”的报告。分别介绍了中心实验室开展的新生儿遗传代谢病筛查项目,血清11种维生素串联质谱检测项目,以及血液中儿茶酚胺及代谢物检测,可精准筛查继发性高血压嗜铬细胞瘤。接下来还介绍了15种胆汁酸串联质谱检测,阿尔兹海默症外周血AD血清标志物的筛查,甾体激素谱的检测等。

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上海市徐汇区中心医院中心实验室李水军主任

上海市徐汇区中心医院中心实验室李水军主任做“临床质谱实施应考虑的几个问题”的报告。分别从几大方面讲述,包括:临床目的、仪器选择、场地设计、人员要求、方法开发与验证、质量控制、管理要求、投资因素。比如临床目的方面:在灵敏度不够、特异性不够、通量太低、成本太高时可以考虑临床质谱,并举例谈了维生素检测的主要问题。仪器选择应考虑用途、灵敏度、通量、稳定性、成本预算等。介绍了影响临床质谱方法质量的众多原因,包括分析前、分析中、分析后方法不准确的来源,国内外目前都有很多临床质谱的标准。质量控制方面介绍了QA和QC如何进行的经验,包括室内质控、室间质评和方法运行后质量监测。分享了管理方面建立SOP的经验;分享了医院开展LDT的工作流程包括:临床需求调研、方法开发和验证、院内审批、LDT项目转化。最后考虑投资的因素。

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中山大学药学院(深圳)谢智勇副院长

中山大学药学院(深圳)谢智勇副院长做“肠道菌群-宿主对话及肠源性代谢组学”的报告。肠道菌群是“超级隐形器官”数量巨大,并影响大脑、肿瘤微环境,发表论文数节节高升,NSFC立项数逐年增多。肠道菌群几乎同人类各种疾病有关,肠道菌群和机体之间的对话包括多种内外源性物质。课题组建立了多技术、多组学、多结合的“肠道菌群-宿主”对话研究平台,举例了研究如鹰嘴豆饮食干预T2DM的肠道菌群代谢网络研究,吴茱萸碱改善肠炎与肠道微生物群调节之间的关系,小檗碱调节结肠炎肠道菌群-宿主共代谢对话的研究,建立了一系列定量代谢组学的方法,并开发了一系列产品。

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深圳市第二人民医院中心实验室主任、刘文兰研究员

深圳市第二人民医院中心实验室主任、刘文兰研究员做“高血压与质谱技术的缘分”的报告,系统介绍了对高血压多种病因筛查的质谱检测手段。中国高血压患者2.5亿,5个人中就有1个。继发性高血压占高血压人群的5%-10%,找到该原因后有可能治疗,其病因包括多种,其中内分泌性高血压是其中一种。第一种是醛固酮引起的原醛症,推荐醛固酮/肾素活性ARR为原醛症首选(一线)筛查指标。另一种是库欣综合症,主要检测糖皮质激素。这两种类固醇激素都可开发质谱检测法,灵敏度高、特异性强并可标准化分析。美国J Clin Endocrinol Metab宣布2015年开始提交手稿只接受质谱方法进行的激素检测。中心实验室已建立19种类固醇激素的质谱检测方法。甲亢、甲低也会引发内分泌高血压,国际溯源性参考方法也是质谱检测法。内分泌高血压也会由嗜铬细胞瘤引起,质谱法检测儿茶酚胺及代谢产物7项也是金标准。此外,原发性高血压中的H型高血压(在高血压中占75%)伴有同型半胱氨酸增加,同叶酸缺乏有关。实验室发展了一种测定试剂盒可以同时检测同型半胱氨酸、叶酸、B6、B12,可以了解具体的代谢通路问题。

 

作为主办单位,刘文兰研究员最后做会议总结,感谢各位专家精彩演讲、赞助商和会务组的辛勤工作。会议得到赛旺生物、英盛生物、凯莱谱等单位的特别支持,也得到布鲁克质谱、安捷伦、维科托、逗点生物的支持。

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赛旺生物

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英盛生物

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凯莱谱


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