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学以“质”用,“质”求突破 中山医院质谱培训班圆满召开

2021-6-07 09:45

  ——第六届复旦大学附属中山医院液相色谱-质谱技术临床应用培训班举办

  分析测试百科网讯 2021年6月2日-4日,由复旦大学附属中山医院检验科、美国临床质谱学会(MSACL)、北美华人临床化学协会(NACCCA)、中国医药教育协会检验医学专委会、上海市生物医学工程学会检验医学专委会主办、上海市医学会检验医学分会质谱学组协办的国家级I类继续教育学习班——“液相色谱-质谱技术临床应用培训班”在复旦大学附属中山医院举办。分析测试百科网作为本次活动的支持媒体,全程跟踪报道。

液相色谱-质谱技术临床应用培训班

  本次活动围绕LC-MS/MS技术在我国临床检验领域的应用,邀请了国内外著名专家教授,向学员们讲授了临床质谱的发展方向和实验室建设,液相色谱-质谱基础理论知识,液相色谱-质谱方法开发、验证和质量管理,液相色谱-质谱检测的临床应用,质谱技术其他应用方向等方面的知识,共吸引140多位来自国内各大医院的检验技术人员和相关单位的工作人员参加。

液相色谱-质谱技术临床应用培训班合影

  复旦大学附属中山医院检验中心主任郭玮教授主持本届培训班,《中华检验医学杂志》总编、中华医学会检验医学分会第九届委员会主任委员、中国医药教育协会检验医学专业委员会主任委员潘柏申教授和上海市医学会检验医学分会主任委员关明教授分别上台致辞,北美华人临床化学家协会(NACCCA)2021届主席王永强教授视频致辞。

《中华检验医学杂志》总编、中华医学会检验医学分会第九届委员会主任委员、中国医药教育协会检验医学专业委员会主任委员 潘柏申教授

复旦大学附属中山医院检验科 郭玮教授

上海市医学会检验医学分会主任委员关明教授

北美华人临床化学家协会(NACCCA)2021届主席王永强教授的视频致辞

  在上午以“临床质谱的发展方向和实验室建设”为主题的培训班上,《中华检验医学杂志》总编、中华医学会检验医学分会第九届委员会主任委员、中国医药教育协会检验医学专业委员会主任委员潘柏申教授,美国临床质谱学会(MSACL)主席David Herold教授,美国临床化学协会质谱和分离科学学会创始主席、美国罗彻斯特大学医学中心临床质谱和毒理学实验室主任张岩教授,深圳华大基因质谱首席技术官王融教授分别带来精彩的演讲报告。

报告题目:串联质谱分析仪临床应用概况

  《中华检验医学杂志》总编、中华医学会检验医学分会第九届委员会主任委员、中国医药教育协会检验医学专业委员会主任委员潘柏申教授带来第一个报告“串联质谱分析仪临床应用概况”。

  目前,国内大型综合性医院检验专科排行榜前100家医院中约75%拥有液相色谱-质谱分析仪,其中大部分医院检验专科配有1-2台,而部分大型第三方检验部门的仪器配置超过了40台。液相色谱-质谱分析仪在临床检测方面主要用于内分泌激素、维生素、治疗药物检测(TDM)、遗传代谢病、毒物筛查、其他蛋白标志物等检测项目。

  临床常规检测应用质谱分析时,应注意质谱技术与常规生化、免疫方法的差异,检测方法的准确性和可靠性,不同医疗单位之间检测结果的一致性等注意事项,还需要考量参考区间/医学决定水平与其他方法之间可能难以直接转化、应建立适宜的参考区间/医学决定水平等问题。

  复旦大学附属中山医院液相色谱-质谱技术临床应用培训班已成功举办第六期,受到了国内广大临床检验科研技术人员和企业相关技术人员的赞誉,从2019年开始复旦大学附属中山医院检验科陆续举办基于实际操作的临床质谱高级进修班。复旦大学附属中山医院检验科自2009年起成为首批国家临床重点检验专科,是最早将质谱技术应用于临床检测的单位之一,并与2017年撰写了国内首个《液相色谱-质谱临床应用建议》,在搭建临床质谱平台、技术引入、经验交流、人才培养、推动规范开展以及推动中外质谱发展方面做出了巨大贡献。

美国临床质谱学会(MSACL)主席David Herold教授的视频报告

报告题目:Advances in Biomarkers and Imaging Mass Spectrometry for Better Patient Care

  David Herold教授介绍了生物标志物和成像质谱技术的进步能助力改善患者护理,并认为质谱诊断是一种易于解释的单一测试。而目前的人工智能使医学研究人员能够从与临床信息相结合的多重质谱数据中找到诊断解决方案。这将使挽救生命的发现成为可能,例如癌症的早期生物标志物以及通过成像质谱法对手术病理标本进行快速和明确的诊断。

  临床质谱可广泛用于新生儿筛查、微生物学、毒理学、TDM 和内分泌测试。目前,质谱成像和生物标志物在癌症诊断和治疗方面的测试正在开发阶段,也可用于外科病理学“冷冻”切片的评估等。

美国临床化学协会质谱和分离科学学会创始主席、NACCCA 2015届主席、美国罗彻斯特大学医学中心临床质谱和毒理学实验室主任 张岩教授的视频报告

报告题目:未来何去何从:下一代临床质谱检验

  质谱技术在近代临床实践中发挥越来越重要的作用。下一代临床质谱发展方式是仪器向自动化转变,而小分子应用会向大分子转变。张岩教授对小分子和蛋白质质谱检测样品处理过程进行比较,介绍了质谱蛋白分析样品处理流程分析及蛋白测试中其他的影响因素。而临床实验室要对LDT所有条件和处理过程负责任,质谱在临床诊断中继续起到更大更广的作用。

深圳华大基因质谱首席技术官、美国纽约西奈山伊坎医学院遗传学和基因组学客座教授王融教授的视频报告

报告题目:质谱检测实验室的场地、环境及人员要求

  报告内容包括临床质谱实验室建设,质谱仪的选择,质谱实验室的规划和质谱人员的要求。

  临床诊断服务、定量分析痕量浓度的药物、毒素及代谢产物可以由质谱来实现。质谱分析是临床医学实验室的一个重要组成部分,具有极高的灵敏度,可提供丰富的化学结构的信息,可用于定性和定量分析。质谱与分离技术气相色谱(GC)和高效液相色谱(HPLC)的结合,组成了可用于从血液,尿液和其他生理流体中直接测量微量浓度的有机化合物。这种方法可以提供准确的有关疾病诊断的资料,并可提供可信的有助于加深对病理学、生理学理解的实验数据。

  王融教授介绍了质谱检测实验室的不同要求,包括实验室空间布局,电气要求,供气要求,环境要求和临床质谱工作人员要求等。

  在6月2日下午以“液相色谱-质谱基础理论知识”为主题的培训班上,美国第三方检测实验室Quest Diagnostics临床质谱实验室主任袁超教授,宁波大学质谱技术与应用研究院副院长、浙江省先进质谱技术与分子检测重点实验室主任丁传凡教授分别带来精彩的演讲报告。

美国第三方检测实验室Quest Diagnostics临床质谱实验室主任、NACCCA 2019届主席袁超教授的视频报告

   袁超教授在培训班分别作了3个演讲报告,分别介绍了液相色谱基本知识,临床质谱的样品前处理方法,定标品、质控品和内标的选择和使用。

  液相色谱基本知识

  报告内容包括液相色谱在临床实验室的应用,液相色谱的原理和目的,液相色谱仪的构造,液相色谱柱的构造和类型,液相色谱方法的开发和不同检测器的选择等。实际应用过程中,临床实验室要求迅速出具检测报告,大型第三方实验室也追效率。色谱分离是个过程,色谱检测还没能做到平行检测一批样品。因此可以选择多通液相道色谱仪,把多个色谱通道连接到一个检测仪上,通过交错进样可达到提高效率的目的。

  色谱方法开发过程中,流动性的选择需要根据柱子的化学性质、pH值、质谱检测匹配程度、环境损害等方面考量;优化方法则先从文献开始,从经验着手,结合样品制备、结合被测物浓度和质谱灵敏度,柱顶的控制等方面考量。

  临床质谱的样品前处理方法

  常用的临床质谱前处理方法包括稀释后直接上样、蛋白沉淀、在线提取、离线固相提取

  、液相萃取、衍生化和亲和提取等。袁超教授介绍了每种样品前处理方法的原理、优缺点和应用例子,并表示选择合适的前处理方法要根据靠谱的文献、被测物的理化性质、从简单到复杂、结合不同方法、照顾色谱的起始条件、平衡好样品制备和色谱质谱分析之间的资源分配、结合实验室本身样品量和技术力量等方面考量,同时还需考量复杂样品、蛋白结合问题和通量问题进行。

  定标品、质控品和内标的选择和使用

  样品制备的第一步往往是将内标加入所有的样品,包括定标品,质控品,病人样品,空白等。定标品是一系列浓度已知的样品,目的是建立被测物浓度和仪器信号(峰高或峰面积)的线性关系。

  质控品有目标值和接受范围,目的是确定仪器正常,操作正常。质控品要和病人样品一起分析,放在病人样品的前和后。如果质控品最后测得的值在接受范围之内,那么病人的结果可以上传。内标是质谱法特有的,其作用是减少变化度,一般是稳定同位素标记的被测物。质谱可以把被测物和内标区别分开,内标也可以是类似物。等量的内标加在所有的样品里(般在样品制备的第一步)。

宁波大学质谱技术与应用研究院副院长、浙江省先进质谱技术与分子检测重点实验室主任丁传凡教授

报告题目:质谱仪器基本原理

  质谱仪器的种类很多,包括磁质谱、四极杆质谱、四极离子阱质谱、飞行时间质谱、傅里叶变换-离子回旋共振质谱、轨道离子阱质谱、以及这几种质谱仪组合而成的复合型质谱等。丁传凡教授分别介绍了这几类质谱的原理和特点,以及适用于不同的应用领域等。

  其中,磁质谱具有设计和制造技术成熟,实际应用经验丰富等优点,也存在结构复杂、体积大成本高的缺点;飞行时间质谱具有质量分辩高、定量较准确、质荷比范围不受限制,等特点,多用于有机或生物分子分析。

  在6月3日上午以“临床质谱的发展方向和实验室建设”为主题的培训班上,杭州凯莱谱精准医疗检测技术有限公司创始人刘华芬教授,美国宾夕法尼亚州立大学医学院赫尔希医学中心病理学、药理学教授朱玉胜教授,Quest Diagnostics Nichols 研究所临床质谱核心实验室和放射免疫分析部门高级科学总监吴卫甲教授,克利夫兰州立大学临床化学教授、美国阿克伦儿童医院临床实验室主任王思合教授分别带来精彩的演讲报告。

杭州凯莱谱精准医疗检测技术有限公司创始人、中国医师学会检验医师分会临床质谱专家委员会委员刘华芬教授

报告题目:液相质谱临床LTD方法的开发及优化

  刘华芬教授介绍了质谱临床应用的发展趋势和临床应用LDT方法开发的核心要素,包括常用介质选择、面板设计、曲线和QC设计、样品制备、HPLC方法、质谱方法和自动化要求等。

  质谱技术具有更低采样量、更高通量、更高特异性、更高灵敏度、更多新指标、更多有效数据等特点,能提供更精准的诊断。临床质谱应用规范化的历程包括LDT实验室开发、方法开发/验证规范化、临检中心室间/方法学标准化、IVD认证的仪器试剂标准方法、临检中心正确度及标准参考物质对比等方面。结果的准确性、重现性强是临床检测的最根本需求。

  中国临床质谱行业的健康发展,要具备与时俱进的标准检验目录与收费标准,鼓励多组学诊断技术的研发与LDT临床应用,及时推动质谱临床应用标准化及质量的监管,严谨创新的管理新技术产品上市。

NACCCA 2012届主席 美国宾夕法尼亚州立大学医学院赫尔希医学中心临床化学及自动化检测实验室医学主任 朱玉胜教授视频报告现场

报告题目:Basic Requirements for Development and Validation of LC-MS/MS Assays

  报告讨论LC/-MS/MS分析方法的开发和验证过程,介绍了专业组织和政府机构发布的LC-MS/MS开发和验证的官方指南,包括CLSI C62-A:液相色谱-质谱法,临床和实验室标准协会(CLSI)批准指南,美国食品和药物管理局(FDA)工业生物分析方法验证指南,欧洲药品管理局(EMA):生物分析方法验证指南,CAP检查表LC-MS/MS指南,中国检验医学学会LC-MS/MS临床应用建议。

  CLSI C62-A指南LC-MS/MS方法开发的基本步骤包括计划、质谱初始调整、HPLC开发、质谱优化、样品制备和提取、定标、内标选择等。方法验证的参数包括不精密度、准确度或真实性、灵敏度、线性、特异性或选择性、干扰、遗留、稳定性、参考区间、基质效应、回收率等。

NACCCA 2014届主席、Quest Diagnostics Nichols 研究所临床质谱核心实验室和放射免疫分析部门高级科学总监 吴卫甲教授视频报告现场

报告题目:LC-MS/MS仪器维护和故障排除

  LC-MS/MS仪器维护的目的是要确保仪器始终处于良好状态,优化设备的可靠性同时保持仪器的高运转率。

  HPLC的维护包括添加洗针液、添加流动相、进样数字(lnjection number)、色谱柱/在线过滤器、HPLC泵的压力管道和接口、废液等;质谱的维护包括真空压力、Roughing pump漏油;离子源的维护包括毛细管和放电针等。预防性维护包括LC(自动进样器和泵),阀门模块,质谱和维护频率。仪器故障时需要先进行故障排除,包括操作者的人为错误、正常磨损、试剂污染、色谱柱的质量、病人样品和实验室的环境等。故障排除时需要从整个系统的角度来思考,同时了解设备的历史记录,简化系统,最后进行方向工作。定期维护以及预防性维护对于LC-MS/MS实验室的平稳运行至关重要,故障排除能力在必要时对于仪器重新投入服务也很重要。

NACCCA 2009届主席、美国阿克伦儿童医院临床实验室主任王思合教授视频报告现场

报告题目:Quality Management of Clinical Mass Spectrometry

  报告介绍了临床实验室中相关的CLIA条例,CLIA条例对以诊断、预防或疾病治疗、健康评估为目的的人血、体液及组织样品实验室检测确立相应质量标准。报告还介绍了临床质谱的方法开发、适用性检查、方法验证、分析运行的组成部分、校准器、质量控制、结果分析、结果报告、能力测试等。实验室必须参与能力验证计划或替代方法以确保客观的质量评估,实验室必须审查和评价能力验证所获得的结果,必须记录所有能力验证评估和失败调查。

  6月3日下午以“液相色谱-质谱检测的临床应用”为主题的培训班上,康奈尔大学医学院副教授、美国休斯顿卫理工会医院检验科主任易欣教授,上海市临床检验中心副主任居漪教授,《中华检验医学杂志》总编、中华医学会检验医学分会第九届委员会主任委员、中国医药教育协会检验医学专业委员会主任委员潘柏申教授,首都医科大学附属北京妇产医院检验科副主任曹正教授,复旦大学附属中山医院内分泌科副主任医师赵琳教授,复旦大学附属中山医院神经内科行政副主任丁晶教授,复旦大学附属中山医院检验质谱组彭颖斐、陈方俊和王真昕分别带来精彩的演讲报告。

复旦大学附属中山医院内分泌科副主任医师赵琳教授

复旦大学附属中山医院检验科王真昕博士

报告题目:LC-MS/MS技术在类固醇激素检测中的应用

  赵琳医师介绍了肾上腺意外瘤实验室排查的临床需求和诊断流程,并向现场学员分享了多项将LC-MS/MS技术用于临床检测的病例。多组学生物标志物组合,即一种疾病可以通过一个指标很好地诊断,但也可以通过多个生物标志物进行正确判断。

  激素是由血液输送至远处组织并通过受体而发挥调节作用的化学信使物质。内分泌疾病与激素生成过量/不足、靶组织对激素的反应性异常等有关,所以定量检测是诊断的关键。

  LC-MS/MS用于检测激素,具有检测灵敏度高且低值结果稳定、预处理去蛋白、特异性高、多物质可同时检测等特点,是目前检测小分子低浓度的金标准。

  评估新项目临床应用的药典包括分析有效性、临床有效性和临床实用性。王真昕博士主要介绍了LC-MS/MS类固醇激素检测的优势及方法开发,并分享了中山医院LC-MS/MS检测睾酮的案例,免疫学方法和质谱方法的低值检测结果差异大。通过分享多项类固醇激素检测的病例,临床质谱与常规检验方法相比主要具有高灵敏度、高准确性、多组分和灵活的优势,LC-MS/MS类固醇激素检测可助力临床精准医疗。

复旦大学附属中山医院内分泌科副主任医师赵琳教授

复旦大学附属中山医院检验科质谱组技术主管陈方俊教授

报告题目:质谱分析在继发性高血压中的应用

  继发性高血压包括呼吸睡眠暂停综合征、肾实质性高血压、肾血管性高血压、内分泌性高血压。赵琳教授主要介绍了高血压、低血钾病例的发展情况以及基于LC-MS/MS的诊断病例。

  陈方俊教授介绍了LC-MS/MS检测醛固酮的内标选择和质谱参数,其中内标采用哪个醛固酮-D4同位素内标(后改用D8内标)。检测前需润洗和平衡固相萃取版,上样过程是400μL样本加上200μL50%ZnSO4甲醇水溶液加上400μL 0.05%磷酸,离心取上清600μL;然后经过磷酸清洗、含10%甲醇0.1%氨水和200μL水清洗后,分别戏曲固相萃取小柱中残留的基质和其他干扰物,最后经过两部洗脱。LC-MS/MS检测醛固酮已经过包括精密度、线性评估、最低定量限下限、回收率等性能验证,并经过322例样本用放射免疫法和LC-MS/MS法检测的方法学比较。

上海市临床检验中心副主任、上海医学会检验医学分会质谱学组组长居漪教授

报告题目:质谱技术在参考方法建立中的应用

  参考方法是参考体系中关键要素,其定义为经过全面分析研究的测量程序,其所产生的值具有与其预期用途相称的测量不确定度,尤其是评价测量同一量的其他测量程序的正确度和表征参考物质时。如存在几个参考测量程序对同一给定的被测量进行测量,则可以按照测量不确定度的大小对这些参考测量程序进行排列。具有较常规技术更高特异性、高灵敏度的检测技术成为参考方法开发的首要条件。

  最早见于参考方法开发的当属Siekmann L等在1974年用GC/MS方法建立的醛固酮方法,作为质谱参考方法的开拓者,在非肽类激素、代谢物和底物开发了多项参考方法。参考方法的建立包括查找参考方法来源,建立参考方法,结果比对,国家认可和国际认可。

《中华检验医学杂志》总编、中华医学会检验医学分会第九届委员会主任委员、中国医药教育协会检验医学专业委员会主任委员 潘柏申教授

报告题目:医学检验实验室自建检测方法的现状与期望

  LDT是医学检验实验室自行研发、验证和使用的检测方法,通常仅在研发的医学检验实验室内部使用,不作为商品出售给其它医学检验实验室、医院及个人。医学检验实验室自建检测方法从检测试剂自行配置、检测结果人工判读的传统LDT发展到如今包含分子诊断技术、质谱分析技术和流式细胞技术的LDT。基于高新检测技术的LDT主要特点具有检测方法的仪器设备复杂,操作技术难度较高,操作人员素质和技术能力要求高,结果分析高度依赖高科技分析软件和数据处理系统结果解释的临床水平要求高。

  潘柏申教授还分享了国外医学检验实验室自建检测方法现状与监管,包括了美国FDA监管、与CMS合作监管LDT、欧洲与日本等地区的LDT监管现状、日本与美国医学检验实验室管理框架的差异等。

  我国对于LDT发展的需求远重于监管的需求,从检测技术层面来说,不同平台的同一LC-MS项目难以使用标准化的固定配方的商品化检测试剂盒,分子检测项目也类似;从可行性层面考量,分子检测、LC-MS等新技术临床应用相对较少,技术特异性相对较高,IVD厂商从经济效益考虑,难以主动积极的投入资金研发相应的商品化试剂。新技术新项目以LDT的形式开始得到应用是发展过程中的重要阶段。

  目前,中山医院检验科LDT管理要求需要满足以下程序:临床需求申请,临床需求和检测技术评估并经主任批准,方法建立实验报告,方法性能评估报告,标准操作规范,报请医院管理部门批准,日常工作记录,科室督查记录,临床应用评估等。

NACCCA 2022届候任主席、美国休斯顿卫理工会医院检验科主任易欣教授的视频报告

报告题目:如何建立临床质谱检测的实验室QC/QA流程

  质谱检测特别是液相质谱已成为全球临床实验室中广泛使用的技术,在临床实验室中的应用涵盖了数百个不同的检测项目,从高度复杂项目到常见项目。随着经验的不断丰富,其技术优势和劣势以及未来机遇和挑战已经显现出来。

  液相质谱实验室工作流程包括样本类型、收集要求、处理要求,注射数量、柱压、保护柱、移动相,峰值质量、标准曲线、质量控制、信号质量,样品制备程序、效率、试剂和实验室器材、样本ID跟踪、计算和报告准确性等。

  方法验证中的关键部分包括样本制备与提取(提取效率、基质效应、内标稳定性、样品稳定性、提取后稳定性),液相质谱方法(重复性、重现性、正常参考值、分析测量范围、最大稀释系数、准确性、灵敏度、离子抑制或增强、干扰因子),结果报告(实验室信息系统、结果计算、结果自动报告)等。

  实验室自建项目需要考量样品处理的试剂和材料来自不同的供应商;样品处理中涉及的多个步骤增加了测试的复杂性;液相色谱和质谱的性能直接影响检验结果;与传统检验方法不同,CAP或ISO15189中对质谱方法的QC/QA并无太多具体指导和规定;有经验的实验室需要制定详尽的QC/QA程序来有效的控制质谱方法的准确性。

复旦大学附属中山医院神经内科行政副主任丁晶教授

复旦大学附属中山医院检验科质谱组 彭颖斐教授

报告题目:神内-检验共话癫痫治疗药物监测

  癫痫是由大脑神经元异常同步化放电为特征的慢性脑补疾病,癫痫疾病需要长期管理。抗癫痫药物(AED)治疗是癫痫的主要治疗方案。丁晶教授表示,在选用治疗药物时要关注其特定功效、剂量相关不良反应、异质性药物反应、慢性毒性、致畸性、药代动力学、潜在药物相互作用和用药方案等,同时分享了多项用AED治疗药物监测临床应用案例。

  质谱法在AED治疗药物的监测中具有高特异性、多组分和灵活度等优势。AED质谱检测方法开发需要进行质谱参数优化、色谱方法开发、前处理方法开发和性能验证,彭颖斐介绍了AED质谱检测方法的开发, 分享了用于AED开发的参数的优化、蛋白沉淀法的前处理方法、室内质控中的质控品选择和质控品基质等。

首都医科大学附属北京妇产医院检验科副主任曹正教授的视频报告

报告题目:LC-MS/MS在多囊卵巢综合征(PCOS)诊断中的应用

  多囊卵巢综合征(PCOS)是育龄期妇女最常见的内分泌紊乱性疾病,常伴有不孕、肥胖、胰岛素抵抗和血脂异常等代谢综合征。

  目前临床上主要以血清总睾酮(TT)升高作为高雄激血症的诊断标准,然而只有游离睾酮(FT)及部分与白蛋白非特异性低亲和力结合的TT是有生物效性的睾酮。因此,常规测定TT的方法并不是判断高雄激素血症的最敏感指标。睾酮水平很低的女性用免疫法测定结果明显偏高(平均偏高25.1%),可能给临床诊断和治疗带来隐患。

  目前,研究团队建立了一种基于LC-MS/MS平台的4种雄激素+17OHP联合定量检测方法,此LDT方法在线性、精密度、准确度、灵敏度、特异度、携带污染、基质效应等方面表现优异,适于临床实验室开展。在小规模PCOS病人研究中,四种雄性激素联合检测(T,A4,DHEAS,DHT)的诊断效能要显著优于任何一种雄性激素单独检测时的效能。