质谱仪成代谢体学检验利器,使精准医疗更完善—专访马偕医院王敦仁资深医检师

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“精准医疗”已逐渐成为现代医学的显学,能透过基因体学、代谢体学、环境与生活方式,来帮助人们检测疾病、治疗疾病,甚至预防疾病。“其中,代谢体学能借由人体代谢物来鉴定其结果以及诉说个人化代谢表现型,为基因体学及表观基因体学等领域的延伸,提供一个即时且准确的代谢物定量检测结果,并且应用于探讨疾病机制、诊断疾病、预估疾病的病程、药物开发、和监测治疗过程,使得代谢体学于精准医疗的重要性越来越大。”有近 35 年临床医检经验的马偕纪念医院台北院区医事检验科 王敦仁 资深医检师说道。

代谢体临床检验方式及应用

医事检验科先前最常使用方法是免疫分析法来筛检代谢异常疾病,但由于抗原抗体间反应之特异性,或者是抗体会跟待测物的代谢物产生交叉作用而导致结果会有高估的情形。

因此,“工欲善其事,必先利其器”,时任马偕纪念医院淡水院区医事检验科技术主任的王敦仁引进多项质谱仪及流式细胞分析仪(Flow cytometry),如液相串联式质谱层析仪(LC-MS/MS)、气相质谱层析仪(GC-MS)、胺基酸分析仪(Amino Acid Analyzer)、电感耦合电浆体质谱层析仪(ICP-MS)、等贵重仪器,盼参照国外有些实验室来取代原先的免疫分析方法。累积多年的训练与经验后,他心中开始思考,若以医事检验科之天职,是以“全院性”之临床检验服务为宗旨,如果将‘先天性’代谢异常疾病之检验项目,扩展成 ‘后天性’代谢异常疾病之检验项目,将能扩大临床检验服务。

在台湾过去十年里,LC-MS/MS(如 SCIEX 的 API 2000 AB Sciex LC/MS/MS、4000QTRAP、Triple Quad 4500)被运用于临床检验服务上,其重要性逐渐被提升且应用领域逐渐扩大,除了早期新生儿筛检(先天性代谢异常)之外,也开始应用于临床检体(血液、尿液、或其它生物检体)中的毒物、临床药物、内分泌或维生素的检测(后天性代谢异常)。

另外,有些药物由于临床使用性较低,因此以往运用免疫分析方法侦测血中临床药物检测之商业化“体外诊断试剂暨设备”(in vitro diagnostic devices, IVD),制造商因商业利益考量下,并无积极开发该类药物之血中浓度检测试剂,但临床有些情况又亟需有此类药物之血中浓度作为治疗指标。此时,运用 LC-MS/MS 高灵敏度、高特异性的分析特性,极符合开发此类药物之血中浓度检测方法并建立检验项目,以提供临床服务,确保增进病人之用药安全。

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质谱仪将在“实验室开发检测项目”(LDT)指引中扮演重要角色

在可预知的未来,质谱仪(尤其是 LC-MS/MS)运用于临床检验上一定扮演举足轻重的角色。然而,王敦仁资深医检师提到,在现今医学实验室几乎都使用 IVD 来执行临床检验,而现行针对临床检验之品质规范,也几乎都依循着国际检验品质认证之规范(如 ISO15189)而执行。但至今运用于 LC-MS/MS 的 IVD 仍极不普遍,在台湾市场上虽可见到 有 2 家 IVD 试剂正在推广,但其仅为“试剂”,并无绑定何种厂牌之 LC-MS/MS,所以在高效液相层析(HPLC)的流量(流速)和质谱分析参数的调校,都需自行加以优化,这又回到“实验室开发检测项目”(Laboratory developed test, LDT)的范畴。

目前,针对操作 LDT 应建立的品质管理系统,国内主管机关并未完成制定与公告其相关规范,但参酌美国 FDA 日前公告之 LDT 相关草案,应已清楚地勾勒出其应有之要求(如实验室的品质管理系统、试剂与设备管理系统、实验室确效与临床验证等)。但依目前对医学实验室研发 LDT 参考的规范或指引,除了实验室需建立完善的品质管理系统并经第三方公证单位认证(如 TAF 或 CAP)外, 供应商及临床医师的协助合作也是必须的。王敦仁资深医检师建议的分工如下:

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与具临床服务经验的公司合作及培养更多质谱仪医检人才,将是医学实验室建置的重要条件

王资深医检师提到,医学实验室依临床需求而研发、建立、执行 LDT 检验项目时,慎选伙伴(如仪器及其供应商)将直接攸关成效。

再来是,现今医事检验师的养成教育上(学校与教学医院),并无针对质谱仪的训练课程,也导致质谱仪的人才培育几乎完全缺乏,这是医学实验室导入质谱仪来发展 LDT 的一大障碍。所以,当医学实验室确定要建置质谱分析技术时,人员的培育是一大课题,在学校无法提供善的教育课程前,慎选仪器及其供应商(如 SCIEX)是非常重要的。举例来说,SCIEX 公司之 LC-MS/MS 系统亦可堪称最早导入台湾临床检验的供应商。也因其有比他家公司有较佳服务临床之经验,本科也因多年之使用亦与其技术专家建立较完善的沟通语言,使得公司亦较容易了解临床之需求。

因此,供应商的支援能量与其临床经验,将是医学实验室建置成功关键。而人才培育的课题,在现有非常有限的医疗条件下,各医院之医事检验科在人力吃紧的情况下,仅能借由供应商的支援与协助, 采“做中学,学中做”的策略,是目前唯一能做的。

质谱仪于未来在医事检验和精准医疗的角色

“精准医疗”引发之新世代检验医学的冲击,对于医学中心(如马偕医院)的医事检验科将愈发明显,对于传统使用政府核可的 IVD 将日渐无法完全满足临床之需求,因应而生之 LDT 势必将越来越多。 其中又以运用 LC-MS/MS 作为发展多体学(Multi-Omics)、代谢体学检测 biomarker 之 LDT 检验项目更具未来性与优势。

此外,“精准医疗”衍生之“个人化医疗”(包含疾病诊断、药物基因检测、药物血中浓度等等)势将逐渐导入临床常规检验业务;另外,近年来国人越来越重视健康保健,因应“亚健康”族群而规划的检验项目,预防医学亦将成为未来医学中心医事检验科之重点发展业务,而这将逐步彰显 LC-MS/MS 在临床实验室之检验工具之重要性。

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