质谱诊断为肺癌患者带来新希望

本文转自：劳动报

肺癌在中国的发病率和死亡率均位于恶性肿瘤中的第一位，2022年国家癌症中心数据显示，每年肺癌新发约82.81万例，死亡约65.70万例。城市空气污染，特别是PM2.5含量持续高位，会导致肺癌的发病率和死亡率明显上升。

随着各种新型实验室检查项目的开展，心胸外科技术的发展和提高，放、化疗方案的日趋成熟，以及基因生物治疗技术的逐渐应用，肺癌的综合诊断和治疗上升至新水平，但令人遗憾的是，过去40年肺癌的5年生存率并没有提高。肺癌医疗效果不佳的主要原因是确诊时已属于中晚期。研究表明，原位肺癌、局部浸润以及远端转移的患者5年生存率分别为52%、24%和4%，因此肺癌的早期诊断是提高生存率的前提，代谢质谱诊断技术为肺癌患者带来了新希望。

代谢物分子是代谢过程中发生化学转化的小分子，分子量小于1500 Da，与基因组和蛋白质组不同，基因和蛋白质的功能分别受到表观遗传过程和翻译后修饰调控，而代谢物是生化反应的直接标志，更易与表型相关。因此，代谢组学分析正逐步成为疾病诊断的重要工具，通过对各种生物样品中代谢物分子进行定量测量和定性分析，监测不同代谢物的水平及变化，全面了解不同生物系统复杂的生理和病理状态。

质谱（MS）是高通量检测和分析小型代谢物的主要工具，具有鉴定能力，通过测量代谢物及其片段的质量电荷比（m/z），分辨率为ppm（parts per million，百万分之一）。“代谢质谱诊断技术”是结合了“代谢组学”和“质谱检测技术”，进一步融合生物信息学技术，从而实现疾病诊断的技术，其功能的实现主要依赖于代谢生物标志物的面板（panel），该面板往往通过疾病代谢指纹图谱的模式化差异分析，深入挖掘出潜在代谢标志物，进而使用人工智能机器学习算法进行集成，在基于网格搜索的参数调优的基础上进行交叉、验证的两级测试分析构建而成。

相比于传统方法，代谢质谱诊断技术仅需患者提供少量样本，即可为各类生理疾病的诊断治疗提供可靠的依据，具有取样方便、操作简单、无创、经济等优点，在医学检测中具有重大意义。

据说，如今普通医院与世界顶尖医院的距离，就是一台台质谱检测仪。这话有夸张成分，却在某种程度上反映了质谱检测在医学领域“正当红”的地位。有投资人将质谱检测市场誉为“基因检测后的下一个百亿蓝海”，毕竟精准医疗的发展，很大程度上得依靠准确可靠的检测结果，而这正是质谱技术的一大本领。质谱技术已广泛应用于全球顶尖医院，欧美发达国家已广泛开展质谱检验项目，据不完全统计，在欧美发达国家，服务于临床诊疗的质谱检测项目已达400余项，包括新生儿遗传代谢病筛查、激素及其代谢物检测、治疗药物监测、维生素D检测和微量元素检测等。质谱分析方法进入我国的临床应用迟于海外，目前在国内临床检验科室刚刚兴起。

上海市胸科医院是新中国成立以来建立的第一家以诊治心胸疾病为主的三甲专科医院，形成了胸部肿瘤和心血管学科两大特色学科群，掌握国内疾病谱最广、门类最全的心胸疾病诊治技术。医院高度重视质谱在临床检验诊断新方法、新技术的建立和转化应用，已建成代谢质谱精准医学平台，开发了肺癌、食管癌等胸部肿瘤和冠心病等心血管疾病早期诊断技术方法及试剂盒。相关诊断技术获上海市技术发明一等奖。 文/周严