臨床檢驗由臨床實驗室將患者的血液、體液、分泌物、排洩物等標本進行定性或定量分析，為臨床醫學提供一系列實驗室檢測工作和項目的結果，用於疾病的診斷。近幾十年來，有關基礎科學飛速發展，新的分析檢測的方法和儀器不斷湧現，大大推動了臨床檢驗的發展，使臨床檢驗在疾病的預防、診斷和治療中發揮著越來越大的作用。上海中山醫院臨床檢驗在國內始終走在前沿，也是首批採用 LC-MS/MS 技術的國內醫院之一。
此次我們邀請上海中山醫院檢驗科副主任郭瑋來和大家談談LC-MS/MS技術在治療藥物檢測中的應用。
什麼是治療藥物監測?
郭瑋：顧名思義，「治療藥物監測」是監測用於治療某些疾病的藥物濃度，具體是指在使用一些容易產生不良反應的治療藥物時，臨床實驗室需要檢測血液或體液中的藥物濃度，臨床醫生根據檢測結果調整給藥方案，從而使患者獲得最佳的治療效果，避免不良反應。
治療藥物監測的目的是什麼?
郭瑋：目前，精準醫療的概念受到廣泛關注。利用治療藥物監測，採用量體裁衣式的治療方案，指導臨床合理用藥，則是精準醫療的一種有效的實現形式。首先，由於個體間存在差異，不同個體接受同等劑量的藥物治療而療效卻不一定相同。比如成人，無論性別，身高，體重，說明書一般都推薦服用相同的劑量。那麼如果一個身高 180 cm，體重 100 公斤的男性和一個身高 160 cm，體重 50 公斤的女性服用相同劑量的藥物，獲得的治療效果卻並不相同，這是由於藥物體內代謝過程中存在差異，這將直接影響藥物的治療效果，或者產生不良反應。其次，某些藥物的有效治療窗口較「窄」，由於治療效果與藥物在體內的有效濃度密切相關，濃度過高或者過低，均有可能會引起不良反應的發生。
哪些藥物推薦進行治療藥物監測?
郭瑋：並非所有的藥物或者所有的患者均需要進行治療藥物監測，有下列情況者需進行監測：1、易成癮性的藥物，如免疫抑制劑，精神類藥物，抗抑鬱藥物及抗腫瘤藥物。2、應用治療指數低、安全範圍小、不良反應強、無明確判斷指標的藥物，如地高辛。3、應用具有非線性藥代動力學特徵的藥物和藥代動力學個體差異大的藥物，如阿司匹林、雙香豆素、保泰松等。4、多種藥物聯合用藥時。
綜合以上幾點，就免疫抑制劑而言，是一類需要定期進行監測的藥物，主要用於預防器官移植術後的排斥反應，也可用於治療自身免疫性疾病。臨床常用的免疫抑制劑有環孢黴素、他克莫司、西羅莫司、依維莫司等，劑量不足或者血藥濃度過低可能會導致移植物的排斥反應;濃度過高常會引起肝、腎、神經系統、生殖系統的毒性反應，這些藥物長期服用會損害胰腺，導致高血糖等危害。
臨床治療藥物監測的主要方法有哪些?
郭瑋： 主要方法包括傳統免疫學方法，光譜法和色譜法。色譜法又包括液相色譜紫外檢測法和液相色譜串聯質譜檢測法(LC-MS/MS)。目前，免疫學方法和 LC-MS/MS 方法是主流的檢測手段，但從技術上而言，LC-MS/MS 技術相比於免疫學方法，更加準確可靠，特異性和靈敏度也更高。此外，LC-MS/MS 方法能夠同時檢測多種化合物且不會產生相互幹擾。而傳統的免疫學方法一次檢測只能針對一種藥物，且可能存在交叉反應，影響檢測結果的準確性。目前，國內外越來越多的實驗室已採用 LC-MS/MS 方法替代免疫學方法開展臨床治療藥物監測。
為什麼 LC-MS/MS 技術相比免疫檢測方法具有以上的這些優勢?
郭 瑋：這要從兩種技術的原理上說起。傳統免疫學方法是基於抗原與抗體在體外特異性結合，對樣品中的待測物定量的檢測。當待測物的分子量很大的時候，如>10kDa，免疫學方法具有極好的特異性。但當待測物分子量<1kDa時，免疫學方法的特異性就會變差，主要原因是交叉反應。由於小分子藥物和藥物代謝物結構相似，抗體很難區分原型藥物和代謝物，會同時與原型和代謝物相結合，造成檢測結果偏高。此外，在臨床上還有一些聯合用藥的情況，也就是我們俗稱的「雞尾酒療法」。免疫學方法一次實驗只能檢測一種化合物，如果聯合用藥，一個樣本則需要進行多次實驗。
相比之下，LC-MS/MS 技術從原理上就突破了這兩個限制。在 LC-MS 技術中 LC 主要是分離作用，MS/MS 負責檢測部分。樣本進樣後首先經過液相色譜柱的分離進入到質譜中，在離子源內氣化，並發生離子化進入到四級杆質量分析器中，根據被測物的質荷比(m/z)分析，第一個四級杆只允許具有特定質荷比的母離子通過，之後被測物在碰撞室內在碰撞氣的作用下發生碎裂，進入到第三個四級杆。第三個四級杆只允許特定質荷比的子離子通過，最後被測物到達檢測器進行檢測。這一過程具有極高的特異性，能夠根據化合物的極性、母離子和子離子的不同進行分析檢測。無論待測物分子量大小 LC-MS/MS 方法能夠實現特異性檢測，解決免疫學方法交叉反應的問題。另外，LC-MS/MS 技術檢測速度極快，一個化合物檢測通道僅需幾個毫秒, 可以同時設置上千個檢測通道檢測不同化合物，因此一次實驗可以同時檢測多種藥物，沒有相互幹擾，提高了檢測效率。
國外藥物濃度監測發展的新趨勢有哪些?
郭 瑋：歐美國家採用質譜進行藥物濃度監測早於國內大約 10 多年時間。在美國，臨床質譜檢測技術的快速發展，得益於臨床實驗室和與質譜公司的大力合作，不僅從技術層面進行創新，而且不斷更新升級軟硬體設備，完善應用支持服務等。除此以外，美國對於臨床質譜管理採用實驗室自建方法體系(Labortaory Developed Test，LDT)，美國鼓勵技術創新，並遵守管理嚴謹的風格，不斷研發臨床所需的藥物濃度監測項目，通過對其進行嚴格的方法學驗證，保證該技術能夠可控地進入臨床診療工作中，而這種應用模式極大地促進了美國國內質譜技術的快速發展，得到了患者、醫院、第三方實驗室、保險公司的廣泛認可。這幾年，質譜在國內臨床檢驗領域也發展很快，我們正在努力推動實驗室自建方法體系相關指南的修訂，以促進質譜更好地用於臨床。
中山醫院是如何開展治療藥物監測的?
郭 瑋：中山醫院作為上海地區規模最大的臨床檢驗實驗室之一，一直致力於推進質譜技術在臨床檢測工作中的發展。積極開展 LC-MS/MS 進行免疫抑制劑的監測。中山醫院應用 LC-MS/MS 質譜系統開發了人體血液中環孢黴素、他克莫司和西羅莫司的體內藥物濃度監測的方法，採用極少的血液樣本，通過簡單的樣本前處理即可在 3 分鐘同時實現多種免疫抑制劑的檢測。我們正在開發和驗證精神類藥物，抗抑鬱藥物和抗腫瘤藥物的檢測項目，服務於臨床，並使更多的患者受益。