儀器信息網(wǎng)訊 一直以來免疫分析是臨床診斷中應(yīng)用最廣泛的技術(shù),但隨著質(zhì)譜技術(shù)的快速發(fā)展以及臨床對(duì)檢測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)性需求的提升,越來越多的臨床檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室陸續(xù)引進(jìn)質(zhì)譜技術(shù),但目前臨床質(zhì)譜的應(yīng)用主要涉及生化檢驗(yàn)、免疫學(xué)檢驗(yàn)、微生物檢驗(yàn)以及分子生物診斷等方面。為推廣質(zhì)譜技術(shù)在臨床領(lǐng)域的長(zhǎng)久發(fā)展,質(zhì)譜領(lǐng)域的一批科學(xué)家們聯(lián)合質(zhì)譜儀器制造商,致力于開發(fā)臨床質(zhì)譜新技術(shù)新應(yīng)用,以期更早地推進(jìn)質(zhì)譜技術(shù)全面走進(jìn)臨床診斷與精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域。
2019年9月16日,由寧波大學(xué)材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院與美國(guó)臨床質(zhì)譜學(xué)會(huì)聯(lián)合主辦,寧波盤福生物科技有限公司協(xié)辦的“2019國(guó)際臨床質(zhì)譜會(huì)議(Mass Spectrometry for Cinical Diagnosis,MSCD)”在寧波大學(xué)會(huì)議中心隆重召開。該會(huì)議自2009年舉辦以來,已成為國(guó)際臨床質(zhì)譜領(lǐng)域內(nèi)的重要國(guó)際會(huì)議,本屆會(huì)議為期2天,共安排4個(gè)大會(huì)報(bào)告及6場(chǎng)分會(huì)報(bào)告。
會(huì)議除邀請(qǐng)了國(guó)內(nèi)外專業(yè)的質(zhì)譜學(xué)者發(fā)表演講外,還匯集了來自中國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)等各地的質(zhì)譜技術(shù)和臨床應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的專家以及在化學(xué)、生命科學(xué)、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域的研究學(xué)者近200人,共同分享研究成果及經(jīng)驗(yàn)。儀器信息網(wǎng)作為本次會(huì)議的支持媒體將對(duì)會(huì)議進(jìn)行相關(guān)報(bào)道。
會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)
寧波大學(xué)質(zhì)譜技術(shù)與應(yīng)用研究院院長(zhǎng)唐科奇主持會(huì)議開幕式
寧波大學(xué)副校長(zhǎng)邵千鈞 致辭
16日上午,中國(guó)科學(xué)院院士/寧波大學(xué)新藥技術(shù)研究院趙玉芬、波士頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院 Catherine E. Costello、國(guó)立中山大學(xué)謝建臺(tái)、加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校David A. Herold等4位專家?guī)砭实拇髸?huì)報(bào)告。寧波大學(xué)質(zhì)譜技術(shù)與應(yīng)用研究院院長(zhǎng)唐科奇主持大會(huì)報(bào)告。
寧波大學(xué)新藥技術(shù)研究院院長(zhǎng)趙玉芬
報(bào)告題目《Protein N-phosphorylation: an underestimate area in biomedicine》
蛋白質(zhì)磷酸化是重要的翻譯后修飾之一,在細(xì)胞的生理過程中發(fā)揮著重要作用。其中O-磷酸化相關(guān)的研究取得一定進(jìn)展,已經(jīng)可以通過質(zhì)譜技術(shù)在真核細(xì)胞中檢測(cè)多個(gè)磷酸化位點(diǎn)和蛋白。
趙玉芬提到,雖然N-磷酸化的發(fā)現(xiàn)比O-磷酸化要早許多年,但由于其酸、熱敏感性制約了相關(guān)研究的發(fā)展。碰撞誘導(dǎo)解離(CID)的二級(jí)碎裂方式,對(duì)蛋白的深度覆蓋研究發(fā)揮了重要作用。然而由于其能量較高,往往導(dǎo)致翻譯后修飾以中性丟失的方式解離,從而影響位點(diǎn)的確定。近年來發(fā)展起來的電子轉(zhuǎn)移解離(ETD)是一種相對(duì)溫和的二級(jí)碎裂模式,能夠很好的保留后修飾信息,從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。基于此,趙玉芬課題組開發(fā)了結(jié)合ETD和HCD(高能碰撞解離)優(yōu)異性的EThcD,大幅提高了多肽的覆蓋率。其課題組也利用生物質(zhì)譜技術(shù),對(duì)細(xì)胞中N-磷酸化位點(diǎn)和相關(guān)蛋白進(jìn)行了分析,趙玉芬在報(bào)告中也對(duì)研究進(jìn)展等進(jìn)行了詳細(xì)地闡述。
波士頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院 Catherine E. Costello
報(bào)告題目《Applications of Advanced Mass Spectrometry Methods to Clinical Analyses》
蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ),人體各種生命現(xiàn)象和生命過程主要通過蛋白質(zhì)的生理功能體現(xiàn),而疾病本身是由于蛋白質(zhì)的質(zhì)和量的改變并引起蛋白質(zhì)空間的結(jié)構(gòu)紊亂。生物活性蛋白具有動(dòng)態(tài)范圍廣,共翻譯和翻譯后修飾的結(jié)構(gòu)復(fù)雜和多樣,以及生物樣品中存在眾多結(jié)構(gòu)異構(gòu)體等特點(diǎn),因此測(cè)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和水平變化與疾病發(fā)展或與年齡相關(guān)的生理變化之間的關(guān)系是一個(gè)重大的挑戰(zhàn)。
為了最大限度地減少樣品處理和進(jìn)樣造成的損失及最大限度區(qū)分相似的化合物,Catherine Costello課題組開發(fā)了基于離子淌度和質(zhì)譜分析的方法,除可以兼容在線分離系統(tǒng)外,還可提供詳細(xì)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)信息。Catherine Costell表示,目前被廣泛應(yīng)用的離子分解方式——碰撞解離法,常因無法產(chǎn)生足夠的碎片而難以進(jìn)行全面的結(jié)構(gòu)解析,其課題組正在探索一種基于電子的解離方法,這種方法可以保留不穩(wěn)定的蛋白質(zhì)修飾,同時(shí)產(chǎn)生高度信息化的碎片化。此外,Catherine Costello還對(duì)其課題組近期研究的實(shí)例進(jìn)行了闡述,包括應(yīng)用質(zhì)譜技術(shù)完成的與蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊障礙、傳染疾病、癌癥治療以及疫苗開發(fā)等相關(guān)的臨床樣本和細(xì)胞模型系統(tǒng)的蛋白質(zhì)組學(xué)及糖蛋白質(zhì)組學(xué)的分析研究。
國(guó)立中山大學(xué)化學(xué)系教授謝建臺(tái)
報(bào)告題目《Rapid characterization of toxins in various biofluids with ambient mass spectrometry for emergency management》
謝建臺(tái)介紹到,生物流體(包括植物生理液體,動(dòng)物和人體內(nèi)生理流體)中各種毒素的中毒機(jī)制不同,因此在急診治療的情況下,及時(shí)地識(shí)別患者所攝入的毒素成分非常重要。而用于毒素鑒定的常規(guī)LC/MS方法的樣品前處理流程耗費(fèi)大量的時(shí)間。
針對(duì)此,謝建臺(tái)課題組開發(fā)了原位質(zhì)譜平臺(tái),該系統(tǒng)收集的樣本包括唾液、洗胃液、尿液和草藥植物或草藥煎劑。該研究以臺(tái)灣地區(qū)常見的自投毒病人所使用的農(nóng)藥、五十種濫用藥物及九種中草藥的有毒成分作為研究對(duì)象。為模擬臨床的實(shí)際情況,實(shí)驗(yàn)中分別采用人體胃液、尿液或有機(jī)溶劑稀釋樣品溶液。檢測(cè)操作為,將金屬探針直接浸入樣品溶液并立即取出,隨后將探針插入熱脫附電噴霧電離(TD-ESI)或電噴霧輔助激光解吸電離(ELDI)源中以表征探針上的毒素。因無需進(jìn)行樣品制備處理,TD-ESI / MS或ELDI / MS毒素的采樣過程可在60秒內(nèi)完成,同時(shí)對(duì)于農(nóng)藥、濫用藥物和有毒草藥成分的檢出限均低于ppm級(jí)。
謝建臺(tái)在報(bào)告中表示,TD-ESI / MS和ELDI / MS方法在及時(shí)提供患者的毒理學(xué)信息方面非常具有前景,并有助于在急診中的醫(yī)療診斷。
加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校病理學(xué)系/美國(guó)臨床質(zhì)譜學(xué)會(huì)主席David A. Herold
報(bào)告題目《Artificial Intelligence will enable Mass Spectrometry in the Clinical Labratory》
David Herold在報(bào)告伊始時(shí)表示,臨床實(shí)驗(yàn)室為診斷、預(yù)防、治療人體疾病或評(píng)估人體健康提供了約70%的信息。同時(shí)由于質(zhì)譜技術(shù)因其能夠精準(zhǔn)地測(cè)定待測(cè)物,而在臨床實(shí)驗(yàn)室得到廣泛應(yīng)用,比如在女性和兒童中準(zhǔn)確測(cè)量睪酮含量時(shí)因其他類固醇類化合物的交叉反應(yīng)而無法通過免疫測(cè)定法,質(zhì)譜技術(shù)對(duì)多組分析物進(jìn)行多重分析的優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步得以凸顯。類固醇激素是一類由腎上腺和性腺分泌的微量高效能化學(xué)物質(zhì)。這類激素的代謝紊亂是許多疾病的肇因,因此準(zhǔn)確地檢測(cè)其變化情況在疾病的診斷中具有重要參考價(jià)值。
David Herold提到,目前質(zhì)譜技術(shù)在高效液相色譜(HPLC)、高分辨質(zhì)譜(HRMS)、離子遷移技術(shù)(ion mobility)以及MALDI電離效率提高等方面已取得重要進(jìn)展。因此利用質(zhì)譜技術(shù)積累大量的臨床數(shù)據(jù),同時(shí)人工智能技術(shù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)收集與開發(fā),結(jié)合二者,可以更好地幫助醫(yī)學(xué)診斷,癌癥篩查及藥物選擇等。David Herold還舉例說到,使用尿液中的9種類固醇鑒別良性腎上腺囊腫和腎上腺皮質(zhì)癌的相關(guān)研究時(shí),使用人工智能技術(shù)確認(rèn)了腎上腺皮質(zhì)癌的存在和復(fù)發(fā),該研究的成功為人工智能評(píng)估與代謝產(chǎn)物和蛋白質(zhì)相關(guān)疾病提供了動(dòng)力。
展商掠影
與會(huì)代表合影
16日當(dāng)天報(bào)告結(jié)束后,與會(huì)專家一行在唐科奇、丁傳凡以及余建成的帶領(lǐng)下參觀走訪了寧波大學(xué)質(zhì)譜技術(shù)與應(yīng)用研究院。
參觀走訪
專家合影