盡管行內知名的質譜生產廠家如賽默飛世爾、SCIEX、沃特世、鉑金埃爾默均為進口,壟斷了核心技術,占據著國內主要市場。國內越來越多的ICL(第三方獨立醫學實驗室)如迪安、金域等,和儀器生產廠家如安圖等開始在質譜領域加大投入,取得了明顯進步。2019年3月14日,安圖生物“全自動微生物質譜檢測系統Autof ms1000”出口韓國,標志著國產質譜儀開始進軍國際市場。

今天,小編就為大家扒一扒質譜技術在新生兒遺傳代謝篩查、維生素D和微生物鑒定的市場空間以及應用前景。

質譜大熱!臨床檢測市場的增長點有哪些?

▲質譜儀

臨床質譜國外應用成熟,國內迎頭趕上

質譜技術 (mass spectrometry) 是通過對化合物分子進行電離,生成不同質荷比(m/e)的離子,經加速電場的作用進入質量分析器。在質量分析器中,再利用電場和磁場使發生相反的速度色散,將它們分別聚焦而得到質譜圖。質譜圖中的橫坐標表示離子的質荷比值,縱坐標表示離子流的強度。

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▲質譜圖

臨床上應用相對成熟的質譜技術主要應用于微生物鑒定、核酸檢測和蛋白質分析等領域,分別是微生物質譜、液相色譜串聯質譜(LC-MS/MS)和核酸質譜(MALDI-TOF)。其中技術難度較高的液相色譜串聯質譜技術主要由國外質譜廠商巨頭如SCIEX、Waters、賽默飛世爾、島津、安捷倫、布魯克等所壟斷。MALDI-TOF和微生物質譜領域已有部分國內廠家取得明顯進展,包括安圖生物、毅新博創和融智生物等。

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▲公司logo

在美國等發達國家,基于質譜技術開發出的臨床檢測項目已有數百項。我國目前仍處于起步階段,知名第三方檢測公司金域檢驗目前提供的臨床質譜服務項目只有70余項;但覆蓋面已經比較廣泛,包括微生物鑒定、生化檢驗(激素檢測、藥物濃度監測、遺傳性疾病檢測、營養素檢測等) 和分子生物診斷 (蛋白組學、核苷酸多態性、代謝組學)。

臨床質譜技術在美國的成熟發展,除了要歸功于上下游供應產業如SCEIX、Agilent等廠家的成熟服務體系和整個行業協會的推動,更離不開行業政策環境的支撐。美國采用了有效兼顧監管和鼓勵創新的LDT (Laboratory Developed Test)模式。該模式下,只要是有臨床實驗室改進修正案(CLIA)執照的實驗室,其研發的產品和技術服務就可以合法進入臨床,合理收費。實驗室取得 CLIA標準相關認證后,檢測結果即可用于指導臨床診療。該管理方式自實施以來,得到了患者、醫院、第三方臨檢中心、保險公司的廣泛認可,目前美國有近 25萬個CLIA實驗室。

我國LDT實驗室開放有限,2017年10月,國家衛計委臨檢中心和中華醫學會檢驗醫學分會組織臨床質譜領域的專家共同起草,在中華檢驗醫學雜志發表的《液相色譜-質譜臨床應用建議》,從而使質譜在臨床應用上有章可循,行業規范尚在初步建立中。

新生兒遺傳代謝病市場巨大

目前,全國已有40多家醫院和醫療服務機構已開展串聯質譜法遺傳代謝病檢測的技術,這些機構主要集中在長江三角洲、珠三角、京津等地區的婦幼保健院。新華醫院、浙江兒童、廣州婦幼等是首批采用這一技術的醫療機構。

其它綜合性三甲醫院如北京協和醫院,上海中山醫院主要應用范圍為激素類物質的檢測,包括血漿間甲腎上腺素類物質、甲氧酪胺、尿兒茶酚胺、17羥α孕酮、25羥基維生素D及治療藥物濃度等的相關檢測。LC-MS相比于傳統免疫方法,靈敏度更高,能夠達到pg/mL的水平,傳統方法受制于標準曲線檢測限的原因遠達不到該水平。同時質譜法是通過被檢測物的荷質比進行精確定量的,與傳統方法相比,特異性更好,準確性更高。

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▲遺傳代謝病發病機制

在新生兒篩查領域,珀金埃爾默(PerkinElmer)的和廣州市豐華生物的試劑盒產品均取得三類醫療器械注冊證。其中,PerkinElmer與儀器開發商Waters強強合作,研發的NeoBase非衍生化試劑盒與Waters的ACQUITY UPLC TQD系統(均通過CFDA認證)配套使用,這一組合也逐漸被業界認為是“金標準”。

其試劑盒產品能對琥珀酰丙酮、11種氨基酸和31種肉堿進行測量。廣州市豐華生物采用的氨基酸、肉堿試劑盒與AB Sciex的API 3200MDTM(均通過CFDA認證)配套。有關數據顯示:截止2018年,PerkinElmer累計為國內超過1億新生兒使用進行疾病篩查,篩查出8.6萬名出生缺陷兒。

根據統計,我國出生缺陷率總發生率高達5.6%,每年新增出生缺陷病例高達90萬之多,新生兒篩查市場滲透率不到1/3,按國內平均收費250元/次,潛在市場規模空間為20~30億元。但由于質譜儀200-300萬昂貴的購置成本,較高的技術門檻等原因,還需要一段時間的市場培育。

質譜大熱!臨床檢測市場的增長點有哪些?
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▲新生嬰兒篩查調查

串聯質譜技術 —— 維生素D檢測的金標準

維生素D是一種脂溶性類固醇,作為一種激素物質,參與維持了血液中正常的鈣和磷濃度,對于骨骼的形成和功能也不可缺少。25-羥基維生素作為維生素D的主要代謝形式,半衰期長,且結構穩定,測定血清中25OHD的含量是評價人體中維生素D的最佳指標。25OHD包括25OHD2和25OHD3。

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▲維生素D檢測

25OHD的檢測方法較多,主要包括基于色譜的高效液相色譜法(HPLC)和液相色譜-質譜法(LC-MS/MS),和基于抗原抗體結合的免疫學方法,包括放射免疫、酶聯免疫(ELISA)、化學發光法等。免疫方法中,放免檢測由于存在放射污染,目前已基本被淘汰。

ELISA方法手工操作,結果易受人為因素影響。所以目前臨床多采用化學發光免疫分析法和質譜法。傳統方法的局限性在于不能同時確定25OHD2和25OHD3的含量,串聯質譜法能同時準確測定25OHD2和25OHD3的濃度,被公認為是25OHD檢測的金標準。

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▲各個檢測方法的優缺點對比

研究表明,妊娠期婦女維生素D的需求量需增加4-5倍才能滿足胎兒骨骼生長和對鈣的額外需求,更易出現維生素D缺乏,目前已被納入常規孕前檢查中,每次收費根據方法學不同收費為100-300不等。維生素D缺乏在老年人中也比較常見,被多家體檢機構納入常規體檢項目,預估維生素D檢測市場規模為30億元左右。

目前國內取得NMPA注冊證的國內公司近60個,但方法學以Elisa,化學發光為主,僅可力梅塔取得質譜平臺維D質控品的注冊證。國外廠家如羅氏,雅培,西門子注冊的NMPA注冊試劑盒同樣基于免疫分析技術,僅SCIEX取得唯一一個通過FDA批準的LC-MS維生素D測定試劑盒——Vitamin D 200M Assay。

微生物質譜廠家開始井噴

微生物檢測屬于IVD的一個細分領域,是對感染性疾病的病原體或代謝物進行檢測分析,在臨床上通常用于輔助診斷,判斷感染類型、指導用藥,鑒定環節越準確,診斷結果和治療方案選擇越恰當。如果沒有微生物檢測,醫生傾向于過度用藥,或重復試藥,可能導致微生物耐藥性或病情延誤。

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傳統檢測方法分為染色法、培養法、非培養法三種,由于血培養的陽性率低,前處理時間較長。日本島津公司的田中耕一開發的用于生物大分子質譜分析的軟解吸電離方法于2002年獲得諾貝爾化學獎。

MALDI-TOF-MS(基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜)開始接受廣泛關注。2012年開始,法國梅里埃公司率先拿到美國FDA微生物鑒定認證之后,MALDI-TOF MS迅速在臨床市場鋪開。國外已經裝機超過4000臺。業內預計國內市場總裝機量在2000—5000臺,市場規模在40—100億元。

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▲MALDI-TOF-MS(基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜)

國內市場上MALDI-TOF MS儀器的品牌有梅里埃、布魯克、島津、毅新博創、江蘇天瑞(廈門質譜)、融智生物、廣州禾信、東西分析、珠海美華、珠海迪爾、安圖生物和復星醫藥共13家。

梅里埃、布魯克兩家仍占絕對的主導地位,國內僅安圖生物和毅新博創兩家取得注冊證,裝機量還不是太多,市場競爭遠未到白熱化。由于起步較晚,國產微生物質譜還有一段路要走。

質譜大熱!臨床檢測市場的增長點有哪些?

臨床質譜應用范圍廣闊,可在生化、免疫、微生物、分子等多領域對傳統方法學進行替代。比傳統診斷技術更具靈敏性、特異性和準確性,且具有高通量、高效率和低成本的優勢。雖然國內距離國外無論是產品還是市場情況尚有差距,但從目前的快速發展的勢頭來看,臨床質譜很有可能成為下一個體外診斷領域的引爆點。

來源:思宇醫械觀察