LC-MS/MS 在治疗药物监测中的应用——访复旦大学附属中山医院检验科副主任郭玮

　　临床检验由临床实验室将患者的血液、体液、分泌物、排泄物等标本进行定性或定量分析，为临床医学提供一系列实验室检测工作和项目的结果，用于疾病的诊断。近几十年来，有关基础科学飞速发展，新的分析检测的方法和仪器不断涌现，大大推动了临床检验的发展，使临床检验在疾病的预防、诊断和治疗中发挥着越来越大的作用。上海中山医院临床检验在国内始终走在前沿，也是首批采用 LC-MS/MS 技术的国内医院之一。

　　此次我们邀请上海中山医院检验科副主任郭玮来和大家谈谈LC-MS/MS技术在治疗药物检测中的应用。

　　什么是治疗药物监测?

　　郭玮：顾名思义，“治疗药物监测”是监测用于治疗某些疾病的药物浓度，具体是指在使用一些容易产生不良反应的治疗药物时，临床实验室需要检测血液或体液中的药物浓度，临床医生根据检测结果调整给药方案，从而使患者获得最佳的治疗效果，避免不良反应。

　　治疗药物监测的目的是什么?

　　郭玮：目前，精准医疗的概念受到广泛关注。利用治疗药物监测，采用量体裁衣式的治疗方案，指导临床合理用药，则是精准医疗的一种有效的实现形式。首先，由于个体间存在差异，不同个体接受同等剂量的药物治疗而疗效却不一定相同。比如成人，无论性别，身高，体重，说明书一般都推荐服用相同的剂量。那么如果一个身高 180 cm，体重 100 公斤的男性和一个身高 160 cm，体重 50 公斤的女性服用相同剂量的药物，获得的治疗效果却并不相同，这是由于药物体内代谢过程中存在差异，这将直接影响药物的治疗效果，或者产生不良反应。其次，某些药物的有效治疗窗口较“窄”，由于治疗效果与药物在体内的有效浓度密切相关，浓度过高或者过低，均有可能会引起不良反应的发生。

　　哪些药物推荐进行治疗药物监测?

　　郭玮：并非所有的药物或者所有的患者均需要进行治疗药物监测，有下列情况者需进行监测：1、易成瘾性的药物，如免疫抑制剂，精神类药物，抗抑郁药物及抗肿瘤药物。2、应用治疗指数低、安全范围小、不良反应强、无明确判断指标的药物，如地高辛。3、应用具有非线性药代动力学特征的药物和药代动力学个体差异大的药物，如阿司匹林、双香豆素、保泰松等。4、多种药物联合用药时。

　　综合以上几点，就免疫抑制剂而言，是一类需要定期进行监测的药物，主要用于预防器官移植术后的排斥反应，也可用于治疗自身免疫性疾病。临床常用的免疫抑制剂有环孢霉素、他克莫司、西罗莫司、依维莫司等，剂量不足或者血药浓度过低可能会导致移植物的排斥反应;浓度过高常会引起肝、肾、神经系统、生殖系统的毒性反应，这些药物长期服用会损害胰腺，导致高血糖等危害。

　　 临床治疗药物监测的主要方法有哪些?

　　郭玮： 主要方法包括传统免疫学方法，光谱法和色谱法。色谱法又包括液相色谱紫外检测法和液相色谱串联质谱检测法(LC-MS/MS)。目前，免疫学方法和 LC-MS/MS 方法是主流的检测手段，但从技术上而言，LC-MS/MS 技术相比于免疫学方法，更加准确可靠，特异性和灵敏度也更高。此外，LC-MS/MS 方法能够同时检测多种化合物且不会产生相互干扰。而传统的免疫学方法一次检测只能针对一种药物，且可能存在交叉反应，影响检测结果的准确性。目前，国内外越来越多的实验室已采用 LC-MS/MS 方法替代免疫学方法开展临床治疗药物监测。

　　为什么 LC-MS/MS 技术相比免疫检测方法具有以上的这些优势?

　　郭 玮：这要从两种技术的原理上说起。传统免疫学方法是基于抗原与抗体在体外特异性结合，对样品中的待测物定量的检测。当待测物的分子量很大的时候，如>10kDa，免疫学方法具有极好的特异性。但当待测物分子量<1kDa时，免疫学方法的特异性就会变差，主要原因是交叉反应。由于小分子药物和药物代谢物结构相似，抗体很难区分原型药物和代谢物，会同时与原型和代谢物相结合，造成检测结果偏高。此外，在临床上还有一些联合用药的情况，也就是我们俗称的“鸡尾酒疗法”。免疫学方法一次实验只能检测一种化合物，如果联合用药，一个样本则需要进行多次实验。

　　相比之下，LC-MS/MS 技术从原理上就突破了这两个限制。在 LC-MS 技术中 LC 主要是分离作用，MS/MS 负责检测部分。样本进样后首先经过液相色谱柱的分离进入到质谱中，在离子源内气化，并发生离子化进入到四级杆质量分析器中，根据被测物的质荷比(m/z)分析，第一个四级杆只允许具有特定质荷比的母离子通过，之后被测物在碰撞室内在碰撞气的作用下发生碎裂，进入到第三个四级杆。第三个四级杆只允许特定质荷比的子离子通过，最后被测物到达检测器进行检测。这一过程具有极高的特异性，能够根据化合物的极性、母离子和子离子的不同进行分析检测。无论待测物分子量大小 LC-MS/MS 方法能够实现特异性检测，解决免疫学方法交叉反应的问题。另外，LC-MS/MS 技术检测速度极快，一个化合物检测通道仅需几个毫秒, 可以同时设置上千个检测通道检测不同化合物，因此一次实验可以同时检测多种药物，没有相互干扰，提高了检测效率。

　　国外药物浓度监测发展的新趋势有哪些?

　　郭 玮：欧美国家采用质谱进行药物浓度监测早于国内大约 10 多年时间。在美国，临床质谱检测技术的快速发展，得益于临床实验室和与质谱公司的大力合作，不仅从技术层面进行创新，而且不断更新升级软硬件设备，完善应用支持服务等。除此以外，美国对于临床质谱管理采用实验室自建方法体系(Labortaory Developed Test，LDT)，美国鼓励技术创新，并遵守管理严谨的风格，不断研发临床所需的药物浓度监测项目，通过对其进行严格的方法学验证，保证该技术能够可控地进入临床诊疗工作中，而这种应用模式极大地促进了美国国内质谱技术的快速发展，得到了患者、医院、第三方实验室、保险公司的广泛认可。这几年，质谱在国内临床检验领域也发展很快，我们正在努力推动实验室自建方法体系相关指南的修订，以促进质谱更好地用于临床。

　　中山医院是如何开展治疗药物监测的?

　　郭 玮：中山医院作为上海地区规模最大的临床检验实验室之一，一直致力于推进质谱技术在临床检测工作中的发展。积极开展 LC-MS/MS 进行免疫抑制剂的监测。中山医院应用 LC-MS/MS 质谱系统开发了人体血液中环孢霉素、他克莫司和西罗莫司的体内药物浓度监测的方法，采用极少的血液样本，通过简单的样本前处理即可在 3 分钟同时实现多种免疫抑制剂的检测。我们正在开发和验证精神类药物，抗抑郁药物和抗肿瘤药物的检测项目，服务于临床，并使更多的患者受益。