近年醫(yī)院旺盛的檢測(cè)需求與IVD(in vitro diagnostic products,體外診斷產(chǎn)品)企業(yè)增長(zhǎng)放緩形成鮮明對(duì)比,中低端產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重,競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。我們認(rèn)為兩類(lèi)企業(yè)能在大浪淘沙中勝出,一類(lèi)是優(yōu)質(zhì)渠道掌握者,一類(lèi)是高新技術(shù)開(kāi)拓者。質(zhì)譜作為臨床檢測(cè)中逐步興起的高端領(lǐng)域,代表后者的聲音,未來(lái)有望為中國(guó)IVD市場(chǎng)注入新活力,被稱(chēng)為下一個(gè)臨床檢測(cè)的百億藍(lán)海,來(lái)自SDi的新報(bào)告指出,未來(lái)五年臨床質(zhì)譜市場(chǎng)將以7.6%的速度增長(zhǎng)。盡管行內(nèi)知名的質(zhì)譜生產(chǎn)廠家如賽默飛世爾、SCIEX、沃特世、鉑金埃爾默均為進(jìn)口,壟斷了核心技術(shù),占據(jù)著國(guó)內(nèi)主要市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的ICL(第三方獨(dú)立醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室)如迪安、金域等,和儀器生產(chǎn)廠家如安圖等開(kāi)始在質(zhì)譜領(lǐng)域加大投入,取得了明顯進(jìn)步。2019年3月14日,安圖生物“全自動(dòng)微生物質(zhì)譜檢測(cè)系統(tǒng)Autof ms1000”出口韓國(guó),標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)質(zhì)譜儀開(kāi)始進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng)。
一、臨床質(zhì)譜國(guó)外應(yīng)用成熟,國(guó)內(nèi)迎頭趕上
質(zhì)譜技術(shù) (mass spectrometry) 是通過(guò)對(duì)化合物分子進(jìn)行電離,生成不同質(zhì)荷比(m/e)的離子,經(jīng)加速電場(chǎng)的作用進(jìn)入質(zhì)量分析器。在質(zhì)量分析器中,再利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)使發(fā)生相反的速度色散,將它們分別聚焦而得到質(zhì)譜圖。質(zhì)譜圖中的橫坐標(biāo)表示離子的質(zhì)荷比值,縱坐標(biāo)表示離子流的強(qiáng)度。
臨床上應(yīng)用相對(duì)成熟的質(zhì)譜技術(shù)主要應(yīng)用于微生物鑒定、核酸檢測(cè)和蛋白質(zhì)分析等領(lǐng)域,分別是微生物質(zhì)譜、液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)和核酸質(zhì)譜(MALDI-TOF)。其中技術(shù)難度較高的液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)主要由國(guó)外質(zhì)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(zhì)譜領(lǐng)域已有部分國(guó)內(nèi)廠家取得明顯進(jìn)展,包括安圖生物、毅新博創(chuàng)和融智生物等。
在美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家,基于質(zhì)譜技術(shù)開(kāi)發(fā)出的臨床檢測(cè)項(xiàng)目已有數(shù)百項(xiàng)。我國(guó)目前仍處于起步階段,知名第三方檢測(cè)公司金域檢驗(yàn)?zāi)壳疤峁┑呐R床質(zhì)譜服務(wù)項(xiàng)目只有70余項(xiàng);但覆蓋面已經(jīng)比較廣泛,包括微生物鑒定、生化檢驗(yàn)(激素檢測(cè)、藥物濃度監(jiān)測(cè)、遺傳性疾病檢測(cè)、營(yíng)養(yǎng)素檢測(cè)等) 和分子生物診斷 (蛋白組學(xué)、核苷酸多態(tài)性、代謝組學(xué))。
臨床質(zhì)譜技術(shù)在美國(guó)的成熟發(fā)展,除了要?dú)w功于上下游供應(yīng)產(chǎn)業(yè)如SCEIX、Agilent等廠家的成熟服務(wù)體系和整個(gè)行業(yè)協(xié)會(huì)的推動(dòng),更離不開(kāi)行業(yè)政策環(huán)境的支撐。美國(guó)采用了有效兼顧監(jiān)管和鼓勵(lì)創(chuàng)新的LDT (Laboratory Developed Test)模式。該模式下,只要是有臨床實(shí)驗(yàn)室改進(jìn)修正案(CLIA)執(zhí)照的實(shí)驗(yàn)室,其研發(fā)的產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)就可以合法進(jìn)入臨床,合理收費(fèi)。實(shí)驗(yàn)室取得 CLIA標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)認(rèn)證后,檢測(cè)結(jié)果即可用于指導(dǎo)臨床診療。該管理方式自實(shí)施以來(lái),得到了患者、醫(yī)院、第三方臨檢中心、保險(xiǎn)公司的廣泛認(rèn)可,目前美國(guó)有近 25萬(wàn)個(gè)CLIA實(shí)驗(yàn)室。
我國(guó)LDT實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放有限,2017年10月,國(guó)家衛(wèi)計(jì)委臨檢中心和中華醫(yī)學(xué)會(huì)檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)分會(huì)組織臨床質(zhì)譜領(lǐng)域的專(zhuān)家共同起草,在中華檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志發(fā)表的《液相色譜-質(zhì)譜臨床應(yīng)用建議》,從而使質(zhì)譜在臨床應(yīng)用上有章可循,行業(yè)規(guī)范尚在初步建立中。
二、新生兒遺傳代謝病市場(chǎng)巨大
目前,全國(guó)已有40多家醫(yī)院和醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)已開(kāi)展串聯(lián)質(zhì)譜法遺傳代謝病檢測(cè)的技術(shù),這些機(jī)構(gòu)主要集中在長(zhǎng)江三角洲、珠三角、京津等地區(qū)的婦幼保健院。新華醫(yī)院、浙江兒童、廣州婦幼等是首批采用這一技術(shù)的醫(yī)療機(jī)構(gòu)。其它綜合性三甲醫(yī)院如北京協(xié)和醫(yī)院,上海中山醫(yī)院主要應(yīng)用范圍為激素類(lèi)物質(zhì)的檢測(cè),包括血漿間甲腎上腺素類(lèi)物質(zhì)、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(guān)檢測(cè)。LC-MS相比于傳統(tǒng)免疫方法,靈敏度更高,能夠達(dá)到pg/mL的水平,傳統(tǒng)方法受制于標(biāo)準(zhǔn)曲線檢測(cè)限的原因遠(yuǎn)達(dá)不到該水平。同時(shí)質(zhì)譜法是通過(guò)被檢測(cè)物的荷質(zhì)比進(jìn)行精確定量的,與傳統(tǒng)方法相比,特異性更好,準(zhǔn)確性更高。
在新生兒篩查領(lǐng)域,珀金埃爾默(PerkinElmer)的和廣州市豐華生物的試劑盒產(chǎn)品均取得三類(lèi)醫(yī)療器械注冊(cè)證。其中,PerkinElmer與儀器開(kāi)發(fā)商Waters強(qiáng)強(qiáng)合作,研發(fā)的Neobase非衍生化試劑盒與Waters的ACQUITY UPLC TQD系統(tǒng)(均通過(guò)CFDA認(rèn)證)配套使用,這一組合也逐漸被業(yè)界認(rèn)為是“金標(biāo)準(zhǔn)”。其試劑盒產(chǎn)品能對(duì)琥珀酰丙酮、11種氨基酸和31種肉堿進(jìn)行測(cè)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(guò)CFDA認(rèn)證)配套。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示:截止2018年,PerkinElmer累計(jì)為國(guó)內(nèi)超過(guò)1億新生兒使用進(jìn)行疾病篩查,篩查出8.6萬(wàn)名出生缺陷兒。
根據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)出生缺陷率總發(fā)生率高達(dá)5.6%,每年新增出生缺陷病例高達(dá)90萬(wàn)之多,新生兒篩查市場(chǎng)滲透率不到1/3,按國(guó)內(nèi)平均收費(fèi)250元/次,潛在市場(chǎng)規(guī)模空間為20~30億元。但由于質(zhì)譜儀200-300萬(wàn)昂貴的購(gòu)置成本,較高的技術(shù)門(mén)檻等原因,還需要一段時(shí)間的市場(chǎng)培育。
三、串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)-維生素D檢測(cè)的金標(biāo)準(zhǔn)
維生素D是一種脂溶性類(lèi)固醇,作為一種激素物質(zhì),參與維持了血液中正常的鈣和磷濃度,對(duì)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(zhǎng),且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,測(cè)定血清中25OHD的含量是評(píng)價(jià)人體中維生素D的最佳指標(biāo)。25OHD包括25OHD2和25OHD3。
25OHD的檢測(cè)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(zhì)譜法(LC-MS/MS),和基于抗原抗體結(jié)合的免疫學(xué)方法,包括放射免疫、酶聯(lián)免疫(ELISA)、化學(xué)發(fā)光法等。免疫方法中,放免檢測(cè)由于存在放射污染,目前已基本被淘汰。ELISA方法手工操作,結(jié)果易受人為因素影響。所以目前臨床多采用化學(xué)發(fā)光免疫分析法和質(zhì)譜法。傳統(tǒng)方法的局限性在于不能同時(shí)確定25OHD2和25OHD3的含量,串聯(lián)質(zhì)譜法能同時(shí)準(zhǔn)確測(cè)定25OHD2和25OHD3的濃度,被公認(rèn)為是25OHD檢測(cè)的金標(biāo)準(zhǔn)。
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(mǎn)足胎兒骨骼生長(zhǎng)和對(duì)鈣的額外需求,更易出現(xiàn)維生素D缺乏,目前已被納入常規(guī)孕前檢查中,每次收費(fèi)根據(jù)方法學(xué)不同收費(fèi)為100-300不等。維生素D缺乏在老年人中也比較常見(jiàn),被多家體檢機(jī)構(gòu)納入常規(guī)體檢項(xiàng)目,預(yù)估維生素D檢測(cè)市場(chǎng)規(guī)模為30億元左右。目前國(guó)內(nèi)取得NMPA注冊(cè)證的國(guó)內(nèi)公司近60個(gè),但方法學(xué)以Elisa,化學(xué)發(fā)光為主,僅可力梅塔取得質(zhì)譜平臺(tái)維D質(zhì)控品的注冊(cè)證。國(guó)外廠家如羅氏,雅培,西門(mén)子注冊(cè)的NMPA注冊(cè)試劑盒同樣基于免疫分析技術(shù),僅SCIEX取得唯一一個(gè)通過(guò)FDA批準(zhǔn)的LC-MS維生素D測(cè)定試劑盒——Vitamin D 200M Assay。
四、微生物質(zhì)譜廠家開(kāi)始井噴
微生物檢測(cè)屬于IVD的一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域,是對(duì)感染性疾病的病原體或代謝物進(jìn)行檢測(cè)分析,在臨床上通常用于輔助診斷,判斷感染類(lèi)型、指導(dǎo)用藥,鑒定環(huán)節(jié)越準(zhǔn)確,診斷結(jié)果和治療方案選擇越恰當(dāng)。如果沒(méi)有微生物檢測(cè),醫(yī)生傾向于過(guò)度用藥,或重復(fù)試藥,可能導(dǎo)至微生物耐藥性或病情延誤。
傳統(tǒng)檢測(cè)方法分為染色法、培養(yǎng)法、非培養(yǎng)法三種,由于血培養(yǎng)的陽(yáng)性率低,前處理時(shí)間較長(zhǎng)。日本島津公司的田中耕一開(kāi)發(fā)的用于生物大分子質(zhì)譜分析的軟解吸電離方法于2002年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。MALDI-TOF-MS(基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜)開(kāi)始接受廣泛關(guān)注。2012年開(kāi)始,法國(guó)梅里埃公司率先拿到美國(guó)FDA微生物鑒定認(rèn)證之后,MALDI-TOF MS迅速在臨床市場(chǎng)鋪開(kāi)。國(guó)外已經(jīng)裝機(jī)超過(guò)4000臺(tái)。業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)總裝機(jī)量在2000—5000臺(tái),市場(chǎng)規(guī)模在40—100億元。
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上MALDI-TOF MS儀器的品牌有梅里埃、布魯克、島津、毅新博創(chuàng)、江蘇天瑞(廈門(mén)質(zhì)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(fù)星醫(yī)藥共13家。梅里埃、布魯克兩家仍占絕對(duì)的主導(dǎo)地位,國(guó)內(nèi)僅安圖生物和毅新博創(chuàng)兩家取得注冊(cè)證,裝機(jī)量仍為個(gè)位數(shù),市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)遠(yuǎn)未到白熱化。由于起步較晚,國(guó)產(chǎn)微生物質(zhì)譜還有一段路要走。
結(jié)語(yǔ):
臨床質(zhì)譜應(yīng)用范圍廣闊,可在生化、免疫、微生物、分子等多領(lǐng)域?qū)鹘y(tǒng)方法學(xué)進(jìn)行替代。比傳統(tǒng)診斷技術(shù)更具靈敏性、特異性和準(zhǔn)確性,且具有高通量、高效率和低成本的優(yōu)勢(shì)。雖然國(guó)內(nèi)距離國(guó)外無(wú)論是產(chǎn)品還是市場(chǎng)情況尚有差距,但從目前的快速發(fā)展的勢(shì)頭來(lái)看,臨床質(zhì)譜很有可能成為下一個(gè)體外診斷領(lǐng)域的引爆點(diǎn)。