在精准医疗时代，疾病诊断正从“经验医学” 向 “分子精准医学”跨越。高灵敏、高特异的检测技术是探索疾病分子机制和实现精准医疗的关键基础。华山医院检验医学科蒋浩琴/张翠萍团队依托质谱技术平台，在国际期刊上先后发表两项基于液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）技术的原创性研究成果：四月在线发布儿茶酚胺及代谢物血浆和脑脊液同步检测方法，为神经退行性疾病研究提供强大工具；五月在线发表同型半胱氨酸和水溶性维生素在神经退行性疾病中的应用研究。这两项研究从方法创新到临床应用探索，初步形成了“技术驱动发现”的良性科研循环。

01、方法创新：新型LC-MS/MS方法实现血浆与脑脊液中儿茶酚胺及其代谢物同步高灵敏检测

儿茶酚胺（如肾上腺素E、去甲肾上腺素NE、多巴胺DA）及其代谢物（变肾上腺素MN、去甲变肾上腺素NMN和3-甲氧基酪胺3-MT）是研究神经退行性疾病的关键生物标志物。然而，这些物质在生物样本中含量极低，尤其在脑脊液（CSF）中，且基质复杂，实现多种指标同步、高灵敏度和高特异性的检测存在显著技术挑战。

为应对这一挑战，本研究成功建立并验证了一种基于LC-MS/MS的分析方法，可同步检测人血浆和脑脊液样本中多种儿茶酚胺（E, NE, DA）及其代谢物（MN, NMN, 3-MT）。该方法的核心创新点在于采用弱阳离子交换固相萃取（WCX-SPE）技术，实现了对血浆与CSF这两种不同基质的样本进行统一、高效的前处理，其操作流程适用于临床实验室常规开展。通过优化SPE和液相色谱条件，该方法无需复杂的衍生化步骤即可直接进行高灵敏度检测，显著提高了分析效率。单样本分析总运行时间仅需6.5分钟，充分满足临床高通量检测的需求。经过严格的方法学验证，该LC-MS/MS方法在灵敏度、准确度、线性范围及精密度等方面均展现出优异性能。研究团队已成功应用该方法，在阿尔茨海默病AD患者的血浆和脑脊液中稳定检测到了目标儿茶酚胺（E, NE, DA）及其代谢物（MN, NMN, 3-MT）。

表1 LC-MS/MS方法在灵敏度、线性范围等方面均展现出优异性能

表2 阿尔茨海默病（AD）患者的血浆和脑脊液中稳定检测到了目标儿茶酚胺（E, NE, DA）及其代谢物（MN, NMN, 3-MT）

本研究建立的LC-MS/MS方法，特别是其强大的脑脊液检测能力，为深入探究帕金森病、阿尔茨海默病等神经退行性疾病的病理机制及寻找新型生物标志物（尤其是能直接反映中枢神经系统变化的标志物）提供了高效、可靠的分析工具。

02、临床应用：水溶性维生素缺乏与高同型半胱氨酸共谱神经退行疾病代谢指纹

神经退行性疾病包括一系列病理和临床上不同的疾病，尤其以阿尔茨海默病（AD）和帕金森病(PD)最常见。营养状况显著影响老年人认知能力下降和痴呆的风险，开发更好的预防策略，新的诊断和治疗方法，识别认知能力下降高风险的个体并预防痴呆症进展是未来的主要挑战。水溶性维生素是神经系统内至关重要的辅酶，同型半胱氨酸（Hcy）代谢、水溶性维生素和认知障碍之间的关联仍不清楚。因此，需要更全面的研究来澄清水溶性维生素与神经退行性疾病之间的复杂关系。

为此，我们进行了一系列队列研究，探讨不同神经退行性疾病患者群体中维生素水平与认知障碍风险之间的关联。利用LC-MS/MS检测血清中多种水溶性维生素，利用多元回归分析等统计学方法揭示血清多种维生素水平与神经退行性疾病的风险相关性。我们发现，较低水平的水溶性维生素和较高水平的Hcy与患神经退行性疾病的风险显著相关。特别是在PD和AD患者中，较低的维生素B6和5mTHF水平与较高的Hcy水平与发生认知障碍的风险增加相关。此外，我们发现低水溶性维生素水平与较差的神经心理学评估得分相关。

图1 血清水溶性维生素和Hcy水平与认知评分的相关性热图

图2：Hcy代谢通路示意图

本研究发现水溶性维生素在痴呆患者中降低，并且较低的水溶性维生素和较高的Hcy增加了患神经退行性疾病或认知障碍的风险。提示了评估老年人群水溶性维生素水平的重要性，支持补充水溶性维生素对预防患有神经退行性疾病的个体的认知损伤有益的观点。

03、华山医院检验医学科质谱平台

华山医院检验医学科临床质谱平台根据相关质谱实验室建设共识和指南要求，设置有样本前处理室、质谱设备室、数据处理室和辅助设备间等区域。采用集中供气、独立UPS供电、人机分离的管理模式。目前质谱平台在不同院区共配备了8台技术先进、各具特色的质谱仪，包括7台高效液相色谱串联质谱仪和1台电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS），涵盖榕嘉生物ARP-6465MD，Waters TQS,凯莱谱CQS，ABSCIEX 6500等多种型号。平台上目前配备4名具有博士学历的员工，充分考虑临床检测需求和技术发展需要，满足包括药物检测、激素、维生素、微量元素等各种类型小分子化合物的检测需求。其次，质谱平台与临床团队合作，深入结合本院优势病种，针对临床需求设计检测方案（如中枢神经性疾病脑脊液检测，内分泌疾病筛查检测分析等），推动转化医学研究，发现新型生物标志物或验证检测技术的临床价值。

项目开展  

华山医院检验医学科临床质谱平台在充分了解临床需求，解决临床问题的基础上，确保质谱检测规范准确，以技术为基石，以需求为导向，现已经开展质谱项目包括神经递质、抗癫痫药物、类固醇激素、血尿儿茶酚胺、维生素、同型半胱氨酸代谢物、微量元素检测等90余项。为临床提供“精准、高效、创新”的检验解决方案。

持续探索，不断前行  

华山医院检验医学科蒋浩琴/张翠萍团队一直努力将质谱技术用于临床疾病研究的探索中。近期发表的两项工作，从技术方法的改进到疾病标志物的临床应用，体现了团队在临床质谱技术开发与应用方面的持续努力。未来，团队将继续专注于质谱技术的临床应用，探索其在疾病机制研究、生物标志物发现和精准诊疗支持中的潜力。依托上海市临床药物浓度质谱监测应用示范创新中心项目（2024年1月上海市经信委、卫健委和医保局立项），进一步推动临床质谱技术的规范化和标准化，开展多学科讨论与交流，期望能够为相关疾病的诊断和治疗提供有益的参考。

作者介绍

张翠萍 医学博士 主管技师

检验医学科教学秘书，上海医学会检验医学分会质谱学组成员，华山医院罕见病中心工作小组成员，华山医院检验医学科质谱检测平台负责人。主持国家自然科学青年基金、上海市卫健委临床专项课题，在Protein & Cell、Analyst等国际权威期刊以第一作者发表SCI论文数篇。