質譜技術在多組學研究和醫學檢驗中的應用前景及挑戰*

于海濤，王 洪 綜述，張 鈞△ 審校

1.浙江大學醫學院附屬邵逸夫醫院檢驗科，浙江杭州 310016；2.浙江大學醫學院廣科安德質譜中心，浙江杭州 311200

檢驗醫學在臨床診斷和治療監測方面發揮著至關重要的作用，基因組學、轉錄組學、蛋白質組學和代謝組學等多組學研究成果促進了全新診斷標志物的研究發現和臨床應用。質譜技術以其高靈敏度、高特異度和高通量的能力滿足組學對復雜的生物標本分子組成及相互關系研究的需求，近年來以質譜分析技術為核心的多組學研究發現極大拓展了質譜在醫學檢驗中的應用范圍，可以預見基于質譜技術的疾病診斷方法將成為重要的臨床檢驗診斷技術[2]。

1 以高性能質譜為核心的組學研究已成為發現檢驗生物標志物的主要來源

生物標志物是指用于疾病診斷、風險評估及預后判斷的生物分子，組學領域的擴展和檢測技術手段的進步不斷拓展了生物標志物的范疇。目前生物標志物不僅涵蓋了傳統的核酸、蛋白質、糖類及代謝物等標志物類型，還囊括細胞遺傳學和細胞動力學參數，以及體液中的外泌體、細胞等。在過去的幾十年里，研究者用各種組學技術致力于生物標志物的發現和疾病的早期診斷，質譜技術作為組學研究的核心技術，其在生物標志研發策略方面的科學價值和優勢越來越受到檢驗醫學的重視[3]。

1.1質譜技術正成為蛋白質組學研究和臨床應用的關鍵技術 蛋白質作為直接參與細胞生物學過程的大分子，是生理功能的執行者和生命現象的直接體現者，蛋白質水平的變化直接反映了生命在生理或病理條件下的變化，可以精準地預測疾病的狀況和進展。臨床蛋白質組學中有2種策略可以識別生物標志物，一是經典策略，使用電泳技術分離蛋白質和多肽混合物然后進行質譜鑒定；二是利用質譜技術分析樣品的完整質譜圖，以獲得可以用作疾病“指紋”的完整蛋白質/肽譜[4]。組織、器官、體液和細胞培養物等生物樣品均可被用作為蛋白質類生物標志物的研究，但從臨床診斷的角度來看，體液無疑是尋找生物標志物的最佳材料。蛋白質組學研究的一個重大挑戰是蛋白質數據庫的多樣性分析及蛋白質、多肽鑒定，質譜技術較好地解決了這些難題，滿足了蛋白質組學對技術平臺的需求。ESI和MALDI 2種“軟”電離方法使基于質譜的蛋白質組學蓬勃發展，MALDI通過激光輻射將與基質共結晶的蛋白質電離，而ESI將蛋白質樣品電離出溶液，可以很好地保存目標分子的完整性，從而實現高靈敏度和高準確度的質量分析。MALDI通常與飛行時間聯合用于蛋白質鑒定，而ESI的優勢在于可以直接與液相色譜對接，用于從高度復雜的混合物中分析蛋白質[5]。不同類型的質譜儀根據需要可以用于蛋白質的鑒定和定量分析、蛋白質翻譯后的修飾研究、蛋白質相互作用分析等[6]。

病變細胞或微環境產生的蛋白質或蛋白質片段可以在疾病發生和發展過程中擴散到循環系統中，通過質譜法測定其濃度，利用生物信息學工具進行數據分析后用于診斷。在過去的二十多年中，以質譜為核心的蛋白質組學成為分子臨床醫學研究的重要平臺，并發現了一批涉及各種疾病的生物標志物[7]。通過對不同類型癌癥患者的血漿、血清及尿液蛋白質組學分析，發現了一系列與癌細胞形成和發展相關的蛋白質標志物，用于許多類型的癌癥診斷，包括卵巢癌、前列腺癌、乳腺癌、膀胱癌、腎癌、肺癌、胰腺癌、星形膠質瘤等[8-15]，這些標志物不僅可以對癌癥進行篩查、診斷和預后監測，同時還可以對癌癥的亞型進行分類。

外泌體蛋白質組學成為發現癌癥標志物的一個新研究方向，外泌體蛋白標志物不僅可以區分組織中腫瘤與非腫瘤細胞，而且還可以確定腫瘤的原發灶[16]。通過對胰腺癌患者血漿及血漿中外泌體的蛋白質組學分析，發現了外泌體攜帶的與胰腺癌相關的蛋白會引起體內的免疫反應并由此產生自身抗體，其中M2-型丙酮酸激酶和人可溶性半乳糖凝集素3結合蛋白產生的自身抗體可以比較好地區分早期胰腺導管腺癌與健康人群、早期胰腺導管腺癌與胰腺炎[14]。

對于一些特殊類型疾病，如阿爾茨海默病(AD)、帕金森病(PD)、系統性硬化癥(SSc)等，由于不完全清楚發病機制，其診斷和治療面臨巨大挑戰，蛋白質組學的發展和質譜技術的進步促進了這些疾病新標志物的發現。PATERSON等[17]利用質譜-蛋白質組學分析腦脊液中54種蛋白質的表達水平，并在2個獨立的隊列中予以驗證，結果顯示蘋果酸脫氫酶、總載脂蛋白E、幾丁質酶3樣蛋白1、骨橋蛋白和胱抑素C 5種蛋白可以較好地區分AD患者和非AD患者，這5種蛋白的聯合檢測的曲線下面積為0.88，顯示了較高的臨床診斷價值。SHI等[18]在蛋白質組學分析和生物信息學分析的基礎上，從14 000個肽段中篩選出126個肽段，然后通過高精度和靈敏度的多重反應監測技術進行定量驗證，結果顯示SPP1、LRP1、CSF1R、EPHA4和TIMP1等五肽組合可以用于診斷PD；TIMP1和APLP1 2個肽段組合可以用于評估PD嚴重程度。SSc是一種臨床表現為纖維化引起的皮膚增厚，內臟纖維化和血管纖維性增生的系統性疾病，目前認為其與免疫系統異常(細胞、體液免疫反應與自身抗體的合成)相關。多個研究組采用質譜技術對患者的血清、唾液、支氣管肺泡灌洗液的蛋白質組成進行研究，發現鈣離子通道家族成員、鈣調蛋白、網狀局部蛋白1和網狀局部蛋白3等可作為其診斷的候選生物標志物[19]。糖尿病是一種以慢性高血糖癥為特征的代謝性疾病，SHAO等[20]通過質譜蛋白質組學輔助技術發現糖尿病視網膜病變患者中存在一些差異表達的眼淚蛋白，可能作為糖尿病性視網膜病變的診斷生物標志物。

對蛋白類生物標志物的臨床診斷強烈依賴以抗原-抗體反應為核心的各種免疫分析方法，放射免疫分析因放射性污染而被淘汰，電化學發光目前仍是主流的分析平臺。免疫分析法有不可避免的局限性：一次分析只能檢測到一種蛋白或有不同轉錄后修飾形式的蛋白；檢測結果受所使用的抗體特異性和穩定性的限制，抗體對目標蛋白不能完全地識別而導致測定結果的偏差。與之相比，質譜可以在蛋白質組層面對某種疾病進行整體而全面地分析，包括蛋白翻譯后修飾和源自基因組畸變的變體，一次質譜分析可以同時準確測定數十種蛋白，實現多項指標聯合檢測的目的；質譜通過測定目標蛋白的特異性肽段(即一段氨基酸序列)的水平來準確地表征目標蛋白的水平，其特異度更好。這些優勢不僅鞏固了基于質譜的臨床蛋白質組學在標志物開發方面的優勢，而且還加速了其向常規分析和臨床實踐的轉變[21]。利用質譜檢測這些標志物并推廣到臨床還面臨諸多挑戰：(1)樣品一般需要酶解消化、同位素標記等復雜的前處理過程，耗時較長，且亟須建立嚴格的標準操作程序；(2)多種儀器平臺、電離技術并存，各有優勢和局限性，難以形成如基因組研究比較一致的方法；(3)目前的技術瓶頸導致特征肽段分析并不能完全代表蛋白質的水平，且單次質譜分析僅能分析1個標本，限制了臨床檢測通量；(4)質譜分析產生的大型數據庫需要更完備的數據分析策略，不同研究組間的結果的可比性及重復性較差，需要大量的樣本驗證。

1.2質譜技術是代謝物類標志物檢測的最佳平臺 代謝組學研究生物體中相對分子質量<1×103的所有代謝物，如激素、氨基酸、多糖等。代謝物可作為生理或病理狀態的重要指標，并有助于了解疾病的發生和進展，有可能成為疾病早期診斷、評估治療效果和生存率的有效指標。代謝組學研究主要有2種策略，即靶向分析和代謝物圖譜分析。靶向分析是指對特定分析物的鑒定和量化；代謝物圖譜分析又稱為非靶向或整體分析，是比較相似樣品中未量化的代謝譜對疾病或外來刺激下的不同反應特征。靶向分析和代謝物圖譜分析在生物標志物的發現中是相輔相成的，首先利用代謝物圖譜分析確定樣品之間代謝譜的差異，然后選擇關鍵的代謝物作為潛在的生物標志物進行目標代謝物定量，并在臨床標本中進行驗證[22]。質譜技術與氣相色譜、液相色譜、毛細管電泳等分離技術結合提高了代謝組學靶向和非靶向分析的靈敏度、可靠性和分析效率，從而被廣泛地用于代謝組學研究。氣相色譜-質譜因為價格便宜、可操作性強曾被廣泛應用，但只有酮和醇等揮發性化合物(沸點低于300 ℃)才能直接用氣相色譜-質譜法進行檢測，對氨基酸和脂類等半揮發性化合物的分析需要額外的化學衍生化過程，另外一些帶電荷的大分子不能被分析。利用電噴霧化的“軟”電離方法，可以實現液相色譜-質譜的無縫對接，適合于非揮發性代謝物的直接分析，可以檢測范圍更廣的代謝物。毛細管電泳與質譜串聯通常可以獲得比液相色譜-質譜更高的分離效率，可用于處理揮發性和非揮發性代謝物，是一種非常有前景的代謝組學研究工具[23]。

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肝臟是重要的代謝相關器官，基于質譜技術研究肝臟疾病代謝物的差異是重要的方向。GONZALEZ等[24]采用基于質譜的代謝組學方法來發現急性肝損傷的潛在生物標志物，結果顯示包括葡萄糖、氨基酸和膜脂在內的幾種代謝物的血清水平均發生了顯著改變，其中一些與肝臟損傷程度高度相關。WANG等[25]使用非靶向代謝組學方法鑒定出44種標志物代謝物可以將黃疸綜合征與健康人群進行鑒別，這些代謝物可以作為其診斷的潛在生物標志物。

代謝改變也是腫瘤發生的重大特征。XIAO等[26]使用基于液相色譜-質譜的代謝組學方法比較了肝癌患者和肝硬化患者血清中的代謝物水平，結果顯示甘醇酸，甘脫氧膽酸水平差異有統計學意義(P<0.05)。WANG等[27]研究了13種潛在的生物標志物參與肝癌患者的關鍵代謝途徑，同時糖基去氧膽酸被認為是肝癌診斷和疾病預后的重要指標。CHEN等[28]研究顯示1-甲基腺苷為肝癌的特征代謝物，將1-甲基腺苷與甲胎蛋白結合的診斷模型用于肝癌的診斷顯示出更高的靈敏度。HORI等[29]對肺癌患者進行了質譜代謝組學分析，表明代謝物模式的變化對于評估肺癌的臨床特征比較有效，可以據此建立新型診斷工具。HUANG等[30]研究了乳腺癌診斷的關鍵代謝通路特征，開發了基于代謝途徑的疾病診斷代謝組學模型，早期診斷模型的曲線下面積為0.934。WANG等[31]分析了258例新確診的乳腺癌患者及159例良性乳腺疾病患者的血液代謝物來篩選具有乳腺癌診斷潛力的代謝標志物，建立了由6個血液參數組成的診斷模型，該模型區分乳腺癌和非乳腺癌的靈敏度和特異度分別為92.2%和 84.4%。質譜平臺能對生物體中數百至數千種代謝物進行靈敏且可重現的檢測，基于質譜的代謝組學檢測超出了常規化學分析和代謝表型分析的范圍，是代謝物類標志物檢測的最佳平臺，其在疾病發病機制研究和臨床診療中有廣闊前景。

1.3質譜技術將在基因組學研究、核酸類生物標志檢測和質譜影像分析中發揮重要作用 基因組學研究是現代生物科學的基礎，人類基因組計劃發現了32 000個人類基因，其中測序技術功不可沒，更高通量的二代測序、三代測序技術在測序速度、精度、準確度和成本方面仍在不斷進步。質譜技術能對DNA、RNA的核苷酸及核苷酸/蛋白質的非共價復合體進行全面的檢測，為研究配體、核酸和蛋白質之間的相互作用提供了重要信息。盡管在上世紀九十年代質譜技術也被用作測序的分析平臺，但與測序技術相比缺乏競爭力。質譜技術在遺傳標記的基因分型[單核苷酸多態性(SNP)、短串聯重復序列及其組合測定]，合成寡核苷酸的質量控制，脫氧核糖核酸、核糖核酸分子、核酸之間非共價相互作用及核酸、藥物和蛋白質相互作用的研究等方面顯示了強大的分析潛力[32]。與基因組比較，轉錄組直接反映了在特定條件下活躍表達于細胞中的基因信息，并且與蛋白質組的變化密切相關，相對而言質譜技術在轉錄學研究中的應用較少，但基于DNA微陣列的轉錄組學和基于質譜的蛋白質組學的結合，可以在系統水平上增強對細胞轉錄功能的認知[33]。

美國食品藥品監督管理局于2014年批準基質輔助激光解析串聯飛行時間質譜(MALDI-TOF MS)可用于臨床核酸檢測。與傳統的核酸分析技術比較，MALDI-TOF MS技術不僅可以準確地鑒定寡核苷酸序列，還可以快速、有效、準確地鑒別寡核苷酸所攜帶的修飾類型及修飾位點。SNP在遺傳疾病的診斷、篩查、用藥種類及劑量指導等方面有著極其重要的作用，臨床最為常用的SNP檢測手段主要為Sanger測序、熒光定量PCR、低密度基因芯片和焦磷酸測序等，這些方法不能進行多基因、多位點的檢測(如耳聾基因檢測涉及4個基因20個位點)。MALDI-TOF MS可同時檢測多達52個SNP位點，極大地提高多基因多位點的檢測效率。常見的DNA甲基化檢測方法主要有測序、甲基化特異性PCR、熒光定量PCR等，而質譜DNA甲基化檢測，在引物設計、檢測成本及數據分析等方面更加便捷、快速和準確，可檢測低至5%的甲基化水平，特異性良好[34]。此外，質譜分析可通過SNP等位基因比例對待測標本中目標基因的拷貝數變異進行定量分析，其原理是檢測待測拷貝片段中存在的SNP，計算峰面積，得出該位點2種基因型的比值，然后推測含不同SNP基因型拷貝的相對比值。

核酸質譜分析是一種在PCR基礎之上加入單堿基延伸步驟的方法，由于質譜檢測采用的是多重PCR方法，同一反應體系內引物數量多，需要格外注意引物間出現互補的情況，避免SNP延伸引物3′端與其他引物超過3個堿基的互補，干擾檢測結果。此外，設計的引物與基因組中其他序列應無明顯同源性，否則可能會出現錯誤的檢測結果。與傳統二代、三代高通量測序及芯片等方法比較，核酸質譜具有檢測報告周期短、高效率、單樣本檢測費用低等顯著優勢。隨著質譜技術和分離純化技術的進一步發展，未來利用質譜技術分析核苷酸/修飾化產物的研究會獲得更廣而詳細的數據，并顯示出在醫學領域的應用潛力。

質譜影像(MSI)是對組織標本中的代謝物、脂類、蛋白質及多肽直接進行分析，并將采集到的信號在組織標本中的空間分布以影像的形式呈現出來[35]。目前用于組織影像分析的電離方式有2種：MALDI和解吸電噴霧離子化(DESI)。用于病理分析的組織切片包括新鮮組織、冷凍組織和石蠟包埋組織，均可以用作MSI分析。藥物的MSI分析可以確定藥物分子在組織的空間分布、藥物分子的代謝產物及相互作用的分子[36]。MSI分析可以精確地確定生物標志物在組織切片的位置，從而判斷腫瘤組織的邊緣和腫瘤組織是否切割完全。在一張組織切片上同時對多種腫瘤標志物進行原位MSI定量分析為癌癥的病理分析增加了新的維度，并且可以更精準地分析腫瘤的異質性。DESI-MSI主要分析組織中的小分子(代謝物和脂類)；MALDI-MSI可以分析組織中的多肽和蛋白分子；可以對每個患者的腫瘤分子特征進行分析，實現個性化治療[37]。

2 質譜技術是檢驗科未來發展的重要亞專業

與傳統診斷技術比較，質譜技術有靈敏度、特異度、準確度均高的優勢，單次分析可同時精確地檢測出幾十個甚至上百個生物標志物，并可檢測出多種傳統診斷技術無法檢測到的生物標志物。質譜技術在醫學檢驗中的應用涵蓋了產前檢查、新生兒遺傳篩查、激素和維生素檢測、微生物診斷和藥物濃度檢測等領域。在美國，質譜技術服務于臨床檢測的項目已達400余項，涉及新生兒篩查、遺傳代謝性疾病檢測、濫用藥物監測、代謝物檢查(氨基酸、脂肪酸)、類固醇激素檢測(內分泌)、神經遞質類物質、維生素檢測及微生物鑒定等領域。國內質譜技術臨床應用主要集中在中大型三甲醫院和第三方檢驗所，開展的項目還不多，主要是集中在微生物鑒定的MALDI-TOF MS、新生兒遺傳代謝性疾病篩查、治療藥物監測和維生素測定等[38]。

新生兒遺傳代謝性疾病篩查包括氨基酸代謝異常、糖類代謝異常、脂肪酸氧化障礙、尿素循環障礙、有機酸代謝異常、核酸代謝異常、金屬元素代謝異常、內分泌代謝異常和骨代謝病等，液相色譜-質譜已成為新生兒遺傳代謝病篩查的金標準并廣泛用于各種類型代謝病的臨床診斷[39]。

韓麗喬等[40]綜述了液相色譜-質譜在臨床類固醇激素、維生素、代謝小分子定量檢測、藥物濃度監測及參考方法/參考物質研制等方面的發展和應用。最近國內也已發表了包括微量元素質譜檢測的一些專家共識[41]。

與傳統的臨床微生物檢測方法比較，質譜技術的優勢在于準確且快速，在采集患者標本的當天就可以對標本中的包括細菌、真菌和病毒等微生物進行篩查和鑒定，以便臨床及時有針對性的進行抗微生物治療。MALDI-TOF MS在微生物的臨床應用主要是細菌培養后的鑒定，有多中心研究結果顯示MALDI-TOF MS鑒定各類細菌的準確率高達90%以上[42]。從無菌體液(如尿液、腹水、腦脊液)中直接或增菌后通過MALDI-TOF MS檢測細菌、真菌或分枝桿菌，可以縮短培養時間，加快細菌檢測周期。此外，全自動PCR ESI-MS應用于全血標本中的微生物檢測，該技術采用廣譜的PCR引物以達到檢測全譜微生物的目的，ESI-MS測定PCR擴增后的核苷酸序列，可在8 h內完成血中微生物全譜的分析鑒定，并且無需對細菌進行培養[43]。

近年來隨著質譜技術在臨床上的應用越來越廣泛，許多基于質譜的蛋白大分子檢測如胰島素樣生長因子-1精準檢測、淀粉樣變性分型檢測等被臨床廣泛應用[6-7]。另外，檢測多個基因SNP的核酸質譜技術也正在被廣泛評價和應用中[44]。

3 大力提升質譜技術的質量管理意識和手段，進行多組學的有效整合研究，使質譜技術更好地服務于檢驗醫學

質譜技術在標志物的發現和臨床診斷方面取得了長足的進步，然而將該技術應用于醫學檢驗和臨床檢測還受到一些限制，如缺乏質量管理及量值溯源、多組學數據系統的整合、自動化水平有待提升、缺乏簡化數據分析方法等。

3.1提升質量管理和量值溯源 目前絕大多數質譜檢測方法為實驗室開發方法，雖然國內外已有部分的參考指導性指南與共識，但臨床質譜檢測仍然存在儀器多元化、質譜電離方式的多樣化、質量分析器的差異性、缺乏量值溯源系統、檢測方法缺乏規范化和標準化、缺乏法規和監管措施等問題。現有的質譜項目的全國調研數據顯示，質譜方法的優點并未真正體現出來，組內變異系數較大，不同實驗室結果的可比性差，尤其是兒茶酚胺類激素、17-羥基黃體酮等檢測難度較大的項目。高質量的質譜實驗室的檢測結果，需要嚴格的質量管理和量值溯源，推動參考方法和室間質量評價項目的改進，可有效促進臨床質譜檢測結果的標準化，這是一個長期復雜的任務，需要多方共同努力。做好質譜檢測項目的質量評價，建立全國性的臨床質譜實驗室間質量評價體系，才能有效做好質量控制與質量保證工作，更好地促進臨床質譜項目的開展和推廣。

3.2多組學的有效整合 疾病本身是生物體因為遺傳及外界環境的改變而試圖調整、修復和保持自身健康所發生的一系列系統應答反應。以質譜為核心的多組學技術的快速發展推進了對疾病(如癌癥)的發生和進展在分子和細胞水平上的研究，在改進醫學檢驗水平和提升精準醫學方面發揮了關鍵的作用[45]。每一種組學側重于研究疾病發生和進展的復雜病理生理學的某一個部分，由此導致各種組學的實驗結果往往不能相互關聯。因此，整合多組學實驗結果進行多維度、高分辨的系統生物學研究對揭示疾病的產生、進展、抗治療性、復發的關鍵機制和發現精準標志物對疾病進行早期檢測至關重要[46]。

但目前并沒有很好的多組學在臨床中的應用范例，當前有2種方式的整合多組學用于精準醫學研究：一是根據已知的分子通路和機制，分析各種檢測到的分析物包括轉錄產物、蛋白質、代謝物等。該方法需要預先了解疾病發生過程的一些關鍵分子通路，從而將各種組學研究發現的信使RNA、蛋白質、代謝物、非編碼RNA、長鏈非編碼RNA、遺傳序列變異體、DNA甲基化和組蛋白甲基化變體與這些分子通路關聯。二是首先分析各種組學數據的關聯度，由此發現在各種組學研究中關聯度高的分子。該方法的優勢是能夠發現新的與疾病過程相關的分子和通路，其挑戰是各種組學數據量的不對稱性[47]。

整合多組學技術將有助于疾病的精準醫學研究，SCHUSSLER-FIORENZA等[48]采用臨床評估、多組學技術及可穿戴設備等手段，對109例有二類糖尿病風險的參與者進行了長達8年(中位數2.8年)的縱向研究，對收集的數據進行個性化綜合分析，推導出預測長期健康結果的模型。該項研究成果表明所建立的模型可以應用于不同科室對疾病的預測和治療方案的確定，包括心血管科、傳染病科和腫瘤科等，這也是首次展示了整合多組學技術在健康結果預測中發揮的重要作用[48]。隨著多組學發展日趨成熟，其將成為醫學檢驗和精準醫學領域的主要研究平臺并由此發現全新的疾病早期診斷標志物、預后監測標志物，從而制訂高效個性化精準治療。

3.3臨床質譜的自動化和信息化 對于臨床診斷而言，質譜相對于傳統技術的主要優勢包括開發速度快，可同時測定單個樣品中的多種分析物，單次測定成本低，特異性高，適合小分子分析物測定。但也存在儀器成本較高，操作復雜，學習周期長，缺乏技術人員等問題。不同的生物基質前處理方法不同，樣品中遇到的蛋白質、鹽和脂質水平較高，需要特殊的儀器設備，實現自動化難度較大。質譜儀器產生的數據量大，一般不能直接與現有的實驗室(檢驗科)信息系統進行數據交互，需要專業的技術人員通過廠商軟件處理數據后才能轉化為臨床檢驗可報告的結果，這也是限制質譜技術在臨床推廣的又一因素。質譜儀器系統較為復雜，對實驗室技術人員的能力要求遠高于常規醫學檢驗系統，加之業內缺乏系統學習和相關技術背景人才儲備，從事臨床質譜技術人才的市場缺口較大。這些因素都是目前質譜技術在常規臨床診斷工作流程中應用相對有限的原因，所以實現臨床質譜的自動化和信息化、加快人才培養才能更好地推動質譜技術在臨床檢驗中的應用。

4 小 結

盡管面臨質量管理和量值溯源，以及標準化等諸多問題，但通過各方面努力，臨床質譜技術正在朝著自動化、小型化、人工智能識別模式化等方向發展，質譜技術在實現精準檢測方面有著強大的潛力和優勢。生命科學研究的重心逐漸轉向基因功能，即由測定基因的DNA序列、解釋生命的遺傳信息轉移到鑒定有生物學功能的蛋白類分子、探索人類健康和疾病奧秘的多組學研究中。臨床質譜檢驗正進入到基因組學、蛋白質組學、代謝組學等多組學整合分析階段。貫徹和執行國家精準醫療戰略，推動臨床質譜技術應用的規范化、標準化，引領中國臨床質譜產業的發展，更好地服務于檢驗醫學，為人類健康事業做出更多的貢獻，是醫學檢驗人員面臨的重大機遇。