肺癌病人呼出气

p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/d5746b60-1fa5-4361-8ae2-5fd0384da8df.jpg" / /p center p 美国科学促进会对侯长军团队的研究成果进行了报道 /p /center p style=" text-align: center " img width=" 500" height=" 362" title=" 2.jpg" style=" width: 500px height: 362px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/4930145c-1e9a-4e1d-89d2-4211e2973809.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p center p 科研团队研发的肺癌诊断仪通过采集吹出的气体进行检测 /p /center p style=" text-align: center " img width=" 450" height=" 398" title=" 3.png" style=" width: 450px height: 398px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/7955d0b8-22f6-4700-958d-65de1356d52e.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p 　　得了肺癌，早期查不出，常规体检难发现 等到确诊，肺癌已进入晚期，错过最佳治疗时间。针对早期肺癌，是否有一种简单又速效的检测办法? /p p 　　昨日，重庆晚报记者从重庆大学获悉，该校生物工程学院侯长军教授带领的科研团队研究出一项创新成果—肺癌诊断仪，它可以通过检测人体呼出的气体，筛查肺癌，甚至确定病症程度。该成果一经推出就被美国科学促进会(AAAS)和美国物理联合会进行了报道。 /p p strong 　　一种气体 判断你是否患肺癌 /strong /p p 　　侯长军介绍，肺癌作为一种高危恶性肿瘤，其发病率与死亡率都极高。目前，肺癌的临床诊断主要依赖于问诊、影像学、组织活检相结合。 /p p 　　据了解，多数肺癌患者早期并无明显症状。即便患者每年都接受了体检，但检查出患肺癌的时候已经到了晚期。对此，侯长军告诉记者，X线和胸部CT通常是在肿瘤较大的时候才有影像显现，但这时确诊的肺癌往往已是晚期，错过最佳治疗时期，进行手术、放疗、化疗等治疗的效果并不理想。 /p p 　　“人体呼出气体中的一些挥发性有机气体(VOCs)与人体是否患有肺癌，甚至与肺癌的程度都有密切关系，它可作为诊断肺癌的标志物。”侯长军说。 /p p 　　“正常人的呼气中也有VOCs，但是其表达方式与肺癌病人不同，因此我们想到通过检测VOCs来筛查肺癌。”侯长军告诉记者，其中难度在于肺癌病人呼出气体中的VOCs含量非常少，很难做到精准定位。 /p p 　 strong 　吹一口气 帮你检测早期肺癌 /strong /p p 　　“针对VOCs，曾经有人试图通过色相色谱质谱技术进行数据分析，但这种技术操作非常复杂、设备昂贵，不适合大规模投入生产应用，所以一直停留于临床实验阶段。”侯长军告诉记者，其科研团队历时3年，研发出一种小型诊断仪器，可通过检测肺癌病人呼出气体中的VOCs，对早期肺癌患者进行筛查。“这项技术的关键在于敏感材料，好的敏感材料才能准确识别VOCs，并把信号发出来，在进行该课题前，我们就花了将近5年的时间研发敏感材料。” /p p 　　侯长军介绍，经过实验，课题组发现VOCs能够与团队自主合成的卟啉类化合物发生反应。侯长军的团队研发出卟啉生化传感器芯片，装载在肺癌诊断仪中，这块芯片只有寸照大小，表面有36个不同颜色的小点，每个点都是由特殊化学物质配成，当采集的呼气进入仪器内部，就会和这些小点发生化学反应。 /p p 　　侯长军说，诊断仪的芯片与气体反应后，芯片小点的颜色会出现变化，操作人员可通过这些变化来筛查人体是否患有肺癌。 /p p 　　“这个仪器通过敏感材料对标志物产生反应并发出信号，借助信号及统计学的分析手段，不仅能将不同的肺癌气体标志物进行正确的区分，还能对他们进行定量检测，检出浓度可达十亿分之一级别。”侯长军说。 /p p strong 　　七台样机 已获15项专利授权 /strong /p p 　　据了解，肺癌诊断仪的研究课题获得了国家自然科学基金、国家科技支撑计划以及中央高校基本科研基金以及国家863项目的经费资助。 /p p 　　目前，侯长军的科研团队完全自主研发设计了7台肺癌诊断仪样机，在研发过程中已申请发明专利20项，获得授权15项。侯长军介绍，制造一台样机，需要运用化学、材料、电子、信息、机械等多学科的知识。 /p p 　　侯长军表示，目前，他们已经借助肺癌诊断仪样机对50多名正常人以及16名肺癌患者进行了检测，取得的初步样本证实了诊断仪可以确定人体是否患有肺癌。 /p p 　　今年2月17日，美国物理联合会主办的期刊Review of Scientific Instruments(科学仪器评论)刊载了侯长军团队的研究成果，数家国际科技机构以及网站都对肺癌诊断仪进行了报道，其中包括美国科学促进会。 /p p 　　据科研团队透露，已有英国的高校表达了合作意向，希望能够引进研究肺癌诊断仪。 /p p strong 　　新桥医院将开展临床实验 /strong /p p strong 　　患者5年生存率或提高5倍 /strong /p p 　　据了解，肺癌诊断仪研究团队接下来将与第三军医大学新桥医院呼吸内科联合开展临床实验，未来还有可能通过检测分析，确定肺癌患者的病重程度。 /p p 　　“相比传统的肺癌检测方法，这种通过呼出气体来进行诊断的方式不仅成本低，更重要的是无创，还有对早期筛查具有重要意义。”新桥医院呼吸内科胡明东医生告诉记者，常规的肺癌检测有X线检测、CT、PET—CT、穿刺活检等，不仅检测成本较高，对身体也不能做到无害无创。 /p p 　　“肺癌诊断仪通过临床实验之后，将有望用于常规体检，是否患肺癌在早期就能筛查知晓，从而能够大大提高肺癌患者的生存率。”胡明东称，该仪器以后可在大型医院推广，也将走进基层医院，甚至普通家庭也可以购买使用。“既能为老百姓省去高昂的检查费用，又能在一期临床阶段及时诊断肺癌。” /p p 　　“目前全球肺癌平均5年生存率为16%，因为多数肺癌早期无症状，而出现咳嗽、痰血等症状时已是中晚期，这使得我国肺癌患者五年生存率不到15%，因此对长期抽烟以及二手烟和处在污染空间等肺癌高危人群的筛查很有必要。”侯长军称，新的筛查方式将会带来早期治疗，有望将肺癌患者5年生存率提高至75%。 /p

近日，艾立本科技旗下全资子公司立本医疗器械(成都)有限公司自主研发的“人体呼出气检测质谱仪(Breath-TOF MS 2000)”正式获得四川省药品监督管理局颁发的《中华人民共和国医疗器械注册证》(注册证编号【川械注准20242220009】)。　　“人体呼出气检测质谱仪(Breath-TOF MS 2000)”作为艾立本科技开发的首个二类医疗器械，标志着艾立本在医疗领域所获的实质突破。　　呼气检测是一种医学诊断方法，即通过测试人体呼出气中的挥发性有机物成分及含量进行疾病诊断，可以为肿瘤及感染性疾病的早期筛查提供一种全新的筛查及鉴别诊断解决方案。传统的疾病筛查方法存在医疗资源不足、依从性低、敏感性和特异性不理想等局限性。然而呼气检测在癌症早筛领域的应用却颇受关注，处于行业爆发前夜，具有便捷、快检、精准、无创、低成本的检测优势，具备推广至各级医院开展大规模检测筛查的基础。　　人体呼出气检测质谱仪　　立本医疗器械(成都)有限公司研发团队历经近二十年潜心研究，自主研发了多款高性能人体呼出气检测质谱仪，并获得“基于VOC代谢轮廓的肺癌分期检测系统”、“呼气中乳腺癌生物标志物及其在乳腺癌诊断中的应用”、“区分胃癌患者与健康个体的呼出气VOC标志物与检测系统”等多项专利。　　　　人体呼出气检测质谱仪Breath-TOF MS 2000　　人体呼出气检测质谱仪(Breath-TOF MS 2000)突破传统GC-MS毛细管色谱分离的技术限制，采用光子及其相应的复合全电离技术，通过激发有机物分子或无机气体外层价电子，实现对被测气体样品的实时、不分离检测，响应时间可低至0.2s，大大缩短了分析时间。全谱软电离，单一分子仅产生其对应的分子离子，谱图极易识别，可实现样品气体中的所有VOCs、无机气体的同时离子化，实现真正意义上的高通量快速分析。　　优势亮点：具有高灵敏度、高分辨率的优势，检出限可达ppt级，痕量分析准确，单台仪器可实现数百种气体的同时定性定量检测，突破了呼出气诊断检测设备层面的瓶颈。在保证高准确率(准确率超过90% 漏检率10%以内)的前提下同时实现了低成本、高可及性、非侵入式。　　华西医院健康管理中心开展肺癌早筛科研临床　　目前立本医疗已经与四川大学华西医院、四川省肿瘤医院、西京医院等多家单位持续开展基于人体呼出气肺癌、胃癌、乳腺癌、糖尿病、麻醉药代谢等多种疾病早筛研究工作，已正式入驻四川大学华西医院，开展人体呼出气疾病诊断的临床研究。据仪器信息网的统计，基于TOF-MS质谱方法的人体呼出气体检测质谱是继GC-MS后的获批方法，2021年时湖南步锐生物有一款基于单光子电离的TOF-MS质谱产品 Breatha Scents A-3已经获得医疗器械注册证，不过当前已经没有还在有效期内的基于GC-MS呼出气检测质谱产品。

不久之前，天开园企业万盈美（天津）健康科技有限公司发布了致力于呼出气领域的疾病筛查技术研究、助益生物医药产业发展、并在临床中实现重大突破的详细情况。　　万盈美董事长马万里介绍，人类呼出的气体中包含300多种挥发性有机化合物（VOCs），这些物质来源于人体的新陈代谢，其浓度和种类可以反应人体的生理和病理状态，因此可以作为区分健康和疾病状态的生物标志物。随着对呼出气VOCs研究的深入，呼出气VOCs与疾病的关系逐渐明确，可以为疾病的诊断、病情监测以及药物疗效评估等方面提供有力支持。人类呼吸代谢组学数据库已经确定了近60种与呼出气VOCs相关的疾病，包括肺癌、阿尔茨海默病等。　　随着我国在重大慢病防控、人口老龄化、医保支出压力方面的问题日趋严峻，对高效、准确、便捷、低成本的疾病筛查技术的需求越来越迫切。为了回应这样的时代命题，推动呼出气检测的临床转化，万盈美（天津）健康科技有限公司应运而生，并在天开园注册成立专注于呼出气分析技术的万盈美呼气智检（天津）数字医疗科技有限公司。　　“我们公司主要聚焦国际领先的呼出气诊断技术研发，提供基于呼出气分析的疾病预警、临床试验CRO和药代动力学分析服务。”马万里介绍说。　　公司发展至今，依托先进的呼出气检测设备和万盈美肺癌筛查模型建立了中心检测实验室，为体检机构、医疗单位、社区、企业、个体提供基于呼气代谢组学的LDT（实验室自建检测）肺癌早筛健康预警服务。公司还通过体检机构、互联网平台获取样本，并向终端用户提供肺癌预警信息。马万里说：“用户只需要获得气袋并独立完成采样，就会在3天内收到得到我们自有检测实验室提供的、有临床研究或科学研究成果支持的肺癌及其他肺部疾病的健康分析及预警信息。”　　针对目前现有肺癌筛查体系对肺微小结节（　　目前，万盈美正与多所高校、研究机构、三甲医院合作，共同开展技术研究和开发，不断产生核心专利，进行商业化推广，并不断取得突破。前不久，万盈美成功入选中国品牌创新发展工程。未来，万盈美将不断拓宽疾病早诊图谱和范围，从肺结节、肺癌逐步拓展至AD、心衰等多领域，同时拓宽检测服务边界，不断发挥呼出气检测的技术优势，以前瞻视角、科技创新，展现作为“国家队”的国际视野与责任担当。

很多人听说过，有些动物嗅觉灵敏，甚至可以闻出人体病变的气味，于是有不少人研究怎么通过气味诊断或预测疾病。　　长期以来，疾病诊断中很少会使用到气味检测，而狗狗却一直在识别人类气味的变化发展。古希腊人谈到医生使用他们的嗅觉进行气味诊断，但这个想法大多时候都被忽视了。直到近代，1989 年发表在The Lancet杂志上的一篇文章，第一次证明了狗的嗅觉可以用来诊断疾病，甚至是检测出癌症。　　2004年，一家英国慈善机构报道：狗可以嗅出人类尿液中膀胱癌。自此以后，研究人一直在研究如何利用狗来诊断其他癌症以及糖尿病、疟疾和 COVID-19 等疾病。例如，糖尿病警报犬被训练可以在主人的血糖水平过低或过高时闻出气味，用犬嗅辨疾病正变得越来越普遍，越来越容易被人们接受。　　此前已有科研成果提示帕金森病患者可能存在特殊的气味。　　帕金森(Parkinson’s diseasePD)是一种神经系统疾病，会导致运动症状例如震颤僵硬和行走困难以及包括抑郁和痴呆症在内的非运动症状，虽然无法治愈，但早期诊断和治疗可以提高患者的生活质量，缓解症状延长生存期，然而早期症状却难以察觉。因此一旦出现肢体震颤认知障碍等症状病情，一般已经发展到了难以治疗的晚期阶段。　　过去几年里，中南大学湘雅医院动物实验中心主任的高常青和该院神经内科教授郭纪锋、唐北沙团队，联合国内另外3所三甲医院，开展了一项多中心、前瞻性、双盲临床试验，发现比利时牧羊犬能嗅辨帕金森病患者皮肤挥发的近似麝香的气味，为帕金森病的诊断提供了全新思路。　　这一原创性研究成果以封面论文形式发表于《运动障碍》。这是世界上首次报道证实利用实验动物辅助诊断人类帕金森病。　　在当时，医学界已经报道过犬只“闻”出主人身上的癌症等疾病的例子。高常青也对比利时牧羊犬的嗅觉和犬嗅辨人类疾病的相关医学案例做过研究。表示狗和人类的鼻子构造不一样，狗吸入气体进入气道后有个过滤的过程，过滤完才将气体传输到肺部。比利时牧羊犬最大特点是鼻子很长，鼻子长鼻腔就长，鼻腔上的嗅觉细胞也更多，嗅觉神经也会更丰富。与人类大约10cm²的嗅觉上皮相比，犬的嗅觉上皮面积在170cm²以上，是人类的17倍 犬的嗅觉受体超过2亿个，是人类的40倍。犬的嗅觉受体受到更丰富的神经支配，加上鼻子的特殊构造，利于它辨别吸进的气味，而排除不需要的气味。2011年高常青开始对犬进行训练。最初主要集中在犬嗅辨肺癌的研究上。2016年，有报道提示帕金森病患者可能存在特殊的气味。高常青便找到我国著名神经病学家、湘雅医院神经内科教授唐北沙，希望开展合作研究。唐北沙将高常青介绍给了自己的学生、主攻帕金森病等神经退行性疾病的郭纪锋。为了探讨帕金森病患者体味对疾病的诊断作用，中南大学湘雅医院牵头，联合中南大学湘雅三医院、南华大学附属第二医院、南京医科大学附属明基医院开展了一项多中心、前瞻性、双盲临床试验。研究结果显示，在第一组服药治疗患者中，当两只或全部三只嗅辨犬示警为阳性结果时，测试的灵敏度、特异度、阳性似然比和阴性似然比分别为91%、95%、19.16和0.10。同时，对未服药新发患者的灵敏度、特异度、阳性似然比和阴性似然比分别为89%、86%、6.6和0.13，甚至提示嗅辨犬可以嗅辨出早期的帕金森病患者。《中国科学报》记者在一次犬嗅辨现场看到，全程未参与整个准备过程的嗅辨犬能迅速定位放置帕金森病患者的样本的鉴别罐。比利时牧羊犬能迅速定位放置患者样本的鉴别罐，待训犬员确认。(图片来源网络)实验表明，犬嗅辨帕金森病的灵敏度和特异度均较高，通过对这一现象的临床转化，团队未来有可能开发具有临床应用前景的诊断与鉴别诊断方法。这项研究为帕金森病的临床诊断提供了一个新视角。目前，湘雅医院动物实验中心共有8只嗅辨犬。高常青团队正和不同的科室积极沟通，未来将努力通过进一步的犬嗅动物实验，为肿瘤、代谢性疾病等诊疗提供新线索。喜闻乐见的是，目前气味检测在国内已经开始了商业化的临床前期应用。步锐科技开发出了具有临床应用前景的非侵入性的、快速经济有效的气味检测方法。基于呼气代谢组学、质谱检测和人工智能算法研发出了不依赖于动物更适合临床诊断需求的无创精准、快速经济高通量的呼气检测平台型工具——人体呼出气质谱检测平台，通过对人体呼出气样本进行在线质谱谱图分析，3min实现肿瘤、感染性疾病等多病种的精准快速检测，未来还可延展探索单样本多病种的快速筛查诊断，助力医患群体。　　关于深圳市步锐生物科技有限公司　　成立于2018年12月，是一家集研发、生产、销售为一体的医疗高新技术企业，也是国内首家利用人体呼出气检测技术进行肿瘤和感染性疾病早筛的公司。步锐科技自主研发了基于“人体呼出气检测质谱仪”的疾病辅助分析平台，由硬件部分—单光子电离-飞行时间质谱仪(SPI-TOFMS)的和软件部分—人工智能技术共同组成。可通过对人体呼气VOCs组分进行全谱图分析，3min实现肿瘤、感染性疾病等多病种的精准快速检测。目前，公司已与国内近40家顶级医疗机构开展科学研究合作，采用公司自主研发的解决方案，在肺癌、肺结核和乳腺癌的快速筛查和伴随诊断中取得积极进展，相关技术和方法远远领先市场上的同类产品，快速成为了人体呼气检测技术领域的领航者。

近日，大连化物所仪器分析化学研究室快速分析与检测研究组（102组）李海洋研究员团队基于自主研发的大气压负离子飞行时间质谱仪器，提出了一种检测呼出气中氢氰酸（HCN）的气流辅助光电离质谱方法。该方法显著提升了呼出气中HCN直接测量的灵敏度和时间分辨能力，可实时跟踪志愿者单次呼气中HCN浓度水平，有望为肺纤维化病人早期筛查提供有效手段。　　HCN是化工生产和化学战剂中一种常见的有毒有害气体，具有高挥发性、高吸附性。人体呼出气中也含有痕量的HCN。临床发现，肺部囊性纤维化（CF）患者呼出气体中HCN浓度较高，这与患者被铜绿假单胞菌感染有关。因此，发展高灵敏的在线呼出气中HCN测量方法，有望实现CF疾病的快速筛查。由于HCN易溶于水、极易吸附于装置表面，直接测量高湿度呼出气中HCN面临灵敏度和响应速度的挑战。该团队在前期工作（Anal. Chem.，2014；Anal. Chem.，2016；Anal Chim Acta.，2020）的基础上，本工作中提出在质谱电离源内，采用氦气反吹方法，降低高湿度样品气对电离的影响，同时提高离子传输效率，极大增强了HCN检测的灵敏度。团队在采样系统中进一步增加动态吹扫，有效减小了HCN的吸附残留，提升了该方法的时间分辨。该方法将HCN的检测灵敏度相对空气反吹条件提升了150倍，检测限达到0.3ppbv，时间分辨达到0.5s。团队将该技术用于跟踪监测志愿者漱口前后单次呼出气中HCN轮廓变化，可以区分出单次呼出气中HCN显著的“尖峰”和“平台”区间，分别反映了口腔和肺泡释放源的浓度水平，表明了该方法的抗干扰能力和HCN定量的准确性。　　上述成果以“Online Detection of HCN in Humid Exhaled Air by Gas Flow Assisted Negative Photoionization Mass Spectrometry”为题，发表在《分析化学》（Analytical Chemistry）上。该工作的第一作者是大连化物所102组博士研究生文宇轩。该工作得到了大连化物所创新基金等项目的支持。

p strong img style=" float: left " title=" 475cff65-53d8-44dd-8637-fc2eba3e49c6.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/e27374de-f4ff-4cd8-b3d4-3e066fcc7f26.jpg" / /strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 编者注： /strong /span 傅若农教授生于1930年，1953年毕业于北京大学化学系，而后一直在北京理工大学(原北京工业学院)从事教学与科研工作。1958年，傅若农教授开始带领学生初步进入吸附柱色谱和气相色谱的探索 1966到1976年系统地阅读并翻译了两本气相色谱启蒙书，从此进入其后半生一直从事的事业——色谱研究。傅若农教授是我国老一辈色谱研究专家，见证了我国气相色谱研究的发展，为我国培养了众多色谱研究人才。 /p p strong 1 化学泰斗鲍林把气相色谱用于医学诊断 /strong /p p 　　早在上世纪70年代初，著名化学家鲍林在斯坦福大学任教期间，就提出用气相色谱检测呼吸气、血、尿、体液等预测疾病的方法(Proc Nat Acad Sci USA,1971,68(10):2374-2376)，他使用32.8m x 0.76mm的不锈钢毛细管色谱柱，固定相为SF 96 硅油，以0.5℃/min从20℃程序升温到180℃,得到图 1 的色谱图： /p p style=" text-align: center " img style=" width: 510px height: 334px " title=" 1.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/71944687-743a-4042-8c0f-3782246a4431.jpg" width=" 625" height=" 438" / /p p style=" text-align: center " 图 1 鲍林用气相色谱分析呼吸气体的色谱 img style=" width: 440px height: 187px " title=" 2.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/99ffa419-c9ac-419f-8ca6-c0751c069291.jpg" width=" 461" height=" 199" / /p p strong 2 早期探索GC/MS筛查肺癌 /strong /p p 　　用呼吸气体诊断早期肺癌具有简便、无创、安全的特点，目前成为研究热点。研究的方法是筛选肺癌病人呼吸气体中可能的特征挥发性有机化合物(VOC s)。 /p p 　　1985年S. M. Gordon等用GC/MS检测肺癌患者呼吸气中的有机挥发性物质 (Clin Chem, 1985 ,31(8):1278-1282)，在这项研究中，他们探讨了肺癌患者的呼吸气中可能含有独特的挥发性有机化合物，用以进行无创肺癌诊断。他们用电脑辅助提取特征挥发性有机物，使用气相色谱/质谱和多变量统计进行分析，收集的14个肺癌患者的呼吸气样品。在化疗或放疗前收集呼吸气样品，所研究12例患者的特点总结在表1。 /p p style=" text-align: center " 表 1 12名肺癌患者的情况 /p p style=" text-align: center " img title=" 3.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/5d7aff44-b88a-482a-8da3-71988ff7f69a.jpg" / & nbsp /p p 　　a--以一天一包的卷烟消费量计算年数 /p p 　　b—唯一一个女性 /p p 　　他们还研究了对照组九例正常人17个样品呼气。对照组9人，年龄25岁至70岁，包括一个妇女。两个男性是很重的吸烟者，他们没有肺病或全身性疾病史。大部分是医院人员。 /p p 　　(1) 样品采集 /p p 　　使用一个专门设计的系统收集呼出气，用一个60 / 80目Tenax GC吸附剂管收集呼气。如图2所示。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 308px height: 255px " title=" 4.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/36709b22-4fad-4a7d-a604-25f16745f4e2.jpg" width=" 527" height=" 413" / /p p style=" text-align: center " 图 2 专门设计的收集呼出气设备 /p p 　　把一个消毒过的 Rudolph呼吸阀连接到呼气多路连接器上，并把弹簧夹夹到人鼻子上，通过连接到阀上的呼气嘴，测试者吸入净化空气5 min，然后通过阀门再呼出到大气中。这样可尽量减少任何环境中污染物吸入肺部的影响。 把Rudolph阀连接到加热的呼气输送管，测试者要把测定的呼气送到40升采样袋。每进行两次这样的填充后，通过呼气计量器施加外部压力把样品袋排空，第三次填充的呼气作为测定样品。用呼气计量器测定通气速率。 /p p 　　(2)GC/MS呼气测定 /p p 　　用Tenax吸附管吸附呼气中的挥发性有机化合物，之后进行热脱附，以一种惰性气体流洗脱吸附管中的样品，用液氮冷却被分析物，进行气相色谱/质谱分析。 /p p 　　为了提高质谱数据的质量，他们对原始数据应用一种有效的谱图增强算法，来比较气相色谱/质谱数据，这一程序自动从数据中定位和提取谱线，得到一组有效谱线，即没有干扰物的谱图，然后进行峰面积的计算，评价各个成分的浓度。在分析前，往Tenax GC提取柱中加入内标物(全氟甲苯)。然后对谱图中的峰进行保留时间和质谱检索。他们用了三个通用的统计程序来处理数据，从肺癌患者和对照人群中得到的297化合物中进行筛查统计。 /p p 　　结果说明肺癌患者和对照人呼气中有区别的化合物为16个含氧化合物及4个含硫化合物。得到的总离子流图如图3。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 322px height: 208px " title=" 5.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/e4eaf6e7-ad12-498a-8a89-b9a2e80cd617.jpg" width=" 540" height=" 396" / img style=" width: 296px height: 229px " title=" 6.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/a88f424b-51a1-4421-a5c0-6a08a18ba60f.jpg" width=" 510" height=" 415" / /p p style=" text-align: center " 图 3 肺癌患者(a) 正常人(b)呼气中挥发性化合物的GC/MS图 /p p strong 3 后续的研究 /strong /p p 　　(1) 1988年O,Nell等也进行类似的研究： /p p style=" text-align: center " img style=" width: 558px height: 92px " title=" 7.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/e56cf9f2-651b-448c-b107-cd97bb561518.jpg" width=" 4127" height=" 613" / /p p 　　他们研究了8名肺癌患者，呼气收集和Gordon等用的方法一样，GC/MS分析：收集在Tenax管中的挥发性有机成分经220℃热脱附，用氦气吹送到液氮冷阱中，然后被迅速加热到250℃ 直接注入到气相色谱仪进样口。使用瓦里安3700型气相色谱仪，分离用毛细管柱为CP Wax 57CB(聚乙二醇固定相)。气相色谱和质谱分析条件为：色谱柱在0℃保持5 min，然后以4℃/ min程序升温到220℃。质谱分析使用Finnigan MAT 311A 质谱仪和SpectroSystem SS-200数据系统，每2.2s扫描 m/z 20- m/z 30的谱图。 /p p 　　90%肺癌患者呼气中都含有下列挥发性化合物：己烷，甲基戊烷，三甲基庚烷，异戊烯，苯，甲苯，乙苯，甲基乙基苯，三甲基苯，苯乙烯，萘，甲基萘，丙醛，丙酮，2-丁酮，酚，苯甲醛，乙酰丙酮，壬醛，丙酸乙酯，异丁酸甲酯，二氯甲烷，二氯苯，三氯乙烷，三氯氟甲烷，四氯乙烯。 /p p 　　(2)1999年Michael Phillips 等的研究： /p p 　　Phillips 等 在“柳叶刀(Lancet，1999，353: 1930–33”杂志上发表的文章为后来的研究者广泛引用。他们也是把肺癌患者的呼吸气收集、浓缩、解析、冷冻富集、热脱附，用GC/MS进行分离检测，检测了108个肺癌患者，发现有22种挥发性有机物是肺癌患者的生物标记物，可用以鉴别早期肺癌。他们从1995年8月到1996年10月采集108名肺癌患者的呼气进行研究，这些患者的组织学诊断见下表2： /p p 　　(I) 方法：试验患者在做支气管镜检查前，禁食24 h,使用类似上一节所述的呼吸气采集设备，采集呼吸气5 min,把10 L样品富集到活性炭吸附管中，同时收集环境空气样品做空白试验。样品经热脱附以后再用两次冷阱富集后进行色谱/质谱分析。 /p p style=" text-align: center " 表 2 108名患者组织学诊断 /p p style=" text-align: center " img title=" 8.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/89a26cb0-b622-4bd1-9a6a-5fce7e267efb.jpg" / /p p (II) 结果：在呼吸气中发现有22种特征化合物，见表 3： /p p style=" text-align: center " 表 3 22种特征化合物 /p p style=" text-align: center " img title=" 10.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/e700a23d-2918-4c7f-bc23-14d9cb38ed92.jpg" / /p p style=" text-align: center " * 这些化合物有不确定性，贡献大小由上到下降低 /p p 　　在2003年Michael Phillips 等又在Chest (2003, 123:2115-2123)继续发表了用GC/MS进行肺癌患者呼气中特征有机挥发物的研究。这次公布了他们所使用的呼气的装置，见图4： /p p style=" text-align: center " img style=" width: 323px height: 258px " title=" 11.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/8482db52-b1b3-4238-93da-70ba0344fc45.jpg" width=" 431" height=" 338" / /p p style=" text-align: center " 图 4 Phillips 等使用的呼气取样装置 /p p 　　他们比较了健康的志愿者与原发性肺癌患者呼气中挥发性有机物成分的差别，构建了鉴别肺癌的模型，这一模型使用刀切法(jack knife)和留一法(leave-one-out)进行交叉验证，留两个额外的测试组(没有被用来开发模型)用于验证。结果：178例肺癌患者，采用九个挥发性有机化合物的敏感性为89.6%。在交叉验证的敏感性为85.1%。采用九个挥发性有机化合物的模型可用于成年吸烟者的高危人群肺癌的筛查。 /p p 这9个化合物是： /p p style=" text-align: center " img title=" 12.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/5990f6e5-017e-45a9-9b4c-932f9a988e67.jpg" / /p p 　　(3) 2005年国内学者用SPME-GC进行肺癌患者呼气的研究 /p p 　　深圳职业技术学院的Hao Yu和浙江大学王平教授等于2005年在J Chromatogr B，2005，826：69–74上发表研究，用固相微萃取-气相色谱研究15个肺癌患者和15个健康人的呼气中的有机挥发物特征。他们借助前人的研究(O,Nell 和M Phillips 等)，认为肺癌患者呼气中的有机物为癸烷、十一烷、苯、苯乙烯和丙基苯。用SPME-GC分析这些化合物。 /p p 　　他们的实验分为三个部分。首先，对SPME萃取条件进行了优化 第二，用校准气体对气相色谱法进行评价， 第三把该方法应用于30人呼吸气分析，其中15个是肺癌患者和其他15是对比的健康人。结果表明这一方法是一种潜在的非侵入性呼吸气检测肺癌筛查的方法。 /p p 　　他们使用岛津GC17A气相色谱仪-火焰离子化检测器(FID)，和DB-1毛细管柱(30m x 0.25mm id x 0.25mm膜厚)，程序升温从40保持10min,再以5℃/min到150℃，最后在150℃保持10 min。进样口温度为280℃，FID 温度为320℃。载气流量为1mL/min。 /p p 　　用SPME手动柄进行萃取，固定相为聚二甲基硅氧烷(PDMS 100& amp #956 m膜厚)，萃取温度26℃，萃取时间20 min。萃取后置于GC进样口，进样口温度320℃，以不分流模式进行分析。图 5是呼吸气GC分析的典型色谱图。 /p p style=" text-align: center " img title=" 14.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/e73d34f2-25af-4c50-b378-da8539348203.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图 5 呼吸气GC分析的典型色谱图 /p p style=" text-align: center " 1-乙醇，2-苯乙烯，3-癸烷，4-十一烷 /p p 　　(4) 2007年浙江大学的研究者用SPME-GC鉴定肺癌细胞中的有机挥发物 /p p 　　由于过去发表的文章中,肺癌病人呼吸物中的成分专属性不够，所以作者们用顶空固相微萃取-气相色谱(HS-SPME-GC)方法对肺癌细胞在体外进行呼吸诊断，测定在培养基中靶细胞的挥发性有机化合物，包括不同类型的肺癌细胞，如鳞状细胞癌细胞，腺癌，细支气管肺泡癌细胞，非小细胞癌细胞，支气管上皮细胞，味蕾细胞，成骨细胞，他们获得这些细胞的气味图谱。研究表明，每一种类型的细胞具有独特色谱。 /p p 　　有4种特殊的挥发性有机物，存在于肺癌细胞的所有培养基中，这是代谢的肺癌细胞的产物，可以看作是肺癌的标志物。有11种特征生物标记物，见表4： /p p style=" text-align: center " 表 4 11种特征生物标记物 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 406px height: 265px " title=" 20.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/insimg/82d2f067-c391-4513-9e23-42a21c7276ea.jpg" width=" 835" height=" 550" / /p p strong 4 近几年国内院校的研究 /strong /p p 　　近几年国内有几座大学的研究生选择用呼吸气体诊断早期肺癌为研究课题 /p p 　　2008年浙江大学卢崇蓉的硕士论文 ：采集了30 例肺癌患者和30 例正常健康人的呼吸气体，采用固相微萃取和气相色谱分析技术对呼吸气体中的VOCs 进行检测，通过将所测的各个组分，在色谱图中的出峰时间和峰面积与制备的n 种标准气体样本比对，进行组分的定性定量分析。对照分析两组受试者呼吸气体中的VOC s ，初步筛选肺癌患者呼吸气体中的特征性VOCs。30 例肺癌患者中28 例检测出庚醛，其中2 例I期肺癌患者均检测出庚醛 30 例正常健康人中1 例检测出庚醛 不同病理类型的肺癌患者中都可以检测到庚醛，且庚醛的浓度在腺癌组和鳞癌组中无明显统计学差异。30 例肺癌患者中18 例检测出甲基环戊烷，30 例正常健康人中10 例检测出甲基环戊烷 两组受试者呼吸气体中检测到的甲基环戊烷的浓度无显著性差异。庚醛可能为肺癌患者的特征性VOCs 之一。 /p p 　　安徽医科大学宋耕的硕士学位论文——肺癌患者呼气中痕量挥发性有机化合物的定量检测，他们用Tedlar 采样袋收集43份非小细胞肺癌患者和41份正常人的呼气样品，经固相微萃取浓缩，用气相色谱-质谱检测呼气中的挥发性有机化合物，外标法定量。比较肺癌患者和正常人呼气中挥发性有机化合物的差异，结果在呼气样品中可检测出68-1 14种挥发性有机化合物，其中病例组的正丁醇和3-羟基-2-丁酮的色谱峰面积高于对照组。(安徽医科大学学，2008,43(3)：323-325) /p p 　　暨南大学刘畅的论文，用z-Nose4300 气相色谱仪研究了肺癌患者呼出气组分，发现乙醇、丙酮可能作为肺癌及肺转移患者的特异性VOCs，苯、异丙醇、二甲硫醚、异戊二烯、甲苯、正戊烷等挥发性有机化合物可能与肺癌相关。 /p p 　　浙江大学医学院博士研究生胡燕婕的论文，以肺癌组织和肺癌细胞株为研究对象，以正常肺组织和正常支气管上皮细胞株作为对照，利用SPME-GC-MS研究肺癌与正常对照之间在组织细胞水平上VOCs表达的差异，用以探索肺癌特征性VOCs的产生机制。她们共检测分析18例原发性肺癌患者的手术标本及几种细胞株培养液顶空气体中的VOCs，结果发现：2-十五烷酮、十九烷、二十烷、癸烷等12种VOCs在肺癌组织中高表达,其中2-十五烷酮、十九烷、二十烷与肺癌细胞株结果相符,提示上述物质可能为肺癌潜在的特征性标志物。( 浙江大学学报-医学版，2010，39(3)：278-284) /p p 　　国内有很多单位和专家从事通过人呼吸气中生物标记物检测来诊断各种疾病的研究。四川大学段忆翔教授近来有两篇综述文章涉及这一领域的研究。(Clinica Chimica Acta，2012， 413： 1770–1780 J Chromatogr B, 2015，1002：285–299) /p p strong 5 个人的看法 /strong /p p 　　用呼吸气体诊断早期肺癌具有简便、无创、安全的特点，成为目前研究热点。但是从各个研究得到结论来看，由于生物化学变化的复杂性，在肺癌患者的呼气中得到的挥发性化合物也是十分复杂，没有几种绝对的生物标记物来进行诊断确认。显然不像用14C尿素呼气试验检测幽门螺旋杆菌方法那样单纯。所以用呼吸气体诊断早期肺癌的研究，还有大量工作要做——找到几种十分专一的化合物来诊断确认肺癌，或另辟新的途径找到解决问题的办法。 p span style=" color: rgb(0, 176, 80) " strong 延伸阅读： /strong /span p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20140623/134647.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第一讲：傅若农讲述气相色谱技术发展历史及趋势 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20140714/136528.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第二讲：傅若农：从三家公司GC产品更迭看气相技术发展 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20140811/138629.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第三讲：傅若农：从国产气相产品看国内气相发展脉络及现状 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20140902/140376.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第四讲：傅若农：气相色谱固定液的前世今生 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20141009/143041.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第五讲：傅若农：气-固色谱的魅力 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20141104/145381.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第六讲：傅若农：PLOT气相色谱柱的诱惑力 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20141205/147891.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第七讲：傅若农：酒驾判官——顶空气相色谱的前世今生 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20150106/150406.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第八讲：傅若农：一扫而光——吹扫捕集-气相色谱的发展 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20150211/153795.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第九讲：傅若农：凌空一瞥洞察一切——神通广大的固相微萃取（SPME） /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20150312/155171.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第十讲：傅若农：悬“珠”济世——单液滴微萃取(SDME)的妙用 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " 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href=" http://www.instrument.com.cn/news/20150820/170240.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第十五讲：吹口气，知健康——GC-MS检测呼气疾病标记物　　 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20150929/173804.shtml" target=" _self" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第十六讲：重症早期预警——呼出气用SIFT-MS 实时快速检测 /span /strong /a /p p a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20151111/177170.shtml" target=" _blank" span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 第十七讲：各个医院用呼出气检测幽门螺旋杆菌的方法“火”了——SIFT-MS 更简单，更快速，更实时，更普适　 /strong /span strong 　 /strong /a /p /p /p

编者注：傅若农教授生于1930年，1953年毕业于北京大学化学系，而后一直在北京理工大学(原北京工业学院)从事教学与科研工作。1958年，傅若农教授开始带领学生初步进入吸附柱色谱和气相色谱的探索 1966到1976年文化大革命的后期，傅若农教授在干校劳动的间隙，系统地阅读并翻译了两本气相色谱启蒙书，从此进入其后半生一直从事的事业——色谱研究。傅若农教授是我国老一辈色谱研究专家，见证了我国气相色谱研究的发展，为我国培养了众多色谱研究人才。 第一讲：傅若农讲述气相色谱技术发展历史及趋势第二讲：傅若农：从三家公司GC产品更迭看气相技术发展第三讲：傅若农：从国产气相产品看国内气相发展脉络及现状第四讲：傅若农：气相色谱固定液的前世今生第五讲：傅若农：气-固色谱的魅力第六讲：傅若农：PLOT气相色谱柱的诱惑力第七讲：傅若农：酒驾判官——顶空气相色谱的前世今生第八讲：傅若农：一扫而光——吹扫捕集-气相色谱的发展第九讲：傅若农：凌空一瞥洞察一切——神通广大的固相微萃取（SPME）第十讲：傅若农：悬“珠”济世——单液滴微萃取(SDME)的妙用第十一讲：傅若农：扭转乾坤——神奇的反应顶空气相色谱分析第十二讲：擒魔序曲——脂质组学研究中的样品处理第十三讲：离子液体柱——脂质组学中分离脂肪酸的气相色谱柱第十四讲：脂肪酸气相色谱分析的故事第十五讲：吹口气，知健康——GC-MS检测呼气疾病标记物　　 呼吸气检测相比其他通常医疗检测的最大优点是无损伤和安全性，由于它在临床诊断和明确的评估方面具有巨大的优势，所以呼吸气检测今天受到极大的重视，这一方法对一些病人成为每天控制重要指标的必要测试项目(就像检测血糖和尿液一样)。呼吸气检测有多种方法，表 1列出分析呼出气体的一些方法。表 1 用于分析呼出气体的一些方法　　上次我们介绍了GC-MS分析人呼出气体中预示疾病的生物标记物。这里我们介绍用SIFT-MS快速实时分析呼出气体中预示疾病的生物标记物的方法。1. 用选择性离子流动管质谱(SIFT-MS)快速、实时、准确地分析呼吸气体中的疾病标记物　　早期的质谱是采用低压电子电离源，用以测定分子量、元素组成以及探究物质的化学结构，后者是利用分子电离后的碎片组成来实现的。近年电离方法的发展是针对直接分析液体或固体样品而设计的，包括快原子轰击(FAB)，基质辅助激光吸附/电离(MALDI)，和电喷雾电离(ESI)方法。后面2个方法特别适合于分子量大的化合物的鉴定，ESI与液相色谱(HPLC)的结合更为有效。在气体样品电离的方法方面也得到重要的发展，包括化学电离(软电离)的各种变体，多使用正离子电离，以减少初始电离分子碎片的量，大气压电离是化学电离的一个特殊的方法。也开发出用于气体分析在漂移管中从H3O+离子进行质子转移的化学电离方法，叫做质子转移反应质谱(PTR-MS)。　　使用电子电离质谱进行大气和呼吸气中微量组分的实时鉴定和定量分析，是一个具有挑战性的任务。因为在离子源中会浸入过多的气体如氮、氧和水蒸气，要解决这些问题，使用多种过滤膜，这些过滤膜只让极性的被测气体进入离子源，而排出大量的空气。但是这些过滤膜仍会阻挡其他一些痕迹量气体(尤其是烃类)，所以要针对每种痕迹量气体小心校正过滤膜的穿透性，才能达到准确地定量结果。要不然为了避免不同化合物同时进行电离就只得使用GC-MS进行分析。　　如果是能够直接、实时地分析大气中的痕迹量杂质，即解决环境科学，特别是呼吸气体中特殊气体的分析，开发扩大医疗诊断的领域，那就好了。尽管GC-MS可以分析空气和呼气中的10-12(ppb)和10-9(ppt)的痕迹量组分，但是需要收集大容量的样品到冷冻或吸附阱里。　　显然，这就不是实时监测了。而且GC不适合监测像氨和甲醛一类小分子量物质。　　David Smith等于1976年开发了选择性离子流动管质谱(SIFT-MS)，它是一种可以进行定量分析的质谱方法，它开拓了使用选择性前体正离子进行化学电离的方法，此正离子可在一定的短暂反应时间里与空气或呼吸气体中痕迹量气体进行反应。这一技术是把快速流动管技术、化学电离和定量质谱分析很好的结合在一起，用以对一些空气和呼吸气体中痕迹量物质进行精确的定量分析，检测量可低达10-9浓度级别，分析时间只用几秒钟。　　SIFT 的构思和发展始于1976年，是研究离子和中性物质反应的标准方法，开始时用于气相离子和中性物质反应的动力学数据，各国进行了大量的实验，积累了大量数据，奠定了离子和中性物质反应的基本概念。2.SIFT-MS 的原理和装置　　SIFT-MS 的工作原理如图 1 所示：图 1 SIFT-MS 的工作原理示意图　　在离子源中用微波放电或射频离子源来产生正离子，离子进入一个上游管中，其中有一个四极杆滤质器，用以过滤掉无用离子，留下首选的母离子，通常选择H3O+，NO+和O2+为母离子，母离子通过一个文丘里管(一般管径为1–2 mm)进入到反应流动管中，这里样品气用载气氦以一定速进入流动管，载气压力通常为100 Pa，在这里母离子与样品气反应，反应产物离子进入一个下游管，管长一般为30–100 cm，管末端的文丘里管(一般管径为0.3mm)进入到另一个四极杆滤质器对它们进行质量过滤。用电子倍增器检测，对选择出来的目标反应产物离子进行离子计数，进行定量分析。3.SIFT 中的反应速率常数　　样品+载气注射到不锈钢流动管(内径通常为4-8 cm，内径以dt表示)，用罗茨泵抽动，使管中总流速在40–80 m/s，以vg表示，它可以用载气流速，压力pg，温度Tg (K) 和dt进行精确计算，即：（1）　　被加热的离子很快沿着流动管进行扩散，离子沿着流动管的平均速率为Vi这一速率决定着离子与反应气的反应时间 t，Vi要大于Vg，要进行精确测量，理论证明二者的关系为：（2）　　反应气进样口进入流动管，其流速为Φ R。简单地处理，t是反应长度l(进样口到下游进样孔之间的距离)和Vi之比，但是l需要包括一个小的“末端校正”ε ，典型情况下ε 为2cm，这是考虑到反应气和载气的一定的混合距离。　　为了确定反应的速率系数，需要知道载气中反应气分子的数密度值[A ]，可以从载气和反应气的流速得到（3）　　kb 是玻尔兹曼常数。　　下面用一个例子解释如何确定速率常数的，我们选择H3O+为起始离子与丙酮作用，此反应用于呼吸气的分析，这是一个很简单的反应，H3O+的质子进入丙酮分子中：　　在流动管中H3O+的原始数密度随时间而降低，Ni可以用下面的动力学公式描述： 　　式(5)中右面第1项表示原始离子(母离子)扩散到流动管壁的损失，以扩散系数 Di和Λ 来表征，Λ 表示扩散距离，与流动管的直径有关。第2项表示原始离子由于反应的损失，k 是反应(4)质子转移的速率系数，A是反应物(丙酮)的数密度。实际上原始离子H3O+和产物离子(CH3COCH3?H+)的计数率都可以用下游的质谱系统在丙酮蒸汽几个不同的流速下进行测定得到，在丙酮存在下H3O+的计数率I与没有丙酮时的的计数率I0相关，把公式(5)积分可得到：　　k 的绝对值可从logI对[A]作图得到。　　速率系数k是分析测定必须有的数据，见后面的叙述。4 .SIFT-MS 分析法　　从公式(5)和(6)知道，如果反应的前体离子和反应物A的速率系数知道，当分子A流入载气里是，前体离子的计数率就开始降低，这样就可以测定[A]，但是如果一个反应混合物气体同时进入载气里，那么前体离子计数率的降低是所有可反应气体造成的，就不能达到分析混合物的目的。但是，如果每一个反应气体和前体离子反应生成不同的产物离子。那么反应产物的信号就既可以定性又可以定量，所以SIFT-MS分析集中于用下游质谱仪测定前体和反应气体产物离子的计数率，所以它提供一个实时定量分析复杂混合物中的痕迹量气体，比如环境气体和呼吸气体。5 .呼吸气体分析实例　　Turner等人采用SIFT-MS对30位健康志愿者(19位男性，11位女性)进行为期六个月呼出气中乙醇和乙醛的监测，每周8:45 到 13:00(午餐前)志愿者取样，对乙醇和乙醛即可用SIFT-MS进行测定，使用H3O+为前体离子，测得乙醇平均浓度为196 ppb。乙醛的平均浓度为24 ppb。测得正常人呼出气中乙醇浓度在0到1663ppb之间，平均值为450ppb，乙醛浓度在0到104ppb之间，平均值为41ppb。环境中乙醇的背景浓度为50ppb左右，但是几乎没有检测到环境中的乙醛。但是在测定前2 h要是吃了甜饮料/食品乙醇的浓度会增加。(Rapid Commun Mass Spectrom，2006，20(1)：6l-68 王海东等，现代科学仪器，2013，(4)：40-45)(1) 具体方法概述　　SIFT-MS有两种不同的运行模式，一种是全扫描模式，即在一定m/z范围内得到通常的质谱图，用于鉴定前体、产物离子和他们相应的计数率，在线计算机立刻计算这些痕迹量气体在呼吸气中的分压，为此要有可鉴定的产物离子，而且它们还要包括在分析所需要的动力学数据库中，动力学数据库包括速率系数和前体离子/痕迹量气体化合物反应的产物离子。对各种类型的化合物(醇类、醛类、酮类、烃类等)和三种前体离子经过SIFT的详细研究，构建了数据库。　　另一种是多离子检测模式，在这一模式下，下游分析用质谱仪用很快的切换方式对前体离子和反应产物离子的选择性m/z值进行处理，定量分析水蒸气和痕迹量目标化合物。这一模式可以更为精确地定量分析痕迹量目标化合物。　　图 2是使用多离子检测模式，使用H3O+为前体离子的SIFT-MS进行测定，获得乙醇和甲醇浓度在三次呼出气体随时间变化的曲线。本研究是用这一模式测定肺泡空气中的乙醇和乙醛浓度，在测定呼吸气体的间隙同时测定周围空气中的乙醇和乙醛浓度，看它是否影响对呼吸气体中目标化合物的测定。图 2 SIFT-MS 定量分析呼吸气中乙醇和甲醇的浓度随时间的变化图　　SIFT-MS 定量分析呼吸气中乙醇，浓度随时间的变化是使用前体离子、前体离子水化物和乙醇特征产物离子及水化物(C2H5OH2+，m/z 47)信号比进行计算，还要知道反应时间和样品及载气的流速。　　乙醇可以很快地与所有三种前体离子(H3O+,NO+, O2+)反应，与H3O+是直接进行反应，得到m/z 47的质子化乙醇，如下面的反应式： （7）　　此反应(7)是放热反应，决定于碰撞速率。　　当含有水汽的呼吸气进入载气时，产物离子很快形成水合离子，含有一个水分子和两个水分子的质子化乙醇其m/z为65(C2H5OH2+?H2O)和83(C2H5OH2+?(H2O)2)，他们必须要计算到乙醇的测定当中。乙醛的离子化也类似于乙醇，它们是CH3CHOH2+ m/z 45， CH3CHOH2+?H2O m/z 63，和CH3CHOH2+?(H2O)2 m/z 81，分析时要计算进去(2) 检测30个志愿者呼气结果　　采用SIFT-MS对30位健康志愿者(19位男性，11位女性)进行为期六个月呼出气中乙醇和乙醛的监测，表2是在6个月期间测试30个志愿者呼气中乙醇含量的数据。对每一个志愿者每天测定他们的呼出气的乙醇浓度，是3次连续呼吸气的平均值，如图2中的数据，总数为478个平均值，测定了1434次呼气。每个志愿者呼气中的乙醇浓度平均值是为期半年积累的数据。连同测定的标准偏差(SD)数据见表2.按志愿者的年龄从上到下排列，也列出他(她)们的性别和身体质量指数(BMI)。个体之间乙醇浓度的散布很宽，所有志愿者的乙醇浓度在0 到 1663 ppb之间，平均值为196 ppb，SD 为 244 ppb，中间值为112 ppb。表 2 6个月期间测试30个志愿者呼气中乙醇含量的数据　　*BMI =身体质量指数(Body Mass Index)(体重除以身高的平方)表 3 6个月期间测试30个志愿者呼气中乙醛含量的数据　　30个志愿者呼气中乙醇浓度的散布见图3(a),是所有478次肺泡呼吸气中乙醇的浓度，这一分布接近于对数正态分布，符合预期的呼吸代谢的水平。图 3 30个志愿者6个月内呼吸气中乙醇和乙醛浓度测定的分布图　　棒图纵坐标为样品数，a和 d 是针对所有样品，b和 e是志愿者在测试前2 h没有食用含糖食品或饮料的数据，c 和f是志愿者在测试前2 h吃了含糖食品或饮料的数据　　根据这一文章作者们的研究指出吃了含糖食品或饮料会增加呼吸气中乙醇的浓度，这是由于蔗糖通过口腔菌群或肠道菌群的作用产生乙醇。他们研究这一现象，是否会显著影响呼吸气中乙醇浓度的测定，所以分别研究了在测定前两小时吃和没吃甜品志愿者的呼吸气中的乙醇浓度。图 3 中的(b)是志愿者在测试2h 前没有吃甜品的292呼吸气样品得到的结果，图 3 中的(c)是志愿者在测试2h 前没有吃甜品的186呼吸气样品得到的结果，考察呼气中乙醇浓度的增加是否实施由于蔗糖通过口腔菌群或肠道菌群的作用所产生乙醇。　　以前的研究已经阐述过，环境空气中乙醇背景浓度对呼吸气中乙醇浓度的测定的影响，本研究说明背景乙醇浓度很容易检测出来(环境中的乙醛背景浓度测不出来)。小结 我这里引述的研究是2005年的工作，已经过去10年了，跟进的工作不多，可见还没有被人们认识，也涉及到仪器的昂贵，虽然已经有商品仪器，但是没有普及。看来进一步发展这一方法还需要医学和化学工作者结合，以及仪器的普及。

近日，大连化物所仪器分析化学研究室质谱与快速检测研究中心（102组）李海洋研究员团队与大连医科大学附属第二医院冷松教授团队合作，基于我所自主研发的高分辨离子迁移谱技术，发展了一种面向床旁诊断的呼出气氨实时监测仪和新方法，实现了对周期性呼吸过程中呼出气氨的高灵敏和高特异性的实时监测。该方法可以有效减轻呼出气中高湿度、复杂背景，以及小分子氨的高吸附性残留对检测结果的干扰，为人体重要生物代谢标志物氨的检测提供了一种无创、实时、精准的新仪器和新方法。呼出气氨与体内氨基酸合成—代谢、尿素—氮动态平衡、血液酸碱平衡缓冲对等多种重要生理过程密切相关。呼出气中氨浓度为肝肾功能、雷氏综合征、尿素循环障碍、有机酸中毒和幽门螺杆菌感染等疾病的诊断提供了重要参考。因此，呼出气氨的快速、非侵入、准确定量监测具有重要的临床意义。在前期相关研究的基础上，本工作通过在漂气中加入改性剂丙酮来调控离子—分子反应，显著地提升了氨和试剂分子的峰—峰分离度，在上千种呼出气组分中实现痕量氨气的高特异性检测；发展了在线稀释和吹扫采样技术，解决了氨分子的吸附残留难题，实现了100%RH下呼出气氨的高灵敏检测；在宽的浓度范围（100至2400ppb）可以实现呼出气氨的准确定量检测，单次分析时间仅40ms。与目前血氨浓度检测方法相比，呼出气氨离子迁移谱检测仪具有无创检测、实时性强、选择性好、灵敏度高等优点，特别适用于透析疗效的实时监测和肝性脑病的早期识别，展示出床旁诊断的重要应用价值。目前，该仪器已在大连医科大学附属第二医院健康管理医学中心开展健康检测和评估。相关研究以“Breath-by-breath measurement of exhaled ammonia by acetone-modifier positive photoionization ion mobility spectrometry via online dilution and purging sampling”为题，发表在《药物分析学报》（The Journal of Pharmaceutical Analysis）上。该工作的第一作者是大连化物所与大连医科大学联合培养硕士研究生王露和102组蒋丹丹副研究员。该工作得到了国家自然科学基金、中科院科研仪器设备研制项目、大连化物所创新基金等项目的资助。

近日，同济大学作为项目牵头单位申报的重点研发计划青年科学家项目“肺癌诊疗效果分子评价仪的研制与应用”获得立项资助。 国家重点研发计划由原来的国家重点基础研究发展计划(973计划)、国家高技术研究发展计划(863计划)、国家科技支撑计划、国际科技合作与交流专项等整合而成，是针对事关国计民生的重大社会公益性研究，以及事关产业核心竞争力、整体自主创新能力和国家安全的战略性、基础性、前瞻性重大科学问题、重大共性关键技术和产品，为国民经济和社会发展主要领域提供持续性的支撑和引领。国家重点研发计划青年科学家项目旨在培养基础研究领域的青年人才，对青年人才开辟特殊支持渠道，重点支持潜心研究的优秀青年人才。建立健全基础研究青年人才培养机制，加快培养一批在国际前沿领域具有较大影响力的青年领军人才。肺癌的早期无创分子诊断和治疗疗效的分子评价是肺癌临床诊疗的关键核心问题。针对这一问题，该项目拟采用呼出气体为样品，在国际上率先研发集肺癌早期诊断与疗效评价功能于一体的自主知识产权的科学仪器，并开展相关应用研究，满足民众需求，助力全民健康。项目所属国家重点专项“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”，依托指南方向为“高灵敏数字化生物气溶胶直接分析仪”。肺癌的早期无创分子诊断和治疗疗效的分子评价是肺癌临床诊疗的关键核心问题。该项目拟通过搭建呼出气体采样分析装置，优化专用离子化器设计，耦合质谱仪检测技术，研发具有自主知识产权的肺癌诊疗一体化分子评价仪，实现呼出气体无创采集富集及化学指纹图谱快速分析 构建化学指纹分子识别模型 实现分子评价仪对肺癌诊断和不同治疗模式疗效的预测及监测。该项目具有肺癌无创诊断精准化的诊疗策略创新、医理工交叉手段研制肺癌分析仪器的技术手段创新、对肺癌治疗疗效进行预测及无创动态监测的临床应用创新，依托上海市肺科医院——国际最大规模肺癌诊疗平台之一，应用前景可期。项目组聘请呼出气体直接质谱分析发明人陈焕文教授及其所创建的质谱科学与仪器国际联合研究中心、江西省重点实验室主任等技术骨干作为团队顾问，为项目仪器研发提供专业性的指导。同济大学附属上海市肺科医院是医教研一体的现代化三级甲等专科教学医院，为评价仪研发后开展肺癌相关临床转化研究提供了良好的平台，项目组成员围绕肺癌精准诊疗持续开展了大量临床转化及医理工交叉研究，具有雄厚的研究基础和实践经验。项目合作单位吉林大学背靠纳微构筑化学国际合作联合实验室(教育部首批国际合作联合实验室)、无机合成与制备化学国家重点实验室和吉林大学化学-医学交叉创新国际研究中心，具有先进的化学、生物学和医学科研平台。联合江西中医药大学，该合作团队完成了肺癌诊治中医经典名方(验方)收集与整理工作，并初步探讨了肺癌中医病因，为肺癌的中西医结合治疗提供指导与依据。项目负责人何雅億医生先后主持了国家自然科学基金项目、省部级项目及横向课题10项，以第一/通讯(含共同)作者身份在本领域权威期刊发表论文45篇。

前言自2019年年底新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情爆发后，基于呼出气体检测结果辅助筛查新冠肺炎的研究成果不断被应用，国外部分新型呼出气体检测仪也已经获得了权威机构的紧急授权。基于呼出气体分析的新冠检测技术早在2021年5月17日，新加坡卫生科学局（HSA）就为用于新冠检测的新型呼出气体检测仪“BreFence Go”颁布了临时授权，该仪器先通过采样器收集被测者的呼出气体，呼出气体再进入质子转移反应飞行时间质谱（PTR-TOFMS）进行检测筛查。在今年的4月14日，美国食品药品监督管理局（FDA）也为用于新冠检测的新型呼出气体检测仪“InspectIR COVID-19”颁布了紧急使用授权（EUA），该仪器先收集被测者的呼出气体，再采用气相色谱质谱联用法检测其中与新冠病毒感染有关的5种醛酮类VOCs，在3分钟内给出检测结果。呼出气体检测仪部分参数如下：谱育科技仪器介绍谱育科技是一家专注于重大科学仪器研发和产业化创新应用的国家高新技术企业，多年来致力于VOCs检测仪器的研发，目前已经拥有全面成熟的VOCs检测体系和专业科学的分析解决方案。其中TRACE 8000 化学电离-飞行时间质谱仪和EXPEC 3500 便携式气相色谱质谱联用仪等设备都在现场VOCs的检测中得到了充分应用。TRACE 8000化学电离-飞行时间质谱仪 TRACE 8000采用高效化学电离源及垂直引入反射式飞行时间质谱技术，是一款化学电离-飞行时间质谱仪(CI-TOFMS)。该设备具有分析速度快、灵敏度高、定性能力强、测量组分种类多等突出特点。 EXPEC 3500便携式气相色谱质谱联用仪EXPEC 3500便携式气相色谱-质谱联用仪是一款基于气相色谱质谱联用技术的便携式仪器，可装备于移动监测车，也可通过肩背或手提方式徒步到达现场进行检测。设备具有检测灵敏度强、测量准确度高、便携性能良好、抗震性能优异、软件智能便捷、仪器维护方便等优势。EXPEC 3500 便携式GC-MS检测醛酮类VOCs谱图1丙烯醛 2 丙酮 3 丙醛 4甲基丙烯醛 5丁醛 6 2-丁酮 7 丁烯醛 8戊醛 9己醛 10苯甲醛 11间甲基苯甲醛TRACE 8000 化学电离-飞行时间质谱仪和EXPEC 3500 便携式气相色谱质谱联用仪部分参数如下表：注：TRACE 8000 化学电离-飞行时间质谱仪和EXPEC 3500 便携式气相色谱质谱联用仪详细参数扫描二维码见彩页。EXPEC 3500 便携式气相色谱质谱联用仪

p 　　冬季时节，北方已开始供暖。上周辽宁省PM2.5爆表破1400的新闻刷爆朋友圈。PM2.5 1400是什么概念?就是伸手不见五指，“白天已懂夜的黑”，当然这么说可能有点夸张，不过你懂得。。。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201511/noimg/3c16ea2c-39ae-475c-90ff-ce7b16b9a7de.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" font-size: 14px " 天空飘来五个字—东方饺子王! /span /p p style=" text-align: center " img title=" 2.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201511/noimg/4c443682-eb28-47f7-a34e-01bca4b82097.jpg" / 　　 /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px " 出门时的装备 /span /p p 　　雾霾天，呼吸系统与环境接触频繁，且表面积较大，导致数百种大气颗粒物能直接进入并粘附在上下呼吸道和肺叶中，其中大部分被人体吸入；再加上雾霾天气导致近地层紫外线减弱，容易使得空气中病菌的活性增强，细颗粒物会带着细菌、病毒来到呼吸系统的深处，造成感染，以至于雾霾增加了患肺癌的几率。 /p p 　　肺癌，我国发病率、死亡率均位于第一的癌症，现在死亡率还在以每年4.45%的速度在上升。据北京市肿瘤防治办公室专家透露，10年间，北京市肺癌的发病率约增长了43%，肺癌的发病年龄趋于年轻化。2014年的我国肺癌发病率为万分之五，死亡率是万分之四，位于所有恶性肿瘤死亡率之首。2015年11月是第十五个“全球肺癌关注月”，借此机会，小编盘点了近年来肺癌领域的重大研究进展。 /p p 　　 strong 肺癌发病病因 /strong /p p 　　主要有吸烟、环境污染、职业接触、肺部慢性病以及遗传基因易感性等。肺癌大部分是被“气”出来的，烟气、装修污染、空气污染等“气”是致癌的主要因素，肺癌高危人群应及早进行筛查，并建议早诊、早治。近日，中国科学院动物研究所膜生物学国家重点实验室发布科研文章“炎症因子CXCL13在环境污染引起肺癌中的关键作用”。 /p p style=" text-align: center " img title=" 3.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201511/noimg/b8ac0025-b05a-4a35-8c69-74a349a01429.jpg" / /p p 　　 strong 肺癌筛查： /strong /p p 　　 strong 1. 分子基因检测 /strong /p p 　　医学期刊《柳叶刀》(The Lancet)上的研究报道了这一测算14个基因在癌组织中的活性的检测如何提高预后判断的准确性，从而有助于指导对最常见的肺癌形式--非鳞状非小细胞肺癌的患者的治疗。该新的分子检测能够更好地识别手术后的早期死亡高危患者，因此可以成为考虑采用早期化疗的更有效的指南。 /p p 　　 strong 2. 肿瘤突变检测 /strong /p p 　　10月27日，Agena Bioscience公司与Diatech Pharmacogenetics公司联合宣布行动计划，推出在结肠癌、肺癌和黑色素瘤治疗中具有CE-IVD认证标志的肿瘤突变检测。 /p p 　　 strong 3. 肺癌低剂量CT筛查 /strong /p p 　　美国全国性肺癌筛查试验(NLST)的研究结果表明，低剂量螺旋CT (LDCT)筛查可使肺癌死亡率减少 20%。低剂量 CT 的优点之一是它非常灵敏。尽管低剂量CT 肺癌筛查能有效降低肺癌相关死亡率，但是这种筛查方法被“高假阳性率、过度诊断、辐射暴露和费用”等问题制约。 /p p 　　今年8月，GE医疗宣布，该公司开发的低剂量计算机断层扫描(LDCT)肺癌筛查方案(LCS)获得美国FDA批准，这也是FDA批准用于肺癌高危群体筛查的首个低剂量CT解决方案。此次批准同时也标志着FDA首次批准将CT设备用于疾病的筛查。 /p p 　　 strong 4. FDG PET/CT、动态PET-CT和双能CT系统筛查 /strong /p p 　　研究证明FDG PET/CT在鉴别良恶性孤立性肺结节方面具有较高的敏感性和特异性。然而，这种特异性在肺部感染率或肉芽肿性肺部疾病发生率特别高的地区显著降低(大约为40%)，被认为是不可靠的技术。动态PET-CT或双能CT系统(Dual Energy CT)可能是更好地鉴别孤立性肺结节的有用工具，需要进一步的研究是以确定阈值，规范筛查程序。 /p p 　　 strong 5. 肺癌生物标志物筛查 /strong /p p 　　生物标志物一般是指可供客观测定和评价的一个普通生理或病理或治疗过程中的某种特征性的生化指标，通过对它的测定可以获知机体当前所处的生物学进程。对肺癌生物标记物的检查可以实现对疾病的鉴别、早期诊断以及预防、治疗过程的监控。非小细胞肺癌(NSCLC)的生物标志物主要有肿瘤相关性抗原(CEA、SCC、CYFRA21-1、CA125等)、酶类(EGFR、NSE、GST-& amp #960 、AHH、端粒酶等)、分子生物标记物(p53、KRAS、p16)。 /p p 　　当然，综合筛查方法(联合生物标志物和影像检查)可以实现足够高的统计功效、易获得、使用方便、无创性和高接受率、成本效益。 /p p 　　 strong 6. 肺癌呼吸诊断技术 /strong /p p 　　呼出气体中可以检出肿瘤标志物，肿瘤标志物浓度与肿瘤存在密切相关可直接获得被检测者的生理和非生理参数。肺癌气体标志物源于癌细胞和肿瘤微环境的代谢，常与自由基诱导脂质氧化相关。呼出气体中VOCs检测对于早期癌症检测有显著潜力，可用于肺癌复发监测。 /p p 　　 strong 7. 肺癌血液检测技术 /strong /p p 　　英国帝国理工学院发布，通过识别脱氧核糖核酸(DNA)中与癌症相关的基因变异特征来判断患者是否患有癌症。这种新开发的血液检测技术在实验中能实现对肺癌的更高效诊断，且整个检测过程比传统方法更简单、成本更低廉，如投入使用将有助于癌症预防和治疗。 /p p 　　 strong 8. 液体活检 /strong /p p 　　以血液cfDNA为检测对象的液态活检具有的优势：样品的收集是无创或微创；可以随时采样，做到病灶相关Biomarker的实时掌握，解决了肿瘤时间维度上的异质性；血液内的cfDNA能综合地反应肿瘤整体情况，排除空间上的异质性。 /p p 　　 strong 免疫细胞治疗 /strong /p p 　　 strong 1. PD-1/PD-L1 /strong /p p 　　百时美施贵宝(BMS)公司PD-1免疫疗法Opdivo(nivolumab)获欧盟批准，用于既往已治疗过的局部晚期或转移性鳞状(SQ)非小细胞肺癌(NSCLC)患者。此次批准，标志着Opdivo成为过去10多年来，鳞状非小细胞肺癌(SQ-NSCLC)领域的首个重大治疗进展，该药同时也成为首个也是唯一一个在既往已治疗转移性SQ-NSCLC群体中展现出总生存(OS)利益的PD-1免疫疗法。 /p p 　　FDA批准Agilent旗下公司Dako的新型伴随诊断技术用于默克公司的非小细胞肺癌肺癌检测。PD-L1 IHC 22C3 pharmDx的伴随诊断技术通常被用于确定恶性非小细胞肺癌患者是否对默克公司的抗PD-1疗法Keytruda(pembrolizumab)有反应，该疗法目前已经得到FDA批准用于治疗肿瘤细胞表达PD-L1的转移性非小细胞肺癌患者，以及疾病恶化或进行铂化疗后的患者。 /p p 　　 strong 肺癌的靶向治疗 /strong /p p 　　 strong 1. ID蛋白 /strong /p p 　　ID是一类抑制DNA结合/分化的转录因子，ID蛋白能够二聚化并结合调节性的E蛋白来抑制肿瘤抑制基因的表达。之前的研究已经发现在各类癌细胞类型中有ID家族蛋白的高度表达，然而ID蛋白在癌细胞中过表达的具体作用目前并不清楚。针对这一问题，来自南京大学李小军教授课题组研究了ID3基因在A549癌细胞系中的过表达的生理意义，相关结果发表在《nature gene therapy》杂志上。作者认为他们发现了ID3抑制肿瘤的作用机理，并且可以成为用于诊断与治疗肿瘤恶化的靶点分子。 /p p 　　 strong 2. HM61713 /strong /p p 　　勃林格殷格翰与韩美制药宣布了一项排他性许可合作协议，既对表皮生长因子受体突变阳性肺癌治疗的第三代表皮生长因子受体靶向治疗药物HM61713的开发和全球商品化权利。HM61713是一种新型第三代具有口服活性的、不可逆的、选择性的针对表皮生长因子受体突变的络氨酸激酶抑制剂(TKI)。这种化合物目前处于II期临床开发阶段，研究在对既往表皮生长因子受体靶向治疗药物已产生耐药性且携带T790M突变的非小细胞肺癌患者中开展，计划于2016年启动的III期试验。 /p p 　　 strong 3. Iressa /strong /p p 　　FDA批准Iressa作为孤儿药，指定用于EGFR突变阳性的转移性非小细胞肺癌的治疗。Iressa是一种激酶抑制剂，而激酶可以促进具有EGFR突变的癌细胞发育。这种抑制剂可以用于治疗表达了EGFR突变的绝大多数肿瘤类型(外显子19缺失或者外显子21 L858R替换突变)。therascreen EGFR RGQ PCR试剂盒被同时批准，其可以用来检测确定肿瘤患者是否具有EGFR基因突变，以确定哪些患者可以使用Iressa进行治疗。“Iressa提供了另一种肺癌患者一线治疗的有效选择。这个批准为癌症治疗的靶向疗法提供了进一步的支持，”FDA药物评价和研究中心，血液和免疫产品办公室主任Richard Pazdur博士这样说道。 /p p 　　 strong 肺癌预防 /strong /p p 　　想要预防肺癌就一定要有好的生活习惯。比如生活作息时间要有规律，保持充足睡眠和好的心态，戒烟戒酒，积极参加锻炼身体，增强体质的同时，要多吃蔬菜水果，尤其是富含维生素C、维生素E的食物，以利于肺部细胞的营养，同时要多喝水，特别是常处于吸烟环境的人更要多喝水，可加速排出体内有害物质。要尽量远离烟雾、氡气、汽车尾气、雾霾、厨房油烟等有害气体。如果无法避免接触这些气体，请带好口罩防护，并及时洗脸、漱口、清理鼻腔，有利于洗掉微小颗粒。 /p p style=" text-align: center " img title=" 0.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201511/noimg/c86b0cc6-2862-488b-9a24-cf26dc3a14f7.jpg" / /p

2022年4月14日，美国食品和药品管理局（FDA）发布了一则新闻，为世界上第一个COVID-19诊断测试颁发了紧急授权，该测试可检测与新冠病毒感染相关的呼吸样本中的化合物。该测试可以在收集和分析患者标本的环境中进行，例如医生办公室，医院和移动测试站点，使用大约一件随身行李大小的仪器。该测试由合格的，训练有素的操作员在州法律许可或有授权的医疗保健提供者的监督下进行，可以在不到三分钟的时间内提供结果。FDA设备和放射健康中心主任Jeff Shuren博士说，“此次的授权是新冠诊断技术寻求不断创新的有一个例证。FDA将会继续支持开发新型的新冠病毒检测技术，目标是解决当前大流行的困境，并在下一次突发公共卫生事件中为美国树立更好的地位。”此次授权的是一家总部在美国德克萨斯州，刚成立四年的创业公司，员工不到50人，专注于便携式的新冠病毒，阿片类药物和大麻检测方案的公司。该公司的InspectIR COVID-19 呼出气检测仪在一项针对2,409人（包括有症状和无症状的人）的大型研究中得到了验证，研究表明该方法具有91.2%的灵敏度和99.3%的特异性。研究还显示，在包含4.2%阳性比例的人群中，该测试的阴性预测值为99.6%，这意味着在疾病流行率低的地区，收到阴性测试结果的人大概率是真阴性。在一项专注于奥密克戎变体的随访临床研究中，该检验的灵敏度与之相似。InspectIR COVID-19 呼出气检测仪基于气相色谱气质联用技术（GCMS）来分离和识别化学混合物，并迅速检测出呼出气体中与新冠病毒感染有关的五种挥发性有机化合物（VOCs）。当InspectIR COVID-19 呼出气检测仪检测到这些生物标志物时，会返回一个推定的（未经证实的）阳性检测结果，并需要通过进一步的分子检测来证实。阴性测试结果也同时需要结合患者最近的接触情况、病史以及是否存在符合新冠感染的临床症状和体征来考虑，该测试的结果不能排除是否感染新冠病毒，也不能作为治疗或患者管理决策的唯一依据，包括感染控制决策。继去年新加坡批准呼出气质谱用于新冠感染人群筛查之后，FDA此次的政策加码势必会极大推动呼出气质谱在此类公共安全事件中的大规模应用，未来几年内科研和商业市场一定会风起云涌。参考信息：https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/coronavirus-covid-19-update-fda-authorizes-first-covid-19-diagnostic-test-using-breath-sampleshttps://inspect-ir.com/https://www.bloombergquint.com/coronavirus-outbreak/covid-breath-test-provisionally-approved-for-use-in-singapore

table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" width=" 600" tbody tr td width=" 19%" p style=" line-height: 1.75em " 成果名称 /p /td td width=" 80%" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " AGV呼出气体酒精含量探测器检定装置 /p /td /tr tr td width=" 19%" p style=" line-height: 1.75em " 联系人 /p /td td width=" 35%" p style=" line-height: 1.75em " 潘义 /p /td td width=" 16%" p style=" line-height: 1.75em " 联系邮箱 /p /td td width=" 28%" p style=" line-height: 1.75em " 9026427@qq.com /p /td /tr tr td width=" 19%" p style=" line-height: 1.75em " 单位名称 /p /td td width=" 80%" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " 四川中测标物科技有限公司 /p /td /tr tr td width=" 19%" p style=" line-height: 1.75em " 成果成熟度 /p /td td width=" 80%" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " □正在研发 □已有样机 □通过小试 □通过中试 ■可以量产 /p /td /tr tr td width=" 19%" p style=" line-height: 1.75em " 合作方式 /p /td td width=" 80%" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " □技术转让 □技术入股 □合作开发& nbsp ■其他 /p /td /tr tr td width=" 100%" colspan=" 4" p style=" line-height: 1.75em " strong 成果简介： /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp /p p style=" text-align:center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/fa275657-9b17-435f-aca9-b321d2e44db0.jpg" title=" 5-AGV呼出气体酒精含量探测器检定装置.png" width=" 350" height=" 233" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 350px height: 233px " / /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp 特点： 本检定装置以国际标准《ISO 6145-8 气体分析-动态体积法制备校准混合气体 第9部分：饱和法》为理论基础，研制出连续动态产生饱和酒精气体的技术工艺，结合本单位的气体稀释配气相关技术专利，可制备浓度范围为（40~500）& amp #956 mol· mol-1的酒精气体，完全满足《JJG 657-2006 呼出气体酒精含量探测器检定规程》对检定装置的要求，更率先与国际权威标准接轨，依据国际法制计量技术委员会颁布的《OIML R126 Evidential Breath alcohol analyzers》最新版的要求，实现了出口酒精气体温度、湿度的准确控制。检定装置具有清晰友好的人机对话界面，简单易用。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 指标：浓度范围：（40-500）× 10 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 扩展不确定度：Urel = 2%, k = 2 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 浓度调节时间： & lt 15s br/ & nbsp & nbsp & nbsp 重复性：0.2% br/ & nbsp & nbsp & nbsp 酒精气体温度： 34℃± 0.5℃，相对湿度大于90% /p /td /tr tr td width=" 100%" colspan=" 4" p style=" line-height: 1.75em " strong 应用前景： /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp 呼出气体酒精含量检测仪标准装置是应用于保障呼出气体酒精浓度计量准确性与溯源可靠性的专业设备。近年来随着汽车保有量的迅速增长，饮酒驾驶也逐渐成为当前重要的道路交通危害来源。我国交通执法部门大量采用呼出气体酒精含量检测仪作为判断是否酒驾的执法工具，酒检仪的计量性能是否准确关系到执法的公正性和权威性。研发呼出气体酒精含量检测仪标准装置对保障社会公共及人民生命财产安全具有重要作用，也是经济可持续发展的重要保障。呼出气体酒精含量检测仪标准装置建立以后，可以作为社会公用计量标准开展各类呼出气体酒精含量检测仪的检定校准工作，为社会提供呼出气体酒精浓度检测的溯源服务；也可以作为气体酒精传感器及检测设备的计量性能测试平台，联合各生产企业及科研、计量测试单位开展研发试验，提高气体酒精传感器及检测设备的技术水平。 /p /td /tr tr td width=" 100%" colspan=" 4" p style=" line-height: 1.75em " strong 知识产权及项目获奖情况： /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp 实用新型专利1项 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 专利名称：一种呼出气体酒精含量探测器检定装置 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 专利号：ZL201320830646.3 /p /td /tr /tbody /table p br/ /p

7月15日，国务院印发了《国务院关于实施健康中国行动的意见》（简称《意见》）。《意见》的主要任务为以下三点：①全方位干预健康因素；② 维护全生命周期健康；③加强重大疾病防控。《意见》指出：随着工业化、城镇化、人口老龄化进程加快，我国居民生产生活方式和疾病谱不断发生变化。心脑血管疾病、癌症、慢性呼吸系统疾病、糖尿病等慢性非传染性疾病导致的死亡人数占总死亡人数的88%，导致的疾病负担占疾病总负担的70%以上。居民健康知识知晓率偏低，吸烟、过量饮酒、缺乏锻炼、不合理膳食等不健康生活方式比较普遍，由此引起的疾病问题日益突出。肝炎、结核病、艾滋病等重大传染病防控形势仍然严峻，精神卫生、职业健康、地方病等方面问题不容忽视。 岛津在健康知识普及行动、合理膳食行动、健康环境促进行动、妇幼健康促进行动、老年健康促进行动、心脑血管疾病防治行动、慢性呼吸系统疾病防治行动、糖尿病防治行动、传染病及地方病防控行动等多方面提供全方位解决方案。一、肠道微生物与健康-代谢组学，让你看清微生物的世界 一般情况下微生物与人类相安无事，共生共存。但越来越多的研究表明，多种疾病的患者，其肠道微生物组成与健康人群有显著不同。但微生物整体组成的变化，是疾病产生的原因，还是患病之后的结果呢？这引起了很多科学家的兴趣，微生物代谢组学顺势而生。 岛津有非常广泛的分析仪器产品线，为组学研究提供全面的分离技术手段。对于常规分离需求，有气相色谱、液相色谱、快速液相色谱和超高效液相色谱等多种色谱产品。有机质谱包括单四极杆质谱、三重四极杆质谱、高分辨质谱LCMS-IT-TOF和Q-TOF；无机质谱有ICP-MS；生命科学领域还有MALDI-TOF、质谱显微镜等。通过和国内外专家合作，岛津在微生物代谢组学方面做了许多工作，使用LCMS-8050质谱应用靶向代谢组学方法对小鼠肠道菌群中抗生素敏感的尿小酚类分子进行鉴定和定量分析，利用代谢组学研究揭示敲除乙醛酸分路能有效增加转基因大肠杆菌生产1-丁醇；使用LCMS-8050和GC-2010进行代谢组学研究从而表征三种末端产烯烃葡萄球菌属在不同生长阶段的代谢组水平的变化；使用GCMS‐TQ8040撞诱导解离技术研究叔丁基二甲基硅烷衍生化氨基酸及其在大肠杆菌中心代谢13C-代谢流分析中的应用，等等。二、合理膳食行动-营养均衡，为健康打call 根据国家居民营养调查结果，我国居民既有营养不足，也有营养过剩的问题。通过实施营养标签标准，要求预包装食品必须标示营养标签内容并同时注明营养素参考值。标签中涉及到的食品营养素检测方法以色谱和光谱为主。 参考相关标准，岛津在食品安全方面开发了系列应用。使用维生素ADE系统，一针进样可同时分析三种维生素。一维和二维系统共用一台紫外检测器，通过阀的设置在两个维度间无缝切换。一维的馏分通过定量环转移至二维，对样品起到在线净化的作用。使用原子吸收或ICP-MS对食品中多元素同时分析时由于多原子离子形成的谱线干扰，造成灵敏度下降以及测定值产生误差。针对这些干扰，岛津ICPMS-2030的八极杆碰撞池通过引入氦气碰撞，可以有效地消除多原子离子干扰。同时岛津公司使用气相色谱完成了脂肪酸、胆固醇、甾醇、肌醇等物质的检测。维生素ADE系统同时检测乳品中的三种维生素三、健康环境促进行动-岛津蓝天、碧水、净土解决方案 治理污染、 保护环境，事关人民群众健康和可持续发展。《意见》明确了深入开展大气、水、土壤等污染防治，实施最严格的环境保护制度，切实解决影响广大人民群众健康的突出环境问题。岛津公司充分发挥光谱、色谱和质谱仪器产品线齐全的优势，从环境样品的开始制备到最后的分析检测，提供完整的包括仪器设备、消耗品、试剂、售后服务在内的整体解决方案。高性能的色谱仪、质谱仪、元素和表面分析系统、环境监测仪、电子天平等多种产品组合可以满足不同用户环境样品检测的差异化需求，实现对土壤、水和大气中污染物（117种VOCs）实现全方位的检测仪器并提供成熟的《岛津应对土壤污染状况详查解决方案》（15种重金属、10类有机污染物）、《岛津水质分析解决方案》（水质指标近百项，PPCPs约101种）和《岛津环境空气中挥发性有机物检测解决方案》（117种VOCs污染物）等应用方案。（见相关阅读）四、妇幼健康促进行动-新生儿筛查知多少 随着产房里一声清脆的啼哭，小婴儿向这个世界大声的宣布：我来啦！接下来小家伙将在出生72小时后采集足跟血进行新生儿筛查。新生儿筛查是指通过血液检查对某些危害严重的先天性代谢病及内分泌病进行群体过筛，使患儿得以早期诊断，早期治疗，避免因脑、肝、肾等损害导致生长、智力发育障碍甚至死亡。 岛津公司基于临床质谱LCMS-8040CL及LCMS8050CL开发了新生儿遗传代谢病筛查完整方案。NeonatalSolution新筛软件可以提供即刻使用且配套多种试剂盒的新筛数据处理软件，该软件不但提供新筛数据处理功能还可以提供新化合物注册功能及新筛数据质量控制管理功能，无论非衍生化法新生儿筛查方案还是衍生化法新生儿筛查方案均可与NeonatalSolution新筛软件无缝衔接。且单个血斑样品分析仅需1分钟，进样体积仅需1 μL，新筛测定结果即可完全满足试剂盒要求，且远优于试剂盒要求。此外，尿有机酸GCMS测定方法结合氨基酸、肉碱的结果，可以对新生儿遗传代谢疾病进行进一步的确认（图1）。本方法无需标准品可进行134种有机酸的检测，标记异常有机酸，并根据有机酸与内标物的比值诊断40种疾病。尿有机酸筛查流程及新生儿筛查软件界面五、老年健康促进行动-关爱老年健康，MALDI质谱技术快速检测阿尔茨海默症 阿尔茨海默症（Alzheimer disease）俗称老年痴呆，是一种起病隐匿的进行性发展的神经系统退行性疾病，患者认知能力、生活自理能力逐渐丧失。2018年1月31日由岛津公司诺贝尔化学奖得主田中耕一质谱研究实验室、日本国立老年医学与老年学中心（NCGG）以及澳大利亚老龄化成像、生物标志物与生活方式研究（AIBL）组领导的国际合作研究团队在世界顶尖学术期刊《Nature》上发表文章“High performance plasma amyloid-beta biomarkers for Alzheimer' s disease（阿尔茨海默病β-淀粉样蛋白的高效能血浆生物标志物）”。研究者对β-淀粉样前体蛋白（APP）669–711/β-淀粉样蛋白（Aβ）1–42 比值、 Aβ1–40/Aβ1–42比值以及这两者组合预测个体脑内β-淀粉样蛋白阳性和阴性状态的能力进行了验证。使用的所有测试的生物标志物在预测β-淀粉样蛋白沉积水平时均显示出较高效能。结果证明血浆生物标志物在个体水平上预测脑内β-淀粉样蛋白水平的潜在临床应用价值。与现有技术相比，血浆生物标志物侵害性更低，成本效益高，扩展性更强，有利于在临床上得到广泛应用。六、心脑血管疾病和糖尿病防治行动-一叶知秋，诊断标记物在疾病防控中应用 有研究报道同型半胱氨酸升高会有心血管疾病和周围血管动脉硬化症风险。其中H型高血压是伴有同型半胱氨酸（Hcy）升高的高血压。研究表明，中国有2 亿高血压患者，其中H型高血压患者占75%，高血压与高Hcy同时存在，脑卒中风险增加11.7倍。糖化血红蛋白（HbA1c）不仅是WHO及一些国家专业学术团体推荐的糖尿病诊断标准，也是糖尿病血糖控制目标，以及评价糖尿病治疗方案有效性的指标。同时1,5-AG对血糖的变化是极其敏感的，也可以用作为一种短期血糖控制的标志。 相比于临床常用的高效液相色谱法、气相色谱-质谱联用法、生化法、免疫法测定方法，岛津采用高效液相色谱-串联质谱法测定Hcy，糖化血红蛋白水解六肽和1,5-AG，可在3 min内完成测定，能有效排除离子通道干扰，凸显通量高，准确性强，灵敏度高等特点。这些快速准确的对诊断标记物的分析对临床疾病的防控提供了较好的参考手段。七、肺癌病人早期诊断防治行动-以无形断有形 肺癌是目前世界上严重威胁人们健康和生命的恶性肿瘤之一，发病率在很多国家都有明显增高的趋势。近几十年来，尽管在肺癌的诊治方面有了很大的提高，但多数患者就诊时已属晚期，预后较差，早期诊断和治疗是提高生存率的关键。查找肺癌病人血液和呼出气中的挥发性生物标记物并用于肺癌筛查是肺癌早期诊断的有效方式之一。 呼气分析通过检测人体呼出气中的挥发性有机化合物( volatile organic compounds，VOCs) 的改变来反映体内的生理病理情况，具有简单、方便、无创等优点，在疾病诊断中的应用价值较大。呼出气中的生物标记物以纳摩尔至皮摩尔的浓度存在，通常采用GCMS 结合一定的样品浓缩富集技术如冷阱捕集和热解析进行分析。MonoTrap RGPS固体萃取整体捕集剂具有表面积大、对样品的负载量大和吸附时间短的特性，适用于挥发性有机物的富集。 岛津采用MonoTrap RGPS固相萃取整体捕集剂吸附人体呼出气，经Optic-3多功能进样系统热脱附，GCMS法分析肺癌病人呼出气中挥发性有机物，并同时对比了肺癌病人和正常人呼出气中的挥发性组分，为肺癌的早期诊断分析奠定了方法学基础。八、传染病及地方病防控行动-提高疫苗质量，让你不再犹豫 世界卫生组织在2015年出版的《疫苗》杂志特刊中指出， “疫苗犹豫”使数百万儿童因完全可通过接种疫苗来预防的疾病而死亡。疫苗安全性问题所带来的恐惧是造成“疫苗犹豫”现象的主要原因之一。 为了减少“疫苗犹豫”，除提供便利的疫苗接种途径、普及疫苗知识以外，最重要的是提高疫苗质量、加强疫苗监管，进而减少疫苗不良事件的发生、提高公众对疫苗的信心。近年来，岛津公司使用现代化理化技术通过对氨基己糖、己糖酸、己糖、鼠李糖、CTAB、抗原蛋白含量测定、铝佐剂中铝和重金属含量测定、疫苗颗粒度大小、分布和浓度测定及对相关工艺进行评价在多糖疫苗、蛋白类疫苗、病毒类疫苗质量评价及菌种鉴定方面解决了原有检测难点、弥补了检测空白，获得了多项专利技术促进了疫苗工艺优化和疫苗质量提升。岛津疫苗行业全面解决方案让您接种疫苗时不在犹豫！撰稿人：李长坤

利用Vocus PTR-TOF，法国ircelyon和isa研究所的科研人员在里昂的croix rousse医院进行了疑似新冠患者的呼出气体分析，以期能实现对早期新冠病毒感染者的快速筛查。人体呼出气体分析是近年来的科研热点，因呼出气体中富含的特征vocs可能给临床诊断带来革命性的改变。呼出气体含有的内源性vocs跟人体的新陈代谢和生理状况都息息相关；同时，食物消化和药物代谢物也会在呼出气体中留下特定的印记。因其无损，简易性和可快速分析等优点，呼出气体组分研究被认为具有潜力成为病情诊断、药物动力学和个性化医疗的重要辅助手段。由于目标特征物的低浓度（一般ppt到ppb）、样品的高湿度和复杂基体效应，这也对采用的分析化学方法提出了很高的硬性要求。Vocus PTR-TOF 通过呼出气体进行新冠病毒患者早期诊断TOFWERK PTR-TOF 是一款具有极高灵敏度的在线vocs检测仪，可以同时分析多至上百种挥发性有机物。无需任何样品预处理，该仪器可对气态样品进行实时检测并给出分析结果。为配合呼出气体分析，vocus ptr-tof搭配了可加热控温的进样管，同时配备了一次性的止回呼气嘴咬，防止可能的相互感染和污染。可移动设计让这台vocus ptr-tof在急救病房和诊断分流点等地点自由部署并进行测量。全谱捕捉数百种vocs的分析能力大大提升了识别与新冠病毒或者其他病例相关的二次代谢物和特征物种的可能性。相对于基于棉签采样，耗时长达几十分钟的现行分析方法，vocus ptr-tof具有在一分钟内筛查一个乃至更多人的巨大应用分析潜力！法国里昂 Croix Rousse医院内配有呼出气体采样系统的Vocus PTR-TOF呼出气体中新冠病毒标志物筛查科研工作者们相信在人体呼出气体中存在跟新冠病毒或者因其引起的肺部感染密切相关的生物标记物，这将大大加速疑似患者和无症状患者的排查工作，为疫情控制提供了更多的时间和手段。基于这个目标，法国ircelyon和isa研究所的科研人员在位于里昂的croix rousse医院内部署了一台vocus ptr-tof。在里昂大学传染病研究中心（ciri，inserm）和croix rousse医院的icu和传染病部门的紧密合作下，研究人员正在分析诊断为阳性和阴性的志愿者们的呼出气体，数据分析也在同步进行中。该项目基金由auvergne rhones-alpes地区政府和法国政府共同提供。

style type=" text/css" .TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt } /style p 　　近日，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心林文楚课题组，在小细胞肺癌靶向治疗研究领域取得新进展，相关研究成果以 em JQ1 synergizes with the Bcl-2 inhibitor ABT-263 against MYCN-amplified small cell lung cancer /em 为题，在线发表在 em Oncotarget /em 上。 /p p 　　小细胞肺癌是肺癌中恶性程度最高的一种亚型，约占肺癌病人的15%至20%。与非小细胞肺癌不同，由于可靶向治疗的激酶（如EGFR和ALK等）很少在小细胞肺癌中发生变异，因此目前没有有效的靶向治疗药物应用于小细胞肺癌的临床治疗。该研究发现一种针对N-MYC扩增的小细胞肺癌的有效靶向治疗方法：通过两种小分子抑制剂（JQ1和ABT-263）的联合使用能协同抑制N-MYC扩增的小细胞肺癌的生长。 /p p 　　课题组发现，N-MYC扩增的小细胞肺癌细胞系对表观遗传药物-BET bromodomain抑制剂JQ1非常敏感。他们发现JQ1通过抑制N-MYC诱导BIM蛋白的表达，从而使N-MYC扩增的小细胞肺癌细胞对BCL-2抑制剂ABT-263更敏感。JQ1和ABT-263的联合处理有效地干扰BIM与BCL-2和MCL-1的结合，从而使BIM发挥作用诱导细胞凋亡。科研人员进一步在小细胞肺癌小鼠移植瘤模型中，证实JQ1和ABT-263的联合使用有效地抑制N-MYC扩增的小细胞肺癌移植瘤的生长。研究工作表明，JQ1和ABT-263的联合使用可能是有效治疗N-MYC扩增的小细胞肺癌的方法，具有潜在的临床应用价值。 /p p 　　研究工作是在国家自然科学基金、中科院百人计划和安徽省自然科学基金的资助下完成的，并得到了香港中文大学生物医学学院教授Vivian Wai Yan Lui的大力协助。 /p p br/ /p p style=" text-align:center " img alt=" " oldsrc=" W020171110584019631604.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/uepic/3936f6b9-e941-49e3-a2a5-e3e2fdf91dd9.jpg" uploadpic=" W020171110584019631604.png" / /p p style=" text-align: center " JQ1和ABT-263的联合使用协同地抑制N-MYC扩增的小细胞肺癌生长的分子机理模式图 /p

摘要北京大学人民医院胸外科杨帆团队和清华大学医学院生物医学工程系郭永团队合作，在《OncoTargets and Therapy》发表题为"Highly Sensitive Droplet Digital PCR Method for Detection of de novo EGFR T790M Mutation in Patients with Non-Small Cell Lung Cancer"的研究论文，该研究使用新羿TD-1数字PCR平台，验证了非小细胞肺癌病人中原发EGFR T790M突变与共存的致敏EGFR突变在等位基因上的顺反式关系（顺式排列指两个位点在同一条DNA分子上，反式排列则是指两个位点不在同一条DNA分子上，这两种不同排列方式导致患者对药物的敏感性不一样），并探索了福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）组织样本对检测原发EGFR T790M突变的影响。方法与结果该研究入组了300例中国非小细胞肺癌患者，所有病人都未使用过EGFR-TKIs。对于前250例患者（A组），通过外科手术获取肿瘤组织后快速冷冻后保存于-80℃；对于后50例患者（B组），获取病人的肿瘤组织和癌旁正常组织，并分别制作成冰冻肿瘤组织、FFPE肿瘤组织、冰冻正常组织和FFPE正常组织。对A组的250例冰冻肿瘤组织进行EGFR基因突变检测，并对同时检出T790M突变和致敏EGFR突变的样本进行等位基因顺反式检测。对B组的4种类型样本进行EGFR基因突变检测，分析4种类型样本中T790M突变比例。（详细流程见图1）300例冰冻组织EGFR检测结果如下表：图1 研究设计流程对3例为L858R+T790M双阳性样本。进一步构建了L858R+T790M双重检测体系，用总RNA分析L858R和T790M的顺反式关系，结果表明，这3例样本均为顺式关系，即L858R和T790M突变存在于同一条DNA分子上（图2）。图2（A）显示了野生型EGFR的NSCLC细胞系的FAM非特异性信号。（B、C、D）3例NSCLC患者，同时伴有原发T790M和L858R突变，用ddPCR方法检测两种突变的等位基因关系，B、C、D所示为EGFR的原发T790M（FAM标记）和L858R（VIC标记）的双阳性信号， FAM和VIC阴性信号以黑色表示。野生型EGFR L858R和野生型T790M突变的信号以蓝色表示。EGFR L858R突变阳性的信号以绿色表示。原发T790M伴随顺式L858R突变的双阳性信号以橙表示。对B组的50例病人的4种类型样本进行19Del、L858R和T790M检测，发现T790M在癌旁正常组织FFPE样本的丰度为0.1%-0.5%，而同样的冰冻组织的突变丰度均低于0.1%。这提示在用FFPE样本检测T790M突变时，需仔细确认判读的cut off。图3 FFPE肿瘤组织样本和FFPE癌旁正常组织样本中的原发T790M突变丰度研究结论1、中国NSCLC原发T790M突变发生率很低，在本研究中只有1.3%。2、本研究发现的3例L858R+T790M双阳性样本为顺式突变，数字PCR可以有效检出。3、福尔马林固定造成的人工突变会影响FFPE样本的T790M突变检测。所以使用ddPCR检测FFPE样本前，应仔细验证ddPCR检测体系的分析cut off值。作者介绍北京大学人民医院胸外科王迅主治医生为该论文的第一作者，北京大学人民医院胸外科杨帆教授与清华大学医学院郭永教授为论文的合作通讯作者。原文链接：https://www.researchsquare.com/article/rs-29659/v1

肺癌是癌症患者发生死亡的主要原因，通过是在疾病晚期阶段才被诊断出来，而此时患者的生存率往往较低。早期肺癌大多数没有症状，而目前检测早期肺癌病变的手段—低剂量的螺旋CT作为普通人群的广泛筛查似乎并不可行，因为其成本较高且反复筛查会给患者带来一定的辐射危害。近日，一篇发表在国际杂志PNAS上题为“Screening human lung cancer with predictive models of serum magnetic resonance spectroscopy metabolomics”的研究报告中，来自哈佛医学院等机构的科学家们通过研究揭示了利用一滴血或许就能揭示无症状患者的机体肺癌。图片来源：https://www.pnas.org/content/118/51/e2110633118研究者Cheng表示，我们的研究表明，未来我们或有望开发出一种敏感的筛查手段来用于肺癌的早期诊断；我们所创建的这种预测性模型能帮助识别出可能患上肺癌的人群，随后可疑人群就会进一步利用成像测试来进行评估，比如低剂量的CT，从而给个体进行明确的诊断。文章中，研究人员根据机体血液中的代谢组学资料建立了一种肺癌预测模型，代谢组学分析揭示了细胞的代谢流，并通过研究代谢组（即机体所有细胞、体液和组织中所发现的动态生化组件）就能解析机体的健康和病理学状态；肺癌的存在及其所改变的生理和病理学特征或会引发肺癌中癌细胞所产生或消耗的血液代谢产物的改变，研究人员利用高分辨率的核磁共振光谱技术测定了血液中代谢组学的特征，这种工具能通过测定代谢产物的集体反应来检查活细胞中一系列的化合物。此外，研究人员还筛选了储存在麻省总医院生物样本库和其它地方的数万份血液样本，结果发现了25名非小细胞肺癌患者，其血液标本是在诊断时和诊断前至少6个月所获得的，研究者将其与25名健康对照个体进行对比研究。首先，研究人员通过训练他们所开发的统计学模型，通过测定患者在诊断时所获得的血液样本中的代谢组学特征值，并将其与健康对照个体的血液样本进行比较，从而来识别出肺癌患者。这篇文章中，研究人员表示，这种预测性模型或能产生健康对照组和患者在诊断时的数值；这一点就让人非常激动，因为对早期疾病的筛查应该检测出介于健康和疾病状态之间的血液代谢组学特征的改变，随后研究人员使用了另外一组54名非小细胞肺癌患者在癌症诊断时所获得的血液样本来测试其所开发的模型，这就证明了这种模型的预测功能或许就是准确的。从诊断前的血液样本中所测定了预测模型的数值或能预测患者未来5年的生存率，这或许有望帮助指导临床策略和疗法角色；此前研究人员通过研究发现，基于磁共振光谱的代谢组学模型在区分癌症类型和疾病分期方面具有一定的潜力；而在临床实践中，还需要更多的研究来证实如何利用血液代谢组学模型来作为非小细胞肺癌早期筛查的工具来使用。接下来，研究人员还分析了肺癌临床特征的代谢组学特性，旨在理解疾病的整个代谢图谱，这或许有助于帮助选择靶向性的疗法；此外研究人员还测定了400多名前列腺癌患者机体的代谢组学特征，从而就能创建一种模型来区分需要监测的“懒惰”的癌症和需要理解治疗的更具侵袭性的癌症类型；同样研究人员还制定使用相同的技术来利用血液样本和脑脊液进行阿尔兹海默病的筛查。综上，本文研究结果表明，从患者诊断前所测定的代谢组学预测模型的值或许能帮助预测局部患病患者的5年生存率。原始出处：Tjada A. Schult,Mara J. Lauer,Yannick Berker, et al. Screening human lungcancer with predictive models of serum magnetic resonance spectroscopy metabolomics, Proceedings of the National Academy of Sciences (2021). DOI: 10.1073/pnas.211063311

人体呼出气体中含有上千种痕量级（ppbv~pptv）的可挥发性有机化合物（VOC），通过寻找与疾病代谢高度相关的呼出气生物标志物进行疾病的筛查和诊断，有助于重大疾病或癌症的早期发现和早期治疗，如肺癌、胃癌、结肠癌、乳腺癌、糖尿病、帕金森病等。 图片来源：Owlstonemedical.com呼吸气的来源呼出气VOC被分为内源性和外源性两大类。内源性 VOC 是由机体生理代谢过程，也可以是疾病感染的病理反应等所产生的挥发性代谢物，其通过血液循环和肺泡交换并呈现在肺泡气中，其能反应疾病（如肺癌等）的异常代谢情况。而外源性 VOC 主要由环境污染或食物等外部来源进入呼吸道内，在呼吸研究中这部分的气体需要将其排除分析干扰，一般存在于混合气中。呼吸气研究的可靠性呼吸气分析应避免环境VOC的污染，尽可能只采集肺泡气。人体的呼出混合气包括来自上呼吸道的150 ml死腔气和来自肺泡深处的350 ml肺泡气。由于肺泡气中外源性污染物浓度较低，其内源性VOC的浓度比混合呼出气高2~3倍，因此，通过控制对不同呼吸阶段的采样，不仅可以提高呼气分析的可靠性，还可以帮助确定呼气生物标志物的来源。那么如何确保采集到肺泡气，实现对呼吸过程进行控制采样呢？Sampling Case气体采样器 德祥旗下自研品牌英诺德INNOTEG仪器——Sampling Case-B呼吸气采样器内置二氧化碳传感器，可自动识别呼吸的各个阶段和呼吸周期，通过监控呼吸周期中二氧化碳浓度，有效识别不同的呼吸阶段，确保所采集的呼吸气完全来自肺泡。 图1：不同呼吸阶段的二氧化碳分压值图来源：Elsevier Science & Technology Journals（2004）所以，控制呼吸中的二氧化碳浓度是呼吸采样的关键。呼吸气检测作为一种非侵入性的分子生物标识物诊断技术，且样本容易获得，并可通过便携式仪器实现疾病的快速采样，具有安全、易操作、高敏感性、低干扰等优点，被认为是最具潜力的无创性癌症检测技术之一。呼吸气分析难点近年来，虽然呼吸与疾病相关研究受到全球越来越多的医疗机构和研究机构的关注，但在呼吸研究中仍然存在不少分析难点。01 浓度低呼出气中VOCs的浓度极低，依赖于前处理富集和分析设备的高分辨率、高精度、高灵敏度。02 侵入式采样有些疾病的诊断方法需要侵入性取样才能确诊，如恶性胸膜间皮瘤和肺部感染性疾病，这些诊断手段往往是有创的，不仅需要专门的实验室和技术，而且侵入式的采样方法会影响患者的安全性。03 杂质干扰重要的生物标记物往往因为浓度低，而被复杂的呼吸气基质干扰所淹没。目前大多数前处理方法均对呼吸混合气进行采样，混合气样本极其容易受到口腔、外部环境吸入等外源性污染物干扰。04 与容器表面相互作用大多数的前处理方法是将呼吸气收集到一次性Tedlar采样袋或者玻璃容器中，再富集到SPME fiber或者TD热脱附管里，这会导致呼吸气中与其表面相互作用或反应，结果受到干扰。英诺德INNOTEG高效解决方案针对以上难题，英诺德INNOTEG提出高效的解决方案，Sampling Case-B呼吸气体采样器和Needle Trap动态捕集针技术（也称NTD）的结合，可以解决上述难题。 图2：SC-B呼吸采样原理图SC-B采样前，设置CO2阈值用于区分呼吸周期的死腔气和肺泡期。一旦超过阈值(一般设定为4kpa)，阀门将会自动打开，呼出的肺泡气将被自动预浓缩到Needle trap动态捕集针中，采样结束后通过GC-MS气相色谱质谱仪进行分析。Sampling case-B呼吸气采样器可直接在护理点进行肺泡气采样，无需任何额外的采样步骤。 图3：Sampling Case-B呼吸气体采样器和Needle Trap动态捕集针技术结合技术优势灵敏度高 只需要少量的少量（20-100ml）样品，即可达到仪器灵敏度，Needle trap技术将为pptV–ppbV浓度范围内的VOCs提供极好的结果。非侵入式取样 无需对患者进行有创的采样，有效，可靠的采样方式，在临床应用中有着巨大的潜力。快速、安全 由于Needle trap技术的小型化设计，仅需少量样品，采样时间短，对患者影响小，实现快速安全分析，如采集50ml肺泡气约3min内收集完。储存性能好 和其他技术相比，NTD在运输和储存过程中的化合物损失显著减少，样品的存储和运输简单、方便、安全。参考文献：[1] 呼出气分析与肺癌诊断的研究现状及进展,DOI:10.7507/1007-4848.202112078；[2] 呼出气挥发性有机物在肺部感染性疾病诊断中的研究进展，DOI:10.19982/j.issn.1000-6621.20210693；[3] Evaluation of needle trap micro-extraction and automatic alveolar sampling for point-of-care breath analysis；DOI: 10.1007/s00216-013-6781-9.如果你对上述产品或方案感兴趣，欢迎随时联系德祥科技/英诺德INNOTEG，可拨打热线400-006-9696或在线咨询。英诺德INNOTEG英诺德INNOTEG是德祥集团旗下自主研发品牌，专业从事科学仪器设备研发生产的高科技企业，是集实验室设备研发生产、方法开发、实验室仪器销售和技术服务为一体的专业厂家。多年以来，英诺德INNOTEG致力于研发高效的实验室创新设备。公司十分重视技术的研究和储备，一直保持高比例研发投入，创建了一支由博士、硕士和行业专家等构成的经验丰富，技术精湛的研发团队，在仪器分析技术领域开展了颇有成效的研究开发工作。此外，英诺德还与各大科研院所、高校合作，积极推进科技成果项目的产业化。英诺德INNOTEG凭借强大的研发能力，注重前瞻性技术研发，已推出多款科学仪器设备及实验室耗材产品。德祥科技德祥科技有限公司成立于1992年，总部位于中国香港特别行政区，分别在越南、广州、上海、北京设立分公司。主要服务于大中华区和亚太地区——在亚太地区有27个办事处和销售网点，5个维修中心和2个样机实验室。30多年来，德祥一直深耕于科学仪器行业，主营产品有实验室分析仪器、工业检测仪器及过程控制设备，致力于为新老客户提供更完善的解决方案。公司业务包含仪器代理，维修售后，实验室咨询与规划，CRO冻干工艺开发服务以及自主产品研发、生产、销售、售后。与高校、科研院所、政府机构、检验机构及知名企业保持密切合作，服务客户覆盖制药、医疗、商业实验室、工业、环保、石化、食品饮料和电子等各个行业及领域。2009至2021年间，德祥先后荣获了“最具影响力经销商”、“年度最佳代理商“、”年度最高销售奖“等殊荣。我们始终秉承诚信经营的理念，致力于成为优秀的科学仪器供应商，为此我们从未停止前进的脚步。我们始终相信，每一天都在使这个世界变得更美好！

安捷伦科技旗下子公司同时也是癌症诊断试剂的全球供应商Dako日前宣布在欧盟推出一项新的肺癌试验，该项试验可以通过识别非小细胞肺癌(以下简称NSCLC)肿瘤细胞表面的PD-L1表达水平，从而提供非鳞状NSCLC患者在OPDIVO(Nivolumab)治疗下的生存获益情况。　　PD-L1 IHC 28-8靶向药物诊断产品，是由Dako公司和OPDIVO的制造商百时美施贵宝公司共同开发的，曾被用来评估在一个叫做checkmate-057三期临床试验中的PD-L1表达水平。临床结果显示，与化疗相比，前期接受过OPDIVO治疗的晚期非鳞状NSCLC患者表现出了超强的整体生存获益。　　肺癌是全世界癌症相关死亡的主要原因，从历史上看，二线治疗的NSCLC患者的一年存活率约26%。　　安捷伦诊断和基因组学事业部总裁 Jacob Thaysen 说道：“免疫肿瘤学是癌症治疗中的一个重要领域，我们很高兴看到安捷伦能够参与到其中，并通过PD-L1 IHC 28-8靶向药物诊断来给肿瘤学家提供相关信息，为其考虑是否给非鳞状NSCLC患者采用OPDIVO治疗提供重要参考。”　　 Dako 在与制药公司合作开发基于免疫组织化学的肿瘤治疗诊断产品领域堪称全球领导者。　　关于安捷伦科技公司和 Dako　　安捷伦科技公司(纽约证交所：A)是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领导者，是致力打造美好世界的顶级实验室合作伙伴。安捷伦与全球 100 多个国家的客户进行合作，提供仪器、软件、服务和消耗品，产品可覆盖到整个实验室工作流程。在2015 财年，安捷伦的净收入为 40.4 亿美元，全球员工数约为 12000 人。安捷伦于 2012 年收购了旨在为癌症病人提供准确诊断并确定最有效治疗方案的全球知名试剂、仪器、软件和专业技术供应商 Dako。

p style=" TEXT-ALIGN: left" img style=" FLOAT: left" title=" 01570113923581_meitu_1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/9c5158c1-78ff-476a-a0d9-a7249fcc74da.jpg" / strong span style=" COLOR: #00b0f0" 编者注： /span /strong 傅若农教授生于1930年，1953年毕业于北京大学化学系，而后一直在北京理工大学(原北京工业学院)从事教学与科研工作。1958年，傅若农教授开始带领学生初步进入吸附柱色谱和气相色谱的探索 1966到1976年文化大革命的后期，傅若农教授在干校劳动的间隙，系统地阅读并翻译了两本气相色谱启蒙书，从此进入其后半生一直从事的事业——色谱研究。傅若农教授是我国老一辈色谱研究专家，见证了我国气相色谱研究的发展，为我国培养了众多色谱研究人才。 /p p & nbsp /p p a style=" COLOR: #00b0f0 TEXT-DECORATION: underline" title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20140623/134647.shtml" target=" _self" span style=" COLOR: #00b0f0" strong span style=" COLOR: #0070c0" 第一讲：傅若农讲述气相色谱技术发展历史及趋势 /span /strong strong span style=" COLOR: #0070c0" /span /strong /span /a /p p a style=" COLOR: #00b0f0 TEXT-DECORATION: underline" title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20140714/136528.shtml" target=" _self" span style=" COLOR: #00b0f0" strong span style=" COLOR: #0070c0" 第二讲：傅若农：从三家公司GC产品更迭看气相技术发展 /span /strong strong span style=" COLOR: #0070c0" /span /strong /span /a /p p a style=" COLOR: #00b0f0 TEXT-DECORATION: underline" title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20140811/138629.shtml" target=" _self" span style=" COLOR: #00b0f0" strong span style=" COLOR: #0070c0" 第三讲：傅若农：从国产气相产品看国内气相发展脉络及现状 /span /strong strong span style=" COLOR: #0070c0" /span /strong /span /a /p p a style=" COLOR: #00b0f0 TEXT-DECORATION: underline" title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20140902/140376.shtml" target=" _self" span style=" COLOR: #00b0f0" strong span style=" COLOR: #0070c0" 第四讲：傅若农：气相色谱固定液的前世今生 /span /strong strong span style=" COLOR: #0070c0" /span /strong /span /a /p p a style=" COLOR: #00b0f0 TEXT-DECORATION: underline" title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20141009/143041.shtml" target=" _self" span style=" COLOR: #00b0f0" strong span style=" COLOR: #0070c0" 第五讲：傅若农：气-固色谱的魅力 /span /strong strong span style=" COLOR: #0070c0" /span /strong /span /a /p p a style=" COLOR: #00b0f0 TEXT-DECORATION: underline" title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20141104/145381.shtml" target=" _self" span style=" COLOR: #00b0f0" strong span style=" COLOR: #0070c0" 第六讲：傅若农：PLOT气相色谱柱的诱惑力 /span /strong strong span style=" COLOR: #0070c0" /span /strong /span /a /p p a style=" COLOR: #00b0f0 TEXT-DECORATION: underline" title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20141205/147891.shtml" target=" _self" span style=" COLOR: #00b0f0" strong span style=" COLOR: #0070c0" 第七讲：傅若农：酒驾判官——顶空气相色谱的前世今生 /span /strong strong span style=" COLOR: #0070c0" /span /strong /span /a /p p a style=" COLOR: #00b0f0 TEXT-DECORATION: underline" title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20150106/150406.shtml" target=" _self" span style=" COLOR: #00b0f0" strong span style=" COLOR: #0070c0" 第八讲：傅若农：一扫而光——吹扫捕集-气相色谱的发展 /span /strong strong span style=" COLOR: #0070c0" /span /strong /span /a /p p a style=" COLOR: #00b0f0 TEXT-DECORATION: underline" title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20150211/153795.shtml" target=" _self" span style=" COLOR: #00b0f0" strong span style=" COLOR: #0070c0" 第九讲：傅若农：凌空一瞥洞察一切——神通广大的固相微萃取（SPME） /span /strong strong span style=" COLOR: #0070c0" /span /strong /span /a /p p a style=" COLOR: #00b0f0 TEXT-DECORATION: underline" title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20150312/155171.shtml" target=" _self" span style=" COLOR: #00b0f0" strong span style=" COLOR: #0070c0" 第十讲：傅若农：悬“珠”济世——单液滴微萃取(SDME)的妙用 /span /strong strong span style=" COLOR: #0070c0" /span /strong /span /a /p p a style=" COLOR: #00b0f0 TEXT-DECORATION: underline" title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20150417/158106.shtml" target=" _self" span style=" COLOR: #00b0f0" strong span style=" COLOR: #0070c0" 第十一讲：傅若农：扭转乾坤——神奇的反应顶空气相色谱分析 /span /strong strong span style=" COLOR: #0070c0" /span /strong /span /a /p p a style=" COLOR: #00b0f0 TEXT-DECORATION: underline" title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20150519/160962.shtml" target=" _self" span style=" COLOR: #00b0f0" strong span style=" COLOR: #0070c0" 第十二讲：擒魔序曲——脂质组学研究中的样品处理 /span /strong strong span style=" COLOR: #0070c0" /span /strong /span /a /p p a style=" TEXT-DECORATION: underline" title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20150617/164595.shtml" target=" _self" span style=" COLOR: #00b0f0" strong span style=" COLOR: #0070c0" 第十三讲：离子液体柱——脂质组学中分离脂肪酸的气相色谱柱 /span /strong strong span style=" COLOR: #0070c0" /span /strong strong span style=" COLOR: #0070c0" /span /strong /span /a /p p a style=" TEXT-DECORATION: underline" title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20150716/167186.shtml" target=" _self" span style=" COLOR: #00b0f0" strong span style=" COLOR: #0070c0" 第十四讲：脂肪酸气相色谱分析的故事 /span /strong strong span style=" COLOR: #0070c0" /span /strong strong span style=" COLOR: #0070c0" /span /strong /span /a /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 人体呼吸气体的测试是一种无损伤的检测方法，日益受到重视，它可以评估健康状态、检测疾病类型，呼吸气体的检测可以利用简单的分析仪器进行。古代希腊医生已经知道人类呼吸气体的气味可以用于疾病的诊断，糖尿病人的呼吸气味由于含有丙酮，具有恶臭，呼吸气具有尿骚味预示肾脏有毛病。肺脓肿病人的呼吸气具有下水道的气味，这是由于厌氧菌繁殖而形成的气味。而有肝病的病人呼出气体具有臭鱼烂虾气味。 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　当我们从口中呼出气体，有成千上万的分子排放到空气中，呼出气体样品常常是无机气体(如NO, CO2, 和 CO)、挥发性有机化合物(例如异戊二烯、乙烷、戊烷和丙酮)以及其他典型的非挥发性物质的混合物(例如：异前列素、过氧化亚硝酸盐、细胞激素等)。由于这些分子源于内源性和外源性物质，详细分析这些物质的组成，可以提供多种体内所发生的生理学过程的特征(即呼吸谱)，以及摄取和吸收物质的途径。如果获取和分析得到的呼吸谱是正确的，那么他就可以为你提供一个当前的健康状态，以及可预示将来的可能的后果。 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　呼吸气检测相比其他通常医疗检测的最大优点是非侵害性和安全性，由于其在临床诊断和明确的评估方面具有巨大的优势，所以呼吸气检测今天受到极大的重视，这一方法成为一些病人每天控制重要指标的必要测试项目(就像测血糖和尿液一样)。 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　已经开发了多种方法可以检测呼出气体，可以把它们分为几大类： /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　1. 基于气相色谱和质谱联用(GC-MS)(或其他类型的质谱方法) /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　2. 化学传感器 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　3. 激光-吸收光谱 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　在表 1 中列出这些分析方法以及相关信息。 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 表 1 用于分析呼出气体的一些方法 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 569px HEIGHT: 197px" title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/e4ae96e5-f897-456e-9062-19d09d296e08.jpg" width=" 655" height=" 193" / /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 文献： /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　1 Cao W,et al, Crit Rev Anal Chem，2007， 37：3. /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　1. Pleil J D, et al, Clin Chem, 1997, 43:723. /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　2. Smith D, et al, Int Review Phys Chem, 1996,15:231 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　3. McCurdy M R, et al,J Breath Res, 2007,1 : 1. /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　4. Pleil J D, et al, J Toxicol Environ Health, B, 2008,11: 613. /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　5. Schubert J K, et al, G.F.E. Expert Rev Mol Diag, 2004, 4 : 619. /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　6. Zayasu K, et al, Am J Respir Crit Care Med, 1997,156:1140. /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　7. Hansel A, et al, Int J Mass Spectrom Ion Processes, 1995, 150: 609. /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　8. Boschetti A, et al, Postharv Biol Technol,1999, 17:143. /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　10 Huang H H, et al, Sens Actuators, B, 2004,101: 316. /p p style=" TEXT-ALIGN: left" strong 气相色谱分析呼吸气体 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　使用最多的是气相色谱(GC)或者气相色谱与质谱、离子淌度谱(IMS)结合来分析人的呼出气体。用GC直接进行分析，把样品直接注入气相色谱仪的进样口即可，样品混合物经色谱柱分离成单一化合物(或几个化合物)，用各种检测器检测其含量，人呼出气多为极性化合物，要用极性色谱柱进行分析。GC-FID是使用最多的模式，因为FID灵敏度高，线性范围宽，噪声低。GC和MS结合是现代分析检测的极为普遍的方法。下面举一个例子说明用GC-MS来对肺癌和其他肺病病人呼吸气进行测定。 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　呼吸气体可以鉴定出由于细胞膜脂质中脂肪酸被过氧化而产生的饱和烃和含氧化合物，用以鉴别肺癌患者。意大利 Diana Poli等(J Chromatogr B,2010，878：2643–2651)研究发现通过呼吸气体中含有的VOCs(脂肪族和芳香族烃)的类别可以区分非小细胞肺癌患者(非小细胞肺癌(Non-small-cell carcinoma )属于肺癌的一种，它包括鳞癌、腺癌、大细胞癌，与小细胞癌相比，其癌细胞生长分裂较慢，扩散转移相对较晚，非小细胞肺癌约占肺癌总敉的80-85% ，目前采用化疗的方式进行治疗 )、慢性阻塞性肺病(COPD)患者、非临床症状吸烟者和健康人，灵敏度达72.2%，特异性达93.6%。在此基础上研究者们进一步寻找呼出气体中的其他物质可以更灵敏地区分健康人和肺病患者，并早期检查出肺癌患者。 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　多种羰基化合物作为二级氧化产物，他们选择挥发性直链醛作为组织破坏的生物标记物，特别是饱和醛像己醛、庚醛和壬醛是n-3和n-6不饱和脂肪酸(PUFAs)的过氧化产物，它们是细胞膜磷脂的主要成分，同时因为挥发性醛不溶解在血液中，所以当它形成时就会进入到呼吸气体中。 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　在呼吸气体中这种物质的浓度在10?12M(pM)和10?9M(nM)之间，所以在测定时需要进行预浓缩。这一研究中使用固相微萃取(SPME)进行预浓缩，用纤维内衍生化方法可以很好地解决呼吸气体中挥发性化合物的浓缩，包括脂肪和芳香烃，以及羰基化合物。但是并非能把所有呼吸气中的各种化合物都直接萃取出来，这决定于吸附剂涂层和萃取化合物的物理化学性质。 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　这一研究的目的是使用SPME上进行衍生化方法结合气相色谱-质谱的方法检测人呼气的最后一部分气体(肺泡气)，肺泡气参与肺中的气体交换。 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" strong 1. 人体呼气取样 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　取样如图1 所示： /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 284px HEIGHT: 280px" title=" 2.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/73c261c9-6342-4ddb-8b29-305dd7d51e26.jpg" width=" 352" height=" 366" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 3.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/307031d7-8bfe-4c5b-8ec7-b2c5624f1cf6.jpg" width=" 284" height=" 425" / /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 图1& nbsp & nbsp & nbsp 人体用Bio-VOC& amp #174 管呼气取样 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" & nbsp & nbsp & nbsp 取样是让进行试验个体进行一次肺活量测试呼吸，以便得到最后150mL呼出气体。加入1& amp #956 L 10 sup ? /sup sup 5 /sup M内标物(IS)（丙醛, n-丁醛, n-戊醛, n-己醛, n-庚醛, n-辛醛,n-壬醛, 2-甲基戊醛），把Bio-VOC& amp #174 管在4℃下保存，在2 h内进行分析。Bio-VOC& amp #174 管在使用前要进行再生，即用氮气彻底吹拂干净。 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" strong 2 SPME 进行样品衍生化 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　SPME萃取头保存在图 2 的装置里。 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　醛类用65& amp #956 m PDMS/DVB萃取头进行萃取，新萃取头要先进行老和处理，在气相色谱仪进样口中，在250℃下在氢气气流里加热30 min，每次使用前在气化室里于280℃下加热 1 min，目的是除去可能有的污染物，然后把萃取头插入4ml 带有聚四氟乙烯盖的茶色样品瓶中，瓶内装有浓度为17 mg/mL 的1mL PFBHA(五氟苄基羟胺盐酸盐)水溶液，在室温和电磁搅拌下萃取10 min，然后把此萃取头放入Bio-VOC& amp #174 呼吸气进样装置中于室温下处理45min(进行萃取头上的衍生化)， 之后在气相色谱仪的进样口中于280℃下进行热脱附。PFBHA试剂与醛类进行衍生化反应得到两种PFBHA-肟异构体(顺，反异构体)。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 416px HEIGHT: 263px" title=" 4.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/2be3e5b2-1340-448c-a51f-4586ba7b2969.jpg" width=" 453" height=" 310" / /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 图 2& nbsp & nbsp SPME萃取头保存装置 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 保存管包括上管（A）和密封管（B），萃取头（C）必须旋紧在A管中 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 然后插入到下面的B管中，B管用带弹簧的聚四氟乙烯盖密封 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" strong 3 气相色谱-质谱分析（GC-MS） /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: left" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 使用HP 6890 气相色谱仪和HP 5973质谱选择性检测器进行分析。色谱柱使用HP-5MS（30m× 0.25mmID 0.50 & amp #956 m膜厚)，氢气作载气，载气流速为1ml/min。 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 色谱条件：柱温：以8℃/min速度从100℃升温到150℃，然后再以30℃/min速度升温到250℃，然后保持1 min。整个分析时间为10.58 min。用选择离子检测（SIM） 进行定量分析。获取质谱碎片m/z181(间隔时间400ms),每个醛的鉴定离子为181，是五氟苄-肟的特征离子碎片。同时以纯化合物的保留时间进行确认。 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" strong 4& nbsp 测试对象 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: left" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 40个在接受肺切除治疗之前的非小细胞肺癌（NSCLC）I 或 II期患者，所有患者都进行了胸腹部CT扫描，做了脑CT，腹部超声检测或骨质的闪烁扫描，没有一个患者进行过抗癌治疗。 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 38个对照健康没有临床治疗的人员，他们没有肿瘤或临床肺病历史。 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 研究对象的特点见表 2。 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 吸烟是根据受试者自己讲述目前的吸烟情况，他们报告了吸烟的数量和吸烟的年数，在一年前就停止吸烟者定义为前-吸烟者（ex-smokers）。NSCLC的确认是根据组织学检查确定的，有23个肺腺癌(ADCs)患者，13个鳞状细胞癌(SCCs) 患者，和一个大细胞癌患者，但是所有这些患者都是临床手术前I 或 II期，最后病理学显示I期有29人（18个IA期11个临床IB），6个IIB，5个IIIA。见表2. /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 表2. 测试对象特点 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 5.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/09890691-2141-4f44-970b-bbd4bcbd33c3.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: left" strong 5 测试结果探究 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: left" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 肺癌的早期诊断可以提高存活率，呼吸气的检测可以探测出呼吸道肿瘤形成的信息，而且呼吸气体的检测无伤害、安全，有利于在临床实践中的应用。由于肺比其他器官更直接暴露于较高氧气浓度的环境中，所以更容易诱发呼吸道疾病。研究数据显示肺癌是由于脂质被氧化而引起，很少人知道在呼出气体中含有直链醛类，知道在呼出气中含有直链醛类和肺癌有关的人更少。有研究结果显示，在肺癌患者的其他生物样品（如尿样、血液/血浆以及凝缩的呼吸气）中含有醛类。在健康人、哮喘患者和慢性阻塞性肺病（COPD）患者的液态呼吸气体(EBC)中也检测到醛类，特别是丙二酰二醛。 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 呼吸气体分析需要娴熟的技术和昂贵的仪器，因为这些目标化合物来自脂质过氧化过程，含量很低（10 sup ? /sup sup 12 /sup M 到10 sup ? /sup sup 9 /sup M) ，所以需要严格的预浓缩步骤。使用SPME可以简化人呼出气体的分析，而且SPME已经在VOCs分析中有大量应用，而且SPME不会受到大量水分的影响，所以这一方法十分适合于人呼出气体的预浓缩。呼出气体中含有大量水汽，会影响预浓缩和某些化合物的GC-MS分析。不过SPME需要进行严格的操作参数的优化和认证，特别是对痕迹量化合物的情况。并非所有呼出气体的组分都可以轻易地被萃取，这就要选择SPME萃取头的选择性了，在许多情况下就需要进行事先的衍生化处理。 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp SPME萃取头上用PFHBA进行衍生化从生物样品中萃取醛类乙腈有所使用，本研究作者改进了这一方法，使用Bio-VOC& amp #174 能够检测到呼出气体中的痕迹量的醛类，可以无害地从呼吸道中抽取小气泡，除去己醛、庚醛和壬醛（它们是3n和16n不饱和脂肪酸被过氧化产生）外，本研究作者还研究了其他直链醛类，覆盖了整个丙醛（C3）到壬醛（C9），甲醛和乙醛没有包括，因为它们他们存在于户内和户外环境中，是烟草燃烧的产物，而且许多肺癌患者过去吸烟，或者现在还在吸烟。而且呼出气体中乙醛的含量还取决于乙醇的代谢。 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 检测对象的呼出气中的醛含量见表3 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 表3 不同人群呼出气体检测结果 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 536px HEIGHT: 221px" title=" 6.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/8c5c169b-7177-4a9f-bd98-26787c3fb459.jpg" width=" 659" height=" 263" / /p p style=" TEXT-ALIGN: left" strong 6 测试中的问题 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: left" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 呼出气体醛类的稳定性，醛是不稳定化合物，在呼出气体中的醛会随时间而降解，但是在SPME上吸附并衍生化的醛要稳定的多，见图3所示 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 434px HEIGHT: 372px" title=" 7.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/6017e878-1352-44c4-8312-a7e6f23af89e.jpg" width=" 567" height=" 492" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 445px HEIGHT: 405px" title=" 8.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/f8ad4a39-89b4-4347-9971-c2fed8a0e18d.jpg" width=" 515" height=" 484" / /p p style=" TEXT-ALIGN: left" & nbsp 图 3& nbsp 呼出气体中醛类随时间降解图（propanal 丙醛，butanal 丁醛，pentanal 戊醛，hexanal己醛，Heptanal庚醛，& nbsp octanal辛醛） /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 为了对比外源和内源醛含量，如图 4所示 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 495px HEIGHT: 341px" title=" 9.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/ea38f46b-53ef-4901-b398-c6d336e70de4.jpg" width=" 687" height=" 488" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 465px HEIGHT: 354px" title=" 10.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201508/insimg/cddaa414-9479-4894-a2f0-569187d430e8.jpg" width=" 590" height=" 470" / /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 图 4& nbsp 内源和环境中醛类含量测定的对比（Exhaled Air 呼气，Environmant 环境） /p p style=" TEXT-ALIGN: left" strong 小结 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: left" & nbsp & nbsp & nbsp 把这一方法用于NSCLC早期患者和一组无临床症状人群，结果证明所择的醛类谱对区分无临床症状不吸烟人群和NSCLC早期患者有效，鉴别NSCLC早期患者成功率为90%。鉴别对照健康人群成功率为92.1%。吸烟或年龄影响不大。 /p p & nbsp /p

p style=" text-align: left " img style=" width: 271px height: 295px float: left " title=" 808de9da-9a29-4722-8f5f-c991ffd7564e.jpg" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/e1f5fa4c-f85c-4485-b101-54bcb9b21652.jpg" width=" 271" height=" 295" / /p p style=" text-align: left " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " /span /strong & nbsp strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 编者注： /span /strong 傅若农教授生于1930年，1953年毕业于北京大学化学系，而后一直在北京理工大学(原北京工业学院)从事教学与科研工作。1958年，傅若农教授开始带领学生初步进入吸附柱色谱和气相色谱的探索 1966到1976年文化大革命的后期，傅若农教授在干校劳动的间隙，系统地阅读并翻译了两本气相色谱启蒙书，从此进入其后半生一直从事的事业——色谱研究。傅若农教授是我国老一辈色谱研究专家，见证了我国气相色谱研究的发展，为我国培养了众多色谱研究人才。 /p p & nbsp /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20140623/134647.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第一讲：傅若农讲述气相色谱技术发展历史及趋势 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20140714/136528.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第二讲：傅若农：从三家公司GC产品更迭看气相技术发展 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20140811/138629.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第三讲：傅若农：从国产气相产品看国内气相发展脉络及现状 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20140902/140376.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第四讲：傅若农：气相色谱固定液的前世今生 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20141009/143041.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第五讲：傅若农：气-固色谱的魅力 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20141104/145381.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第六讲：傅若农：PLOT气相色谱柱的诱惑力 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20141205/147891.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第七讲：傅若农：酒驾判官——顶空气相色谱的前世今生 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20150106/150406.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第八讲：傅若农：一扫而光——吹扫捕集-气相色谱的发展 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20150211/153795.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第九讲：傅若农：凌空一瞥洞察一切——神通广大的固相微萃取（SPME） /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20150312/155171.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第十讲：傅若农：悬“珠”济世——单液滴微萃取(SDME)的妙用 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20150417/158106.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第十一讲：傅若农：扭转乾坤——神奇的反应顶空气相色谱分析 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20140714/136528.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第十二讲：擒魔序曲——脂质组学研究中的样品处理 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20150617/164595.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第十三讲：离子液体柱——脂质组学中分离脂肪酸的气相色谱柱 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20150716/167186.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第十四讲：脂肪酸气相色谱分析的故事 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20150820/170240.shtml" target=" _blank" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第十五讲：吹口气，知健康——GC-MS检测呼气疾病标记物　　 /span /strong /a /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20150929/173804.shtml" target=" _self" strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 第十六讲：重症早期预警——呼出气用SIFT-MS 实时快速检测 /span /strong /a /p p strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 前言 用GC/MS或SIFT-MS检测呼出气体的方法有推广的可能　 /strong 　 /p p 　　前面我们讲述了用GC/MS或SIFT-MS检测呼出气体的方法，当然这两种方法使用起来比较麻烦，专业性强了一些，但是像现在医院使用的一些检测仪器，如核磁共振不也是非常广泛吗？而且像GC/MS或SIFT-MS都可以设计为专用设备，使用简化操作模式。比如现在十分流行的14C尿素呼气试验检测幽门螺旋杆菌(HP)的方法。 幽门螺旋杆菌(HP)的感染与多种上消化道疾病相关，因此临床检查HP的感染对多种上消化道疾病的治疗起着十分积极的指导作用。目前大多数医院检测HP感染的主要方法为快速尿素酶实验及胃粘膜Giemsa染色，但该两种方法为侵入性有创检测手段，对患者有一定的损伤 而14C尿素呼气实验(14C-UBT)为非侵人性无创检测手段，具有简便、快速、可靠等特点，正逐渐被临床应用(四川医学，2006，27 (8)：798))。14C-UBT的原理： HP能生产大量的尿素酶，尿素酶可分解尿素生成氨和二氧化碳，人服用含14C标记的尿素后，可被HP生产的尿素酶分解为14C标记的CO2，并从肺呼出。收集呼气样本，用气体同位素质谱仪检测同位素标记14C的量即可判断是否感染HP。SIFT-MS 更简单，更快速，更实时，更普适。经过临床医生、色谱学者和仪器制造厂家的共同努力是可以把GC/MS或SIFT-MS用于临床检测的。 /p p 　　 strong GC/MS或SIFT-MS检测呼出气体的方法的比较 /strong /p p 　　我在第15和16篇文章介绍了使用GC/MS和选择性离子流动管质谱(SIFT-MS)分析呼吸气体中疾病标记物的方法。GC/MS是十分成熟可靠的方法，应用极为广泛，为了比较这两种方法，这里介绍新西兰M. J. McEwan等人的研究工作，他们比较了这两种方法分析各种挥发性气体的效果(Rapid Commun Mass Spectrom， 2014, 28： 10–18)。 /p p 　　GC/MS是十分成熟的方法，积累了大量成熟技术和色谱及质谱数据，有7万个化合物在极性和非极性色谱柱上保留指数的数据库，以及有21万个化合物的电子轰击源质谱数据库，可以用于化合物的鉴定(NIST/EPA/NIH Mass Spectral Database (NIST11) and NIST Mass Spectral Search Program (version 2.0g). U.S. Dept. of Commerce, Standard Reference Data Program, Gaithersburg, MD, 2011)。 当然GC/MS也有一些必备的条件，直接气态进样或液态顶空进样挥发性有机物去掉还是有些困难，很多情况下需要进行预浓缩，顶空进样挥发性有机物主要使用吹扫捕集技术，用惰性气体把有机挥发性物质从水溶液中吹扫出来，再吸附在吸着剂上，经过浓缩，再经过热解析进样分析(就像我们在第15篇文章已经介绍了使用GC/MS 分析人体呼出气体的方法)。SIFT-MS方法实时、直接、快速，不像GC/MS那样成熟，不过比14C-UBT方法更简单一些，无需事前服用含14C标记的尿素。 /p p 　　SIFT-MS方法有过一些研究，证明这一方法可以准确、实时、快速地分析挥发性有机化合物(VOCs )，但是没有直接和其他方法进行过比较。McEwan等人详细地比较了SIFT-MS和GC/MS两个方法的检测数据。 /p p strong 1 分析用标样 /strong /p p 　　为了有效性使用常规法测定所要分析的25个VOC标样(最通用的方法是US EPA的TO-14A 和 TO-15)，此标样是稀释在氮气中，每个化合物浓度为1ppm，见表1 /p p style=" text-align: center " 表1 比较所用标样中的化合物 /p p style=" text-align: center " & nbsp img title=" 11.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/c14b7004-319d-47e8-abb0-55503d58e360.jpg" / /p p 　　 strong 第1组实验 /strong /p p 　　利用已经有的SIFT-MS数据库，只要知道相关的离子-分子动力学数据，不用任何校准就可以测定Tedlar样品袋中样品的浓度。为了测定SIFT-MS的响应值，把样品稀释：在样品袋中用1-L气密注射器注入1 L 零空气，用气密注射器把校准用标准气注入到零空气中，稀释气的浓度范围为1ppm(v) 到5ppb(v)。 /p p 　　使用表1中的25个标准化合物对GC/MS进行的校准，用气密注射器从标准气钢瓶中吸取一定容积的标样，与含水分的空气一起注入15-L的样品罐，形成一个10ppb浓度的测试样品。从一个含有1ppm浓度的一溴一氯甲烷、4-溴氟苯、氯苯-d5 和1,4-二氟苯的标样中吸取一定量的标样，以相同方式制备一个浓度为50ppb 的内标物，标定GC/MS系统使用US EPA TO-15的方法。吸取0.5 到50 ppb浓度的6个标样进行标定。用质谱评估日间重复性。 /p p 　　 strong 第2组实验 /strong /p p 　　使用表1 中的另外一组17个VOCs，对SIFT-MS 和 GC/MS进行直接比较，这17个化合物见表 2. /p p style=" text-align: center " 表 2 直接比较用的17个化合物 /p p style=" text-align: center " img title=" 12.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/b07a077e-f5dc-4293-895b-f5ead5cdc664.jpg" / /p p 　　从这17个化合物中选择挥发性相近的几个物质，制备3组液体混合物。 /p p 　　使用10-& amp #956 L气密注射器往4个样品罐中液体上面加入不同量的顶空样品。用含湿零空气让样品罐造成 5 psig的正压。然后用SIFT-MS方法进行快速定量测定，确定其符合GC/MS系统所需的线性范围，在0.5 到 50 ppb之间。对SIFT-MS从动力学数据库导出的浓度还要做一些小的修正，使其分析物的浓度在校正混合物标样浓度的10%之内。还要对样品罐内正压力为 5 psig进行修正，因为分析物的压力为大气压力。另外7个化合物不在混合物里面，也用来检测两种仪器的背景信号水平。 /p p 　　 strong 第3组实验 /strong /p p 　　第3组实验是用两组实际样品来比较GC/MS 和 SIFT-MS方法测定的结果，所选两组实际样品，一组是从被染料油污染土壤排出的气体，另一组是来自一个冰毒(甲基苯丙胺)实验室，经过净化的气体。在分析时环境样品或土壤中的蒸汽使用限流孔采样器，以180mL/min，在样品罐剩余压力为127 Torr时完成，充以零空气稀释使之成为正压，稀释因子约为2。 /p p strong 2 SIFT-MS方法和GC/MS测定 /strong /p p 　　在此研究中作者们使用便携式Voice200& amp #174 SIFT-MS 仪器 (Syft Technologies Ltd, Christchurch, New Zealand)(www.syft.com )，在此仪器上可以用湿空气在0.35 Torr下微波放电产生三种反应离子(H3O+, NO+ 和 O2+)， 形成的反应离子在流动管前经四极杆质谱过滤，并和氦载气(0.6 Torr)一起进入流动管，这些离子沿着曲线管流动，通过一个锐孔进入流动管末端，这里正好是针孔透镜后面，然后用一个分流涡轮泵把离子泵入下游四极杆质谱，进行质谱选择并计量。为了无遗漏地分析所有的被分析物，每相隔10 ms进行三种反应离子的切换。为了避免样品由于吸附而损失，仪器的进样口进行了钝化处理，进样口与样品罐通过一个经Silonite& amp #174 钝化的Micro-QT?微型阀(Entech Instruments Inc.)连接，Tedlar样品袋用一段短的聚四氟乙烯管连接。反应离子与样品的反应时间为3.7 s。 /p p 　　GC/MS 分析是由R.J. Hill Laboratories Limited.完成的，这一实验室经ISO 17025标准认证，可以进行 US EPA TO-15方法的分析。使用 7890A 气相色谱仪和 5975C MSD进行分析，色谱柱为. HP-1 固定相的 60 m× 0.32 mm i.d. 毛细管柱，载气为氦气，流速 36 cm/ s，色谱柱箱起始温度35& amp #176 ，保持4 min,以4& amp #176 C/min升温到110℃，保持0.1 min，之后以15& amp #176 C/min升温到220℃保持5 min，总分析时间为36.2 min，4 min后进行质谱数据收集，从m/z 29到160，持续到10 min，另外的分析把质谱范围改变为m/z 34 到270。 /p p strong 3 结果 /strong /p p 　　 strong 实验 1 /strong /p p 　　使用Voice200& amp #174 分析表 1 所列出的 25个化合物的结果见表3，所测定的结果是利用文献报道的速率系数和相关反应离子反应的转移比例而得到的。对于每个被分析物，可能研究三种不同试剂的离子反应，不过在25个或多个分析物基体中，一些产物离子可能具有相同的质量(异构体)，因此异构体和试剂离子的离子产物不包括在分析结果中。 /p p 　　表3的结果表明，用试剂离子测定得到分析物浓度是基于现有数据库的动力学数据，86%结果是在35%的误差之内。一些异常值可能只是由于取样袋被污染造成的。其中一个例子是萘的结果，可能又由于从Tedlar袋吸附造成的损失，导致所有三种试剂离子结果都偏低。另外，丙酮和丁酮的结果偏低，如果用一个渗透管取样，丙酮在校正后的结果，误差在10%的范围内。 /p p 　　表3的右边的两列显示检测限(LOD)和定量限(LOQ)。 /p p 　　SIFT-MS仪器响应值浓度与标准值的对应关系如图1所示。用零空气稀释产生一系列的不同浓度样品进行测量，浓度在1 ppmv到5 ppbv之间，得到校准曲线，其相关系数& amp #8805 0.997。典型的关系如图1所示。图1(a)为烃化合物，(b)为的氯化烃。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 543px height: 409px " title=" 13.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/1692112e-4c17-47fa-92d4-0a6263d53955.jpg" width=" 824" height=" 594" / /p p style=" text-align: center " img style=" width: 538px height: 323px " title=" 14.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/b462a608-d60c-49ef-b52e-c5652521763f.jpg" width=" 914" height=" 595" / /p p style=" text-align: center " img style=" width: 536px height: 195px " title=" 15.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/b1109f97-4ff6-4907-ab67-b8722e3aae64.jpg" width=" 1000" height=" 322" / /p p style=" text-align: center " img style=" width: 299px height: 231px " title=" 20.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/94185f28-745a-4ff4-ad79-cfd1107519b8.jpg" width=" 579" height=" 447" / img style=" width: 293px height: 229px " title=" 21.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/e8971913-f28f-4753-8921-2f58075112d6.jpg" width=" 542" height=" 421" / /p p 　　 strong 实验 2 SIFT-MS 和 GC/MS 方法测试挥发性混合物的比较 /strong /p p 　　样品罐中目标挥发物(从低浓度到中等浓度ppb/v)用SIFT-MS和GC/MS进行测试，列于表4。斜体的VOCs代表背景含量浓度，测试每个仪器和方法，但不在混合物中。总之，对17个VOCs两种方法是相符合的。偏差大于30%的只有高苯乙烯(SIFT-MS比GC/MS的结果高)，丙酮和二硫化物在所有混合物样品中SIFT-MS的结果低于GC/MS。这些问题有待进一步研究。 /p p style=" text-align: center " 表 4 SIFT-MS和GC/MS 测试结果 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 628px height: 363px " title=" 30.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/7c0249cc-ac7d-4926-aa16-ca2b440b3d40.jpg" width=" 759" height=" 437" / /p p 　　a 这些化合物不包括在混合物中，用于仪器背景信号的检测。 /p p 　　b C2-烷基苯包括乙苯和三个二甲苯位置异构体用于SIFT-MS的研究，这一实验只把乙苯加到混合物中。 /p p 　　c C3-烷基苯包括所有异构体用于SIFT-MS的研究，这一实验只把1,3,5-三甲苯加到混合物中。 /p p 　　d GC/MS没有测定乙腈 /p p 　　 strong 实验3：对4个实际样品的测定 /strong /p p 　　4个实际样品测试结果的比较列于表5。第一个样品来自一个被燃油罐污染的土壤，样品取自油罐周围燃料流过和渗漏的地方。其中的挥发性有机化合物的比较结果在第1栏中，第2栏表示来自油流过污染土壤上方空气中的分析物浓度样，第3栏是来自土壤样品的分析结果。第二个样品是来自一个冰毒实验室中空气样品的分析结果。 /p p 　　结果说明对非污染样品如空气样品，所测定结果两种方法是很一致的，被污染的样品(土壤气体)中小分子的芳烃(苯，甲苯，C2-烷基苯)的结果很一致。但是在土壤样品中的另外一些化合物结果一致性差，结果不一致是因为土壤饱和吸收烃类化合物所致，这些烃类化合物造成SIFT-MS产物离子重叠，在这种情况下，SIFT-MS在样品化合物组分多时会受到干扰。而在冰毒实验室中空气样品的分析结果却很一致。 /p p 　　表 5 实际样品测试结果的比较 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 598px height: 480px " title=" 40.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/4008f0f4-1301-498c-ae3e-5e7c270023b2.jpg" width=" 915" height=" 648" / /p p 　　a C2-烷基苯包括乙苯和三个二甲苯位置异构体用于SIFT-MS的研究， GC/MS 可测定这些异构体 /p p 　　b C3-烷基苯包括所有异构体用于SIFT-MS的研究，GC/MS 可测定这些异构体 /p p 　　c 没有GC/MS的数据，因为2-甲基丁烷有干扰。 /p p 　　d GC/MS没有数据 /p p strong 结论 /strong /p p 　　在一个符合USA EPA TO15要求的实验室进行SIFT-MS 和GC/MS方法的比较， SIFT-MS方法进行标准气体样品的测定，尽管没用这些样品实现对仪器进行校准，使用了文献中的动力学数据，对大多数化合物还是符合要求的。比较了17个化合物的测定，说明SIFT-MS方法可以取代GC/MS方法。对四个实际样品的比较，说明 SIFT-MS可用于实际样品的分析。 /p p 　　SIFT-MS方法是一个实时、快速分析痕迹量(ppt/v)的方法，无需事先进行样品吸附-解析，分离步骤。 /p p strong 后记 /strong /p p 　　既然各个医院都用呼出气快速检测幽门螺旋杆菌的方法来诊断胃病(胃癌)，说明用呼出气快速筛查疾病是一种很好的方法，而且使用了同位素质谱技术。那么SIFT-MS检验疾病的方法也是可行的，SIFT-MS无需使用同位素检测试剂。如果医学、化学、仪器专家共同努力进一步发展这一方法还是有希望用于医疗检测的。 /p p /p

4月27日，中国肺癌防治联盟在上海宣告成立。上海呼吸病研究所所长、复旦大学附属中山医院呼吸科主任白春学担任联盟主席，中国工程院院士钟南山担任联盟名誉主席。 　　肺癌在所有癌症中发病率、死亡率最高，全世界每年约有140万人死于肺癌。卫生部2008年数据显示，我国每年肺癌的发病人数约70万，2/3的患者发现时已失去手术根治机会，导致在1～2年内死亡。目前，肺癌死亡居我国肿瘤死亡原因首位，占恶性肿瘤死亡总数的22.7%。 　　英国著名肿瘤学家Peto预言，如果我国不及时控制吸烟和空气污染，到2025年，每年肺癌新发病例将超过100万，成为世界第一肺癌大国。 　　专家指出，加大控烟力度，有效降低肺癌发病率，加强规范化治疗，降低肺癌的病死率，是中华医学会呼吸病学分会的重要任务。在此背景下，中华医学会呼吸病学分会肺癌防治联盟(即中国肺癌防治联盟)应运而生。(黄辛 陈惠芬)

剑桥大学的一家分支公司&ldquo 欧尔斯通&rdquo 开发的这台&ldquo 肺癌显示检测器&rdquo 用于检查呼气中的化学物质，从而显示患者是否可能患有肺癌。 尽早诊断可以提高肺癌患者的存活率。 　　据外媒报道，英国的国民保健系统（NHS）医院即将进行肺癌呼气检测的临床试验。 　　剑桥大学的一家分支公司&ldquo 欧尔斯通&rdquo 开发的这台&ldquo 肺癌显示检测器&rdquo 用于检查呼气中的化学物质，从而显示患者是否可能患有肺癌。该公司的一名创办人比利· 博伊尔说，这台手提器材可能在两年内提供给家庭医生使用。 　　他说，该公司的科技原本用于检测爆炸品，后来开始研究用于医学用途是因为他的妻子两年前罹患结肠癌，在去年圣诞节病逝，终年36岁。 　　博伊尔说，人体产生化学物质一般都很正常，但是癌症或其他疾病的细胞一旦出问题，会开始产生不同的化学物质。所以，修改芯片的软体程序，探测这些不同特性的不同化学物质，可以探测出一系列的不同疾病。 　　他说，期望他们的工作可以为全国保健系统节省24500万英镑，更重要的是挽救一万条性命。 　　他希望有关科技可以尽早诊断出患者的肺癌情况。在英国每年有3万5千多人死于肺癌，存活率很低，原因是很多病例诊断出的时候已经属于末期癌症。 　　目前该公司已经有一台桌面版本的&ldquo 呼气分析仪&rdquo ，将用于临床测试。 　　去年，包括来自利物浦大学一个小组的研究人员发现，细胞发出的气体有轻微的基因变异，他们认为利用呼气来诊断肺癌在理论上是可行的。

英国帝国理工学院近日发布一项研究成果说，一种新开发的血液检测技术在实验中能实现对肺癌的更高效诊断，且整个检测过程比传统方法更简单、成本更低廉，如投入使用将有助于癌症预防和治疗。目前诊断癌症的主要方法是活体组织检查，也就是对患者少量病变组织或细胞材料进行显微镜病理形态学检查，但过程对患者来说比较痛苦，需通过切取、钳取或刮取等方式来进行，不但耗时较长，费用也高昂。　　帝国理工学院研究人员领衔开发的这种血检技术，通过识别脱氧核糖核酸(DNA)中与癌症相关的基因变异特征来判断患者是否患有癌症。　　由于是初步实验，研究人员将实验范围缩小到肺癌诊断上。他们对223名可能患有肺癌的病人分别使用血检方法和传统的活体组织检查，以便进行对比。血检确诊近70%的病人患有肺癌，与活体组织检查结果基本相符。而血检只需数天就能获知结果，过程更加快捷。　　研究人员说，尽管实验只针对肺癌，但他们分析发现，其他类型的癌症也会呈现类似基因变异特征，也就是说未来这种血检能在更大范围的癌症诊断中使用。

p 　　中国科学家23日报告发现一种小分子化合物，能帮助抗癌病毒更有效地杀死肝癌细胞，其效果就好像给制导导弹绑上了“烈性炸药包”。这为治疗全球第二号癌症杀手——肝癌带来了新希望。 br/ /p p 　　专杀癌细胞而对正常细胞无害的病毒被称为溶瘤病毒。世界上最早的溶瘤病毒报告出现在上世纪50年代，当时发现一名子宫颈癌患者在感染狂犬病病毒后，肿瘤随之消退。2005年，中国批准将溶瘤病毒H101用于治疗难治性晚期鼻咽癌，这是世界上第一个由官方批准的溶瘤病毒药物。 /p p 　　中山大学颜光美教授团队当天在美国《科学转化医学》杂志上(论文链接)报告了在溶瘤病毒M1研究上取得的重要突破。M1病毒是1964年在海南蚊虫上首先发现的，它对人不致病，只在马和猪之间传播。2004年，研究人员在一次实验中偶然发现，M1病毒可将大鼠身上的胶质瘤溶解掉。 /p p 　　为提升M1病毒的抗肿瘤效果，颜光美团队在筛选了数百种临床抗肿瘤小分子化学药物后，发现一类靶向内质网相关降解通路(ERAD)的小分子化合物能将M1病毒的抗肿瘤活性增强3600倍，而且对正常细胞没有毒性。颜光美团队将这种增效方式称为“精准增效”。 /p p 　　研究人员联合应用低剂量的M1病毒和这种增效剂，发现能将患人类肝癌的小鼠生存期延长一倍以上。在接近人类的食蟹猴上，M1和增效剂的联合应用也表现安全。 /p p 　　颜光美对新华社记者解释说：“我们可以形象地将溶瘤病毒M1比喻为自动锁定肿瘤细胞的制导导弹，而ERAD抑制剂的加入如同在导弹上绑定了自带筛选功能的烈性炸药包，强强联手，效果不言自明。” /p p 　　至于这种增效剂是否合适配合M1病毒应用于病人，可通过检测ERAD通路中一个名为VCP的蛋白质来预测。具体来说，如果病人手术切除肿瘤组织上的VCP蛋白质高表达，则说明该病人适合此联合治疗方案，如若低表达则表示该病人不宜接受联合方案。在肝癌病人中，肿瘤组织VCP蛋白高表达较为常见。 /p p 　　颜光美说：“这些结果提示，将该方案应用于治疗在我国高发病率、高死亡率且缺乏有效药物的肝癌具有巨大潜力，给难治的肝癌带来了新的希望。” /p p 　　颜光美团队关于溶瘤病毒M1的临床转化研究获得中国国家“十三五”重大新药创制科技重大专项资金的支持。现阶段，他们仍在进行新药申报前的临床前研究，并计划2018年申请临床试验批件。 /p p br/ /p

英国莱斯特大学和Leicester&rsquo s Glenfield医院正在联合进行一项临床试验来评估潜在的肺癌检测方法-具有突破性的呼气测试法。 　　这项新的呼气测试以气相色谱-高场非对称离子迁移谱(GC-FAIMS)为检测器，测定病人呼气中低浓度的挥发性有机物。这些挥发性有机物即早期肺癌的生物标记物。英国Owlstone纳米技术公司开发了这项技术，据Owlstone公司估计，到2020年这项技术能帮助肺癌的正确诊断率从目前的14.5%增加到25%、挽救10,000名病人的生命，并为英国国民健康保险制度节省2亿5千万英镑。 　　这项临床研究的引领者是Salman Siddiqui，他是莱斯特大学的高级讲师，还是Leicester' s Glenfield医院的成人胸外科医生。试验结果预计在2016年初得到，如果试验成功，此项技术将有可能用于手术或其他医院。 　　&ldquo 肺癌是患癌5年内生存率最低的癌症之一，但早期诊断可以极大地改善病人的可能病程和结局。&rdquo Siddiqui说，&ldquo 目前的诊断程序，例如胸部X光片、CT扫描和支气管镜检查都非常昂贵，且具有一定风险。而以GC-FAIMS为检测工具的呼气诊断方法更为安全和便宜，其优势显而易见。&rdquo 　　&ldquo 这项研究旨在通过识别和定量生物标记物以提高呼气诊断方法的准确性和可靠性。&rdquo Siddiqui补充道，&ldquo 我们也将致力于把以FAIMS为检测器的方法建立成一个比气相色谱-质谱法更快、更便宜、更方便的呼气诊断应用。&rdquo 　　Owlstone联合创始人Billy Boyle表示，&ldquo 在对抗癌症的战役中，如果只能改变一件事，那将是在早期发现癌症。现有的治疗方法已被证明在早期确诊癌症病情能够拯救生命。FAIMS技术将建立一个在医生的诊室里就能实现的快速和便捷的呼气肺癌诊断法。&rdquo Billy Boyle还说：&ldquo 在阻止癌症痛苦的道路上，我们的团队不会停歇，直至癌症带给患者和患者家属的伤害在世界上消失。&rdquo 　　编译：郭浩楠

5月14日消息，据媒体报道，人的指纹世界上独一无二的，没有完全相同的指纹。瑞士一项研究成果表明，每个人在呼吸时呼出的化合物和人类的指纹一样独一无二，医生甚至可以根据这些化合物来诊断疾病。 　　据了解，在该项研究中，研究人员在为期9天的时间里，分别对11名志愿者进行了4次呼气测试，他们利用质谱仪对志愿者呼气中的化合物成分进行了分析。结果显示，每个人所呼出的气体中都含有水蒸气和二氧化碳，但其他成分却不尽相同，同时在4次呼吸检测中，每个人呼气的成分构成几乎都是独一无二并且基本保持不变的。 　　此外，在测试过程中，有一名志愿者呼气中的某项化学成分偏高，这引起了研究人员的注意，原来该志愿者一直在服用抗癫痫药物，于是研究人员又对服用相同药物的患者进行了呼气测试，并得出了相同的检测结果。

免疫治疗是非小细胞肺癌（Non-small cell lung cancer，NSCLC）的主要治疗方法之一。虽然肿瘤突变负荷（Tumor mutational burden，TMB）与免疫治疗的响应应答相关，但是免疫应答与肿瘤基因型之间的关系还知之甚少。2021年11月11日，美国西奈山伊坎医学院Miriam Merad研究组与Ephraim Kenigsberg研究组合作发文题为Single-cell analysis of human non-small cell lung cancer lesions refines tumor classification and patient stratification，通过建立病人非小细胞肺癌中肿瘤细胞的scRNA-seq以及CITE-seq分析，确定了肿瘤突变负荷以及TP53突变的情况，从而构建了NSCLC肿瘤的细化分类以及患者分层，为免疫疗法的响应提供了新的数据库参考。为了对肿瘤微环境中的免疫细胞的转录状态进行检测，作者们对未进行治疗的、早期的NSCLC患者体内的肿瘤进行切除并对细胞进行分析（图1）。作者们通过CITE-seq（Cellular Indexing of Transcriptomes and Epitopes by Sequencing）、scRNA-seq以及TCR-seq（T cell receptor sequencing）整合免疫细胞表面标记的抗体分析生成了三个数据库。作者们对8名患者的肿瘤和非肺部组织进行了CITE-seq，对另外27名患者进行了scRNA-seq。CITE-seq中采用了15个用于注释细胞类型的抗体，并最终扩展到81个抗体进行更具体的研究。除此之外，作者们的还对三名患者进行了scRNA-seq/TCR-seq的联合分析。图1 对病人NSCLC肿瘤组织的CITE-seq、scRNA-seq以及TCR-seq分析总的来说，来自35个肿瘤和29个相匹配的非肺部样本中的361,929个单细胞被分为30个注释的转录状态细胞群。基于RNA的聚类分析，作者们共鉴定除了49个免疫细胞群体，包括T细胞、B细胞、浆细胞、肥大细胞、浆细胞样树突状细胞以及单核吞噬细胞等。CITE-seq数据使用成熟的蛋白质细胞标记物进一步确认了细胞身份。为了确定组织取样是否会导致分析结果的差异，作者们对8名患者的每个肿瘤的三个不同区域进行了取样对比分析。作者们发现免疫细胞表型的差异主要是由肿瘤之间的差异而非区域取样差异造成的。因此，肿瘤微环境中的特征稳健且可重复，促使作者们进一步分析其中转录状态的差异与肿瘤分型之间的关系。通过对肿瘤的scRNA-seq以及CITE-seq分析，作者们发现肿瘤中树突细胞（Dendritic cells，DC）组分主要包括cDC1、cDC2、富含调控因子的成熟mregDC以及DC3类型（图2）。其中DC3是肿瘤中最普遍存在的DC亚型，并且在肿瘤中数量会增加，而mregDC是最为罕见的类型。先前的研究表明mregDC的激活对于诱导肿瘤定向T细胞应答至关重要，因此作者们想对单个载玻片上的肿瘤样品进行连续免疫组化染色，研究检测mregDC在肿瘤中的分布【1】。作者们发现在靠近T细胞的三级淋巴结构区域（Tertiary lymphoid structures，TLS）存在MYH11+滤泡树突状细胞的聚集。TLS结构的形成有助于患者接受免疫疗法以及预后【2,3】。通过对DC3细胞类型的分析，作者们发现DC3的特征介于单核细胞样细胞和cDC2样细胞之间。另外，通过基因表达的差异分析作者们鉴定发现一个DC模块基因mod28富集表达在肿瘤病灶区域，其中包括CD1A以及CD207基因表达，这些基因标记出LCH（Langerhans cell histiocytosis）朗格汉斯细胞组织细胞增生症细胞，因此作者们又将该细胞群的分类名称为LCH-like细胞。随后作者们对NSCLC中的T细胞进行了细致分类。CITE-seq对T细胞的分析鉴定发现CD8+细胞具有自然杀伤细胞样（Natural killer-like）特征，另外也有多种因子表达的激活型T细胞等。除此之外，通过对病人体内的NSCLC肿瘤进行配对的scRNA-seq/TCR-seq分析，作者们发现激活型T细胞是肿瘤中存在最多的类群，而且与非肺部组织相比肿瘤内包含多种类型的T细胞，比如激活型T细胞、周期型T细胞以及调节型T细胞等。作者们对的肿瘤中免疫细胞的数量进行分析后发现，B细胞和浆细胞的数量在肿瘤中都出现了显著的升高，但是B细胞与浆细胞之间的比例相对来说是比较稳定的。为了建立起细胞表型驱动病人多样性的关联，作者们希望对细胞类型出现频率进行归一化分析。通过该分析，作者们发现激活型T细胞、IgG+浆细胞以及MoMΦ-II细胞对于肺癌的出现具有很高的相关性。因此，作者们将该细胞组成称为肺癌激活模块（Lung cancer activation module，LCAM）。作者们可以根据肿瘤免疫微环境中存在的免疫细胞的类型对病人进行分型，与已有的聚类方法Seurat【4】相比LCAM分型方法具有很高的准确性和稳健性，对其他独立于本工作的数据库【5】进行测试也可以确认该LCAM分类方法具有很高的可重复性。作者们发现LCAM评分与病人吸烟的情况具有相关性，该细胞模块的表达是对突变和异位表达的肿瘤抗原的适应性反映的标志。而且，LCAM与TP53突变负担也存在相关性，TP53突变的肿瘤与TP53野生型的肿瘤相比，LCAM评分更高。而且TP53的突变与肿瘤突变负担也存在相关性。为了鉴定这些发现在其他肿瘤中是否具有普适性，作者们在肺鳞状细胞癌中也进行了相似的分析，发现肺鳞状细胞癌中也表现出较高的LCAM评分水平。因此，LCAM与肿瘤突变负担相关，可能可以作为特异性免疫检查点阻断反应的非冗余生物标志物。 工作模型总的来说，该工作通过对35个NSCLC病人中相匹配的肺部肿瘤与非肺部组织的scRNA-seq、CITE-seq以及TCR-seq，构建了迄今为止最大的早期肺癌免疫反应细胞图谱，并通过对其中免疫细胞类型的分析建立了对NSCLC肿瘤进行详细分型的LCAM模块，LCAM评分较高说明患者正在经历一个更有力的抗原特异性抗肿瘤适应性免疫应答过程，同时说明LCAM可以作为更直接的衡量抗原特异性抗肿瘤免疫激活的指标。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ccell.2021.10.009

肺癌是最具侵略性的肿瘤类型之一，根据致癌因素对病人进行分层的靶向治疗会显著改善非小细胞肺癌（Non-small-cell lung cancer，NSCLC）患者的治疗效果【1】。然而在NSCLC中最常见的肺腺癌中有25-40%的病例中找不到具体的致癌驱动因素【2】。为了对非小细胞肺癌的致癌驱动因素进行进一步地探究，2021年11月24日，日本国家癌症中心东医院Koichi Goto研究组与Susumu S. Kobayashi研究组合作发文题为The CLIP1-LTK fusion is an oncogenic driver in non-small-cell lung cancer，揭开了非小细胞癌肺癌新驱动因素CLIP1-LTK融合蛋白，并发现了可以作为临床治疗的药物参考。致癌驱动因素的发现会揭示非小细胞肺癌的发病机制，比如在76%的肺腺癌样本中受体酪氨酸激酶-RAS-RAF通路会出现体细胞致癌驱动突变【3】。而基于转录组测序的方法可以帮助发现非小细胞肺癌中其他的致癌驱动因素，比如CD74-NRG1蛋白融合【4】。而基于这些研究响应开发出来的激酶抑制剂会对病人的治疗策略进行进一步的优化，从而提高患者的生存率。2013年，作者们构建了多机构联合的肺癌基因组筛查平台LC-SCRUM-Asia，该平台可以识别肺癌的致癌驱动因素，并在临床开发分子靶向治疗。作者们希望利用该平台寻找目前无法治疗的NSCLC患者中的致癌驱动因素。为了对新的致癌驱动融合基因进行鉴定，作者们对目前LC-SCRUM-Asia平台中目前成因未知的病人样本进行了全转录组测序分析（Whole-transcriptome sequencing，WTS），从中鉴定发现了一个符合阅读框的转录本：位于染色体12q24的CLIP1以及位于15q15位置的LTK融合转录本（图1）。LTK和ALK构成受体酪氨酸激酶的ALK/LTK亚家族，而CLIP1是微管末端跟踪蛋白家族的成员之一。图1 CLIP1-LTK融合蛋白结构域示意图随后，作者们想知道该融合蛋白与肺癌之间的关系，所以对LC-SCRUM-Asia平台中所有572个肺癌样本都进行了检测，发现其中有两个病人表现出CLIP1-LTK融合转录本阳性的特征，占NSCLC病人比例的0.4%，并且这两个病人体内没有其他已知的致癌驱动因素。该结果说明CLIP1-LTK融合转录本的出现可能是NSCLC的特征性致癌原因。CLIP1-LTK融合蛋白中具有coiled-coil结构域，该结构域会协助蛋白质的二聚化，因此作者们想知道该融合蛋白是否会形成二聚体从而组成性地激活LTK的激酶活性。通过CLIP1、LTK以及CLIP1-LTK分别在细胞中进行瞬时转染，作者们对LTK的磷酸化水平进行检测，发现与其他组别相比CLIP1-LTK的转染显著增加LTK的磷酸化水平， 也就是说在融合蛋白存在的情况下LTK具有更高的激酶活性。随后，作者们找到了CLIP1-LTK融合蛋白中的激酶活性缺失突变位点，该结果进一步地确认了CLIP1-LTK是组成性激活的。另外，作者们也对CLIP1-LTK融合蛋白的定位进行检测，发现CLIP1-LTK融合蛋白与LTK本身在细胞表面的表达模式不同，由于该融合蛋白缺乏LTK的跨膜结构域，所以CLIP1-LTK融合蛋白主要定位在胞质之中。进一步地，通过对细胞进行表型分析，作者们发现瞬时转染CLIP1-LTK融合蛋白的细胞会表现出圆形的细胞形态，同时细胞之间也会缺乏接触抑制，这些结果说明CLIP1-LTK融合蛋白使得细胞具有转移特征。为了证实CLIP1-LTK融合蛋白在体内的转移活性，作者们将体外培养的细胞移植到裸鼠的体侧（图2），发现只有CLIP1-LTK融合蛋白会导致肿瘤产生因因而是致癌驱动因素，并且该融合蛋白发挥作用依赖于其激酶活性。图2 CLIP1-LTK融合蛋白会导致肿瘤产生以上的结果表明，CLIP1-LTK融合蛋白可能会是NSCLC病人体内的潜在治疗靶标。所以作者们首先对CLIP1-LTK融合蛋白转染的细胞中施用了一些美国食品和药物管理局批准的或正在研究酪氨酸受体激酶抑制剂，发现其中Lorlatinib的处理会显著降低肿瘤细胞的生长。进一步地，作者们对病人进行Lorlatinib 100mg每天的常规剂量进行临床治疗，发现CLIP1-LTK融合蛋白激酶活性受到抑制，同时肿瘤的生长也会受到抑制（图3）。图3 CLIP1-LTK融合蛋白分型的NSCLC病人施用Lorlatinib会抑制肿瘤生长总的来说，该工作发现CLIP1-LTK融合蛋白是非小细胞肺癌新的致癌驱动因子，并表明激酶抑制剂Lorlatinib可以靶向该融合蛋白。未来将需要对CLIP1-LTK融合蛋白进行分子靶向抑制剂的临床开发，以及对该致癌驱动因素进行临床筛查和验证。原文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-021-04135-5