源起基金重點關注領域——質譜行業（一）
質譜(MS)是一種用來鑒定樣品中化學成分的分析技術，主要通過電離化合物生成帶電分子或分子碎片,并測量其質荷比和豐度來完成鑒定。
分析樣品進入質譜儀后，在離子源的作用下被轉換為氣態的陽離子（帶正電）或陰離子（帶負電），隨后氣態離子在質量分析器里磁場與電場的共同作用下，會產生不同的運動軌跡打在檢測器上，進而由檢測器將其轉換為不同的電信號，再由計算機將信號轉換為質譜圖，質譜圖為離子信號與質荷比的函數曲線圖。在質譜圖中，分子離子和碎片的質量數可用于確定化合物的元素組成或同位素特征。元素可通過其質量數進行唯一鑒別。
隨著新技術的突破，各種體外診斷新理論、新技術的出現，臨床質譜檢驗近年來發展迅猛。其憑借高特異性、高靈敏度、多指標聯檢，成為了體外診斷領域最富生命力的新技術之一，逐漸展露出成為精準醫療領域下一個黃金賽道的潛力，源起基金團隊對于該行業及上下游也保持著高度的關注。
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質譜行業發展歷程
從20世紀80年代開始，質譜逐漸發展成為工業產品，最早應用于化學分析，生命科學科研和制藥業。由于免疫法檢測存在較高假陽性率，質譜技術開始從研究性實驗室走入臨床實驗室，如氣相色譜質譜(gas chromatography mass spectrometry GC-MS)技術起初應用于軍事藥物監測。1988年，美國聯邦藥品檢驗局發布強制性指南，要求治療藥物監測必須使用質譜法進行確認，奠定了質譜技術在治療藥物監測中的重要地位。
但GC-MS主要適用于揮發性和熱穩定性化合物，樣品制備程序復雜，檢測通量低，因此限制了其在臨床中應用。
20世紀90年代，電噴霧電離接口技術(electrospray ionization interface technology,ESI)發展使得液相系統和質譜系統的結合成為了可能，兩者的結合也進一步促進了液相色譜-串聯質譜(liquid chromatography-tandem mass spectrometry, LC-MS/MS)技術在醫學檢驗、臨床研究及疾病診斷的應用發展。
液相色譜質譜技術聯用能夠使非揮發性和熱不穩定生物分子電離并在極低濃度下得到檢測，簡化了樣品制備流程，提高了檢測通量，極大縮短了報告周期，因而在臨床實驗室常規檢測工作中得到了迅猛發展。
21世紀初期，質譜技術開始嘗試應用于感染性疾病檢測。基質輔助激光解吸電離技術(matrix-assisted laser desorption/ionization,MALDI)的發展，解決了非揮發性和熱不穩定性生物大分子解吸離子化的問題，便捷地將生物樣本引入質譜系統，并結合飛行時間質量分析器(time-of-flight,TOF)技術，實現了微生物快速鑒定分析，鑒定時間可縮短1.45d。2013年，美國FDA首次認可使用MALDI-TOF對微生物進行鑒定。
我國質譜技術在醫學檢驗中的應用最早始于治療藥物監測。隨后，質譜技術在遺傳代謝病檢測、營養素檢測和微生物鑒定工作中作出了突出貢獻，同時在蛋白組學等研究領域也具有良好前景。質譜檢測具備高靈敏度、高特異度、高通量、單次分析的快速性、檢測信息的豐富性等特點，并且對復雜生物基質分析耐受性高，有望成為醫學檢驗領域繼基因測序技術之后的下一個革命性技術。
目前，質譜技術的科研應用雖然仍占據主要地位，但是臨床應用增速迅猛，并逐漸由科研領域向臨床領域過度。根據行業調研，美國臨床質譜檢測占總醫學檢測市場的15%左右，主要由第三方獨立實驗室(ICL)推動其持續快速發展。而在國內，臨床質譜檢測在所有醫學檢測市場中的占比不足1%。誰能夠率先布局市場，就將在未來競爭中占據極大的優勢。
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臨床質譜行業概況
臨床質譜是通過分析生物標志物分子量、分子量組合及其豐度來鑒別標志物種類和濃度，進而判斷所患疾病種類和疾病進程。作為一種平臺型分子診斷技術，質譜可以檢測包括核酸、蛋白質、代謝產物、金屬離子、藥物分子在內的多種物質，且憑借其在靈敏度、特異性以及檢測通量等方面優勢，未來可在多個檢測領域實現對傳統診斷方法的替代，具有極大臨床應用價值和市場空間。
我國整個臨床質譜產業發展仍處于起步階段。儀器端，高端質譜儀幾乎由海外巨頭壟斷，國內外差距明顯；服務端，質譜檢測已在新生兒篩查、維生素D檢測等領域實現商業化，但滲透率仍遠低于歐美等發達國家。
作為精準診斷平臺技術，未來臨床質譜將在微生物鑒定、藥物濃度監測以及基于多組學檢測的癌癥早篩等領域發揮巨大潛力，儀器+數據庫+服務一體化布局企業將脫穎而出。
臨床質譜在我國市場穩步前進，但未來一段時間內不會快速取代主流臨床檢驗設備和項目，而是幫助需求端解決現有檢測平臺難以實現的特色項目，之后醫院的普及程度和運用范圍將會越來越高。
國內多家企業與國際質譜五大廠商采取OEM合作方式推出了相應設備，將質譜儀器門檻進一步降低；而且國內廠家也注意到臨床應用中自動化的需求，大量開展自動化樣品前處理儀器開發與銷售，使質譜日趨自動化，減少對專業人員的依賴；質譜試劑盒近幾年獲批數量逐步攀升，降低了臨床操作難度，更為標準化。
質譜檢測領域國內市場在新生兒篩查、維生素檢測、微生物檢測等領域的商業化，一定程度體現了質譜檢測與其他檢測的差異性，質譜檢測滿足了原有檢驗手段所不能提供的功能，但在更大的小分子定量分析領域，這種差異還未被我國現有檢驗場景所體現，其中既有供應端不夠自動化、標準化、低門檻，市場準入不明晰，也有需求端對更精準檢驗的替代需求。質譜高靈敏度、高通量的特點，現有檢測項目還不足以完全體現其優勢，未來質譜平臺(或與其他技術平臺結合使用)上定會誕生功能強大的新興檢測項目。
在中國臨床質譜商業化是由第三方服務開始的，但國內臨床檢驗市場主要還是以公立醫院檢驗科為主，長遠看勢必是要走IVD路線，所以應積極和醫院共建質譜平臺，發展質譜市場。2021年3月18日，國家藥監局網站發布修訂后的《醫療器械監督管理條例》第53條，一定程度上鼓勵發展臨床實驗室自建項目LDT，至少院內已有質譜平臺的在院內開展各種LDT是符合收費要求的，未來政策是否全面放開LDT對質譜發展有極大影響。
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質譜產業鏈
質譜產業鏈包括上游核心零部件、中游儀器和試劑以及下游基于質譜的檢測服務。
上游核心零部件和儀器技術壁壘較高，仍依賴進口，但國內已有多家企業在微生物質譜儀(MADLI-TOF)完成布局，有望反超進口品牌。
試劑領域，國外質譜儀巨頭都是科學儀器廠家，很少開發原廠配套檢測試劑，因此臨床質譜領域尚未出現類似羅氏、雅培的“儀器+試劑”巨頭，國內臨床質譜公司在試劑開發方面有較多機會。新生兒遺傳代謝性疾病、維生素D檢測等領域具有較大市場空間，是進口品牌和國內渠道資源較強的ICL關注的市場。國內企業在新生兒篩查和維生素D檢測試劑盒領域已有一定市場參與度，但因為缺少行業標準，水平參差不齊。
下游檢測服務主要應用場景包括第三方獨立檢驗實驗室、區域臨檢中心、三級醫院、樣本量較大的二級醫院和體檢機構。受限于檢測試劑種類，目前提供的檢測項目有限，以成熟的新生兒篩查和維生素檢測為主。來自患者疾病診斷的質譜檢測需求目前規模較小，還需要進一步市場教育。
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臨床質譜應用生態 —— 七大技術平臺
臨床質譜由多個技術平臺組成，包括液相色譜串聯質譜技術平臺、微生物質譜技術平臺、氣相色譜串聯質譜技術平臺、核酸質譜平臺、電感耦合等離子體質譜平臺、蛋白定量質譜平臺、質譜成像平臺等。
各個技術平臺中，液相色譜串聯質譜、微生物質譜、氣相色譜串聯質譜是臨床應用最早、相對成熟的技術平臺，其臨床價值已經廣受認可，電感耦合等離子體質譜、核酸質譜技術平臺在臨床應用中有明顯優越性，正在迅速成熟，蛋白定量質譜和質譜成像平臺在臨床則還處于萌芽期，停留于科研層面。
臨床質譜各技術平臺應用成熟度，動脈數據庫，源起基金整理（注：面積表示市場規模大?。?strong>。從細分來看：
· 液相色譜串聯質譜儀是臨床檢測中最常用的質譜儀類型；
· 微生物質譜技術平臺臨床應用已經成熟，且國產化程度極高。微生物質譜高度依賴質譜菌種鑒定數據庫；
· 核酸質譜是中通量基因檢測利器，彌補了熒光定量PCR通量不足和NGS檢測時間過長的缺陷。也是繼NGS之后，推動中國精準醫療快速發展的重要力量；
· 氣相色譜串聯質譜在臨床應用范圍較窄，和液相色譜串聯質譜在新生兒遺傳代謝病篩查市場形成互補；
· 電感耦合等離子體質譜技術在臨床用于人體微量元素檢測，且還有更多的臨床應用潛力可以挖掘；
· 蛋白定量質譜、質譜成像等新興技術平臺還處于萌芽中。
圖 | 臨床質譜各技術平臺總結，源起基金整理
結語：精準醫療的前提是精準診斷，精準診斷的實現形式就是基因測序和質譜。質譜與基因測序一樣，由科研逐漸走向臨床，作為一種新興技術，臨床質譜與基因測序有許多共同點，現在的臨床質譜檢測類似于早期的基因測序，這也就意味著臨床質譜不僅可以復制基因測序的發展鏈路，還可以規避諸多發展瓶頸，迅捷進入高速發展期。
后續文章會繼續從政策、專家共識、質譜儀、行業投融資情況、市場規模、商業化路徑等方面解讀臨床質譜行業。
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