临床丝状真菌鉴定是难点，VITEK MS来支招

当田中耕一因发现‘生物大分子的软电离技术’而获得2002年诺贝尔化学奖时,他一定没有预想到,短短十几年时间,这一技术能够在微生物领域带来如此巨大的变革。

　　MALDI-TOF MS这一技术自应用于微生物以来，其技术的成熟度和商品化程度迅猛发展令人咂舌。今天当一位临床微生物工作者说出“鉴定结果来自质谱”时，已经不再是带有些许的怀疑，而是成竹在胸的自信。成本低廉、操作简单、快速而准确已经使得质谱技术成为微生物发展中不可阻挡的一股趋势。

　　即使在这样的潮流下，也并非所有的事情都是那么一帆风顺的。

　　比如对于微生物中的丝状真菌，应用于质谱鉴定并非一路坦途。

　　不论是产品研发还是临床应用，丝状真菌在谱上的鉴定似乎注定要经历更多的时间和坎坷，而当下微生物工作者在这个问题上似乎仍然更依赖于形态学鉴定，纵使遇到难题时首先也是考虑测序的方法。

关键问题一

　　从原理上来看，丝状真菌的鉴定和细菌并无不同，此处省略1000字并再次脑补MALDI-TOF MS的原理过程……

　　然而必须要强调的是，对于微生物的质谱鉴定，一个足够丰富、有组织性的数据库才是真正重要的关键条件。这也是在某些数据库中的一个显著短板，即对于真菌，尤其是双相真菌和丝状真菌难以获得一个令人满意的结果，这些质谱系统要么是鉴定出一堆不相关的低分辨结果;要么由于分值太低而鉴定失败。

　　需要注意!

　　对于鉴定失败的情况，一方面可能是由于数据库中确实不包含该菌种，另一方面可能数据库中包含该菌种，但在临床工作中分离出的临床菌株因为和建库菌株间的异质性(heterogeneity)而不能很好的匹配，导致没有鉴定结果。

　　丝状真菌质谱鉴定的复杂性正体现在此，由于丝状真菌本身的蛋白成分相比细菌更加复杂，加之培养条件、菌丝体大小、产孢情况的不同，也会导致丝状真菌的蛋白图谱会发生较大的差异变化，这显然给质谱的鉴定带来了一定程度的挑战。因为试图通过少量菌株的图谱来“演绎”所有菌株可能性的情况并不现实，这种蛋白表达上的“质”和“量”的变化是难以预测的。而可能的一个解决途径则是尽可能收集不同来源的菌株和不同培养条件下获得的图谱，通过“归纳”的方法将所有蛋白特征进行整理，以期覆盖该菌种的普遍性特征，并满足临床鉴定的需要。

黑曲霉在SDA平板上生长2天和8天获取的图谱

　　关键问题二

　　另一个问题是丝状真菌的前处理：

　　和一般细菌以及酵母样真菌不同，通过基质液甚至是甲酸处理并不能有效破坏其细胞壁并充分获取其蛋白。这是因为丝状真菌的细胞壁中包含一种叫几丁质的物质，该物质同样存在于昆虫的甲壳中，它不能被普通的有机溶剂(乙醇、甲酸等)所溶解。这也是为什么很多实验室按照一般的提取流程，所获得用于分析的蛋白波峰非常少，从而导致鉴定失败。

　　2018年10月，VITEK MS获得FDA临床实验验证的菌种数量已经达到401种，而其中丝状真菌达到了47种；成为目前唯一通过FDA认证的可用于丝状真菌的MALDI-TOF MS系统!

　　其中包括了毛霉、双相真菌、皮肤真菌、暗色真菌、曲霉及其他潜在的病原菌。

　　在外部临床实验中总共检测了1519株丝状真菌，达到了91%的正确鉴定率²，这显然已经完全达到了临床诊断的要求。

　　值得注意!

　　VITEK MS IVD数据库中的丝状真菌已经超过了100种，但这其中仍然有一部分因为临床试验中没有分离到足够的菌株而尚未获得FDA的认证。

　　VITEK MS通过FDA批准的丝状真菌种类：

　　Q&A

　　为什么目前只有VITEK MS的丝状真菌鉴定能够通过FDA的严苛考评呢?

　　正如前文所述，一方面梅里埃为VITEK MS的数据库开发提供了强大的菌株库，作为拥有全球最大的菌株贮藏机构之一，在丝状真菌的建库上选择了多株有代表性的菌株，同时经过不同的培养条件、培养时间及不同的操作人员获取图谱并通过权重矩阵的算法实现对普遍性的覆盖。

　　另一方面，专利性的丝状真菌提取技术(U.S. Provisional Patent Application no. 62/209,116)能够在保证生物安全的同时，实现高效率的蛋白提取，获得高质量的蛋白图谱。

　　2012年，VITEK MS成为史上第一台获得FDA认证的微生物质谱鉴定系统，从此质谱的临床应用开启了全新的时代。

　　而随着丝状真菌感染越来越受到临床的关注，质谱鉴定的方法已经成为临床工作中必不可少的选项，在这一领域中，VITEK MS再次走在了前列。

VITEK MS 全自动快速微生物质谱检测系统