2022年8月25-27日，由上海市医学会、上海市医学会检验医学专科分会主办的“第十一届东方检验医学学术会议”在上海国际会议中心隆重召开。本次大会的主题是“团结、求实、创新、引领”。百趣生物CTO吴洪强受邀参加会议并做专题报告。

本次会议由上海交通大学附属瑞金医院王学锋教授担任大会主席，大会邀请中国工程院院士、上海交通大学医学院院长范先群教授（上海交通大学医学院），中科院上海生物化学与细胞生物学研究所研究院刘默芳教授，复旦大学附属华山医院感染科主任、国家传染病医学中心主任张文宏教授做大会前瞻性报告。

8月27日下午，上海百趣生物医学科技有限公司CTO、上海百趣代谢组学技术研究中心行政主任、理事长吴洪强在分论坛“质谱论坛”分享了题为《代谢组学技术简介及其应用》的报告，报告主要分享了代谢组学组学技术，并表示此技术处于生命科学的末端，更接近生物的表型，是系统生物学的重要组成部分，能够研究分子量1500以内的小分子物质，可以综合反映个体化健康状态的特征信息。吴洪强介绍了代谢组学研究中的主流仪器包括GC-MS、LC-MS、UV、NMR等，并通过多个组学研究实例，说明了代谢组学在疾病诊疗中的重要价值。

1、为什么一直在说质控

理想的实验结果来源于可靠的检测数据，可靠的检测数据要依靠严格的质量控制。

好的质控具有以下三个作用

1未雨绸缪

通过对过程关键环节、要素进行把控，降低问题发生的概率。

2防微杜渐

早发现问题，以避免问题扩大化。

3溯本求源

出现问题依托质量控制，寻找问题的根源。

2、我们如何构建自己的质控体系

质控更多是围绕实验来开展的，因此我们需要围绕样本的收集、储存、提取等环节，从“人机料法环”五个方面来考虑对实验质量产生影响的因素。

3、代谢组学质控的两个关键核心

QC样本：Quality Control样本，是将所有实验样本混合而成的一例额外样本。理论上来说该样本含有所有样本中的所有种类物质，因此该样本可以作为全部样本的“代表”，可以在不影响实验样本检测的情况下，通过对QC样本的检测，来判断整个实验检测是否稳定。

IS：Internal standard（内标），是在实验样本中额外添加的一个或几个已知物质。在非靶标代谢组学中，由于并不知道会测到什么物质，因此需要在样本中添加一定的已知物，通过对该已知物检测结果的分析进而判断整个实验检测的稳定性。因此IS需要满足以下几个特征：

（1）在实验条件中检测响应良好，峰形对称；

（2）样本中天然不含有该物质；

（3）该物质不与样本中原有物质反应。

此前较常见的IS是L-2-氯苯丙氨酸，但依然存在部分样本中含有该物质的问题，因此在新的高水平文章中L-2-氯苯丙氨酸逐渐被同位素内标取代，首先样本中天然同位素的含量极低，此外同位素物质理化性质与样本中原有物质完全一样，因此不会与样本中原有物质反应，也就不会影响原有物质的检测，可见同位素内标是更好的选择。

4、6D质控体系是什么

为了不断提高实验数据质量，BIOTREE首先在QE-HFX非靶标代谢组学检测平台上创建了基于QC和IS两大核心的6D质控体系，可综合考量实验各个环节。

1D：过程质控-QC中IS的峰高差

每个电离模式BIOTREE会分别采用3种同位素内标，用以全面表征不同类型代谢物的检测状态。理论上来说由于QC样本是反复进样的重复样本，因此可以通过每个QC间IS的响应峰面积差异来判断检测是否稳定。

当所有QC中所有IS的峰高差小于30%才认为该项目合格。

2D：过程质控-空白样本中IS的出峰

由于空白样本仅是空的流动相其中并不含有IS或者被测代谢物，所以若是实验中有各种原因的残留，就会导致原本干净的空白样本中有IS被检测出。因此可以通过检测穿插在整个实验过程中的空白样本中是否有IS信号，从而及时判断实验中是否有残留现象。

当所有空白中所有IS均无明显峰被检出才认为该项目合格。

3D：数据质控-二维PCA得分图中QC样本的聚集程度

通常来说过程质控多用于在实验中及时发现问题，以及针对发现问题的有效处理。而数据质控更多是对整个实验结果是否可靠的展示，多见于高分文章中，用以表明整个实验结果良好，其中又以二维PCA得分图最为常见。

我们都知道PCA是非监督模型，样本自然地散落在模型空间中，因此样本间的距离代表样本之间的相似程度，又因为QC样本是重复进样的技术重复，因此QC样本间应该距离较近。

当两个电离模式下所有QC的聚集程度均良好时才认为该项目合格。

4D：数据质控：一维PCA得分图中QC样本的分布

虽然二维PCA得分图是最常见的质控结果展示方式，但是存在对于聚集程度判断过于主观的问题，不同人对于样本是否聚集存在一定的主观判断，因此可以通过QC样本在一维PCA得分图中的分布来判断QC样本是否偏离。

与二维PCA得分图一样，图中每个点代表一个样本，X轴代表了进样顺序，通常所有QC样本应该在2STD以内围绕X轴上下波动。当项目样本量过大时，由于仪器波动会出现一定的偏移。这种时候可以对结果进行一定的矫正。

当全部QC样本均分布在2STD以内才认为该项目合格。

5D：数据质控-QC样本相关性

PCA得分图更多是以图中样本位置来判断数据的质量，而QC样本相关性则是通过样本中测到的数据进一步判断数据质量。既然QC样本是技术重复，那QC样本间的差异应该是很小的，我们对QC样本中测到所有物质在一起计算相关性，这个相关性值越接近1越好。

当同一批内QC样本的相关性>0.8时才认为该项目合格。

6D：数据质控-QC样本中内标响应的稳定性

最后一个质控是依据IS的响应偏差来做的，由于IS是我们在样本中额外加入的已知浓度的物质，所有样本中IS的浓度都是相同的，所以IS的响应差异越小，说明系统越稳定，数据质量越高。

当同一批次QC样本中IS响应的RSD值中位数≤15%时，才认为该项目合格。

BIOTREE 6D质量控制体系，全面监控整个实验流程，为您的数据保驾护航。

关于百趣生物

上海百趣生物医学科技有限公司（前身为阿趣生物）于2012年在上海复旦科技创业示范园成立，专注于创新质谱技术在生命科学与医学健康领域的应用，经过10年的发展，公司建立并完善了包括非靶标代谢组、高通量靶标代谢组、广泛靶标代谢组、脂质组学、代谢流、蛋白质组学、抗体测序检测与开发平台，构建了2万多个化合物的二级谱库及全自动化的质谱检测分析方法，开发了20多种高通量的质谱检测试剂盒，其中有5个试剂盒产品获得临床I类备案。公司自成立以来，相继被认定为国家高新技术企业、专精特新企业、高新技术成果转化项目、上海市科技型中小企业技术创新资金资助项目。公司目前取得了BSL-2备案，CMA，ISO9001等认证，同时百趣及其下属公司共拥有84项**及软件著作权。

文/阿趣代谢组学