ISO 231182021 分子体外诊断检验.尿 静脉血清和血浆中代谢组学的检验前过程规范标准立项发展报告

分子体外诊断检验尿、静脉血清和血浆中代谢组学的检验前过程规范标准立项发展报告EnglishTitleStandardizationDevelopmentReport:Molecularinvitrodiagnosticexaminations—Specificationsforpre-examinationprocessesinmetabolomicsinurine,venousbloodserumandplasma摘要随着精准医疗和系统生物学研究的深入，代谢组学作为揭示生物体表型与生理状态的关键技术，其在疾病早期诊断、生物标志物发现及药物作用机制研究中的应用日益广泛。然而，代谢组学分析结果的可靠性高度依赖于检验前过程的质量控制，包括样本的采集、处理、运输和储存等环节。当前，由于缺乏统一的国际标准，不同实验室、不同研究项目之间产生的代谢组学数据存在显著的系统性差异，严重阻碍了数据的可比性、整合性以及临床应用的转化效率。本标准立项发展报告旨在系统介绍国际标准化组织（ISO）发布的ISO23118:2021《分子体外诊断检验尿、静脉血清和血浆中代谢组学的检验前过程规范》的制定背景、核心内容、技术要点及行业影响。本报告详细阐述了该标准如何规范尿液、静脉血清和血浆等生物样本在代谢组学分析前的各项关键操作，明确了抗凝剂选择、稳定剂添加、离心条件、储存温度与时限等核心参数。报告指出，该标准的发布填补了代谢组学检验前过程标准化领域的国际空白，为全球范围内的临床实验室、研究机构及诊断试剂生产商提供了统一的技术依据，对于提升代谢组学数据的质量、促进跨机构数据共享与整合、加速代谢组学研究成果的临床转化具有里程碑式的意义。关键词代谢组学；检验前过程；体外诊断；标准化；生物样本；质量控制；ISO23118Keywords:Metabolomics;Pre-examinationProcesses;InVitroDiagnostics;Standardization;BiologicalSamples;QualityControl;ISO23118正文1.引言代谢组学（Metabolomics）是对生物体内所有低分子量代谢物（通常小于1500Da）进行定性和定量分析的科学，它直接反映了生物系统的生化活动状态和表型信息。与基因组学和蛋白质组学相比，代谢组学更能即时、灵敏地反映生物体对外界刺激（如疾病、药物、环境变化）的应答。因此，其在新生儿筛查、内分泌疾病诊断、肿瘤标志物发现、药物毒性评估以及营养科学研究等领域展现出巨大的应用潜力。然而，代谢组学研究的巨大机遇与严峻挑战并存。其中，最突出的挑战之一便是由检验（分析）前过程（pre-examinationprocess）引入的变异。检验前过程涵盖了从样本采集到开始进行正式分析检测之间的所有步骤，包括但不限于：受试者准备（如禁食时间、药物服用）、样本采集（如采血管类型、抗凝剂选择）、样本处理（如离心、沉淀）、样本运输（如冷链条件）、样本储存（如温度、冻融次数）等。对于代谢组学而言，由于代谢物种类繁多、化学性质迥异（如极性、挥发性、稳定性），且极易在体外发生酶解、氧化、降解或转化，检验前过程的不规范操作可能导致分析结果的严重失真，甚至得出错误的科学结论。缺乏统一的、可遵循的检验前过程标准，已经成为制约代谢组学技术从科研向临床诊断转化的“瓶颈”。在此背景下，ISO23118:2021标准的制定与发布，旨在通过提供一套国际公认的、适用于尿液、静脉血清和血浆中代谢组学分析的检验前过程规范，为行业提供解困之道。2.标准制定背景与过程ISO23118:2021是由国际标准化组织（ISO）的“临床实验室测试和体外诊断系统技术委员会”（TechnicalCommitteeISO/TC212）负责制定的。ISO/TC212是国际标准体系中负责临床实验室检测和体外诊断系统标准化的权威机构，其制定的标准对全球临床检验行业具有深远影响。该标准的制定工作始于对《医学实验室——质量和能力的要求》（ISO15189）等通用框架的延伸需求。考虑到代谢组学检验前过程的独特性和复杂性，ISO/TC212下属的工作组（WG）经过多次国际会议讨论、专家投票和意见征集，历时数年方完成该标准的编制。该标准的制定汇聚了来自发达国家和发展中国家临床化学家、分析化学家、微生物学家、生物信息学专家以及体外诊断制造商等众多利益相关方的智慧，确保了标准的科学性、权威性和全球适用性。2021年5月18日，ISO23118正式发布，成为世界上首个专门针对代谢组学检验前过程的国际标准。3.标准核心内容与技术要素分析ISO23118:2021标准明确规定了在分子体外诊断检验中，对尿液、静脉血清和血浆进行代谢组学研究时，检验前过程应遵循的通用要求和指南。其核心内容包括：3.1样本收集与处理*样本类型特异性规范：*尿液：标准详细规定了随机尿、晨尿和24小时尿的收集方法。特别强调了需记录尿液收集的时间点、收集容器（如无添加剂、无菌、避光）以及可能的防腐剂（如硼酸或叠氮化钠，但需说明其对下游分析的影响）。对于24小时尿液，准确的收集总时间、储存温度（通常为2-8°C）和充分混匀是关键。*静脉血清与血浆：标准明确了真空采血管的类型选择。例如，推荐使用无添加剂或含促凝剂的采血管用于血清，使用肝素钠、肝素锂或EDTA-K2/K3抗凝管用于血浆。标准特别指出，不同抗凝剂可能对某些代谢物（如金属离子、多磷酸盐、特定氨基酸）有显著影响，因此研究方案中应明确说明并保持一致性。应避免使用含凝胶分离胶的采血管，因为胶体可能引入干扰物或对某些疏水性代谢物造成吸附。*离心条件：标准规定了离心力（g值）、时间（分钟）、温度（4°C或室温）以及是否使用制动。对于血浆，采血后需在特定时间内（如30分钟）完成离心以分离血细胞和血浆。对于血清，需在凝血完成后（通常30分钟）离心。不恰当的离心条件会导致血小板污染或溶血，两者均会严重改变代谢组学图谱。3.2样本存储与运输*储存温度与时限：这是本标准的重点。标准强烈建议将处理后的样本（血清、血浆或尿液上清）分装后，立即在-80°C或更低温度下储存。明确了不同温度下（如2-8°C、-20°C、-80°C）允许的储存时限，例如，-80°C条件下，大部分代谢物可稳定保存数月至数年；而在-20°C条件下，某些不稳定代谢物（如酰基肉碱、某些脂质）可能仅可保存数周。标准强调，应避免样本的反复冻融，因为这会破坏细胞结构、释放酶类并导致不稳定的代谢物降解。*运输条件：规范了运输过程中的冷链管理要求。长途运输需使用干冰或液氮罐，并配备温度记录仪。紧急运输时，若使用湿冰（2-8°C），则运输时间应严格限制在数小时内。运输容器应密封良好，防止样本泄漏或污染。3.3数据记录与质量指标标准要求对所有样本的检验前过程进行详尽记录，形成可追溯的元数据（metadata）。这些元数据应包括样本唯一标识符、采集日期与时间、处理日期与时间、离心参数、储存条件、冻融次数、知情同意信息等。此外，标准建议引入一些客观的质量指标，如基于UHPLC-MS测定特定标志物（如溶血磷脂酰胆碱/磷脂酰胆碱比值评估溶血）来监测样本质量。4.修订的主要参与单位与标委会介绍本标准由国际标准化组织（ISO）的临床实验室测试和体外诊断系统技术委员会（ISO/TC212）负责修订和维护。ISO/TC212是一个全球性的标准化技术委员会，其秘书处目前由美国国家标准协会（ANSI）承担。该技术委员会的范围涵盖医疗实验室检验和体外诊断系统领域的标准化工作，包括质量管理、能力验证、参考测量程序、参考物质、标本收集和运输设备等方面。其成员由来自全球60多个国家的标准化机构、国家级临床检验学会、体外诊断产业协会以及政府监管机构的代表组成。ISO/TC212所制定的标准，如ISO15189《医学实验室—质量和能力的要求》和ISO17511《体外诊断医疗器械—量的测量—校准物质和质控物质的计量学溯源性》，是全球临床检验行业的重要基石。在ISO23118:2021的制定过程中，ISO/TC212发挥了关键作用。它批准了该项目立项，组织了由国际顶尖临床化学家、代谢组学专家、和体外诊断公司代表组成的专项工作组，负责统筹协调标准编写、技术讨论和最终评审。该委员会通过严格的专家投票和公开征求意见程序，确保了标准在科学严谨性与实际可操作性之间取得平衡。委员会的定期会议和在线协作平台为各国专家提供了一个交流技术观点、分享最佳实践、解决分歧的权威平台。可以说，ISO/TC212的专业性和全球影响力，是ISO23118:2021标准能够获得广泛认可和采纳的根本保障。未来，随着该标准的实施和反馈积累，ISO/TC212将继续负责其修订工作，以反映最新技术进展和临床需求。5.结论与展望ISO23118:2021《分子体外诊断检验尿、静脉血清和血浆中代谢组学的检验前过程规范》的发布，标志着代谢组学标准化工作迈入了一个历史性阶段。它系统性地解决了长期以来困扰代谢组学领域的检验前变异问题，为提升全球代谢组学数据质量、增强研究结论的可重复性和可比性提供了科学的、可操作的框架。该标准不仅对临床诊断具有直接指导意义，可帮助实验室建立标准化的样本处理流程，提高检验结果的准确性；同时也对生命科学研究产生深远影响，能够有效减少不同研究组之间因样本处理方法不同而产生的系统性数据偏差，从而加速大规模、多中心代谢组学研究的开展，推动代谢物生物标志物从实验室发现走向临床验证与应用。展望未来，随着代谢组学技术向临床常规应用的转化步伐加快，ISO23118标准的推广与贯彻落实将成为工作重点。一方面，各国标准化机构应积极推动该标准的本地化采纳，将其转化为国家标准或行业指南。另一方面，临床实验室、研究机构和体外诊断制造商需要投入资源，升级实验室