生物銀行：集約化生物樣本庫(kù)新模式

葉揚(yáng)，張可浩，郜恒駿（生物芯片上海國(guó)家工程研究中心，上海張江生物銀行，上海 201203）

1 生物樣本庫(kù)概述、價(jià)值及種類

根據(jù)經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織的定義，生物樣本庫(kù)是一種集中保存各種人類生物材料，用于疾病的臨床治療和生命科學(xué)研究的生物應(yīng)用系統(tǒng)。換言之，生物樣本庫(kù)（以下可簡(jiǎn)稱樣本庫(kù)）是標(biāo)準(zhǔn)化收集、處理、儲(chǔ)存和管理人類離體器官、組織、細(xì)胞、血液、體液、分泌物、排泄物及其生物大分子衍生物等各種生物樣本，以及生物樣本捐贈(zèng)者的臨床診治、隨訪等信息的機(jī)構(gòu)。

生物樣本庫(kù)是創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)的重要內(nèi)容，是國(guó)家精準(zhǔn)醫(yī)療戰(zhàn)略實(shí)施的前提，更是研究型醫(yī)院與學(xué)科建設(shè)的基礎(chǔ)。而由患者自愿無(wú)償捐贈(zèng)的離體組織、血液、尿液及其他實(shí)物樣本，以及臨床診治隨訪信息、樣本應(yīng)用過程中所產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)研究信息等對(duì)多種重大疾病的研究起到了非常重要的推動(dòng)作用。未來，高質(zhì)量、高水準(zhǔn)的生物銀行是重大疾病基礎(chǔ)與臨床研究、藥物研發(fā)、臨床診治技術(shù)研發(fā)、健康（預(yù)測(cè)預(yù)防）研究與產(chǎn)業(yè)化重要的環(huán)節(jié)和寶貴資源，是功能基因組研究眾多重要基因、蛋白等科研成果快速產(chǎn)業(yè)化、應(yīng)用到臨床（分子診斷、分子分型與預(yù)測(cè)、預(yù)防及個(gè)性化治療等）的重要保證。生物銀行在當(dāng)今基礎(chǔ)臨床與醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化研究各環(huán)節(jié)都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

依據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)可建立不同類型的生物樣本庫(kù)：根據(jù)部門可分為政府型生物樣本庫(kù)、大學(xué)型生物樣本庫(kù)、醫(yī)院型生物樣本庫(kù)、項(xiàng)目型生物樣本庫(kù)及專家型生物樣本庫(kù)；根據(jù)樣本儲(chǔ)存容量規(guī)?？煞譃樗膫€(gè)級(jí)別，包括小型生物樣本庫(kù)、中型生物樣本庫(kù)、大型生物樣本庫(kù)和超大型生物樣本庫(kù)；根據(jù)樣本與信息可分為虛擬生物樣本庫(kù)和實(shí)體生物樣本庫(kù)，其中實(shí)體樣本庫(kù)有人群隊(duì)列樣本庫(kù)疾病預(yù)防及防控中心（center for disease control and prevention， CDC）樣本庫(kù)、疾病生物樣本庫(kù)和第三方生物樣本儲(chǔ)存中心。

2 第三方樣本存儲(chǔ)中心是集約化生物樣本庫(kù)的新模式

近年來，生命科學(xué)基礎(chǔ)研究和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)得以飛速發(fā)展。在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)研究的基礎(chǔ)上，基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組及代謝組等一系列組學(xué)研究也不斷涌現(xiàn)重大突破成果，這些研究的飛速發(fā)展以及轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)等應(yīng)用性方向不斷被重視，生物樣本庫(kù)成為支撐基礎(chǔ)科學(xué)研究乃至推動(dòng)科研落地形成醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵要素。

全球主要發(fā)達(dá)國(guó)家都在戰(zhàn)略層面對(duì)生物樣本庫(kù)做出了前瞻性規(guī)劃，建設(shè)各自國(guó)家地域性的大型生物樣本庫(kù)。近年來，我國(guó)加大對(duì)樣本庫(kù)建設(shè)的投入，國(guó)內(nèi)樣本庫(kù)的建設(shè)迎來階段性暴發(fā)。目前，我國(guó)醫(yī)院生物樣本庫(kù)以“研究生庫(kù)”“專家?guī)臁薄翱浦魅魏蛯W(xué)科帶頭人庫(kù)”與“科室?guī)臁睘橹?。?0年來，在組學(xué)、分子醫(yī)學(xué)（大數(shù)據(jù)）、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)與精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究的大背景下，政府高度重視及我們行業(yè)組織如中國(guó)醫(yī)藥生物技術(shù)協(xié)會(huì)生物樣本庫(kù)分會(huì)（Biobank Branch， China Medicinal Biotechnology Association，BBCMBA）等積極推動(dòng)下，不少醫(yī)院（尤其三級(jí)甲等醫(yī)院）紛紛著手建立自己的生物樣本庫(kù)。

但由于國(guó)內(nèi)生物樣本的相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺(tái)，且行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的約束力和強(qiáng)制性不夠，總體來說國(guó)內(nèi)生物樣本庫(kù)尚缺乏質(zhì)量控制和科學(xué)管理的標(biāo)準(zhǔn)化體系，缺乏“共同臨床信息庫(kù)”（尤其是治療客觀觀察與隨訪等信息），整體生物樣本資源質(zhì)量堪憂，存在不少“垃圾庫(kù)”。此外，生物樣本庫(kù)建設(shè)、管理和運(yùn)行的專業(yè)人才比較匱乏，產(chǎn)生大量“死庫(kù)”。屆時(shí)建立第三方樣本存儲(chǔ)中心（集約化生物銀行）迫在眉睫，應(yīng)運(yùn)而生。

2.1 生物銀行——集約化生物樣本庫(kù)新模式（優(yōu)點(diǎn)）：集約化生物樣本庫(kù)應(yīng)擁有國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的冷凍存儲(chǔ)技術(shù)、最完善的管理監(jiān)控體系、最齊全的存儲(chǔ)方式和足夠的存儲(chǔ)面積。樣本統(tǒng)一集中保存管理，避免了醫(yī)院和科室級(jí)樣本庫(kù)的重復(fù)性建設(shè)，同時(shí)也避免了人員、設(shè)備和空間的浪費(fèi)，具有專業(yè)人員的技術(shù)支持。第三方樣本存儲(chǔ)中心與虛擬樣本庫(kù)建立同步信息化，提高生物樣本資源的共享利用率，提高樣本庫(kù)樣本的使用流轉(zhuǎn)率，打破傳統(tǒng)生物樣本庫(kù)“死庫(kù)”的僵局，靈活運(yùn)轉(zhuǎn)生物樣本庫(kù)樣本。

2.2 上海張江生物銀行及分行：上海張江生物銀行打造世界一流的第三方樣本存儲(chǔ)中心，已經(jīng)列為上海市政府打造世界一流科創(chuàng)中心、張江科學(xué)城建設(shè)優(yōu)先啟動(dòng)的大科學(xué)基礎(chǔ)工程，建立的“生物樣本儲(chǔ)存中心”“重大疾病生物樣本資源中心”與“生物樣本虛擬信息中心”是集約化生物樣本庫(kù)新模式。2016年6月，由生物芯片上海國(guó)家工程研究中心牽頭，一期投資近1億元人民幣的上海張江生物銀行應(yīng)運(yùn)而生，作為上海醫(yī)學(xué)科技創(chuàng)新中心建設(shè)重大基礎(chǔ)工程，目前，生物樣本資源庫(kù)的一期工程已經(jīng)完成，已達(dá)100萬(wàn)樣本存儲(chǔ)能力。二期工程于2017年10月完工，可達(dá)到1000萬(wàn)樣本儲(chǔ)存能力。該項(xiàng)目三期工程啟動(dòng)在建，預(yù)計(jì)總投資3億～5億元人民幣，樣本儲(chǔ)存量達(dá)到5000萬(wàn)。2020年底前，在全國(guó)建立10～15個(gè)生物樣本資源中心分中心（分行）。

承擔(dān)主體為生物芯片上海國(guó)家工程研究中心，是2009年衛(wèi)生部民政部批復(fù)成立的《中國(guó)醫(yī)藥生物技術(shù)協(xié)會(huì)生物樣本庫(kù)分會(huì)》、2015年國(guó)家質(zhì)檢總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批復(fù)成立的《全國(guó)生物樣本標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)》的秘書處/主任委員掛靠單位、中國(guó)生物樣本庫(kù)聯(lián)盟牽頭單位，中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院上海生物樣本資源合作研究中心與國(guó)家人類遺傳共享服務(wù)平臺(tái)上海創(chuàng)新中心承擔(dān)單位，為國(guó)家生物樣本庫(kù)培訓(xùn)基地與質(zhì)控中心。

上海張江生物銀旨在集中打造具有國(guó)際一流水準(zhǔn)的智能化、自動(dòng)化、專業(yè)化、信息化及高度安全的第三方“生物樣本資源中心（生物銀行）”，統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化流程、質(zhì)控體系、安全保障體系和信息化管理體系，為廣大生物樣本庫(kù)建設(shè)需求單位提供公共的、一流的生物樣本資源儲(chǔ)存中心與優(yōu)質(zhì)服務(wù)（培訓(xùn)、運(yùn)輸、分裝、質(zhì)控、儲(chǔ)存、存取、促進(jìn)合作研究等服務(wù)），做到“存得放心、取得自在、用得方便、花得最少”，成為上海市醫(yī)學(xué)科創(chuàng)中心建設(shè)的重要內(nèi)容與重大基礎(chǔ)工程之一。同時(shí)，通過政府項(xiàng)目引導(dǎo)及醫(yī)院配套支持，建立重大疾病生物樣本資源中心與生物樣本虛擬信息中心。上海張江生物銀行在國(guó)內(nèi)外開展銀行聯(lián)盟合作及分行建立機(jī)制。國(guó)際行業(yè)內(nèi)上海張江生物銀行與美國(guó)最大的第三方存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)Biostorage為全球戰(zhàn)略聯(lián)盟，遵循統(tǒng)一的國(guó)際化存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)領(lǐng)域上海張江生物銀行與多家醫(yī)院合作，成立上海張江生物銀行多個(gè)分行中心。

2.3 國(guó)家生物樣本資源中心設(shè)想：我國(guó)生物樣本資源極其豐富、國(guó)際上無(wú)以倫比。我國(guó)又是一個(gè)集中精力辦大事的好地方。上海張江生物銀行立志發(fā)展成為“國(guó)家生物樣本資源中心上海中心”，成為“國(guó)家?guī)臁钡膭?chuàng)新及試點(diǎn)單位。打造一個(gè)高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量、安全、可靠及可控的國(guó)家生物樣本資源中心。而區(qū)域中心在不同的地區(qū)由第三方權(quán)威專業(yè)機(jī)構(gòu)（政府主導(dǎo)的國(guó)資企業(yè)與本行業(yè)龍頭、有較好樣本庫(kù)基礎(chǔ)的且具有強(qiáng)烈服務(wù)意識(shí)的單位牽頭，由政府相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和科學(xué)家組成理事會(huì)、專家委員會(huì)、科學(xué)委員會(huì)與倫理委員會(huì)，由權(quán)威專家擔(dān)任中心主任）聯(lián)合數(shù)家醫(yī)療機(jī)構(gòu)形成聯(lián)盟，以加入和完成“國(guó)家?guī)臁表?xiàng)目?jī)?nèi)容與目標(biāo)為前提，參加“國(guó)家?guī)臁苯ㄔO(shè)的醫(yī)院按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化流程、質(zhì)控體系、安全保障體系和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)端口的信息化管理體系，進(jìn)行生物樣本的采集、運(yùn)輸、處理、存取、質(zhì)控及數(shù)據(jù)貯存等。現(xiàn)有醫(yī)院生物樣本庫(kù)經(jīng)過嚴(yán)格質(zhì)量檢查，符合標(biāo)準(zhǔn)的樣本也可納入“國(guó)家?guī)臁边M(jìn)行統(tǒng)一管理。凡納入“國(guó)家?guī)臁惫芾淼纳飿颖踞t(yī)院可享有國(guó)家在政策、項(xiàng)目資助資質(zhì)及評(píng)比等方面的優(yōu)先、優(yōu)惠與加分權(quán)。

項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)由政府指定的第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)一管理，同時(shí)第三方機(jī)構(gòu)也對(duì)加入聯(lián)盟的成員進(jìn)行管理（包括準(zhǔn)入和淘汰機(jī)制），實(shí)現(xiàn)實(shí)體生物樣本資源物權(quán)明晰，樣本集中與分散保存相結(jié)合的“國(guó)家?guī)臁?。第三方?quán)威機(jī)構(gòu)為非營(yíng)利性機(jī)構(gòu)，不直接擁有生物樣本所有權(quán)與使用權(quán)，主要負(fù)責(zé)項(xiàng)目實(shí)施、培訓(xùn)與監(jiān)督管理，以及樣本的運(yùn)輸、分裝、質(zhì)控、儲(chǔ)存、出入庫(kù)和信息管理，促進(jìn)資源應(yīng)用與合作研究，并收取相關(guān)的技術(shù)咨詢與服務(wù)費(fèi)用，保證機(jī)構(gòu)的自身造血和可持續(xù)性發(fā)展。