中國生物樣本庫資源管理與應(yīng)用現(xiàn)狀分析

許靖曼，周一峰，張小燕，郜恒駿（.生物芯片上海國家工程研究中心 上海003；.上海濟(jì)光職業(yè)技術(shù)學(xué)院 上海 090）

探討生物樣本庫的管理與應(yīng)用，首先需要明確生物樣本的定義，生物樣本是指從生物個(gè)體獲得的物質(zhì)，生物資源是指融合生物樣本實(shí)體、生物分子信息及生物樣本表型數(shù)據(jù)的綜合資源［1］。生物樣本庫是指所有涉及生物資源收集、處理、保存和使用的機(jī)構(gòu)，包括人類生物樣本庫、動(dòng)物樣本庫、植物樣本庫和微生物樣本庫。

人類生物樣本庫是針對人類生物資源收集、處理、保存和使用的機(jī)構(gòu)，人類生物樣本包括原始樣本如：血液、組織、尿液、唾液、糞便、毛發(fā)和皮屑等，還有很多衍生樣本，如細(xì)胞、DNA和RNA等。人類生物樣本庫對開展人類疾病預(yù)測、診斷、治療及研究具有不可替代的重要作用。生物樣本庫的建立是轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)和精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)順利發(fā)展的重要支撐，對提高人類疾病診斷、治療和預(yù)防的能力具有不可替代的重要作用［2］。近年來，生命科學(xué)基礎(chǔ)研究、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)得以飛速發(fā)展，基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和代謝組等一系列研究的飛速發(fā)展，使人類生物樣本庫成為支撐基礎(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［3］。參與本次調(diào)研的單位大部分是人類生物樣本庫。

1 資料與方法

中國醫(yī)藥生物技術(shù)協(xié)會(huì)組織生物樣本庫分會(huì)（BBCMBA）作為生物樣本庫的行業(yè)權(quán)威，在2017年3月-4月開展了生物樣本庫調(diào)研活動(dòng)，主要研究對象是BBCMBA的160家委員單位，針對生物樣本庫資金支持、組織人員、場地環(huán)境及設(shè)施設(shè)備、信息化管理系統(tǒng)、流程管理、質(zhì)量管理等6個(gè)方面50項(xiàng)內(nèi)容開展了調(diào)研［4-9］。

2 結(jié) 果

參與本次調(diào)研的單位類型主要有大學(xué)、國有企業(yè)、科研院所、內(nèi)資企業(yè)和醫(yī)療機(jī)構(gòu)，其中醫(yī)療機(jī)構(gòu)占92%，具體分布如圖1。

圖1 參與調(diào)研的單位類型

根據(jù)參與調(diào)研單位的地理位置可看出，華東和華北占比例較高，說明我國樣本庫建設(shè)的地區(qū)差異和各地樣本庫的發(fā)展水平參差不齊，也從側(cè)面反映出東北、華南、西北、西南和華中等區(qū)域的樣本庫建設(shè)上還有巨大的潛力有待挖掘，未來有很大的上升空間（圖2）。

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大部分樣本庫的領(lǐng)導(dǎo)部門是院長或副院長，這充分說明絕大多數(shù)單位很重視樣本庫的建設(shè)，樣本庫運(yùn)營也相對更正規(guī)和規(guī)范。本次調(diào)研中有83%的樣本庫得到了本單位的資金支持，61%的樣本庫得到了政府項(xiàng)目資助，還有19%得到了第三方的資金支持。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，72%的樣本庫是獨(dú)立樣本庫，其余為病理科、研究小組和中心實(shí)驗(yàn)室管理的樣本庫（圖3）。

圖2 樣本庫分布比例

圖3 樣本庫管理部門

大部分樣本庫建設(shè)初期的資金投入力度是很大的，投入上千萬的有30%，投資上百萬的有61%，場地面積從幾百平到幾千平不等，這說明我國樣本庫建設(shè)和發(fā)展的硬件條件是很充分的。而且大部分的樣本庫都對后續(xù)資金、場地有一定的規(guī)劃，為樣本庫后續(xù)的擴(kuò)容、改建、自動(dòng)化設(shè)備的引進(jìn)等留有很大的空間（圖4、圖5）。

圖4 初期資金投入

圖5 持續(xù)運(yùn)營資金

參與本次調(diào)研的生物樣本庫69%的主任是兼職的，并沒有設(shè)專職的樣本庫管理人員，有些是院長、副院長兼任，有些是科室主任兼任，兼職樣本庫主任雖然可能有利于行政管理，但對樣本庫長期發(fā)展和運(yùn)營來說，還需要有專職的樣本庫主任來管理。

調(diào)研中也顯示很多生物樣本庫沒有設(shè)置異地備份區(qū)域，一方面可能是由于很多樣本庫沒有足夠的場地，另一方面可能是對樣本異地備份沒有足夠的重視。大部分的生物樣本庫都設(shè)置了數(shù)據(jù)的異地備份。因?yàn)闃颖竞推湎嚓P(guān)數(shù)據(jù)很珍貴，而且很多都不可復(fù)制，因此，在生物樣本庫運(yùn)營中，無論是樣本還是數(shù)據(jù)都應(yīng)做好異地備份，以防發(fā)生意外狀況時(shí)樣本和數(shù)據(jù)全部丟失（圖6、圖7）。

圖6 異地備份區(qū)域

圖7 異地?cái)?shù)據(jù)備份

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，89%的生物樣本庫開展了員工內(nèi)部培訓(xùn)，87%的生物樣本庫派遣工作人員參加外部培訓(xùn)，其中68%的樣本庫派員工參加了BBCMBA組織的生物樣本庫崗前培訓(xùn)，并取得了生物樣本庫崗前培訓(xùn)證書。這說明大部分生物樣本庫很重視員工培訓(xùn)，也從側(cè)面反映出BBCMBA生物樣本庫崗前培訓(xùn)在樣本庫行業(yè)內(nèi)具有較大的影響力，并且確實(shí)對生物樣本庫的工作人員的實(shí)踐工作有很大的幫助。

隨著生物樣本庫的發(fā)展和大數(shù)據(jù)研究的推進(jìn)［10-11］，生物樣本庫信息化系統(tǒng)已經(jīng)成為樣本庫的必備條件，大多數(shù)生物樣本庫是直接購買樣本庫管理軟件成品，也有部分樣本庫采取了定制開發(fā)的方式。購買成品軟件的優(yōu)勢是成本低、耗時(shí)少，但缺陷是不具特異性，不能滿足個(gè)性化需求；定制開發(fā)軟件的優(yōu)勢是能夠滿足樣本庫自身的需求，劣勢是耗時(shí)較長，費(fèi)用較高。選擇購買還是開發(fā)樣本庫管理軟件要根據(jù)樣本庫自身的經(jīng)費(fèi)、樣本庫類型等綜合考慮。

在樣本庫流程管理中主要考察樣本采集計(jì)劃、樣本使用制度、標(biāo)準(zhǔn)化操作流程（如采集，處理，存儲(chǔ)，銷毀，轉(zhuǎn)移）、隱私保護(hù)措施、倫理審核流程和知情同意流程等方面，大部分參與調(diào)研的單位都具備相關(guān)的流程管理。

生物樣本庫是樣本存儲(chǔ)的場所，但樣本存儲(chǔ)的目的不僅是存放，主要是服務(wù)于相關(guān)的研究，樣本在存儲(chǔ)期間的質(zhì)量將直接影響后續(xù)研究結(jié)果及分析的準(zhǔn)確度，因此，樣本庫應(yīng)設(shè)置定期質(zhì)量控制流程，對在庫樣本進(jìn)行定期的質(zhì)控。本次調(diào)研中，91%的樣本庫有定期質(zhì)控流程（圖8），說明絕大多數(shù)樣本庫對樣本質(zhì)量控制還是很重視的，其中32%的樣本庫有把樣本交由第三方進(jìn)行質(zhì)控，其余的都是采取樣本庫內(nèi)部質(zhì)控的方式。

圖8 樣本庫定期質(zhì)控流程

3 討 論

目前，我國迎來了生物樣本庫發(fā)展的黃金時(shí)代，樣本庫的資金投入越來越多，面積規(guī)劃也越來越大，但仍存在諸多問題，如各樣本庫數(shù)據(jù)庫單獨(dú)存在，資源共享受限，難以開展合作和國際間交流；在樣本和臨床資料的采集、存儲(chǔ)等過程中缺乏標(biāo)準(zhǔn)化流程等。因此樣本庫的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)受到更多人的關(guān)注和重視。另外，調(diào)研中也體現(xiàn)出區(qū)域間樣本庫發(fā)展不均衡，對于剛建設(shè)樣本庫的單位和樣本庫剛起步的地區(qū)，BBCMBA作為行業(yè)協(xié)會(huì)應(yīng)盡早開展樣本庫相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化培訓(xùn)，幫助其規(guī)范化建設(shè)樣本庫，避免資源的浪費(fèi)。