生物樣本庫(kù)可持續(xù)性發(fā)展的探討

杜莉利，郜恒駿

近年來(lái)，生物樣本庫(kù)行業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)，一方面，來(lái)自于生物樣本作為生命科學(xué)基礎(chǔ)研究、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究、人類(lèi)疾病預(yù)測(cè)、診斷、治療研究的重要資源的訴求；另一方面，奧巴馬提出的精準(zhǔn)醫(yī)療以及我國(guó)的《“健康中國(guó)2030”規(guī)劃綱要》發(fā)布，讓醫(yī)院、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)不斷加大對(duì)生物樣本庫(kù)的投入，給行業(yè)發(fā)展帶來(lái)了春天[1]。

一個(gè)高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的生物樣本庫(kù)的建立與運(yùn)營(yíng)，需要大量、長(zhǎng)期穩(wěn)定的資金來(lái)支持，而樣本庫(kù)自身造血能力普遍較弱，為了確保樣本庫(kù)的影響與價(jià)值得到最大化，保持長(zhǎng)期、良性的可持續(xù)性發(fā)展對(duì)生物樣本庫(kù)的生存與發(fā)展至關(guān)重要[2]。我們將從社會(huì)可持續(xù)性、運(yùn)營(yíng)可持續(xù)性、財(cái)務(wù)可持續(xù)性、可持續(xù)發(fā)展模式等方面探討生物樣本庫(kù)的可持續(xù)性發(fā)展。

1 社會(huì)可持續(xù)性

1.1 政策方面 隨著我國(guó)國(guó)家綜合國(guó)力不斷提升，國(guó)家對(duì)生物樣本庫(kù)建設(shè)日益重視。2011年，《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》對(duì)“科技平臺(tái)重點(diǎn)工作”作了整體部署。《醫(yī)學(xué)科技發(fā)展“十二五”規(guī)劃》第八條，明確將“系統(tǒng)建設(shè)臨床樣本資源庫(kù)”列為“支撐醫(yī)學(xué)發(fā)展”的重要工作之一。2012年年末，國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》的通知，將生物信息服務(wù)行動(dòng)計(jì)劃列為第11項(xiàng)專(zhuān)欄，專(zhuān)欄主要內(nèi)容之一就是建設(shè)大規(guī)模的生物資源庫(kù)和信息中心核心平臺(tái)。2015年初，奧巴馬在國(guó)情咨文提出“精準(zhǔn)醫(yī)療”，2016年向其投入2.15億美元財(cái)政預(yù)算[3]。2015年下半年，中國(guó)精準(zhǔn)醫(yī)療計(jì)劃啟動(dòng)，在2030年前將投入600億元開(kāi)發(fā)精準(zhǔn)醫(yī)療市場(chǎng)[4]。要實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療，其中關(guān)鍵步驟之一是獲取人類(lèi)疾病與正常隊(duì)列樣本。因此，生物樣本庫(kù)成為大科學(xué)基礎(chǔ)工程，將越來(lái)越受到社會(huì)各界的關(guān)注和支持。

1.2 經(jīng)濟(jì)方面 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)和精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的全面開(kāi)展，樣本及其相關(guān)的信息資源已經(jīng)成為參與生物高科技領(lǐng)域國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的重要資源。世界各國(guó)紛紛投入大量資金建立生物樣本庫(kù)。美國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域一直是領(lǐng)跑者，一些生物樣本庫(kù)是由聯(lián)邦資金資助的，如美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院；英國(guó)生物樣本庫(kù)最初的啟動(dòng)資金9 500萬(wàn)美元源于英國(guó)政府健康部的藥物研發(fā)機(jī)構(gòu)；歐洲生物樣本庫(kù)2003年至2006年由歐洲理事會(huì)提供資金，從2007年起加入歐洲FP6并獲得資金；盧森堡政府提供了2億美元用于盧森堡聯(lián)合生物樣本庫(kù)的擴(kuò)展；中國(guó)的上海張江生物銀行預(yù)計(jì)總投資3億～5億元人民幣，樣本儲(chǔ)存量達(dá)到5 000萬(wàn)。還有一些國(guó)家如法國(guó)、加拿大、日本、澳大利亞等，都投入了相當(dāng)可觀的資金用來(lái)建立國(guó)家級(jí)的和區(qū)域性的生物樣本庫(kù)[5]。

1.3 社會(huì)方面 生物樣本庫(kù)的重要作用日趨凸顯，各級(jí)政府高度重視，各醫(yī)院、大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)紛紛響應(yīng)，高度重視各自生物樣本庫(kù)的打造，繼而涌現(xiàn)出一批批優(yōu)秀的生物樣本庫(kù)[6]。以2001年1月—2018年12月發(fā)表樣本庫(kù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)論文為例，英文在PubMed數(shù)據(jù)庫(kù)以主題為“biobank or tissue bank”進(jìn)行檢索統(tǒng)計(jì)，中文在中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)以主題為“樣本庫(kù)/組織庫(kù)/標(biāo)本庫(kù)/生物銀行”進(jìn)行檢索統(tǒng)計(jì)，均表明樣本庫(kù)建設(shè)呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)。圖1，圖2。

圖1 在PubMed數(shù)據(jù)庫(kù)以主題為“biobank or tissue bank”進(jìn)行檢索的論文量

圖2 在中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)以主題為“樣本庫(kù)/組織庫(kù)/標(biāo)本庫(kù)/生物銀行”進(jìn)行檢索的論文量

2 運(yùn)營(yíng)可持續(xù)性

2.1 標(biāo)準(zhǔn)化 樣本庫(kù)建立初期，由于缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與專(zhuān)業(yè)管理人員，缺乏樣本采集與管理標(biāo)準(zhǔn)化流程，缺乏規(guī)范的樣本運(yùn)輸過(guò)程管理，缺乏有效的樣本質(zhì)控體系，缺乏樣本安全保障設(shè)施，缺乏樣本信息管理系統(tǒng)等，產(chǎn)生了不少“垃圾庫(kù)”、“死庫(kù)”。

隨著行業(yè)的不斷發(fā)展，樣本庫(kù)不再局限于數(shù)量的增長(zhǎng)，而是通過(guò)建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)明確樣本采集、處理、儲(chǔ)存流程，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行探索研究，確保樣本質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)樣本庫(kù)從“數(shù)量”到“質(zhì)量”的質(zhì)的飛躍[7]。國(guó)際上，陸續(xù)出現(xiàn)了美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院最佳實(shí)踐、國(guó)際生物與環(huán)境樣本庫(kù)協(xié)會(huì)最佳實(shí)踐、美國(guó)CAP-BAP Checklist、法國(guó)生物樣本庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)NF S96-900、加拿大組織庫(kù)協(xié)作網(wǎng)絡(luò)樣本庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)操作流程等指導(dǎo)生物樣本庫(kù)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。國(guó)內(nèi)，中國(guó)醫(yī)藥生物技術(shù)協(xié)會(huì)組織生物樣本庫(kù)分會(huì)以規(guī)范和推進(jìn)我國(guó)組織生物樣本庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)為目標(biāo)，秉承“珍惜樣本、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、充分應(yīng)用、維護(hù)產(chǎn)權(quán)”的16字宗旨，積極推進(jìn)官、產(chǎn)、學(xué)、研、資相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)生物資源在生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的充分利用[8]。全國(guó)生物樣本標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)制訂了一套完整的國(guó)家生物樣本標(biāo)準(zhǔn)體系，主要負(fù)責(zé)生物樣本的采集、處理、存儲(chǔ)、管理、分發(fā)、應(yīng)用所涉及的相關(guān)技術(shù)、方法和產(chǎn)品領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定修訂工作。國(guó)標(biāo)委在組織我國(guó)生物樣本相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作的同時(shí)，也將及時(shí)跟進(jìn)和參與國(guó)際生物樣本庫(kù)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)，推動(dòng)研制相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

生物樣本庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)化將產(chǎn)生一大批高質(zhì)量、高水準(zhǔn)的生物樣本，這是建設(shè)樣本庫(kù)的初衷，也是樣本庫(kù)得以可持續(xù)發(fā)展的根本保證。

2.2 智能化 樣本庫(kù)庫(kù)存樣本數(shù)量逐年增加，傳統(tǒng)的樣本庫(kù)存儲(chǔ)模式存在諸多問(wèn)題，例如，降低樣本的質(zhì)量，增加科研工作的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也會(huì)消耗過(guò)多的人力、物力等，這使得樣本庫(kù)的智能化應(yīng)運(yùn)而生，它能避免這些缺陷，提供更好的樣本質(zhì)量及使用體驗(yàn)。

智能化生物樣本庫(kù)具有樣本質(zhì)量得到充分保證、操作智能便捷、存儲(chǔ)集約高效、運(yùn)行成本大大節(jié)省等優(yōu)勢(shì)，最大限度地減少人為操作造成的差錯(cuò)，確保了樣本存儲(chǔ)過(guò)程的均一性，極大地促進(jìn)了我國(guó)樣本庫(kù)行業(yè)的科學(xué)管理和資源共享，可以說(shuō)是未來(lái)樣本庫(kù)建設(shè)的一個(gè)更佳選擇[9]。

目前，樣本庫(kù)的智能化依然處于起步階段，相對(duì)用得較多的是樣本前處理工作站、自動(dòng)化核酸提取設(shè)備和自動(dòng)化存儲(chǔ)系統(tǒng)等[10]。雖然自動(dòng)化設(shè)備的購(gòu)置費(fèi)用較高，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，智能化生物樣本庫(kù)的人力資源成本、運(yùn)行成本、維護(hù)成本和耗電成本總和將遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)生物樣本庫(kù)，這無(wú)疑是未來(lái)生物樣本庫(kù)硬件建設(shè)的趨勢(shì)。

2.3 認(rèn)可化 認(rèn)可是對(duì)合格評(píng)定機(jī)構(gòu)滿足所規(guī)定要求的一種證實(shí)，是體現(xiàn)一所實(shí)驗(yàn)室是否達(dá)標(biāo)的重要指標(biāo)。認(rèn)可具有促進(jìn)組織在規(guī)范、質(zhì)量保證和能力等方面的提高，有助于組織實(shí)現(xiàn)自我改進(jìn)和自我完善；提升在同行業(yè)中產(chǎn)品的可靠性，更好的建立品牌價(jià)值；增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，贏得政府部門(mén)、社會(huì)各界的信任；有機(jī)會(huì)參與國(guó)際間雙邊、多邊合作交流等意義。

2018年10月，國(guó)際實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可合作組織在新加坡召開(kāi)的第22屆全體大會(huì)上，正式將生物樣本庫(kù)能力評(píng)價(jià)活動(dòng)確立為一項(xiàng)新認(rèn)可制度，這標(biāo)志著生物樣本庫(kù)正式邁向認(rèn)證認(rèn)可新時(shí)代。

自2016年7月至今，中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)領(lǐng)導(dǎo)及領(lǐng)域?qū)＜蚁群?次召開(kāi)生物樣本庫(kù)國(guó)家認(rèn)可準(zhǔn)則研討會(huì)，開(kāi)展中國(guó)生物樣本庫(kù)認(rèn)可制度適宜性研究，已建立一套完善的生物樣本庫(kù)認(rèn)可準(zhǔn)則，這不僅對(duì)生物樣本庫(kù)的能力建設(shè)、質(zhì)量管理及政府監(jiān)管提供了堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)，也使我國(guó)生物樣本庫(kù)認(rèn)可制度走在國(guó)際前列[11]。

3 財(cái)務(wù)可持續(xù)性

3.1 成本 一些樣本庫(kù)有明確的成本管理體系，例如，英國(guó)生物樣本庫(kù)建立明確的預(yù)算和職權(quán)范圍，涵蓋樣本庫(kù)建設(shè)、樣品采集、儲(chǔ)存和加工的所有方面[12]。但大多數(shù)生物樣本庫(kù)的成本管理體系不太成熟，甚至無(wú)法追溯分析具體成本。

生物樣本庫(kù)的主要成本包括設(shè)施設(shè)備、樣本成本、運(yùn)行成本等3個(gè)方面。樣本庫(kù)應(yīng)將基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備視為其運(yùn)營(yíng)預(yù)算第一年的主要支出，在第二年及以后，購(gòu)買(mǎi)設(shè)備的費(fèi)用相對(duì)減少，員工工資、設(shè)備的維護(hù)和折舊等樣本庫(kù)日常運(yùn)行成本的比重將大大提升。樣本成本則貫穿樣本的采集、處理、注釋、儲(chǔ)存、分發(fā)、運(yùn)輸、銷(xiāo)毀和使用等全過(guò)程[13]。

在大量資金投入之后，應(yīng)制定合理的成本回收模式以增加持續(xù)運(yùn)營(yíng)的資源并減少對(duì)公共資金的依賴，但到目前為止，很少有文獻(xiàn)記錄成本回收模型，然而隨著金融不穩(wěn)定性增加以及可持續(xù)性發(fā)展的需求，未來(lái)將試圖闡明生物樣本庫(kù)“真正的”成本。

3.2 效益 生物樣本庫(kù)在很大程度上依賴于短期機(jī)構(gòu)支持、政府撥款和(或)課題經(jīng)費(fèi)資金的流入，專(zhuān)門(mén)的長(zhǎng)期資金往往無(wú)法獲得，但為了滿足對(duì)基礎(chǔ)和轉(zhuǎn)化研究日益增長(zhǎng)的需求，樣本庫(kù)通常需花數(shù)年時(shí)間累積、管理和存儲(chǔ)特定的生物樣本和相關(guān)數(shù)據(jù)，并且必須在未來(lái)幾十年內(nèi)保持可行性。這就給生物樣本庫(kù)行業(yè)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，樣本庫(kù)必須擁有自身造血機(jī)制與能力。

然而，生物樣本庫(kù)是非營(yíng)利導(dǎo)向，且從倫理法律角度樣本均不可進(jìn)行買(mǎi)賣(mài)。那如何自身造血？如何衡量一個(gè)生物樣本庫(kù)產(chǎn)生的效益？目前，樣本庫(kù)尚未有明確的收益模式，所以，我們需要建立一個(gè)令人信服的價(jià)值體系，讓政府、機(jī)構(gòu)、醫(yī)院、專(zhuān)家及投資者都明確樣本真正能產(chǎn)生的潛在的巨大價(jià)值。樣本產(chǎn)生的效益雖難以量化，但可以從由樣本產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)、專(zhuān)利、項(xiàng)目、論文、成果獎(jiǎng)、轉(zhuǎn)化、產(chǎn)品、應(yīng)用、社會(huì)價(jià)值等方面進(jìn)行參考[14]。另外，在樣本應(yīng)用時(shí)，提供機(jī)構(gòu)有權(quán)收取合理的有償使用費(fèi)用，用于補(bǔ)貼樣本庫(kù)的日常支出；在提供有償?shù)募夹g(shù)或顧問(wèn)服務(wù)、數(shù)據(jù)分析服務(wù)、樣本儲(chǔ)存服務(wù)時(shí)，樣本庫(kù)也可以收取一定費(fèi)用；除此之外，開(kāi)發(fā)樣本衍生產(chǎn)品或進(jìn)行轉(zhuǎn)化研究，也可以成為樣本庫(kù)的部分資金來(lái)源。

4 可持續(xù)發(fā)展模式

4.1 可持續(xù)發(fā)展現(xiàn)狀 目前，生物樣本庫(kù)的發(fā)展主要是得到混合公共資金的支持，據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，其中78%的樣本庫(kù)由政府、醫(yī)院、大學(xué)、機(jī)構(gòu)、企業(yè)等資助[12]。但也有越來(lái)越多的生物樣本庫(kù)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到自身造血的重要性。諾丁漢健康科學(xué)生物銀行投入了大量資源來(lái)確定其成本并制定商業(yè)計(jì)劃，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)始第三方存儲(chǔ)收費(fèi)服務(wù)，比如美國(guó)的Biostorage和中國(guó)的上海張江生物銀行等。

4.2 合適的經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)模式 與生物樣本庫(kù)組建相關(guān)的適當(dāng)?shù)纳虡I(yè)模式少有參考，但真正理解與之相關(guān)的經(jīng)濟(jì)和金融問(wèn)題對(duì)建立和維持一個(gè)樣本庫(kù)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。

4.2.1 理解市場(chǎng)的需求 密切關(guān)注市場(chǎng)導(dǎo)向，根據(jù)能夠闡明產(chǎn)業(yè)成本的意見(jiàn)，結(jié)合專(zhuān)家意見(jiàn)和行業(yè)內(nèi)的主要問(wèn)題和已總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，同時(shí)，努力收集能夠清楚表明市場(chǎng)需求的證據(jù)，讓樣本庫(kù)最大程度地滿足市場(chǎng)需求。

4.2.2 成本核算模型 生物樣本庫(kù)的全壽命周期成本分析覆蓋樣本庫(kù)所有的投資成本和運(yùn)營(yíng)成本，它可以用來(lái)評(píng)估擁有、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)生物樣本庫(kù)的成本?？梢愿玫貛椭覀儎澏ńM建生物樣本庫(kù)所需的可變成本和固定成本，并幫助我們獲得進(jìn)行成本回收計(jì)劃所需的相關(guān)數(shù)據(jù)[15]。

4.2.3 融資和成本收回 生物銀行經(jīng)濟(jì)模型工具調(diào)查顯示，樣本庫(kù)啟動(dòng)支出類(lèi)別分為4類(lèi)：初始設(shè)備采購(gòu)，空間規(guī)劃/建設(shè)，庫(kù)存管理和計(jì)算機(jī)等。第二年及以后的運(yùn)營(yíng)支出分為以下6類(lèi)：?jiǎn)T工工資，消耗品，供應(yīng)商和顧問(wèn)，額外的設(shè)備采購(gòu)，設(shè)備維護(hù)和更換等，雖然生物樣本庫(kù)不應(yīng)通過(guò)銷(xiāo)售樣本獲得經(jīng)濟(jì)收益，但允許從樣本數(shù)據(jù)或通過(guò)提供服務(wù)獲得收益[13]。

融資可以來(lái)源于項(xiàng)目資金、收取存取費(fèi)、樣本數(shù)據(jù)的挖掘與開(kāi)發(fā)、提供適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品或技術(shù)服務(wù)、收取會(huì)員資格或用戶費(fèi)用、收取分層的訪問(wèn)費(fèi)等方式。

5 小結(jié)

隨著樣本庫(kù)行業(yè)的不斷發(fā)展，僅僅只注重“數(shù)量”、“質(zhì)量”或“信息”的生物樣本庫(kù)將不再滿足我們的需求，以“可持續(xù)”為主的生物樣本庫(kù)才是必然的發(fā)展趨勢(shì)。

最終生物樣本庫(kù)的可持續(xù)性將體現(xiàn)在3個(gè)維度上，即社會(huì)可持續(xù)性、運(yùn)營(yíng)可持續(xù)性和財(cái)務(wù)可持續(xù)性。社會(huì)層面顯示為政策支持、經(jīng)濟(jì)穩(wěn)增、社會(huì)助推，整體有利于生物樣本庫(kù)行業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展；運(yùn)營(yíng)層面顯示為技術(shù)升級(jí)，樣本庫(kù)已經(jīng)從簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)向標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、認(rèn)可化一步步邁進(jìn)；財(cái)務(wù)層面顯示為基于成本回收的商業(yè)模式仍然是成千上萬(wàn)的生物樣本庫(kù)在全球范圍內(nèi)面臨的最常見(jiàn)的挑戰(zhàn)之一。

雖然，生物樣本庫(kù)尤其是在公共衛(wèi)生體制內(nèi)的生物樣本庫(kù)，很少關(guān)注開(kāi)支和潛在的收入，但其可持續(xù)運(yùn)營(yíng)是公共衛(wèi)生系統(tǒng)的隱性成本，理應(yīng)被充分重視，但目前樣本庫(kù)的成本和效益數(shù)據(jù)有限，缺少熟知基本原則知識(shí)，起草和實(shí)施有用及有戰(zhàn)略性的生物樣本庫(kù)商業(yè)計(jì)劃已迫在眉睫[16]。