“生物銀行”帶來生命新希望

蘇楓

“生物銀行”是最重要的技術(shù)平臺與醫(yī)學(xué)研究的起點(diǎn)，未來將在醫(yī)學(xué)診斷的擴(kuò)展及中國健康事業(yè)中作出卓越貢獻(xiàn)。

如今，中國的生物技術(shù)與醫(yī)藥行業(yè)正處于騰飛前的拐點(diǎn)——大學(xué)體系帶動基礎(chǔ)科研；有關(guān)部門正在持續(xù)不斷地提供經(jīng)濟(jì)支持；監(jiān)管政策積極改革，與全球接軌；商業(yè)精英充滿活力，放眼全球。

生物芯片上海國家工程研究中心主任郜恒駿在接受《小康》雜志、中國小康網(wǎng)記者采訪時表示，中心成立20年來，開創(chuàng)并致力于國家生物樣本庫標(biāo)準(zhǔn)化與新型臨床研究CBDTM模式，一切工作始終圍繞“以患者為中心（C）”，信奉并堅(jiān)持聚焦生物樣本庫（生物銀行B）、學(xué)科建設(shè)（D）、轉(zhuǎn)化研究（T）與個性化精準(zhǔn)診療（M）。其中，用好我國的生物銀行資源、為生物醫(yī)藥創(chuàng)新貢獻(xiàn)力量成為重要抓手。

打造國際一流的CBDTM基地

中國一共有兩家生物芯片國家工程研究中心，分別在上海與北京。生物芯片上海國家工程研究中心是國家發(fā)改委總投資2.9億打造的我國組學(xué)、高通量生物芯片與分子醫(yī)學(xué)領(lǐng)域代表單位。根據(jù)國家發(fā)改委企業(yè)化運(yùn)作國家中心精神，專業(yè)運(yùn)作單位上海芯超生物科技有限公司于同年應(yīng)運(yùn)而生。陳竺、楊勝利院士等為中心創(chuàng)始人，分別擔(dān)任首席科學(xué)家與專家委員會主任，16位兩院院士組成中心專家委員會，指導(dǎo)中心芯超的發(fā)展方向。這里開創(chuàng)了國家生物樣本庫標(biāo)準(zhǔn)化與新型臨床研究CBDTM模式。

據(jù)悉，這一模式由郜恒駿倡導(dǎo)，后在各大醫(yī)院積極倡導(dǎo)、推進(jìn)并合作實(shí)施。目前已構(gòu)建了國家標(biāo)準(zhǔn)的臨床生物樣本資源中心、分子醫(yī)學(xué)研究與大數(shù)據(jù)中心、轉(zhuǎn)化研究中心與精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)中心，搭建了從“樣品”到“產(chǎn)品”應(yīng)用的快速轉(zhuǎn)化的完整平臺與通道。

郜恒駿不僅是上海中心的總負(fù)責(zé)人，同時還是上海分子醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究中心主任、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一人民醫(yī)院臨床研究院執(zhí)行院長，獲得過國家發(fā)改委國家工程研究中心建設(shè)先進(jìn)工作者、中國生物樣本庫杰出貢獻(xiàn)獎、談家楨生命科學(xué)獎、上海市優(yōu)秀學(xué)科帶頭人、上海市領(lǐng)軍人才等榮譽(yù)。他向《小康》雜志、中國小康網(wǎng)具體介紹了何為“CBDTM模式”。

C即Center，“以患者為中心”。以臨床患者為中心，臨床需求為導(dǎo)向。

B 即Biobank，“生物銀行”。中心牽頭制定了我國生物樣本庫第一個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、國際ISO標(biāo)準(zhǔn)（共同召集人單位）并牽頭推進(jìn)了國家認(rèn)可準(zhǔn)則制定與發(fā)布（得到國際互認(rèn)），國際領(lǐng)先，堪稱行業(yè)領(lǐng)跑者；建立了高標(biāo)準(zhǔn)40萬份（早期）腫瘤樣本庫、2萬例幽門螺桿菌耐藥菌株庫、10多種常見腫瘤類器官活庫、30多萬份干細(xì)胞免疫細(xì)胞庫，開展干細(xì)胞治療研究并進(jìn)軍細(xì)胞健康產(chǎn)業(yè)；打造了5000㎡國際一流水準(zhǔn)、全自動化智能化機(jī)器人設(shè)備控制、高度安全、信息化與數(shù)據(jù)化的上?？苿?chuàng)中心重大基礎(chǔ)工程實(shí)施——上海張江生物銀行，儲存能力達(dá)1500份，獲得科技部人遺行政許可、上海市人大立法與國家衛(wèi)健委、國家CNAS的認(rèn)可。

D即Discipline construction，“學(xué)科建設(shè)”。中心創(chuàng)立我國腫瘤組織芯片國際品牌，自主開發(fā)1500種腫瘤組織芯片、cDNA組織芯片、細(xì)胞芯片；建立了組學(xué)、高通量生物芯片、單細(xì)胞測序空間轉(zhuǎn)錄組、大數(shù)據(jù)中心、生物信息、類器官、分子病理九色熒光等10大技術(shù)與服務(wù)平臺，并開展系統(tǒng)生物學(xué)整體服務(wù)解決方案，充分發(fā)揮了國家中心公共平臺的功能；目前為止，全國大學(xué)、研究院所、醫(yī)院利用該平臺創(chuàng)作的研究文章發(fā)表在諸多國際著名期刊，影響因子逾5萬分。

T即Transformation Research，“轉(zhuǎn)化研究”。打造了12000㎡公共轉(zhuǎn)化研究中心與（分子診斷醫(yī)療器械委托研發(fā)與生產(chǎn)）CDMO基地，走通從“樣品”到“數(shù)據(jù)”到“產(chǎn)品”再到“商品”的快速轉(zhuǎn)化研究通道，過去5年獲得國家藥監(jiān)局三、二類醫(yī)療器械證9個，特別創(chuàng)新1個，應(yīng)急審批2個，歐盟CE8項(xiàng)。

M即Precision Medicine，“精準(zhǔn)醫(yī)療”。近五年打造了極具特色的“中國幽門螺桿菌分子醫(yī)學(xué)中心”及全國20個分中心，極大地推進(jìn)了幽門螺桿菌首診個性化診療，也成為全國難治性幽門螺桿菌檢測中心。2021年成功轉(zhuǎn)化幽門螺桿菌克拉霉素23S耐藥基因型檢測試劑盒，獲得國家藥監(jiān)局創(chuàng)新三類醫(yī)療器械特別審批上市，為國內(nèi)首創(chuàng)、國際領(lǐng)先。為最新國家幽門螺桿菌共識及國際胃腸病學(xué)組織（WGO）幽門螺桿菌全球指南所推薦。

“科研利息”助力精準(zhǔn)醫(yī)療

在上海浦東的李冰路上，有一家特殊的生物銀行———里面存的是人的組織、細(xì)胞、血液及腸道微生物菌群等。作為張江科學(xué)城首批開建的重要基礎(chǔ)設(shè)施工程，上海張江生物銀行已擁有千萬份生物樣本存儲能力，是目前中國惟一的大型生物銀行。

走進(jìn)生物銀行，一排排保險柜樣式的橘紅色抽屜分外顯眼，每只抽屜里存儲著126張郵票大小的石蠟切片，每張“郵票”上約有幾十到幾百個紅點(diǎn)，這是被病理專家圈出來的一個個腫瘤樣本。

每天都有來自全國各地的生物樣本經(jīng)處理后存入這家銀行，也不斷有樣本被取出，用于臨床研究。存取之間，生物銀行扮演著研發(fā)助推器的角色———樣本是整個生物醫(yī)藥研究的基石與關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

穿著白大褂的工作人員正在將原始樣本挑出來，并“印”到“郵票”上。他們先將切片放在石蠟上，然后在顯微鏡下用特制針管朝專家圈定的地方一戳，病變組織細(xì)胞就被采集下來了。將幾百個直徑小于1毫米、薄至4微米的樣本擺放在另一塊郵票大小的玻璃上，經(jīng)染色處理，一塊組織細(xì)胞芯片就做好了。

郜恒駿告訴《小康》雜志、中國小康網(wǎng)，“通過專業(yè)數(shù)字化病理系統(tǒng)的掃描錄入，細(xì)胞形狀、結(jié)構(gòu)、大小、來源，乃至患者家族史、生活習(xí)慣、臨床資料等樣本信息被一一記錄下來，再經(jīng)過自動化分析，產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)。從在顯微鏡下觀察標(biāo)本，到在電腦上快速讀取圖像和數(shù)據(jù)，生物醫(yī)藥研發(fā)提速上百倍。”

生物銀行安放著可保持-80℃的巨型冰柜，血清、血漿、血細(xì)胞和DNA核酸等樣品大多存儲于此。在低溫中處于“冬眠”狀態(tài)的樣品一旦被“喚醒”，將在實(shí)驗(yàn)室中被物盡其用。

盡管張江生物銀行已具備千萬份樣本存儲能力，流程、管理完全與國際一流生物銀行接軌，但比起建一座生物銀行，郜恒駿現(xiàn)在考慮更多的是如何用好我國生物銀行資源，為生物醫(yī)藥創(chuàng)新作貢獻(xiàn)。

于是，生物銀行在生物樣本庫基礎(chǔ)上，還設(shè)立了高通量基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白組學(xué)等一站式研究平臺。存儲的生物樣本已產(chǎn)出一大筆“科研利息”———促進(jìn)了16個研發(fā)成果快速轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，其中四款已拿到國家食品藥品監(jiān)管總局核發(fā)的醫(yī)療器械證書。比如，肝癌早篩早診家庭自測試劑盒“愛福陪”，就是從眾多肝癌生物樣本中“攢”出來的“利息”。

郜恒駿說，張江生物銀行存儲著各類腫瘤樣本，研究者只需將含有某種靶點(diǎn)的藥物批量注入樣本芯片，就能確定腫瘤細(xì)胞對此是否敏感，從而確定藥物是否有效。許多世界頂尖生物醫(yī)藥公司都會通過這一方法篩選研制新藥。

“未來，我們要在保證數(shù)量的基礎(chǔ)上把重大專病特色做出來，再建三到五個特色樣本庫，如幽門螺桿菌耐藥菌株、腸道微生物、早期腫瘤樣本庫等?！臂泸E說，上海擁有極其豐富的生物樣本資源，若能把分散在各家醫(yī)院的優(yōu)勢臨床學(xué)科樣本集中存儲起來，為全國乃至世界（國際合作）科研提供樣本，“利息”就會越滾越多，讓更多生物醫(yī)藥研發(fā)成果惠及普通百姓。

據(jù)悉，上海張江生物銀行總投資近1億元，是獲得國家人類遺傳資源行政許可的國內(nèi)先進(jìn)第三方生物樣本存儲機(jī)構(gòu)，于2016年8月獲批，由上海張江管委會政府立項(xiàng)，生物芯片上海國家工程研究中心—上海芯超生物科技有限公司牽頭承擔(dān)，是國內(nèi)較大的生物銀行之一。其建立的“重大疾病生物樣本資源中心”與“生物樣本虛擬信息中心”，是上海市政府構(gòu)建的集約化第三方存儲中心，是生物樣本庫新模式。

2017年10月，張江生物銀行一期工程啟動，2019年獲得科技部人類遺傳資源管理辦公室的行政許可，成為支撐藥物研發(fā)、臨床診療技術(shù)研發(fā)、健康研究與產(chǎn)業(yè)化的重要平臺。

2021年，二期啟用后，張江生物銀行具備了1000萬份生物樣本存儲能力，實(shí)現(xiàn)生物樣本庫全自動、智能化、專業(yè)化的安全管理。二期樣本存儲中心、細(xì)胞中心和運(yùn)營中心總面積超2500平方米，設(shè)計存儲能力超1500萬份樣本，在一期的基礎(chǔ)上，儲存與服務(wù)能力有巨大提升。

目前，三期工程在建，已經(jīng)獲批在建的8號大樓將成為張江生物銀行（三期工程，預(yù)計總投資3億～5億，儲存量達(dá)到5000萬）的主樓。生物芯片上海國家工程研究中心將成為我國生物樣本資源庫聯(lián)盟、網(wǎng)絡(luò)與信息中心之一，促進(jìn)生物樣本交流與合作研究。

未來3至5年，國內(nèi)將建成數(shù)十家上海張江生物銀行分行?，F(xiàn)在如日照分行、重慶分行等，都已正式進(jìn)入運(yùn)營階段。

今年3月16日，上海張江生物銀行還與重慶渝中區(qū)正式牽手，以“立足渝中·輻射西南”為目標(biāo)，在重慶落地上海張江生物銀行及干細(xì)胞與免疫細(xì)胞相關(guān)業(yè)務(wù)的服務(wù)工作。這意味著，今后重慶市民也能享受到生物樣本的儲存服務(wù)，為初生的寶寶儲存臍帶血、臍帶、胎盤，為小朋友儲存乳牙等。提取里面的干細(xì)胞儲存在生物銀行，就是為全家人備份健康，在生命最重要的關(guān)頭享受干細(xì)胞帶來的福利。

中國工程院院士、生物芯片上海國家工程研究中心專家委員會主任楊勝利認(rèn)為：“‘生物銀行作為最重要的技術(shù)平臺與醫(yī)學(xué)研究的起點(diǎn)是非常重要的存在，今后在醫(yī)學(xué)診斷的擴(kuò)展及中國健康事業(yè)中能作出更大貢獻(xiàn)?！?/p>

同時，生物銀行是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一。精準(zhǔn)醫(yī)療是通過基因組、蛋白質(zhì)組等組學(xué)技術(shù)和醫(yī)學(xué)前沿技術(shù)，精確尋找疾病原因和治療靶點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)疾病和特定患者個性化治療為目的。近年來，人才涌入和金融加持掀起精準(zhǔn)醫(yī)療商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化的熱潮，但產(chǎn)品轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程依然緩慢。如何釋放商業(yè)價值、將潛力轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)成果，是當(dāng)前行業(yè)發(fā)展亟待探討的話題。

楊勝利表示，隨著大數(shù)據(jù)分析、人工智能等新一代信息技術(shù)的興起，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)可以向數(shù)字醫(yī)學(xué)發(fā)展?！拔覀円ㄟ^組學(xué)平臺，研究基因、環(huán)境、表型三類大數(shù)據(jù)，最終建立‘?dāng)?shù)字人模型?！彼f，“目前，我們已基本完成解剖學(xué)‘?dāng)?shù)字人模型，未來還需創(chuàng)造生理學(xué)、組學(xué)、類腦等領(lǐng)域的‘?dāng)?shù)字人，為精準(zhǔn)治療提供更精確的數(shù)字化地圖?！?/p>