陳思靜,吳茂鋒,李佩娟
(廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第六醫(yī)院 清遠(yuǎn)市人民醫(yī)院,廣東清遠(yuǎn) 511518)
隨著轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的興起和快速發(fā)展以及醫(yī)療大數(shù)據(jù)時(shí)代的進(jìn)步,生物樣本資源的重要性已得到廣泛重視,國內(nèi)外生物樣本庫蓬勃發(fā)展,數(shù)量和質(zhì)量都有了很大的提高,目前已逐漸向標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、特色化、信息化及智能化方向發(fā)展。生物樣本庫涵蓋了生物樣本、生物學(xué)信息和相關(guān)臨床信息,是生命科學(xué)研究和生物醫(yī)藥研發(fā)的關(guān)鍵源頭,是科研成果產(chǎn)業(yè)化、疾病預(yù)防及個(gè)性化治療等的重要保證,對于基礎(chǔ)研究和臨床診療具有舉足輕重的意義。
生物樣本庫又稱生物銀行(Biobank)或樣本資源庫,是指標(biāo)準(zhǔn)化收集、處理、儲存和應(yīng)用健康和疾病生物體的生物大分子、細(xì)胞、體液、組織和器官等樣本,以及與這些生物樣本相關(guān)的臨床、病理、治療、隨訪、知情同意等資料及其質(zhì)量控制、信息管理與應(yīng)用系統(tǒng),是融合生物樣本實(shí)體、生物信息以及樣本表型數(shù)據(jù)和樣本研究信息的綜合資源庫[1]。
根據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)不同,生物樣本庫可分為多種類型:根據(jù)單位或部門,可分為政府型、大學(xué)型、醫(yī)院型、項(xiàng)目型及專家型生物樣本庫;根據(jù)規(guī)模大小,可分為小型、中型、大型和超大型生物樣本庫;根據(jù)樣本與信息,可分為虛擬和實(shí)體生物樣本庫[2]。
生物樣本庫在疾病基礎(chǔ)與臨床研究、新藥研發(fā)、藥物基因組學(xué)等方面都有重要的建設(shè)意義。目前,國際上的生物樣本庫不斷向大型化、自動化、智能化及信息化方向發(fā)展,但目前國際上尚未出臺統(tǒng)一的生物樣本庫標(biāo)準(zhǔn),法律與倫理、質(zhì)量管理和控制、信息系統(tǒng)、共享機(jī)制和技術(shù)服務(wù)平臺建設(shè)等都有待完善和提高。
國際上一些較有代表性的大規(guī)模生物樣本庫有:英國生物樣本庫(UK Biobank)、丹麥國家生物樣本庫(Danish National Biobank)、美國國家癌癥研究所(National Cancer Institute,NCI)牽頭建立的人類組織協(xié)作網(wǎng)絡(luò)(Cooperation Human Tissue Network,CHTN)、泛歐洲生物樣本庫與生物分子資源研究中心 -歐洲研究中心聯(lián)盟(Biobanking and BioMolecular Resources Research Infrastructure-European Research Infrastructure Consortium,BBMRI-ERIC)[3]。
當(dāng)下,國際上的生物樣本庫的特征表現(xiàn)在:逐漸向大規(guī)模發(fā)展,生物樣本資源共享機(jī)制越來越被重視和正逐漸完善,著重國家級的生物樣本庫的建設(shè)以及國家級生物樣本庫進(jìn)行大型的學(xué)術(shù)研究[4]。
我國人口和種族多,充裕的樣本資源是建設(shè)生物樣本庫的基礎(chǔ),這巨大的自身優(yōu)勢促進(jìn)了我國生物樣本庫的發(fā)展。與歐美相比,我國的生物樣本庫發(fā)展開始時(shí)間也不遲。1994年,中華民族永生細(xì)胞庫建立,之后我國陸續(xù)出現(xiàn)了規(guī)模不一的樣本庫,如專家?guī)臁⒖剖規(guī)?、學(xué)科群庫、重大項(xiàng)目庫、區(qū)域庫和醫(yī)院庫等,其中較有代表性的樣本庫有復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院的肝癌庫、上海交通大學(xué)附屬瑞金醫(yī)院與上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院的糖尿病庫、西京消化病醫(yī)院消化疾病樣本庫、北京生物銀行和上海張江生物銀行等[5]。
在相關(guān)政府和機(jī)構(gòu)的大力支持下,國內(nèi)生物樣本庫已經(jīng)有了很大的發(fā)展,但仍有不少問題產(chǎn)生,包括小型化、缺乏有效監(jiān)管和統(tǒng)籌安排、資源難以共享、樣本利用率低、公共關(guān)系建設(shè)不完善、缺乏統(tǒng)一的建設(shè)和運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)及可持續(xù)發(fā)展機(jī)制有待探索等,要借鑒國際上的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合我國國情去實(shí)現(xiàn)生物樣本庫規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,從而保證質(zhì)量和安全管理體系,我國還有相當(dāng)長的路要走,仍需各界專業(yè)人士的共同努力。
標(biāo)準(zhǔn)化是生物樣本研究的前提,以標(biāo)準(zhǔn)化的方式進(jìn)行標(biāo)本采集、處理、轉(zhuǎn)運(yùn)、出入庫及管理,是提高樣本質(zhì)量的保證,對提升樣本庫管理水平具有重大意義,標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作任務(wù)艱巨而有深刻意義。
國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(International Organization for Standardization,ISO)是當(dāng)前世界上影響最大的標(biāo)準(zhǔn)化專業(yè)機(jī)構(gòu),國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(Standardization Administration of the People's Republic of China,SAC) 是我國對口ISO的機(jī)構(gòu)。ISO有不同的分支,稱作技術(shù)委員會(Technical Committees,TC),不同的委員會負(fù)責(zé)不同范疇的工作,其中“生物技術(shù)”標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(ISO/TC276)負(fù)責(zé)樣本庫的標(biāo)準(zhǔn)化工作,我國對口該技術(shù)委員會的是SAC/TC559,成立于2015年6月10日[6],主要負(fù)責(zé)樣本的收集、處理、保存、出入庫等方法技術(shù)和國家標(biāo)準(zhǔn)的制定和修訂。由美國、德國、日本和中國等23個(gè)國家共同努力,制定了生物樣本庫的標(biāo)準(zhǔn)化文件草案——ISO/FDIS 20387H1,現(xiàn)已準(zhǔn)備出臺[7]。
通過做好標(biāo)準(zhǔn)體系的頂層設(shè)計(jì),讓生物樣本庫更好地建設(shè)和發(fā)展,推動其在生命科學(xué)、生物醫(yī)藥、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)期,為醫(yī)藥學(xué)研究和人類健康作出貢獻(xiàn)。
生物樣本庫建設(shè)內(nèi)容包括實(shí)體庫、信息庫和資源信息共享平臺。其中信息庫是指臨床資料存儲庫,包括樣本的基本信息、病理信息、診療信息和存儲信息等內(nèi)容,通過對信息進(jìn)行符號化、標(biāo)識和定義,用于支持科學(xué)研究及其相關(guān)數(shù)據(jù)分析。真正展現(xiàn)樣本庫價(jià)值的是內(nèi)涵的信息,大數(shù)據(jù)時(shí)代,研究者更關(guān)注樣本的生物信息數(shù)據(jù)與疾病臨床信息的相關(guān)性,通過大樣本的關(guān)聯(lián)分析,來預(yù)測疾病的發(fā)生、發(fā)展與轉(zhuǎn)歸。實(shí)現(xiàn)樣本庫的質(zhì)量管理、信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化與標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)共享將是大數(shù)據(jù)時(shí)代樣本庫建設(shè)的三項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)。
當(dāng)前,加強(qiáng)樣本庫全面信息化管理十分必要,必須搭配生物樣本庫信息系統(tǒng),它能準(zhǔn)確無誤地追蹤到每一份樣本的采集、處理、接收、出入庫和銷毀等信息,其構(gòu)建應(yīng)覆蓋樣本庫的運(yùn)作、管理和服務(wù)全流程,形成一體化整合數(shù)據(jù)庫和公共門戶網(wǎng)站,實(shí)現(xiàn)資源的科學(xué)化管理和共享應(yīng)用。信息化管理有一套完整的工作流程,包括:樣本采集和管理流程的設(shè)計(jì)、樣本簽收、樣本全流程管理和可溯性追蹤、志愿者樣本捐獻(xiàn)流程、樣本質(zhì)量控制、樣本出入庫和樣本的共享和應(yīng)用等[8]。
高質(zhì)量的樣本是樣本庫建設(shè)和發(fā)展的靈魂,生物樣本庫的信息化建設(shè)是實(shí)現(xiàn)樣本價(jià)值最大化的基礎(chǔ),信息決定樣本的生物特性及其應(yīng)用的廣度和深度,建設(shè)生物樣本庫的最終目的是將樣本最大化地轉(zhuǎn)化為信息,生物樣本庫信息化任重而道遠(yuǎn),仍需相關(guān)技術(shù)人員的不懈努力。
生物樣本庫可以為基礎(chǔ)和臨床醫(yī)學(xué)研究提供科學(xué)完整的樣本基本信息及其關(guān)聯(lián)信息,“只存不用”是毫無意義的,一定要實(shí)現(xiàn)樣本資源的應(yīng)用和共享,否則只會發(fā)展成“私庫”或“垃圾庫”。擁有最大基數(shù)的中國生物樣本庫貴在整合、難在整合、贏在整合,合作與共享應(yīng)用是硬道理。目前,我國生物樣本庫仍是分散、獨(dú)立、無序的狀態(tài),各單位一直傾向于單兵作戰(zhàn)為主流。國內(nèi)不少樣本庫專家都曾提出我國生物樣本資源共享應(yīng)用程度不高的現(xiàn)狀,建設(shè)可持續(xù)發(fā)展、研究價(jià)值最大化的生物樣本庫,將成為工作的重中之重。
我國公共機(jī)構(gòu)醫(yī)學(xué)研究生物樣本庫應(yīng)用和共享方面存在的問題主要是:(1)樣本類型較少,未達(dá)到應(yīng)用需求;(2)“私庫”比較泛濫,難以共享;(3)樣本質(zhì)量未得到保證,科學(xué)研究有困難;(4)樣本信息公開力度不夠,共享信息平臺待完善;(5)樣本基本信息及其關(guān)聯(lián)信息未完善;(6)存在隱私權(quán)、“生物剽竊”等倫理問題和法律問題。
針對以上問題,提出幾點(diǎn)建議:(1)做好頂層設(shè)計(jì),建立和完善生物樣本庫應(yīng)用和共享的信息平臺;(2)推動國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范的制定,對樣本庫進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的建立和管理;(3)完善生物樣本庫信息管理系統(tǒng);(4)出臺相關(guān)政策或制度,真正實(shí)現(xiàn)合作共贏、多方應(yīng)用和共享[9]。
我國《“十三五”生物技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》提出提升生物技術(shù)原創(chuàng)性水平、打造生物技術(shù)創(chuàng)新平臺、強(qiáng)化生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化三大指標(biāo)體系,其中工作內(nèi)容有:構(gòu)建國家大型健康隊(duì)列和特定疾病隊(duì)列、建立生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)共享平臺、建立和完善我國生物資源管理和質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)體系、建立生物資源材料的交換、備份和共享機(jī)制等,這些舉措將會提升我國生物醫(yī)藥領(lǐng)域核心競爭力,同時(shí)給我國樣本庫的規(guī)劃、建設(shè)和共享應(yīng)用帶來巨大的發(fā)展機(jī)遇[10]。
為了更好地提高醫(yī)藥學(xué)的研究水平,實(shí)現(xiàn)多方合作和共贏,國內(nèi)已有部分區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了生物樣本資源的應(yīng)用和共享,例如北京的“重大疾病臨床數(shù)據(jù)和樣本資源庫”、深圳華大基因發(fā)起的“國家基因庫聯(lián)盟”、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院上海生物樣本資源合作研究中心等,另一方面,虛擬生物樣本庫這一概念也被提出,它指的是綜合應(yīng)用多方資源,構(gòu)建生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)平臺,設(shè)有完備的管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)各樣本庫與專家之間的信息交流和共享合作[11]。
我國是人口大國,擁有豐富的各類樣本資源和生物信息資源,將這些寶貴資源應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域,能為中國的醫(yī)藥事業(yè)作出巨大的貢獻(xiàn),成為建設(shè)健康中國的有力支撐。分子腫瘤學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任詹啟敏院士曾指出:“誰擁有資源,誰就擁有發(fā)展的主動權(quán),誰就擁有未來”,如何充分利用這些資源,來彌補(bǔ)和西方發(fā)達(dá)國家在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的差距,如何建設(shè)規(guī)?;?biāo)準(zhǔn)化、集約化、共享化的生物樣本庫,走上中國特色的生物樣本庫價(jià)值化之路,是我國生物樣本庫建設(shè)總體戰(zhàn)略設(shè)計(jì)的主題,希望通過越來越多的中堅(jiān)力量和年輕人的加入,使中國生物樣本庫的發(fā)展走上標(biāo)準(zhǔn)化、信息化和規(guī)范化的正軌。