劉艷紅，胡月，張倩倩，趙宇，高玒，葛美玲，丁杰，葉慶

生物樣本庫項目管理流程的規(guī)范化

劉艷紅，胡月，張倩倩，趙宇，高玒，葛美玲，丁杰，葉慶

人類即將邁入精準醫(yī)學時代，對個性化治療藥物及靶標的研究驗證離不開高質量臨床樣本的支持。生物樣本庫（biobank），是遵循國際標準及行業(yè)規(guī)范、對臨床生物樣本及信息進行專業(yè)化的采集、處理、存儲、管理及應用的醫(yī)學科研平臺，能夠為精準醫(yī)學提供理想的研究材料[1-2]。建設標準化、高質量的生物樣本庫，有利于整合寶貴的臨床樣本及信息資源，對促進重大疾病基礎與臨床研究、診療方法研發(fā)、藥物研發(fā)、健康研究及產業(yè)轉化有重要意義[3]。

在我國的生物樣本庫建設領域，經過數(shù)十年的發(fā)展，已經從單病種、單科室、單項目驅動的“作坊式”小型庫，向統(tǒng)籌各方資源標準化、規(guī)?；?、共享化的“平臺型”的綜合性大型庫發(fā)展。綜合性醫(yī)院面向全院層面建設的生物樣本庫，在以專業(yè)標準執(zhí)行樣本處理和存儲功能的基礎上，還作為醫(yī)院科研服務的平臺，兼具有對涉及人的樣本進行科學研究，執(zhí)行倫理管控、對臨床采樣提出專業(yè)化的意見，對樣本的采集、處理、出入庫執(zhí)行全流程服務，對各協(xié)作單位之間進行權益協(xié)調、對樣本及數(shù)據共享進行監(jiān)督及推進等多項綜合性職能[4]。

為了高效地利用各方資源，管理好樣本庫相關的科研項目，為醫(yī)學研究提供高質量的生物樣本，提高臨床生物樣本資源使用的合理、合法性，需要建立一套完善的生物樣本庫相關科研項目管理流程。南京鼓樓醫(yī)院生物樣本庫是南京市多中心樣本庫的示范庫，自 2012年建庫以來，就定位為面向全院的科研服務平臺，經過幾年的建設和改進，形成了一套樣本庫相關科研項目管理的流程。未來希望通過完善面向多中心樣本庫直至全社會的樣本和信息資源共享機制，為更多的科研工作提供高質量的樣本和信息資源。

1 組織架構

1.1 生物樣本庫管理機構

生物樣本庫隸屬于醫(yī)院科技處、病理科?？萍继巺f(xié)調院內各職能部門及臨床科室、為樣本庫的流程建設提供支持。生物樣本庫全職工作人員歸屬病理科管理，病理科承擔對樣本庫的人員日常管理及培訓工作，并對生物樣本庫工作提供技術指導。

1.2 生物樣本庫倫理委員會

生物樣本庫倫理委員會成員為醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會的部分成員，主任委員 1 人，副主任委員 1 人，委員 9 人，秘書 1 人。按照倫理委員會設置的要求由不同專業(yè)的臨床醫(yī)生、檢驗、病理、統(tǒng)計、倫理學等專業(yè)人員構成。主要任務是對生物樣本庫的樣本采集和使用活動進行道德、倫理和患者保護等方面的審查。

1.3 生物樣本庫學術委員會

生物樣本庫學術委員會任命主任委員 1 人，副主任委員 3 人，委員 14 人，秘書 1 人，共 19 人，由來自臨床、科研不同領域的專家組成。與樣本庫項目管理相關的職責為：對樣本采集、使用的合理性及科學性進行評價和審查。

1.4 生物樣本庫執(zhí)行辦公室

生物樣本庫執(zhí)行辦公室為生物樣本庫事務直接執(zhí)行機構，設樣本庫主任 1 人，專業(yè)技術工作人員 6 人，其中項目管理組 1 人，組織樣本處理組 1 人，液體樣本處理組1 人，信息管理組 1 人，質量控制組 1 人，場地設備組1 人。負責樣本庫日常工作包括院內常規(guī)樣本采集以及項目為導向的合作樣本采集、處理、保存、出入庫、樣本質控及數(shù)據綜合管理工作。

2 管理流程

本院樣本庫的樣本采集活動包括以下兩大類：

⑴常規(guī)樣本采集：非選擇性地連續(xù)收集某類疾病的某類樣本，以支持今后對該疾病進行系統(tǒng)性的研究。我院對外科手術切除下來的常規(guī)病理檢測后剩余的組織樣本進行了常規(guī)樣本的采集，以支持我院多個科研項目的需求。采集所得樣本存入醫(yī)院公共庫，面向全院科研項目組開放共享。

⑵以項目為導向的樣本采集：已有明確的研究目的和內容，根據該項目的研究設計，只收集用于該項目的研究樣本。通過研究者與樣本庫合作，采集和使用針對特定研究設計所需要的臨床樣本與信息，具有較好的針對性，能夠很好地符合研究的要求。

結合樣本庫行業(yè)的最佳實踐[5]及本單位的實際情況，樣本庫項目的管理流程如下：

2.1 提交樣本和（或）臨床信息采集或使用申請

項目負責人向樣本庫提交樣本采集或使用申請，提供項目研究內容及樣本需求。由樣本庫項目管理組對該項目進行預審：對于樣本的采集申請，樣本庫管理組確定樣本庫現(xiàn)階段是否有能力落實項目要求的樣本及信息采集方案；對于樣本的使用申請，樣本庫管理組確定樣本庫現(xiàn)存樣本的數(shù)量、類型是否滿足項目需求。

2.2 倫理審查

倫理審查包括樣本和（或）臨床信息采集和使用方面的倫理審查。對于常規(guī)樣本采集，樣本庫在制定常規(guī)采集方案時就已經報倫理委員會審查并通過，并定期復審。所以使用通過常規(guī)樣本采集所得樣本和（或）臨床信息，該項目只需要樣本使用時提交樣本和（或）臨床信息使用方面的倫理審查。對于項目為導向的樣本采集，在樣本采集前就需要提交包括樣本和（或）臨床信息采集以及樣本和（或）臨床信息使用方面的倫理審查。獲得倫理審查批件后才能進行樣本的采集和（或）使用。

2.3 學術審查

項目相關的樣本及信息采集和使用計劃還需要經樣本庫學術委員會審查才能批準實施。學術審查通過生物樣本庫信息系統(tǒng)在網上進行。研究者在生物樣本庫信息系統(tǒng)中錄入項目相關信息（包括項目研究內容、實驗設計及樣本信息采集計劃和數(shù)目），該系統(tǒng)保存相關信息生成項目編號，并向樣本庫學術委員會的所有成員發(fā)送郵件，提醒有新的項目需要審查，無需召開會議，委員上網登錄系統(tǒng)即可對項目進行審查。當超過 2/3 的委員同意，則該項目通過審查進入樣本的采集或使用步驟。

2.4 確定詳細的項目實施規(guī)程

以項目為導向的樣本采集，樣本庫項目管理員與申請人溝通、協(xié)商、確認樣本采集、入庫、管理、出庫和轉移各個環(huán)節(jié)的內容，包括：項目實施過程中樣本庫工作人員對研究項目內容的保密協(xié)議簽署；項目研究內容，對樣本的要求，捐獻者入排標準、捐獻者知情同意書簽署；樣本采集計劃、樣本采集、運送、接收、合格標準，讓步標準，處理流程、實體樣本入庫、樣本存儲條件、樣本信息的采集和入庫管理；樣本質控計劃、實體樣本的出庫、樣本信息的出庫、樣本轉移到研究場所的方式等步驟的具體職責分工（具體到負責人和執(zhí)行人）及執(zhí)行標準。將討論結果擬定為《項目合作協(xié)議》。并經項目負責人、樣本庫主任雙方確認簽字后生效。

項目相關信息采集方案一般包括：

⑴樣本的相關信息：包括樣本的分析前變量（SPREC 代碼）[6-7]、液體樣本的采樣時間段（與疾病及治療進程相關，例如術前/術后、用藥第 N 天等）、固體樣本的取材部位（拍照及標記等）。一般由采樣人員（根據協(xié)商可以是樣本庫人員或臨床相關人員）獲取和記錄該部分信息并以《樣本入庫申請單》的形式與樣本一同轉移至樣本庫，由樣本處理人員錄入信息系統(tǒng)。信息系統(tǒng)以三層樹形結構關聯(lián)“捐獻者”-“包含的樣本”-“包含的分管”，每個分管對應信息系統(tǒng)分配的唯一 12 位隨機碼，將打印該隨機碼及二維碼的標簽貼于管身，通過掃描入庫的方式與存儲位置一一對應。

⑵捐獻者相關信息：包括捐獻者所有健康相關信息、臨床治療信息及隨訪信息。根據協(xié)商，如果有臨床采集的捐獻者相關信息（一般為重要病史、流行病學調查數(shù)據、診治信息等），則以信息簡表的形式隨樣本一同轉移至樣本庫，樣本庫人員將信息以調查表的形式錄入信息系統(tǒng)，支持后期的信息檢索及符合條件的捐獻者的篩選。此外，樣本庫信息系統(tǒng)能通過數(shù)據接口從醫(yī)院各大臨床信息系統(tǒng)（先聯(lián)電子病歷EMR，檢驗 LIS、影像 PACS、病理、病案、手術麻醉、隨訪 APP）中獲取及整合捐獻者的臨床、隨訪信息，并支持后續(xù)的樣本篩選及信息批量導出。最終樣本庫提供給項目委托方的具體信息條目及形式均應明確列于《項目合作協(xié)議》中。

以項目為導向的樣本質控計劃由雙方商議決定，對于常規(guī)樣本的采集，一方面通過完善的培訓計劃及對標準操作程序（SOP）及流程記錄表單的嚴格控制實施來保障入庫樣本的質量，并對庫存樣本執(zhí)行 1% 的常規(guī)質控抽檢計劃。

2.5 項目的實施

在樣本庫信息管理系統(tǒng)中建立該項目的編號，后續(xù)與該項目相關的包括樣本出入庫在內的所有操作都與該項目的編號關聯(lián)。召開會議，根據簽署的《項目合作協(xié)議》對相關人員進行培訓和考核，考核合格后授權進行相關工作。采樣周期結束后，按照《項目合作協(xié)議》實施出庫和樣本的轉移。

為保障樣本質量及便于管理，一般樣本在入庫時即按最小使用量分裝保存，不建議使用后的樣本再次入庫（樣本加工產物可作為新樣本入庫）。樣本出庫時按照實際需求出庫相應的樣本數(shù)量。使用樣本庫信息系統(tǒng)管理的相關樣本及所屬捐獻者信息能夠以任意字段或多個字段的組合對庫存樣本及捐獻者進行高級搜索，以篩選符合要求的樣本進行出庫。例如：篩選目標為“樣本”，包含的條件為 ①“樣本類型”=“血漿”；②“所屬捐獻者”：“性別”=“女”；③“所屬捐獻者”：“診斷”=“骨肉瘤”。即可篩選到庫中所有女性骨肉瘤患者的血漿樣本。

2.6 數(shù)據返還

樣本出庫使用后，在一定期限內，樣本庫管理組監(jiān)督項目負責人執(zhí)行樣本數(shù)據返還。返還的數(shù)據包括：①樣本的質控數(shù)據：包括樣本加工產物 DNA、RNA、蛋白的濃度、純度、完整性等參數(shù)以及切片的病理學評價指標如“腫瘤百分比”等。返還的質控數(shù)據能促進樣本庫對流程及質量的改善。②樣本的研究數(shù)據：樣本的研究數(shù)據則包括研究者的研究結果、可以共享的一些標本的分子標記的陽性情況等，經過樣本庫和研究者約定的保密期后，樣本庫管理組通過信息系統(tǒng)的數(shù)據管理模塊，將其再入庫附加至庫存樣本以支持二次利用和查詢，提高樣本價值。③項目的研究成果：該項目利用樣本進行研究后發(fā)表的文章、完成或申報的課題、獲得的專利及研發(fā)的產品等。樣本庫需要得到反饋并進行記錄和匯總。

3 結果

南京鼓樓醫(yī)院生物樣本庫管理系統(tǒng)記錄顯示：自 2016年初實施項目管理規(guī)范流程以來，2016年度共新增項目57 項，執(zhí)行完成出庫的項目 45 項，涉及臨床樣本 3528 份，其中冰凍組織 2460 份，血液標本 916 份，石蠟組織 51 個，石蠟切片 152 張，疾病類型包括出生缺陷、妊娠期高血壓、肺癌、胃癌、腸癌、肝癌、肥胖癥、喉癌、內分泌腫瘤等，質控結果已返還的項目 5 項，研究結果已返還的項目 2 項，均未過數(shù)據保密期（2年）。和實施項目管理規(guī)范流程之前的 2015年比較，樣本庫科研項目完成數(shù)目、倫理和學術審查率、質控結果及研究結果的返還率等指標都有大幅度的升高。其中樣本庫相關科研項目的完成數(shù)量上漲了 73%，倫理審查率從 61.5% 上升至 100%，學術審查率從 46% 上升至 100%，質控結果返還率從 19.2% 上升至 66.7%（目前已完成 11.1%）。研究結果返還率從 11.5% 上升至35.6%（目前已完成 4%）。

4 討論

樣本庫相關科研項目管理流程的實施，對合理、合法、有序地采集和使用生物樣本提供了便利，以項目為導向的樣本出入庫管理更針對性地滿足了各項科研項目的樣本需求，為更高質量的醫(yī)學研究提供了幫助。

根據《中國醫(yī)藥生物技術協(xié)會生物樣本庫標準（試行）》等標準和規(guī)范[8]，倫理委員會應當對包括所有生物醫(yī)藥實驗所需樣本的采集、儲存、運輸和使用環(huán)節(jié)進行評估以確保受試者的利益得到保護，包括知情同意書的制訂及簽署，樣本采集、使用申請的審查，監(jiān)督生物樣本庫的運行等。學術委員會應當對樣本采集、使用的合理性及科學性進行評價和審查。具體落實形式為對涉及人體樣本的生物醫(yī)學研究項目樣本采集和樣本使用進行審查[9-10]。

為了使我院臨床生物樣本的常規(guī)采集、處理、存儲符合倫理法規(guī)，我院樣本庫項目運行之初就通過了醫(yī)院倫理委員會的審查，以《知情同意書》的形式就樣本采集、保存和使用情況向患者告知了充足的信息，并讓其做出自主選擇，決定是否愿意提供臨床樣本和相關信息。通過臨床醫(yī)生在電子病歷系統(tǒng)中調取知情同意書與患者溝通簽署，標本采集時確認知情同意書的簽署、核對捐獻者的簽名，保障捐獻者的權益，以此作為樣本庫常規(guī)采集活動開展的基礎。樣本庫常規(guī)采集的對象主要為本院外科手術標本新鮮組織及患者相應術前、術后血液。當項目為導向的樣本采集需要采集特殊類型的臨床樣本或信息時（如婦產科樣本、內分泌樣本等），則要求倫理委員會審查其研究計劃及樣本采集計劃。

樣本采集方案的執(zhí)行，通過雙方協(xié)商一致的《項目合作協(xié)議》來執(zhí)行，在此過程中，臨床科室可以為其項目量身定制樣本采集計劃和要求，樣本庫人員則根據實驗需求給出樣本采集存儲的專業(yè)性建議。使得樣本庫與項目相關臨床科室形成良好的合作互動。臨床人員與樣本庫人員各司其職，相互配合完成樣本采集、處理、存儲、管理等工作。

數(shù)據共享是生物樣本庫發(fā)展的趨勢和理想方向，隨著時間的不斷累計，體現(xiàn)樣本庫價值的遠不僅限于實體樣本庫“濕庫”，更多地是背后支撐的數(shù)據庫，包括樣本對應的病例、臨床、隨訪信息以及產生的海量研究數(shù)據。生物樣本庫相關數(shù)據積累將是一筆巨大的財富，對數(shù)據的開發(fā)和利用將促進精準醫(yī)學的飛速發(fā)展。對于樣本庫管理機構而言，如何管理樣本相關數(shù)據，涉及到倫理、知識產權等相關法律規(guī)定以及各參與的利益相關方的權益協(xié)調，在國內乃至世界范圍內都是一個難題和挑戰(zhàn)，世界知名的生物樣本庫 UK Biobank 也提倡并執(zhí)行對研究數(shù)據的反饋原則，進一步加強了資源庫中數(shù)據的多樣性和可用性[11]。我院生物樣本庫結合信息系統(tǒng)的數(shù)據管理模塊及項目管理流程，對樣本數(shù)據進行返還及再入庫以支持二次利用和查詢。

5 小結和展望

生物樣本庫的建設，是一項有著眾多利益相關方參與的復雜系統(tǒng)工程，如果樣本庫的運行機制不能兼顧到各方的利益訴求（樣本捐獻者的權益、臨床醫(yī)生的協(xié)作、樣本庫運營成本等），就難以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。我院以生物樣本庫為平臺的科研項目管理流程也在不斷地完善和改進，經過一段時間的運行，較好地規(guī)范、協(xié)調了院內樣本采集與使用的活動。未來的建設目標是進一步完善面向多中心樣本庫直至全社會的樣本和信息資源共享機制：一方面建設一個范圍更廣的開放共享網站，為樣本的展示及需求反饋提供平臺；另一方面在科研領域排除、利益共享、產業(yè)轉化等多途徑下進行共享策略的探索，促進更多高質量樣本和信息資源的共享。

[1]Reardon S.Precision-medicine plan raises hopes.Nature, 2015,517(7536):540.

[2]Collins FS, Varmus H.A new initiative on precision medicine.N Engl J Med, 2015, 372(9):793-795.

[3]Alving B, Dai K, Chan SH.Translational medicine-what, why and how: an international perspective.Basel, Switzerland: Karger Publishers, 2013:1-5.

[4]Parry-Jones A.Assessing the financial, operational, and social sustainability of a biobank: the Wales Cancer Bank case study.Biopreserv Biobank, 2014, 12(6):381-388.

[5]Ji JF.Capacity building and best practice of biobank.Beijing: Science Press, 2013:60.(in Chinese)

季加孚.生物樣本庫的能力建設與最佳實踐.北京: 科學出版社,2013:60.

[6]Betsou F, Lehmann S, Ashton G, et al.Standard preanalytical coding for biospecimens: defining the sample PREanalytical code.Cancer Epidemiol Biomarkers Prev, 2010, 19(4):1004-1011.

[7]Lehmann S, Guadagni F, Moore H, et al.Standard preanalytical coding for biospecimens: review and implementation of the Sample PREanalytical Code (SPREC).Biopreserv Biobank, 2012, 10(4):366-374.

[8]China Medicinal Biotech Association.China Medicinal Biotech Association biobank standards (Trial).Chin Med Biotechnol, 2011,6(1):71-79.(in Chinese)

中國醫(yī)藥生物技術協(xié)會.中國醫(yī)藥生物技術協(xié)會生物樣本庫標準(試行).中國醫(yī)藥生物技術, 2011, 6(1):71-79.

[9]Friede A, Grossman R, Hunt R, et al.National biospecimen network blueprint.Durham, USA: Constella Group, 2003.

[10]2012 best practices for repositories collection, storage, retrieval, and distribution of biological materials for research international society for biological and environmental repositories.Biopreserv Biobank,2012, 10(2):79-161.

[11]Collins R.What makes UK Biobank special? Lancet, 2012, 379(9822):1173-1174.

10.3969/j.issn.1673-713X.2017.04.015

南京市衛(wèi)計委“十三五”醫(yī)學科技創(chuàng)新平臺項目（ZDX16006）；江蘇省創(chuàng)新能力建設專項（BM2015004）；國家人類遺傳資源共享服務平臺（YCZYPT[2017]02）

210008 南京大學醫(yī)學院附屬鼓樓醫(yī)院生物樣本庫/病理科/南京市多中心生物樣本庫/江蘇省重大疾病生物資源庫

葉慶，Email：qingye1998@126.com

2017-02-26