生物样本库项目管理流程的规范化

刘艳红，胡月，张倩倩，赵宇，高玒，葛美玲，丁杰，叶庆

生物样本库项目管理流程的规范化

刘艳红，胡月，张倩倩，赵宇，高玒，葛美玲，丁杰，叶庆

人类即将迈入精准医学时代，对个性化治疗药物及靶标的研究验证离不开高质量临床样本的支持。生物样本库（biobank），是遵循国际标准及行业规范、对临床生物样本及信息进行专业化的采集、处理、存储、管理及应用的医学科研平台，能够为精准医学提供理想的研究材料[1-2]。建设标准化、高质量的生物样本库，有利于整合宝贵的临床样本及信息资源，对促进重大疾病基础与临床研究、诊疗方法研发、药物研发、健康研究及产业转化有重要意义[3]。

在我国的生物样本库建设领域，经过数十年的发展，已经从单病种、单科室、单项目驱动的“作坊式”小型库，向统筹各方资源标准化、规模化、共享化的“平台型”的综合性大型库发展。综合性医院面向全院层面建设的生物样本库，在以专业标准执行样本处理和存储功能的基础上，还作为医院科研服务的平台，兼具有对涉及人的样本进行科学研究，执行伦理管控、对临床采样提出专业化的意见，对样本的采集、处理、出入库执行全流程服务，对各协作单位之间进行权益协调、对样本及数据共享进行监督及推进等多项综合性职能[4]。

为了高效地利用各方资源，管理好样本库相关的科研项目，为医学研究提供高质量的生物样本，提高临床生物样本资源使用的合理、合法性，需要建立一套完善的生物样本库相关科研项目管理流程。南京鼓楼医院生物样本库是南京市多中心样本库的示范库，自 2012年建库以来，就定位为面向全院的科研服务平台，经过几年的建设和改进，形成了一套样本库相关科研项目管理的流程。未来希望通过完善面向多中心样本库直至全社会的样本和信息资源共享机制，为更多的科研工作提供高质量的样本和信息资源。

1 组织架构

1.1 生物样本库管理机构

生物样本库隶属于医院科技处、病理科。科技处协调院内各职能部门及临床科室、为样本库的流程建设提供支持。生物样本库全职工作人员归属病理科管理，病理科承担对样本库的人员日常管理及培训工作，并对生物样本库工作提供技术指导。

1.2 生物样本库伦理委员会

生物样本库伦理委员会成员为医院医学伦理委员会的部分成员，主任委员 1 人，副主任委员 1 人，委员 9 人，秘书 1 人。按照伦理委员会设置的要求由不同专业的临床医生、检验、病理、统计、伦理学等专业人员构成。主要任务是对生物样本库的样本采集和使用活动进行道德、伦理和患者保护等方面的审查。

1.3 生物样本库学术委员会

生物样本库学术委员会任命主任委员 1 人，副主任委员 3 人，委员 14 人，秘书 1 人，共 19 人，由来自临床、科研不同领域的专家组成。与样本库项目管理相关的职责为：对样本采集、使用的合理性及科学性进行评价和审查。

1.4 生物样本库执行办公室

生物样本库执行办公室为生物样本库事务直接执行机构，设样本库主任 1 人，专业技术工作人员 6 人，其中项目管理组 1 人，组织样本处理组 1 人，液体样本处理组1 人，信息管理组 1 人，质量控制组 1 人，场地设备组1 人。负责样本库日常工作包括院内常规样本采集以及项目为导向的合作样本采集、处理、保存、出入库、样本质控及数据综合管理工作。

2 管理流程

本院样本库的样本采集活动包括以下两大类：

⑴常规样本采集：非选择性地连续收集某类疾病的某类样本，以支持今后对该疾病进行系统性的研究。我院对外科手术切除下来的常规病理检测后剩余的组织样本进行了常规样本的采集，以支持我院多个科研项目的需求。采集所得样本存入医院公共库，面向全院科研项目组开放共享。

⑵以项目为导向的样本采集：已有明确的研究目的和内容，根据该项目的研究设计，只收集用于该项目的研究样本。通过研究者与样本库合作，采集和使用针对特定研究设计所需要的临床样本与信息，具有较好的针对性，能够很好地符合研究的要求。

结合样本库行业的最佳实践[5]及本单位的实际情况，样本库项目的管理流程如下：

2.1 提交样本和（或）临床信息采集或使用申请

项目负责人向样本库提交样本采集或使用申请，提供项目研究内容及样本需求。由样本库项目管理组对该项目进行预审：对于样本的采集申请，样本库管理组确定样本库现阶段是否有能力落实项目要求的样本及信息采集方案；对于样本的使用申请，样本库管理组确定样本库现存样本的数量、类型是否满足项目需求。

2.2 伦理审查

伦理审查包括样本和（或）临床信息采集和使用方面的伦理审查。对于常规样本采集，样本库在制定常规采集方案时就已经报伦理委员会审查并通过，并定期复审。所以使用通过常规样本采集所得样本和（或）临床信息，该项目只需要样本使用时提交样本和（或）临床信息使用方面的伦理审查。对于项目为导向的样本采集，在样本采集前就需要提交包括样本和（或）临床信息采集以及样本和（或）临床信息使用方面的伦理审查。获得伦理审查批件后才能进行样本的采集和（或）使用。

2.3 学术审查

项目相关的样本及信息采集和使用计划还需要经样本库学术委员会审查才能批准实施。学术审查通过生物样本库信息系统在网上进行。研究者在生物样本库信息系统中录入项目相关信息（包括项目研究内容、实验设计及样本信息采集计划和数目），该系统保存相关信息生成项目编号，并向样本库学术委员会的所有成员发送邮件，提醒有新的项目需要审查，无需召开会议，委员上网登录系统即可对项目进行审查。当超过 2/3 的委员同意，则该项目通过审查进入样本的采集或使用步骤。

2.4 确定详细的项目实施规程

以项目为导向的样本采集，样本库项目管理员与申请人沟通、协商、确认样本采集、入库、管理、出库和转移各个环节的内容，包括：项目实施过程中样本库工作人员对研究项目内容的保密协议签署；项目研究内容，对样本的要求，捐献者入排标准、捐献者知情同意书签署；样本采集计划、样本采集、运送、接收、合格标准，让步标准，处理流程、实体样本入库、样本存储条件、样本信息的采集和入库管理；样本质控计划、实体样本的出库、样本信息的出库、样本转移到研究场所的方式等步骤的具体职责分工（具体到负责人和执行人）及执行标准。将讨论结果拟定为《项目合作协议》。并经项目负责人、样本库主任双方确认签字后生效。

项目相关信息采集方案一般包括：

⑴样本的相关信息：包括样本的分析前变量（SPREC 代码）[6-7]、液体样本的采样时间段（与疾病及治疗进程相关，例如术前/术后、用药第 N 天等）、固体样本的取材部位（拍照及标记等）。一般由采样人员（根据协商可以是样本库人员或临床相关人员）获取和记录该部分信息并以《样本入库申请单》的形式与样本一同转移至样本库，由样本处理人员录入信息系统。信息系统以三层树形结构关联“捐献者”-“包含的样本”-“包含的分管”，每个分管对应信息系统分配的唯一 12 位随机码，将打印该随机码及二维码的标签贴于管身，通过扫描入库的方式与存储位置一一对应。

⑵捐献者相关信息：包括捐献者所有健康相关信息、临床治疗信息及随访信息。根据协商，如果有临床采集的捐献者相关信息（一般为重要病史、流行病学调查数据、诊治信息等），则以信息简表的形式随样本一同转移至样本库，样本库人员将信息以调查表的形式录入信息系统，支持后期的信息检索及符合条件的捐献者的筛选。此外，样本库信息系统能通过数据接口从医院各大临床信息系统（先联电子病历EMR，检验 LIS、影像 PACS、病理、病案、手术麻醉、随访 APP）中获取及整合捐献者的临床、随访信息，并支持后续的样本筛选及信息批量导出。最终样本库提供给项目委托方的具体信息条目及形式均应明确列于《项目合作协议》中。

以项目为导向的样本质控计划由双方商议决定，对于常规样本的采集，一方面通过完善的培训计划及对标准操作程序（SOP）及流程记录表单的严格控制实施来保障入库样本的质量，并对库存样本执行 1% 的常规质控抽检计划。

2.5 项目的实施

在样本库信息管理系统中建立该项目的编号，后续与该项目相关的包括样本出入库在内的所有操作都与该项目的编号关联。召开会议，根据签署的《项目合作协议》对相关人员进行培训和考核，考核合格后授权进行相关工作。采样周期结束后，按照《项目合作协议》实施出库和样本的转移。

为保障样本质量及便于管理，一般样本在入库时即按最小使用量分装保存，不建议使用后的样本再次入库（样本加工产物可作为新样本入库）。样本出库时按照实际需求出库相应的样本数量。使用样本库信息系统管理的相关样本及所属捐献者信息能够以任意字段或多个字段的组合对库存样本及捐献者进行高级搜索，以筛选符合要求的样本进行出库。例如：筛选目标为“样本”，包含的条件为 ①“样本类型”=“血浆”；②“所属捐献者”：“性别”=“女”；③“所属捐献者”：“诊断”=“骨肉瘤”。即可筛选到库中所有女性骨肉瘤患者的血浆样本。

2.6 数据返还

样本出库使用后，在一定期限内，样本库管理组监督项目负责人执行样本数据返还。返还的数据包括：①样本的质控数据：包括样本加工产物 DNA、RNA、蛋白的浓度、纯度、完整性等参数以及切片的病理学评价指标如“肿瘤百分比”等。返还的质控数据能促进样本库对流程及质量的改善。②样本的研究数据：样本的研究数据则包括研究者的研究结果、可以共享的一些标本的分子标记的阳性情况等，经过样本库和研究者约定的保密期后，样本库管理组通过信息系统的数据管理模块，将其再入库附加至库存样本以支持二次利用和查询，提高样本价值。③项目的研究成果：该项目利用样本进行研究后发表的文章、完成或申报的课题、获得的专利及研发的产品等。样本库需要得到反馈并进行记录和汇总。

3 结果

南京鼓楼医院生物样本库管理系统记录显示：自 2016年初实施项目管理规范流程以来，2016年度共新增项目57 项，执行完成出库的项目 45 项，涉及临床样本 3528 份，其中冰冻组织 2460 份，血液标本 916 份，石蜡组织 51 个，石蜡切片 152 张，疾病类型包括出生缺陷、妊娠期高血压、肺癌、胃癌、肠癌、肝癌、肥胖症、喉癌、内分泌肿瘤等，质控结果已返还的项目 5 项，研究结果已返还的项目 2 项，均未过数据保密期（2年）。和实施项目管理规范流程之前的 2015年比较，样本库科研项目完成数目、伦理和学术审查率、质控结果及研究结果的返还率等指标都有大幅度的升高。其中样本库相关科研项目的完成数量上涨了 73%，伦理审查率从 61.5% 上升至 100%，学术审查率从 46% 上升至 100%，质控结果返还率从 19.2% 上升至 66.7%（目前已完成 11.1%）。研究结果返还率从 11.5% 上升至35.6%（目前已完成 4%）。

4 讨论

样本库相关科研项目管理流程的实施，对合理、合法、有序地采集和使用生物样本提供了便利，以项目为导向的样本出入库管理更针对性地满足了各项科研项目的样本需求，为更高质量的医学研究提供了帮助。

根据《中国医药生物技术协会生物样本库标准（试行）》等标准和规范[8]，伦理委员会应当对包括所有生物医药实验所需样本的采集、储存、运输和使用环节进行评估以确保受试者的利益得到保护，包括知情同意书的制订及签署，样本采集、使用申请的审查，监督生物样本库的运行等。学术委员会应当对样本采集、使用的合理性及科学性进行评价和审查。具体落实形式为对涉及人体样本的生物医学研究项目样本采集和样本使用进行审查[9-10]。

为了使我院临床生物样本的常规采集、处理、存储符合伦理法规，我院样本库项目运行之初就通过了医院伦理委员会的审查，以《知情同意书》的形式就样本采集、保存和使用情况向患者告知了充足的信息，并让其做出自主选择，决定是否愿意提供临床样本和相关信息。通过临床医生在电子病历系统中调取知情同意书与患者沟通签署，标本采集时确认知情同意书的签署、核对捐献者的签名，保障捐献者的权益，以此作为样本库常规采集活动开展的基础。样本库常规采集的对象主要为本院外科手术标本新鲜组织及患者相应术前、术后血液。当项目为导向的样本采集需要采集特殊类型的临床样本或信息时（如妇产科样本、内分泌样本等），则要求伦理委员会审查其研究计划及样本采集计划。

样本采集方案的执行，通过双方协商一致的《项目合作协议》来执行，在此过程中，临床科室可以为其项目量身定制样本采集计划和要求，样本库人员则根据实验需求给出样本采集存储的专业性建议。使得样本库与项目相关临床科室形成良好的合作互动。临床人员与样本库人员各司其职，相互配合完成样本采集、处理、存储、管理等工作。

数据共享是生物样本库发展的趋势和理想方向，随着时间的不断累计，体现样本库价值的远不仅限于实体样本库“湿库”，更多地是背后支撑的数据库，包括样本对应的病例、临床、随访信息以及产生的海量研究数据。生物样本库相关数据积累将是一笔巨大的财富，对数据的开发和利用将促进精准医学的飞速发展。对于样本库管理机构而言，如何管理样本相关数据，涉及到伦理、知识产权等相关法律规定以及各参与的利益相关方的权益协调，在国内乃至世界范围内都是一个难题和挑战，世界知名的生物样本库 UK Biobank 也提倡并执行对研究数据的反馈原则，进一步加强了资源库中数据的多样性和可用性[11]。我院生物样本库结合信息系统的数据管理模块及项目管理流程，对样本数据进行返还及再入库以支持二次利用和查询。

5 小结和展望

生物样本库的建设，是一项有着众多利益相关方参与的复杂系统工程，如果样本库的运行机制不能兼顾到各方的利益诉求（样本捐献者的权益、临床医生的协作、样本库运营成本等），就难以实现可持续发展。我院以生物样本库为平台的科研项目管理流程也在不断地完善和改进，经过一段时间的运行，较好地规范、协调了院内样本采集与使用的活动。未来的建设目标是进一步完善面向多中心样本库直至全社会的样本和信息资源共享机制：一方面建设一个范围更广的开放共享网站，为样本的展示及需求反馈提供平台；另一方面在科研领域排除、利益共享、产业转化等多途径下进行共享策略的探索，促进更多高质量样本和信息资源的共享。

[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.

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

季加孚.生物样本库的能力建设与最佳实践.北京: 科学出版社,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.

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

中国医药生物技术协会.中国医药生物技术协会生物样本库标准(试行).中国医药生物技术, 2011, 6(1):71-79.

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

南京市卫计委“十三五”医学科技创新平台项目（ZDX16006）；江苏省创新能力建设专项（BM2015004）；国家人类遗传资源共享服务平台（YCZYPT[2017]02）

210008 南京大学医学院附属鼓楼医院生物样本库/病理科/南京市多中心生物样本库/江苏省重大疾病生物资源库

叶庆，Email：qingye1998@126.com

2017-02-26