上海市长宁区老年人群生物样本库建设

徐蕾，许安阳，黄峥，谢丽，钱碧云，赵文穗

生物样本库是一种集中保存各种人类生物材料，用于疾病的临床治疗和生命科学研究的生物应用系统，是标准化收集、处理、储存和管理人类离体器官、组织、细胞、血液、体液、分泌物、排泄物及其生物大分子衍生物等各种生物样本，以及生物样本捐赠者的临床诊治、随访等信息的机构[1]。生物样本库是转化医学、精准医学的重要研究基础之一，在疾病风险评估与干预、早期筛查、早期诊断及个体化诊疗研究中发挥着越来越重要的作用。近年来，国际上生物样本库建设越来越呈现自动化、大型化、信息化的趋势[2]。我国最早在 1994年由中国科学院建立了中华民族永生细胞库[3]，此后数年间，国家、部分省市陆续建立了许多不同规模、不同特点的生物样本库。2016年我国正式启动“精准医疗”计划[4]后，国内生物样本库建设、管理与应用均有了不同程度的发展。中国医药生物技术协会组织生物样本库分会也通过组织制定、发布《生物样本库标准》[5]、《生物样本库最佳实践 2012 科研用生物资源的采集、贮存、检索及分发》[6]等，引导我国生物样本库的标准化、规范化建设。

我国老龄化态势持续加剧。2016年，国务院发布《“健康中国 2030”规划纲要》，强调促进健康老龄化。2019年，全国卫生健康规划信息工作会上提出，组织开展“十四五”规划前期研究，其中老年健康仍是重点关注领域之一[7]。上海市长宁区老龄化程度较高，2019年60 岁及以上户籍人口占比达 37.99%。为进一步深入研究老年人群疾病与健康状况发展的影响因素，为老年人群精准健康管理提供参考，切实助力健康老龄化，长宁区疾病预防控制中心与上海交通大学公共卫生学院合作，于 2018年起，结合社区老年人体检工作，建设区域老年人群生物样本库。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 场地 长宁区老年人群生物样本库选址在长宁区公共卫生中心，占地面积约 70 m2，库内主要分数据处理室、样品分装室和储存室。因面积较小，所以样本采集后的处理、分装等功能不在样本库中进行，委托给第三方临床检验专业机构承担。样本库地面与墙面均采用防潮、防湿材料处理。

1.1.2 设备 样本库内配备 8 台-80 ℃ 超低温冰箱，其中 1 台备用。另配备了冷冻标签打印机、高速冷冻离心机、台式高速离心机、低速多管架自动平衡离心机、电动助吸器、电热恒温水槽、干式恒温器、控温设备、监控系统及通风系统；配置双电路，并根据区公共卫生中心消防安全要求统一配置消防设施。

1.1.3 人员 委托第三方临床检验专业机构安排专业人员进行样本采集、处理、分装、暂存与运送；区疾病预防控制中心实验室 2 名专业人员进行样本接收与入库管理；由上海交通大学公共卫生学院专业团队进行样本质量控制。

1.1.4 样本来源 结合社区老年人体检工作，对知情同意的老年人在体检中常规采集的血液、尿液和粪便样本，经体检指标检测完毕后，剩余可用的样本作为入库的生物样本。

1.2 方法

1.2.1 伦理审核 本样本库建设作为上海交通大学公共卫生学院《中国南方城乡人群队列慢性非传染性疾病的风险与组学研究》现场之一，接受上海交通大学公共卫生学院伦理委员会对此工作的伦理审查，由区疾病预防控制中心与上海交通大学公共卫生学院分工合作，推进实施。

1.2.2 知情同意 在社区老年人体检工作中，由专人负责向老年人讲解本项工作。知情并同意的老年人在《知情同意书》中签名；因受限于文化程度或身体原因而不便签名的老年人，可由家属代为签名。对知情同意的老年人，常规体检指标完成后，委托第三方机构处理和保存生物样本；对明确表示拒绝的老年人，不保存其生物样本。

1.2.3 组织管理 区疾病预防控制中心建立了生物样本库的组织管理体系，共包括管理委员会、伦理委员会、技术委员会（专家委员会）。其中，管理委员会由中心书记、主任、实验室分管主任与 4 个执行科室（实验室质量管理办公室、微生物检验科、社区协同办公室、行政办公室）组成，主要负责统筹管理、组织实施生物样本库各项工作；伦理委员会负责审议生物样本库提交的各类伦理相关事项；技术委员会负责生物样本库相关的科研管理。同时，初步形成了生物样本库管理制度框架。

1.2.4 样本采集、处理、储存与管理 区疾病预防控制中心与上海交通大学公共卫生学院、第三方临床检验专业机构合作，参考中国医药生物技术协会《生物样本库标准》《生物样本库最佳实践 2012 科研用生物资源的采集、贮存、检索及分发》，制定了样本编码、采集、处理、分装、暂存、运送与储存的技术规范和操作流程。

1.2.4.1 样本编码 样本编码体现老年人所属社区、采样日期、流水号及样本类型。

1.2.4.2 确认采样事项 采集样本前，区疾病预防控制中心与上海交通大学公共卫生学院、第三方临床检验专业机构共同确认样本来源、用途、种类以及采集的时间、地点、人员和方法。

1.2.4.3 讲解示范采样方法 在采集的样本中，血液样本由第三方临床检验专业机构在现场采集，尿液样本和粪便样本由老年人在体检当日自行采集带到现场。在向老年人讲解如何使用采样器具采集尿液和粪便样本时，采用了比较直观的方式，委托第三方临床检验专业机构拍摄了通俗易懂的样本采集示范短视频，供社区卫生服务中心向老年人提供采样耗材的时候播放，便于老年人掌握尿液和粪便样本的采集方法和注意事项。

1.2.4.4 样本采集与处理 所有样本采集后，由第三方临床检验专业机构在符合要求的实验室中进行处理分装。

血液采集量为 10 ml 全血，采用 10 ml 抗凝管 1 支，将检测后盛有剩余血液的采血管放入离心机，3000 r/min 离心 5 min，确认血液有明显分层后，血清、血块分装于事先贴有标签的 2 ml 冻存管中。

尿液采集量为 15 ml 中段尿，采用 60 ml 带盖尿杯采集，采集后分装至 15 ml 离心管中。

粪便采集量不少于 10 g，置于 10 ml 液体运输培养基中。将液体采样管置于振荡器上进行振荡，确保粪便样本均匀分布于液体培养基中，振荡后静置 30 s，使用样本分装仪分装至冻存管。

1.2.4.5 样本暂存与运送 分装完毕的样本，均暂存于第三方临床检验专业机构的-20 ℃ 低温冰箱中，每周通过专门的冷运箱运送到区疾病预防控制中心生物样本库。

1.2.5 老年人群健康与疾病信息调查

1.2.5.1 调查内容 根据国家最新版基本公共卫生服务规范及近年来国家、上海市开展的多种慢性病筛查问卷的主要信息，整合设计成老年人群健康与疾病信息调查表，主要包括基本信息、行为与生活方式、疾病信息、主要健康指标等内容。

1.2.5.2 调查方法 考虑到老年人群生理记忆方面的特点、现场调查的质量与效率，课题组一方面通过现有的医疗卫生业务信息系统的数据联通共享，获取现患疾病随访管理、身体测量及部分检验检测指标等信息；另一方面，在设计现场调查问卷时尽可能贴合日常生活、问题简明易懂，调查员采用方言和口语化的方式进行提问，便于老年人理解和作答。

1.2.6 样本相关信息存储 在现有信息系统中建设信息子模块，储存样本相关信息。其中，样本基础信息储存在区疾病预防控制中心实验室 LIMIS 系统的生物样本库子模块中，老年人健康与疾病相关信息储存在区域健康管理平台的居民健康综合信息子模块中。两部分信息可通过居民身份信息进行匹配连接。

1.2.6.1 样本基础信息存储 区疾病预防控制中心在实验室 LIMIS 系统中开发建设了生物样本库子模块，具备样本入库、信息采集登记、存储管理、应用管理、安全预警与统计管理等功能。生物样本基础信息存储在该子模块中，包括样本入库时记录的样本类型、编号、入库时间、接收人员及样本存储位置，以及后续使用管理情况。除此以外，该子模块还可以显示样本库中样本存储类型、数量、位置与领用等情况；样本领用与销毁可经系统内流程审批，审批通过后执行；当冰箱温度低于-60 ℃ 时，进行温控预警。

1.2.6.2 健康与疾病相关信息存储 区疾病预防控制中心在区域健康管理平台中，对应老年人群健康与疾病信息调查表，开发建设了居民健康综合信息子模块，具备信息录入、存储、查询、导出及分类统计录入工作量等功能。老年人群的健康与疾病相关信息存储在该子模块中，其中，现场调查采集的信息由人工录入，现有医疗卫生业务信息系统中已有的信息通过不同系统之间的数据共享进行采集。

1.2.6.3 信息安全 为加强样本信息、健康与疾病信息的安全保障，生物样本库子模块与居民健康综合信息子模块分别由不同的人员负责管理。其中，生物样本库子模块作为区疾病预防控制中心实验室 LIMIS 系统的一部分，正由区疾病预防控制中心通过购买云服务加强数据信息的三级等保；居民健康综合信息子模块作为区域健康管理平台的一部分，由区卫健委信息中心加强数据信息的三级等保。

1.2.7 质量控制 由上海交通大学公共卫生学院专业团队开展生物样本库的质量控制。

1.2.7.1 采样与调查前质控 在采集样本和相关信息之前，质控人员到社区卫生服务中心对信息采集的调查员进行培训；到第三方临床检验专业机构了解实验室现场，并就样本采集与处理全过程的技术规范进行指导沟通。

1.2.7.2 采样与调查中质控 在工作开展过程中，质控人员定期到体检现场，对健康与疾病信息采集、生物样本采集工作进行质量控制；到第三方临床检验专业机构实验室对样本处理分装过程进行质控。

1.2.7.3 采样与调查后质控 现场工作结束之后，质控人员对录入系统的数据，定期按照社区分层抽样 5%，质控数据的完整性、准确性（包含逻辑性、真实性）；对第三方专业机构处理分装后的样本定期分批抽样 5%，提取 RNA、DNA 进行质控。

2 结果

2.1 建成老年人群生物样本库

2018-2019 年，结合社区老年人体检工作建成了长宁区老年人群生物样本库，共储存老年人的血浆、白细胞及红细胞样本各 27656 份，尿液样本 23960 份，粪便样本23370 份。经质控，样本质量符合标准。

2.2 建成生物样本信息库

区疾病预防控制中心实验室 LIMIS 系统的生物样本库子模块中，存储了样本库中所有生物样本的基础信息；区域健康管理平台的居民健康综合信息子模块中，存储了25362 名老年人的健康与疾病相关信息。抽取样本信息进行质控，样本信息具有较好的完整性和准确性。

3 讨论

3.1 长宁区老年人群生物样本库建设的意义和特点

随着老龄化程度的不断加深，无论从减轻社会与家庭疾病负担、提升老年人群及其家庭生命质量等方面而言，老年人群健康都越来越受到重视。建立老年人群生物样本库，开展分子生物学、基因组学等研究，结合人群健康与疾病随访信息，进一步深入研究影响老年人群疾病、健康与功能的环境、遗传因素，有助于精准识别老年人群疾病与健康风险，及早进行针对性干预。上海市闵行区早在 2012年便结合社区老年人体检工作建立了慢性病生物样本库[8]，华东医院建立了以抗衰老、与增龄相关的老年慢性病研究为重点的生物样本库[9]，均为老年健康研究积累了宝贵的基础资源。上海市长宁区建设的老年人群生物样本库，主要用于老年人群常见疾病干预及综合功能维护等方面的实用性科研，以期为家庭医生签约老年人群健康管理提供参考。在建设中，与社区体检工作相结合，样本具有较好的代表性和人群稳定性。样本信息、人群健康与疾病信息存储均符合三级等保标准，具有较好的信息安全保障。

3.2 长宁区老年人群生物样本库进一步发展的思考与建议

3.2.1 争取支持、加强合作，完善样本库建设 我区老年人群生物样本库目前建设面积较小，尚属小型样本库。其中，储存室所占面积比例相对较大，处理室与样本分装室较小。因此，样本总存储量有限，样本库的配置与部分功能也受到限制，本次收集样本的前期处理与分装，均委托了第三方临床检验专业机构承担。在下一步工作中，还需继续争取政府相关部门的支持和投入，提升样本库的建设环境、配置和规模，并加强与科研院所或专业机构的合作，促进样本库更加科学、规范、可持续发展。

3.2.2 着眼专业、规范与发展，加强样本库人才队伍建设 本次生物样本库建设，区疾病预防控制中心与上海交通大学公共卫生学院、第三方专业临床检验机构合作，技术规范与操作流程由三方共同研讨制定，样本采集、前期处理与分装委托第三方专业临床检验机构承担；样本与信息质量由上海交通大学公共卫生学院专业团队负责质控；区疾病预防控制中心主要承担了现场组织实施、样本库软硬件配置与建设、日常运行维护、样本及相关信息入库储存管理等工作，中心本身生物样本库的专业技术与管理人才不足。为了能管理好、应用好现有的生物样本资源，并促进样本库标准化、规范化发展，迫切需要加强中心的样本库专业技术人才与管理人才培养。

3.2.3 增进数据共享应用，提高生物样本库信息质量 生物样本库相关信息中，来自人群的健康与疾病信息一部分通过现场调查获取，一部分通过信息系统之间的数据共享获得。现场调查中收集的患病情况、用药情况等信息较难避免信息偏倚，下一步将考虑通过医疗卫生业务系统中的临床信息共享或比对校正，提高信息数据质量。

3.3 系统规划生物样本应用，促进样本库价值体现

生物样本要在应用中体现应有的科研价值与公益价值。要结合区域老年人生物样本库建设目的，围绕样本的有效、充分应用进行系统规划，加强与高校、科研院所、专业机构、基层医疗卫生机构的科研合作，促进研究结果在社区现场特别是在老年人群健康改善或健康促进方面的实践与应用，为家庭医生老年人群健康管理提供参考或技术支持，为实现区域健康老龄化提供助力。