中国生物样本库资源管理与应用现状分析

许靖曼，周一峰，张小燕，郜恒骏（.生物芯片上海国家工程研究中心 上海003；.上海济光职业技术学院 上海 090）

探讨生物样本库的管理与应用，首先需要明确生物样本的定义，生物样本是指从生物个体获得的物质，生物资源是指融合生物样本实体、生物分子信息及生物样本表型数据的综合资源［1］。生物样本库是指所有涉及生物资源收集、处理、保存和使用的机构，包括人类生物样本库、动物样本库、植物样本库和微生物样本库。

人类生物样本库是针对人类生物资源收集、处理、保存和使用的机构，人类生物样本包括原始样本如：血液、组织、尿液、唾液、粪便、毛发和皮屑等，还有很多衍生样本，如细胞、DNA和RNA等。人类生物样本库对开展人类疾病预测、诊断、治疗及研究具有不可替代的重要作用。生物样本库的建立是转化医学和精准医学顺利发展的重要支撑，对提高人类疾病诊断、治疗和预防的能力具有不可替代的重要作用［2］。近年来，生命科学基础研究、转化医学得以飞速发展，基因组、转录组、蛋白质组和代谢组等一系列研究的飞速发展，使人类生物样本库成为支撑基础科学研究乃至推动科研落地形成医疗健康产业的关键要素［3］。参与本次调研的单位大部分是人类生物样本库。

1 资料与方法

中国医药生物技术协会组织生物样本库分会（BBCMBA）作为生物样本库的行业权威，在2017年3月-4月开展了生物样本库调研活动，主要研究对象是BBCMBA的160家委员单位，针对生物样本库资金支持、组织人员、场地环境及设施设备、信息化管理系统、流程管理、质量管理等6个方面50项内容开展了调研［4-9］。

2 结 果

参与本次调研的单位类型主要有大学、国有企业、科研院所、内资企业和医疗机构，其中医疗机构占92%，具体分布如图1。

图1 参与调研的单位类型

根据参与调研单位的地理位置可看出，华东和华北占比例较高，说明我国样本库建设的地区差异和各地样本库的发展水平参差不齐，也从侧面反映出东北、华南、西北、西南和华中等区域的样本库建设上还有巨大的潜力有待挖掘，未来有很大的上升空间（图2）。

调研发现，大部分样本库的领导部门是院长或副院长，这充分说明绝大多数单位很重视样本库的建设，样本库运营也相对更正规和规范。本次调研中有83%的样本库得到了本单位的资金支持，61%的样本库得到了政府项目资助，还有19%得到了第三方的资金支持。经统计，72%的样本库是独立样本库，其余为病理科、研究小组和中心实验室管理的样本库（图3）。

图2 样本库分布比例

图3 样本库管理部门

大部分样本库建设初期的资金投入力度是很大的，投入上千万的有30%，投资上百万的有61%，场地面积从几百平到几千平不等，这说明我国样本库建设和发展的硬件条件是很充分的。而且大部分的样本库都对后续资金、场地有一定的规划，为样本库后续的扩容、改建、自动化设备的引进等留有很大的空间（图4、图5）。

图4 初期资金投入

图5 持续运营资金

参与本次调研的生物样本库69%的主任是兼职的，并没有设专职的样本库管理人员，有些是院长、副院长兼任，有些是科室主任兼任，兼职样本库主任虽然可能有利于行政管理，但对样本库长期发展和运营来说，还需要有专职的样本库主任来管理。

调研中也显示很多生物样本库没有设置异地备份区域，一方面可能是由于很多样本库没有足够的场地，另一方面可能是对样本异地备份没有足够的重视。大部分的生物样本库都设置了数据的异地备份。因为样本和其相关数据很珍贵，而且很多都不可复制，因此，在生物样本库运营中，无论是样本还是数据都应做好异地备份，以防发生意外状况时样本和数据全部丢失（图6、图7）。

图6 异地备份区域

图7 异地数据备份

调研发现，89%的生物样本库开展了员工内部培训，87%的生物样本库派遣工作人员参加外部培训，其中68%的样本库派员工参加了BBCMBA组织的生物样本库岗前培训，并取得了生物样本库岗前培训证书。这说明大部分生物样本库很重视员工培训，也从侧面反映出BBCMBA生物样本库岗前培训在样本库行业内具有较大的影响力，并且确实对生物样本库的工作人员的实践工作有很大的帮助。

随着生物样本库的发展和大数据研究的推进［10-11］，生物样本库信息化系统已经成为样本库的必备条件，大多数生物样本库是直接购买样本库管理软件成品，也有部分样本库采取了定制开发的方式。购买成品软件的优势是成本低、耗时少，但缺陷是不具特异性，不能满足个性化需求；定制开发软件的优势是能够满足样本库自身的需求，劣势是耗时较长，费用较高。选择购买还是开发样本库管理软件要根据样本库自身的经费、样本库类型等综合考虑。

在样本库流程管理中主要考察样本采集计划、样本使用制度、标准化操作流程（如采集，处理，存储，销毁，转移）、隐私保护措施、伦理审核流程和知情同意流程等方面，大部分参与调研的单位都具备相关的流程管理。

生物样本库是样本存储的场所，但样本存储的目的不仅是存放，主要是服务于相关的研究，样本在存储期间的质量将直接影响后续研究结果及分析的准确度，因此，样本库应设置定期质量控制流程，对在库样本进行定期的质控。本次调研中，91%的样本库有定期质控流程（图8），说明绝大多数样本库对样本质量控制还是很重视的，其中32%的样本库有把样本交由第三方进行质控，其余的都是采取样本库内部质控的方式。

图8 样本库定期质控流程

3 讨 论

目前，我国迎来了生物样本库发展的黄金时代，样本库的资金投入越来越多，面积规划也越来越大，但仍存在诸多问题，如各样本库数据库单独存在，资源共享受限，难以开展合作和国际间交流；在样本和临床资料的采集、存储等过程中缺乏标准化流程等。因此样本库的标准化建设受到更多人的关注和重视。另外，调研中也体现出区域间样本库发展不均衡，对于刚建设样本库的单位和样本库刚起步的地区，BBCMBA作为行业协会应尽早开展样本库相关的标准化培训，帮助其规范化建设样本库，避免资源的浪费。