原文刊發(fā)于《中華醫(yī)學(xué)科研管理雜志》2017年4月 第30卷 第2期
摘要: 目的 分析如何建立一套貫穿于院級(jí)樣本庫運(yùn)行全流程的質(zhì)量控制的管理體系,。方法 針對(duì)院級(jí)樣本庫的質(zhì)控環(huán)節(jié)所涉及的源頭、過程和成果等環(huán)節(jié),,分析如何針對(duì)各環(huán)節(jié)不同的工作特征建立相應(yīng)的質(zhì)控監(jiān)管及其重要意義,。結(jié)果 生物樣本庫的源頭質(zhì)控有助于規(guī)范和確定針對(duì)特定疾病開展轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究所需的樣本特征;過程質(zhì)控有助于確保采集到的疾病樣本根據(jù)其生物學(xué)特性得到了正確的處理和保存,、以保證未來研究結(jié)果的可靠性和科學(xué)性,;成果的反饋管理有助于樣本庫獲得臨床的支持和利用成果爭(zhēng)取更多樣本庫建設(shè)資源,在樣本庫進(jìn)入產(chǎn)出階段后應(yīng)得到更多的重視,,是保障樣本庫可持續(xù)發(fā)展的重要條件,。結(jié)論 人類疾病樣本是轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的重要資源,質(zhì)量控制是樣本庫管理的關(guān)鍵,,貫穿于樣本庫運(yùn)行全流程的質(zhì)量控制至關(guān)重要,。
作為轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的重要疾病資源,生物樣本庫的規(guī)范建設(shè),、科學(xué)管理和可持續(xù)發(fā)展日益受到重視,。對(duì)于樣本庫的管理而言,其質(zhì)控需貫穿在樣本的整個(gè)生命過程中:源頭的質(zhì)控有助于在樣本采集之前經(jīng)臨床醫(yī)學(xué)和基礎(chǔ)研究人員的共同討論,、規(guī)范和確定特定類型的疾病研究所需要的樣本類型和數(shù)量,,從而避免不恰當(dāng)?shù)幕虿煌暾臉颖静杉贿^程的質(zhì)控有助于不同類型的疾病樣本如血液,、組織,、體液等根據(jù)其生物學(xué)特性得到了正確的處理和保存,從而避免入庫樣本的質(zhì)量偏倚和資源浪費(fèi),、進(jìn)一步保證了利用樣本開展轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究結(jié)果的可靠性與科學(xué)性,;成果的反饋管理對(duì)于進(jìn)入產(chǎn)出階段的樣本庫至關(guān)重要,,有助于樣本庫總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)、利用成果爭(zhēng)取更多樣本庫建設(shè)資源,、形成“高質(zhì)量樣本庫一支撐轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究一更高質(zhì)量的樣本庫”的正反饋,、以保證樣本庫的可持續(xù)發(fā)展,也是生物樣本庫加強(qiáng)全流程質(zhì)控,、以不斷提升樣本庫質(zhì)量,、并最終形成完善的質(zhì)量管理體系目標(biāo)建設(shè)過程中不可或缺的組成部分。以往對(duì)樣本處理過程的質(zhì)控已經(jīng)得到了較多的重視,,本文將在此基礎(chǔ)上就以上涉及源頭,、過程、反饋的樣本庫管理全流程質(zhì)控進(jìn)行分析,。
1 生物樣本庫管理的源頭質(zhì)控分析
在生物樣本庫的硬件和信息系統(tǒng)配置到位后,、正式采集疾病樣本前,如何確定特定疾病需要采集的疾病樣本的類型和數(shù)量,,需要經(jīng)過臨床醫(yī)師與基礎(chǔ)科研專家的共同討論,,根據(jù)該特定疾病的發(fā)病機(jī)制、病變部位,、診療過程等特點(diǎn)及可能的研究需求,,共同決定此病種生物樣本的采集類型(全血、血清,、血漿,、尿液、組織等),、數(shù)量和與之匹配的運(yùn)送條件等,,此為源頭質(zhì)控,其目的是保證樣本的科學(xué)化和規(guī)范化采集,。
1.1 在采集之前需要規(guī)范采集樣本的種類,、數(shù)量和流程
樣本的科學(xué)化和規(guī)范化采集包含兩方面內(nèi)容:其一,根據(jù)病種特點(diǎn)和科研需求確定樣本采集的種類和數(shù)量,。一方面,,臨床醫(yī)師對(duì)于未來的研究方向尚未明確、對(duì)于如何采集樣本存在困惑,,另一方面,,基礎(chǔ)研究人員對(duì)于臨床疾病的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)科研需求的全面了解也有賴于臨床醫(yī)師的參與,因而,,通過二者的溝通,,有助于規(guī)范樣本采集的種類和數(shù)量,避免不恰當(dāng)、不完整的樣本采集,。其二,,通過規(guī)范流程保證樣本的質(zhì)量。不同的后續(xù)研究對(duì)樣本的質(zhì)量要求不一,。以血液采集為例,,為了避免肝素抗凝血中肝素的殘留對(duì)后續(xù)的分子生物學(xué)酶的影響,后續(xù)擬抽提核酸用于分子實(shí)驗(yàn)的全血樣本建議使用EDTA抗凝血采集管,,血液采集后需冷鏈保存和運(yùn)輸,;對(duì)于組織樣本,普通的冷鏈不能滿足其保存和運(yùn)輸需求,,盡可能分裝速凍于液氮是較為理想的方式,。這些可能影響到后續(xù)樣本質(zhì)量的因素均應(yīng)在樣本采集之前進(jìn)行論證和界定,規(guī)范采集流程,、從源頭保證樣本質(zhì)量,。
1.2 多種方式規(guī)范樣本采集流程有助于多病種樣本庫的源頭質(zhì)控
不同的臨床疾病具有不同的診療特點(diǎn)和科研需求,其對(duì)樣本的采集需求亦不同,。因而,,對(duì)于多病種樣本庫,如何在樣本入庫之前通過多種方式規(guī)范疾病特異性的樣本采集流程至關(guān)重要,,研討會(huì),、調(diào)查問卷等是常用的方式,其由臨床醫(yī)師與具有基礎(chǔ)研究背景的樣本庫管理人員共同參與,。有研究曾利用“一病一卡”進(jìn)行源頭質(zhì)控,,根據(jù)疾病特點(diǎn)制定該疾病特異性的“樣本收集信息卡”,一方面規(guī)范了樣本采集流程,、避免了不恰當(dāng),、不完整的樣本采集,,同時(shí)也簡(jiǎn)化了臨床醫(yī)師采集同種疾病樣本時(shí)需要重復(fù)填寫的樣本信息,,取得了很好的管理效果。因而,,醫(yī)院層面的樣本庫,,尤其是綜合性醫(yī)院的多病種樣本庫,如能通過多方調(diào)研,、提前確定特定疾病的樣本采集流程,,有助于為未來的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究留取高質(zhì)量的、必備的,、合適的樣本,,從源頭上保證入庫樣本的質(zhì)量,同時(shí)也可顯著提高生物樣本庫的工作效率和質(zhì)控效果。
2 生物樣本庫管理的過程質(zhì)控分析
疾病樣本歷經(jīng)采集,、運(yùn)輸,、分裝、抽提,、入庫,、出庫等諸多流程,在此過程中樣本的質(zhì)量均會(huì)因處理不當(dāng)而影響其質(zhì)量,,建立科學(xué)的樣本庫質(zhì)控管理體系亦至關(guān)重要,。
2.1樣本的采集環(huán)節(jié)對(duì)質(zhì)控的影響
源于不同的生物學(xué)特性和研究需求,不同類型的樣本需要配合不同的采集,、運(yùn)輸和存儲(chǔ)條件,。以血液樣本為例,新鮮血液樣本和使用EDTA抗凝管保存的血液樣本在室溫和4度保存后其mRNA表達(dá)譜分析顯示:室溫下的組間差異基因明顯多于4度保存條件,;比較EDTA抗凝管和PAXgene RNA血液保存管對(duì)血液樣本的mRNA的影響的差異時(shí)也發(fā)現(xiàn),,室溫保存時(shí)組間差異表達(dá)基因較多,但4度保存時(shí)組間基本無差異,,提示血液樣本的采集和儲(chǔ)存方式將影響樣本質(zhì)量和研究結(jié)果,。對(duì)于組織樣本而言,理想的保存方式是在離體30分鐘內(nèi)分裝成小份速凍于液氮保存和運(yùn)輸,、以最大程度的減少其mRNA和蛋白的降解,;分裝成小份凍存,可避免后續(xù)的多次取樣,、反復(fù)凍融而影響到剩余樣本的質(zhì)量,。
以上研究顯示了不同類型樣本的不同采集方式對(duì)其質(zhì)量的影響,需要在未來的樣本庫管理過程中予以重視,,以減少采集環(huán)節(jié)對(duì)樣本質(zhì)量的影響,、繼而影響到轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的結(jié)果。
2.2 樣本的處理環(huán)節(jié)對(duì)質(zhì)控的影響
樣本的質(zhì)量因抽提方式的不同而存在差異,。在常規(guī)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,,多種抽提方式得到的核酸分子的片段大小可滿足實(shí)驗(yàn)需求,但對(duì)于高通量測(cè)序和芯片等研究,,核酸分子的片段大小和純度至關(guān)重要,,可能影響到后期生物信息分析的準(zhǔn)確性和研究的可信度。對(duì)于此類樣本,,進(jìn)行抽提核酸質(zhì)控時(shí)除了要按照常規(guī)的濃度和比值測(cè)定,,還需要通過凝膠電泳等確定質(zhì)量。另外,,時(shí)間也是影響樣本質(zhì)量的重要因素,。樣本在處理過程中發(fā)生細(xì)胞的損傷與裂解和細(xì)胞內(nèi)部生物分子的釋放,,如需利用樣本進(jìn)行生物標(biāo)志物檢測(cè),建議在樣本中添加混合型蛋白酶抑制劑,,以避免長(zhǎng)時(shí)間的處理和存儲(chǔ)導(dǎo)致的蛋白降解,,而且針對(duì)不同組織類型的樣本,其胞內(nèi)的生物分子和生化反應(yīng)亦不相同,,在進(jìn)行樣本處理時(shí)均需考慮到這些因素,,減少處理環(huán)節(jié)對(duì)樣本質(zhì)量的影響。
2.3 樣本的保存環(huán)節(jié)對(duì)質(zhì)控的影響
不同類型的樣本對(duì)于保存方式有不同的要求,。常規(guī)而言,,對(duì)于分裝后的全血樣本,- 80度可維持其穩(wěn)定性,。對(duì)于DNA樣本而言,,入庫DNA樣本需要達(dá)到一定的濃度和片段完整性,之后保存于-20度以下的環(huán)境即可長(zhǎng)期保持其穩(wěn)定性,。對(duì)于新鮮的組織樣本,,液氮是最理想的保存方式,但需要小量分裝后保存,,以避免多次研究取樣而造成的反復(fù)凍融,。如果組織樣本不具備長(zhǎng)期的液氮保存條件,建議抽提核酸后-80度保存,。對(duì)于石蠟包埋的樣本,,常溫保存即可滿足樣本的保存條件。根據(jù)樣本的生物學(xué)特性,,選擇合適的保存條件,,不僅是保證樣本質(zhì)量的要求,也是節(jié)約能源,、維持樣本庫可持續(xù)發(fā)展的要求,。
2.4 樣本質(zhì)量控制的管理體系建設(shè)
為了確保樣本質(zhì)量,還需要采取大量的輔助措施,,大致包括以下幾方面:(1)對(duì)專職管理人員進(jìn)行定期培訓(xùn):了解樣本管理的核心要素和管理規(guī)章制度,,提升專業(yè)素質(zhì)。(2)不斷完善各項(xiàng)規(guī)章制度,,樣本處理的標(biāo)準(zhǔn)程序,,設(shè)立質(zhì)量管理崗位,,專人負(fù)責(zé),,加強(qiáng)監(jiān)督。(3)對(duì)環(huán)境進(jìn)行定期監(jiān)測(cè),,確保合理的環(huán)境條件,,加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)、檢修、保養(yǎng),,委托有資質(zhì)的單位定期進(jìn)行檢查,。(4)對(duì)樣本處理過程進(jìn)行有效監(jiān)控,定期對(duì)樣本進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),,有效監(jiān)控樣本質(zhì)量,。通過樣本庫質(zhì)量管理體系的建設(shè),全方位保障樣本庫的有效運(yùn)行,、為轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究?jī)?chǔ)備合格的
研究資源,。
3 生物樣本庫的成果管理是進(jìn)入產(chǎn)出階段的樣本庫質(zhì)控的重要要素
生物樣本庫的成果管理也是樣本庫質(zhì)控的重要組成要素,在樣本庫從早期的建設(shè)階段進(jìn)入產(chǎn)出階段后將得到越來越多的重視,,是保障樣本庫可持續(xù)發(fā)展的重要條件,。一方面,樣本的使用過程本身也是對(duì)樣本質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)的過程,,根據(jù)樣本使用者的反饋可進(jìn)一步優(yōu)化樣本庫的管理流程和樣本處理過程,。另一方面,樣本出庫所產(chǎn)生的科研成果提交樣本庫統(tǒng)一管理,,有助于樣本庫利用自身的信息化優(yōu)勢(shì)妥善保存和備份樣本的大量生物學(xué)信息,,通過與外界的交流,獲取更多轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究信息,,爭(zhēng)取更多的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究資源,。
3.1 學(xué)術(shù)成果的反饋有助于提高臨床醫(yī)師儲(chǔ)備樣本開展轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的積極性和提升其對(duì)樣本質(zhì)控的配合度
目前,國內(nèi)樣本庫的規(guī)范建設(shè)和運(yùn)行大多集中在大型城市的三級(jí)醫(yī)院,,臨床醫(yī)師作為臨床研究的發(fā)起人與實(shí)施者,、樣本庫的主要使用者,是合理使用樣本的主體,。通過對(duì)樣本庫支持的學(xué)術(shù)成果的梳理,,反饋給臨床醫(yī)師,幫助臨床醫(yī)師理解樣本庫對(duì)其職業(yè)生涯的重要支撐作用,,進(jìn)一步提高臨床醫(yī)師儲(chǔ)備樣本開展轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的積極性,,培養(yǎng)臨床研究型醫(yī)師,建設(shè)研究型醫(yī)院,,提升大型三級(jí)醫(yī)院的疾病診治水平,。通過樣本庫支持的學(xué)術(shù)成果的反饋,還可減輕臨床醫(yī)師的科研考核壓力,,提升臨床醫(yī)師未來采集樣本時(shí)對(duì)樣本質(zhì)控相關(guān)因素的配合度,,形成正反饋,也可幫助提升樣本庫管理質(zhì)量,。
3.2 轉(zhuǎn)化成果的反饋有助于新的診療方法的產(chǎn)生
臨床疾病生物樣本的利用和樣本的數(shù)據(jù)分析,,是推動(dòng)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)和因素,。樣本的高效利用及其相關(guān)數(shù)據(jù)的歸納分析,通過成果轉(zhuǎn)化,,有助于促進(jìn)疾病的新的診療方法的產(chǎn)生,。在此過程中,研究型醫(yī)院是重要的研究和成果轉(zhuǎn)化的主體,。研究型醫(yī)院應(yīng)不同于臨床型醫(yī)院,,其以疑難病、罕見病,、重大疾病的診治為重,,組建具有不同研究背景的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),充分利用生命科學(xué)前沿的技術(shù)優(yōu)勢(shì),,積極搭建臨床與科研一體共用的學(xué)術(shù)平臺(tái),,促進(jìn)研究結(jié)果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。因此,,立足于樣本庫的轉(zhuǎn)化成果的反饋與管理是聯(lián)系科研與臨床的重要紐帶,,是打造研究型醫(yī)院的重要手段,提高疾病的診療水平,。
3.3 學(xué)術(shù)成果和轉(zhuǎn)化成果的反饋和統(tǒng)一管理有助于樣本庫建設(shè)成效的體現(xiàn),,擴(kuò)大對(duì)外交流,爭(zhēng)取更多的可持續(xù)發(fā)展資源
經(jīng)過近幾年的建設(shè),,樣本庫的發(fā)展正在由建設(shè)和投入期逐漸過渡到研究和產(chǎn)出期,。但樣本庫的維持需要有持續(xù)的資金投入。如能及時(shí)收集樣本庫支持的學(xué)術(shù)成果和轉(zhuǎn)化成果,,進(jìn)行統(tǒng)一管理和信息備份,,通過對(duì)外交流獲取更多的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究信息,方便樣本與技術(shù)資源的共享,,增強(qiáng)各研究單位與醫(yī)院之間的協(xié)同創(chuàng)新能力,;同時(shí)還可反饋給上級(jí)的科研決策和管理單位,可為將來爭(zhēng)取進(jìn)一步的資源以支持樣本庫的可持續(xù)發(fā)展打下基礎(chǔ),。持續(xù)的建設(shè)資源又可保證樣本庫高質(zhì)量運(yùn)行,,支持更多轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的開展。因而,,科研成果的反饋與統(tǒng)一管理有助于形成“高質(zhì)量樣本庫一支撐轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究一更高質(zhì)量的樣本庫”的正反饋,,也應(yīng)成為生物樣本庫全流程質(zhì)控、不斷提升樣本庫質(zhì)量和管理水平的不可或缺的組成部分,。
4 小結(jié)
我國的生物樣本庫的建設(shè)雖然起步較晚,,更應(yīng)該在質(zhì)控方面多做研究,應(yīng)在以往重視樣本處理過程的質(zhì)控的基礎(chǔ)上,,加強(qiáng)對(duì)樣本庫的源頭質(zhì)控和樣本庫進(jìn)入產(chǎn)出階段后的成果管理,。通過對(duì)生物樣本庫的全流程的質(zhì)控,研究建立有效的樣本庫質(zhì)量管理體系,,確保能利用有限的科研資源為轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)提供高質(zhì)量的樣本,,促進(jìn)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的開展,提升疾病診療水平,。