原文刊發(fā)于《中華醫(yī)學科研管理雜志》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樣本庫運行全流程的質量控制的管理體系。方法 針對院級樣本庫的質控環(huán)節(jié)所涉及的源頭、過程和成果等環(huán)節(jié)，分析如何針對各環(huán)節(jié)不同的工作特征建立相應的質控監(jiān)管及其重要意義。結果 生物樣本庫的源頭質控有助于規(guī)范和確定針對特定疾病開展轉化醫(yī)學研究所需的樣本特征；過程質控有助于確保采集到的疾病樣本根據其生物學特性得到了正確的處理和保存、以保證未來研究結果的可靠性和科學性；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取更多樣本庫建設資源，在樣本庫進入產出階段后應得到更多的重視，是保障樣本庫可持續(xù)發(fā)展的重要條件。結論 人類疾病樣本是轉化醫(yī)學研究的重要資源，質量控制是樣本庫管理的關鍵，貫穿于樣本庫運行全流程的質量控制至關重要。

作為轉化醫(yī)學研究的重要疾病資源，生物樣本庫的規(guī)范建設、科學管理和可持續(xù)發(fā)展日益受到重視。對于樣本庫的管理而言，其質控需貫穿在樣本的整個生命過程中：源頭的質控有助于在樣本采集之前經臨床醫(yī)學和基礎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量，從而避免不恰當的或不完整的樣本采集；過程的質控有助于不同類型的疾病樣本如血液、組織、體液等根據其生物學特性得到了正確的處理和保存，從而避免入庫樣本的質量偏倚和資源浪費、進一步保證了利用樣本開展轉化醫(yī)學研究結果的可靠性與科學性；成果的反饋管理對于進入產出階段的樣本庫至關重要，有助于樣本庫總結經驗和教訓、利用成果爭取更多樣本庫建設資源、形成“高質量樣本庫一支撐轉化醫(yī)學研究一更高質量的樣本庫”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全流程質控、以不斷提升樣本庫質量、并最終形成完善的質量管理體系目標建設過程中不可或缺的組成部分。以往對樣本處理過程的質控已經得到了較多的重視，本文將在此基礎上就以上涉及源頭、過程、反饋的樣本庫管理全流程質控進行分析。

1  生物樣本庫管理的源頭質控分析

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量，需要經過臨床醫(yī)師與基礎科研專家的共同討論，根據該特定疾病的發(fā)病機制、病變部位、診療過程等特點及可能的研究需求，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)、數量和與之匹配的運送條件等，此為源頭質控，其目的是保證樣本的科學化和規(guī)范化采集。

1.1 在采集之前需要規(guī)范采集樣本的種類、數量和流程

樣本的科學化和規(guī)范化采集包含兩方面內容：其一，根據病種特點和科研需求確定樣本采集的種類和數量。一方面，臨床醫(yī)師對于未來的研究方向尚未明確、對于如何采集樣本存在困惑，另一方面，基礎研究人員對于臨床疾病的轉化醫(yī)學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量，避免不恰當、不完整的樣本采集。其二，通過規(guī)范流程保證樣本的質量。不同的后續(xù)研究對樣本的質量要求不一。以血液采集為例，為了避免肝素抗凝血中肝素的殘留對后續(xù)的分子生物學酶的影響，后續(xù)擬抽提核酸用于分子實驗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輸；對于組織樣本，普通的冷鏈不能滿足其保存和運輸需求，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)樣本質量的因素均應在樣本采集之前進行論證和界定，規(guī)范采集流程、從源頭保證樣本質量。

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控

不同的臨床疾病具有不同的診療特點和科研需求，其對樣本的采集需求亦不同。因而，對于多病種樣本庫，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重要，研討會、調查問卷等是常用的方式，其由臨床醫(yī)師與具有基礎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”進行源頭質控，根據疾病特點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、不完整的樣本采集，同時也簡化了臨床醫(yī)師采集同種疾病樣本時需要重復填寫的樣本信息，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，如能通過多方調研、提前確定特定疾病的樣本采集流程，有助于為未來的轉化醫(yī)學研究留取高質量的、必備的、合適的樣本，從源頭上保證入庫樣本的質量，同時也可顯著提高生物樣本庫的工作效率和質控效果。

2 生物樣本庫管理的過程質控分析

疾病樣本歷經采集、運輸、分裝、抽提、入庫、出庫等諸多流程，在此過程中樣本的質量均會因處理不當而影響其質量，建立科學的樣本庫質控管理體系亦至關重要。

2.1樣本的采集環(huán)節(jié)對質控的影響

源于不同的生物學特性和研究需求，不同類型的樣本需要配合不同的采集、運輸和存儲條件。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血液保存管對血液樣本的mRNA的影響的差異時也發(fā)現，室溫保存時組間差異表達基因較多，但4度保存時組間基本無差異，提示血液樣本的采集和儲存方式將影響樣本質量和研究結果。對于組織樣本而言，理想的保存方式是在離體30分鐘內分裝成小份速凍于液氮保存和運輸、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、反復凍融而影響到剩余樣本的質量。

以上研究顯示了不同類型樣本的不同采集方式對其質量的影響，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)對樣本質量的影響、繼而影響到轉化醫(yī)學研究的結果。

2.2 樣本的處理環(huán)節(jié)對質控的影響

樣本的質量因抽提方式的不同而存在差異。在常規(guī)的分子生物學實驗中，多種抽提方式得到的核酸分子的片段大小可滿足實驗需求，但對于高通量測序和芯片等研究，核酸分子的片段大小和純度至關重要，可能影響到后期生物信息分析的準確性和研究的可信度。對于此類樣本，進行抽提核酸質控時除了要按照常規(guī)的濃度和比值測定，還需要通過凝膠電泳等確定質量。另外，時間也是影響樣本質量的重要因素。樣本在處理過程中發(fā)生細胞的損傷與裂解和細胞內部生物分子的釋放，如需利用樣本進行生物標志物檢測，建議在樣本中添加混合型蛋白酶抑制劑，以避免長時間的處理和存儲導致的蛋白降解，而且針對不同組織類型的樣本，其胞內的生物分子和生化反應亦不相同，在進行樣本處理時均需考慮到這些因素，減少處理環(huán)節(jié)對樣本質量的影響。

2.3 樣本的保存環(huán)節(jié)對質控的影響

不同類型的樣本對于保存方式有不同的要求。常規(guī)而言，對于分裝后的全血樣本，- 80度可維持其穩(wěn)定性。對于DNA樣本而言，入庫DNA樣本需要達到一定的濃度和片段完整性，之后保存于-20度以下的環(huán)境即可長期保持其穩(wěn)定性。對于新鮮的組織樣本，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凍融。如果組織樣本不具備長期的液氮保存條件，建議抽提核酸后-80度保存。對于石蠟包埋的樣本，常溫保存即可滿足樣本的保存條件。根據樣本的生物學特性，選擇合適的保存條件，不僅是保證樣本質量的要求，也是節(jié)約能源、維持樣本庫可持續(xù)發(fā)展的要求。

2.4 樣本質量控制的管理體系建設

為了確保樣本質量，還需要采取大量的輔助措施，大致包括以下幾方面：(1)對專職管理人員進行定期培訓：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。(2)不斷完善各項規(guī)章制度，樣本處理的標準程序，設立質量管理崗位，專人負責，加強監(jiān)督。(3)對環(huán)境進行定期監(jiān)測，確保合理的環(huán)境條件，加強設備的維護、檢修、保養(yǎng)，委托有資質的單位定期進行檢查。(4)對樣本處理過程進行有效監(jiān)控，定期對樣本進行質量檢測，有效監(jiān)控樣本質量。通過樣本庫質量管理體系的建設，全方位保障樣本庫的有效運行、為轉化醫(yī)學研究儲備合格的

研究資源。

3 生物樣本庫的成果管理是進入產出階段的樣本庫質控的重要要素

生物樣本庫的成果管理也是樣本庫質控的重要組成要素，在樣本庫從早期的建設階段進入產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樣本質量進行檢測的過程，根據樣本使用者的反饋可進一步優(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)勢妥善保存和備份樣本的大量生物學信息，通過與外界的交流，獲取更多轉化醫(yī)學研究信息，爭取更多的轉化醫(yī)學研究資源。

3.1 學術成果的反饋有助于提高臨床醫(yī)師儲備樣本開展轉化醫(yī)學研究的積極性和提升其對樣本質控的配合度

目前，國內樣本庫的規(guī)范建設和運行大多集中在大型城市的三級醫(yī)院，臨床醫(yī)師作為臨床研究的發(fā)起人與實施者、樣本庫的主要使用者，是合理使用樣本的主體。通過對樣本庫支持的學術成果的梳理，反饋給臨床醫(yī)師，幫助臨床醫(yī)師理解樣本庫對其職業(yè)生涯的重要支撐作用，進一步提高臨床醫(yī)師儲備樣本開展轉化醫(yī)學研究的積極性，培養(yǎng)臨床研究型醫(yī)師，建設研究型醫(yī)院，提升大型三級醫(yī)院的疾病診治水平。通過樣本庫支持的學術成果的反饋，還可減輕臨床醫(yī)師的科研考核壓力，提升臨床醫(yī)師未來采集樣本時對樣本質控相關因素的配合度，形成正反饋，也可幫助提升樣本庫管理質量。

3.2 轉化成果的反饋有助于新的診療方法的產生

臨床疾病生物樣本的利用和樣本的數據分析，是推動轉化醫(yī)學發(fā)展的重要環(huán)節(jié)和因素。樣本的高效利用及其相關數據的歸納分析，通過成果轉化，有助于促進疾病的新的診療方法的產生。在此過程中，研究型醫(yī)院是重要的研究和成果轉化的主體。研究型醫(yī)院應不同于臨床型醫(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)新團隊，充分利用生命科學前沿的技術優(yōu)勢，積極搭建臨床與科研一體共用的學術平臺，促進研究結果的轉化和應用。因此，立足于樣本庫的轉化成果的反饋與管理是聯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 學術成果和轉化成果的反饋和統(tǒng)一管理有助于樣本庫建設成效的體現，擴大對外交流，爭取更多的可持續(xù)發(fā)展資源

經過近幾年的建設，樣本庫的發(fā)展正在由建設和投入期逐漸過渡到研究和產出期。但樣本庫的維持需要有持續(xù)的資金投入。如能及時收集樣本庫支持的學術成果和轉化成果，進行統(tǒng)一管理和信息備份，通過對外交流獲取更多的轉化醫(yī)學研究信息，方便樣本與技術資源的共享，增強各研究單位與醫(yī)院之間的協(xié)同創(chuàng)新能力；同時還可反饋給上級的科研決策和管理單位，可為將來爭取進一步的資源以支持樣本庫的可持續(xù)發(fā)展打下基礎。持續(xù)的建設資源又可保證樣本庫高質量運行，支持更多轉化醫(yī)學研究的開展。因而，科研成果的反饋與統(tǒng)一管理有助于形成“高質量樣本庫一支撐轉化醫(yī)學研究一更高質量的樣本庫”的正反饋，也應成為生物樣本庫全流程質控、不斷提升樣本庫質量和管理水平的不可或缺的組成部分。

4 小結

我國的生物樣本庫的建設雖然起步較晚，更應該在質控方面多做研究，應在以往重視樣本處理過程的質控的基礎上，加強對樣本庫的源頭質控和樣本庫進入產出階段后的成果管理。通過對生物樣本庫的全流程的質控，研究建立有效的樣本庫質量管理體系，確保能利用有限的科研資源為轉化醫(yī)學提供高質量的樣本，促進轉化醫(yī)學研究的開展，提升疾病診療水平。