生物样本库发展的现状

一、国际生物样本库建设现状概况一、国际生物样本库建设现状概况 1.1 北美地区的生物样本库北美地区的生物样本库 生物样本作为转化医学研究的重要资源，正在日益受到各国高度的重视。 在美洲有影响力的组织有 1999 年成立的国际生物和环境资源协会（ISBER）和 2005 年由美国 NCI 成立的生物存储库和生物标本研究实验室（OBBR） 。 1.1.1 ISBER 国际生物和环境样本库协会（International Society for Biological and Environmental Repositories, ISBER）是美国研究病理学会下辖的一个分支机构。 它试图通过建立规范和标准，利用培训等方式影响发展中国家的样本库建设， 使其达到一定的质量和标准。目前，ISBER 下辖 6 个不同类型的生物样本库， 分别是动物样本库、环境样本库、人体样本库、微生物样本库、博物馆样本库、 植物/种子样本库。 除此之外，ISBER 设置了若干个专门性的工作组，每个工作组由具有专门 知识和经验的个人组成，通过白皮书或其他出版物，及时解决生物样本库建设 过程中遇到的问题。这些工作组包括样本库自动化工作组、样本库融资工作组、 生物样本科学工作组、临床生物样本工作组、环境生物样本工作组、信息和情 报工作组、生物样本库知情同意工作组、制药学术工作组、以及人体组织样本 的权利和控制工作组。通过这些工作组的工作，逐步推进 ISBER 在生物样本库 建设过程中各个领域内的专业性和权威性。 1.1.2 OBBR 2005 年美国国立癌症研究所（National Cancer Institute， NCI）成立 了美国国家癌症中心生物样本库和生物样本研究办公室(Office of Biorepository and biospecimen Research,OBBR)。OBBR 致力于制定一个共同 的生物样本库标准，以便于指导，协调和发展机构搜集生物样本资源的能力和 提高所搜集生物样本的质量以确保其满足研究需要。 OBBR工作目标： 1.确立生物样本库作为研究的新领域，确定高效保存生物样品使其适用于 基因组和蛋白质组研究的各种搜集和处理协议； 2.推广普及第一版的最佳操作规范，以协调各机构政策和程序。并不断在 此基础上总结完善，改进提高生物样本库的最佳做法； 3.促进发展生物样本的质量标准的建立专业第三方标准监督机构； 4.发展生物样本库业务的新技术； 5.与国际社会协调，以协调政策和程序，促进多国研究。 1.1.3 P3G 随着人类基因组计划，国际单体型图，以及对易感基因的报告工作的完成， 创造了一个规模庞大，迫切需要从人口特征进行解读的样本数据集。通过对这 个数据集的解读将使生物医学界解开引起疾病的复杂的遗传和环境相互作用关 系。2003 年,加拿大筹建的公共人群基因组项目（Public Population Project in Genomics，P3G） ，主要从事人群生物样本库和遗传流行病学研究。 P3G是由一个国际财团支持的，致力于开发和管理上述研究工作相关的，一 个多学科的非营利和非商业组织。其目标是促进人口基因组学领域的研究人员 之间的合作，促进比较和合并在世界各地进行的基因组研究的成果。P3G旨在促 进合作，优化设计，促进生物样本库工作的协调，并促进知识转让，建立适应 科学发展的人类基因组研究的伦理道德标准。通过P3G开发的工具，支持和网络 ，实现帮助国际研究界考虑个人，家庭和社区更有效的卫生保健战略，从而更 好地预防疾病，调整药品和其他治疗方案。 1.2 欧洲生物样本库欧洲生物样本库 1.2.1 UKbiobank 在英国有影响力的是 1999 年提议设立、2006 年开始试运营的，目前世界 最大医疗资源和资料数据库英国 Biobank，目前该样本库搜集了 50 万来自 英国各地 40 岁-69 人口捐赠的样本。样本包括血样、尿样、遗传数据和生活方 式等个人的医疗详细信息，向研究“遗传和环境的复杂互做与患病危险”的研究 人员提供其所采集的材料，研究英国人的健康状况受生活方式、环境和基因影 响的情况，寻求对癌症、心脏病、糖尿病、关节炎和老年痴呆等疾病的预防、 诊断和治疗的更好途径。目前已经完成 50 万人的样本搜集工作。 英国样本库是一个非赢利慈善机构，由英国卫生部，医学研究理事会、苏 格兰行政院，及惠康信托医疗慈善基金共同出资成立。此外，该机构还获得了 威尔士议会及有关健康研究的慈善机构（如英国心脏研究基金和英国癌症研究 基金会）的支持。该样本库建设启动资金约六千两百万英镑，总部设在曼彻斯 特大学。目前，全英国大约20所著名的大学参与其建设及科研。英国样本库的 样本主要来自于公众志愿者的捐赠，其建设的目的，就是试图通过结合对这些 志愿者过去多年累积下来的医疗资料和生活方式及习惯等进行跟踪研究，找到 那些引发大范围环境压力和对生命健康造成威胁的因素。 1.2.2 BBMRI 欧盟2008计划筹建的泛欧洲生物体样本库与生物分子资源研究设施(Bioban king and Biomolecular Resources Research Infrastructure,BBMRI）是欧盟 研究基础战略路线图的重要组成内容1。 BBMRI旨在整合和升级欧洲现有生物样 品收集、技术和专家资源平台。是为了扩大和维持欧洲研究和产业，特别是生 物医学和生物领域在全球范围内竞争力。通过建立可以被泛欧洲和世界利用的 生物医学和生物研究所需要的基础设施、资源和技术能力，特别是所建立起的 创新能力将其恰当地融合到欧洲的道德，法律和社会建设的框架中。 BBMRI将可以提供不同形式的生物相关材料（DNA、组织、细胞、血液和其 他体液及相关的医疗、环境、生活方式和随访数据） ；大人群研究；临床案例/ 对照人群；生物分子资源（包括抗体和亲和分子库、siRNA文库、蛋白、细胞资 源等） ；高通量分析技术平台和其他工具行技术；样品管理的统一标准；数据库 和生物计算基础设施的统一标准；伦理、法律和社会等服务。 BBMRI作为欧洲生物样本库建设经验，标准化操作规范的制定者和信息系统 的开发者的先驱，关注通过建立必要的医疗设施满足欧洲公民对于健康持续改 善的关注而建立的研究所需新型的，大规模的资源设施。 为了维系这个庞大网络的运转，BBMRI被设计成一个分布式枢纽结构，通过 枢纽节点协调各项活动，包括样本收集，管理，分配和数据分析。生物样本库 ，分子生物学资源和技术中心等BBMRI成员，都可以成为具体领域的枢纽。此外 ，BBMRI也吸引公共或私人多个合作伙伴（如大学，医院，企业） ，提供生物样 1除 BBMRI 外，欧盟还规划了其他基础设施。其中，欧洲高级医药研究转化基础设施（EATRIS）和欧洲 临床研究基础网络（ECRIN）与 BBMRI 共同构成与从研究、发现到开发各个步骤相对应的人体生物样品 管理的基础设施平台。而整合结构生物学平台（INSTRUCT） 、作为人体疾病模型小鼠功能基因组学平台 （INFRAFRONTIER）与 BBMRI 等一起构成生物分子资源管理基础设施平台。生物信息学基础设施 （ELIXIR）则是上述基础设施平台之间的数据共享平台。 品，数据，技术或服务。BBMRI在奥地利的格拉茨设立协调总部，负责协调参加 国国家节点的活动协调。 1.3 亚太地区的生物样本库亚太地区的生物样本库 1.3.1 ABN 澳洲人群样本协作网络，是在澳大利亚和新西兰所有与建设样本库有关的 社团联合成立的协作网络。该网络致力于推进样本资源的共享和实现样本搜集 过程中的统一标准。 样本搜集、处理、分发范围涵盖从基本实验室项目到临床研究项目全部过 程。特别是对于一些罕见的儿科肿瘤，通过这种网络的搜集和共享，使得研究 者可以在短时间内获得到足够数量的临床样本。澳洲人群样本协作网络的运作 资金部分来自澳大利亚卫生部，部分向全球招募研究项目。 1.3.2 KNRRC 韩国国家研究资源中心（Korea National Research Resource Center, KNRRC）由韩国教育科技部支持建立，包括 33 个研究资源中心（RRCs） ，5 个核 心中心和一个核心协调机构。其采集的样本包括微生物、植物、动物、人体样 本和非生物材料。KNRRC 核心协调机构为各分样本库提供管理系统，建设指南， 人员的教育和培训项目以及样本库认证等活动。KNRRC 依据韩国国家“生物资 源管理和使用”法行使赋予的权力。 1.3.3 台湾生物样本库台湾生物样本库 我国台湾地区也于 2005 年启动了生物资料库可行性研究计划，计划针对本 土常见慢性疾病（除现今常见的高血压、糖尿病、癌症等慢性病外，亦包含将 来产生的其它本土常见慢性疾病）进行长期追踪研究，所收集的资料包含关于 参与者的健康情形、医药史、生活形态、生活环境信息以及生物检体，并长期 追踪参与者的健康变化情形，以进行常见慢性疾病中基因与环境（包括生活习 惯、饮食、行为、职业等）交互作用的相关研究。该计划设立了台湾 Biobank 办公室，统一协调生物资料库的构建。自 2004 年至 2007 年，已收集了 15000 个样本, 样本年龄一般在 40 岁 60 岁之间。 二、中国生物样本库建设现状概况二、中国生物样本库建设现状概况 2.12.1 中国人类遗传资源平台中国人类遗传资源平台 中国人类遗传资源平台（National Infrastructure of Chinese Genetic Resources，NICGR）根据国家中长期科学和技术发展规划纲要 ，于 2003 年 7 月启动建设。中国人类遗传资源平台的设定的总体目标是到 2010 年，建立起 与人类遗传资源收集、保存、整合和共享要求相适应的，跨部门、跨地区、跨 领域、布局合理、功能齐全、动态发展、技术先进并与国际接轨的中国人类遗 传资源平台；解决人类遗传资源收集、保存、整合和共享过程中的关键技术问 题；实现我国人类遗传资源收集、整理、保存和共享的标准化、信息化和现代 化，促进全国人类遗传资源共享事业的跨越式发展，并为科技创新与社会经济 发展提供强有力的支撑，为全社会科技进步、人才培养与创新活动提供及时有 效的支持。 2.22.2 中华民族永生细胞库建设中华民族永生细胞库建设 该项目建立了中国 42 个民族 58 个群体的永生细胞库， 包括 3119 个永生 细胞株和 6010 份 DNA 标本，是目前规模最大的较为完整的中国各民族永生细 胞库，可供永久性研究需要。该项目组也遵照中国人类基因组项目与欧洲人类 基因组多样性研究中心（CEPH）签订的合作协议，经国家人类遗传资源有关部 门批准，2001 年向欧洲人类基因组多样性研究中心(CEPH)提供了 149 株永生细 胞。 项目通过不同民族常染色体微卫星位点（STRs） 、Y 染色体 DNA 多态位 点、线粒体 DNA 和 HLA 遗传多样性等的研究，初步阐明了中国不同民族的起 源以及民族间的相互关系，各民族基因组结构差别及其遗传学意义。 项目组也进行了大量对不同疾病相关基因或易感基因的遗传多样性研究， 如对系统性红斑狼疮（SLE）遗传多态性、遗传性血液疾病、帕金森病家系等 研究；项目组还针对我国少数民族分布的一些特殊性，进行了隔离人群遗传资 源的调查与收集，如对基诺族、布朗族、怒族和独龙族等民族群体进行了大规 模的遗传疾病调查，收集了一定数量的健康个体样本，也采集到一些有价值的 疾病家系，为下一步的深入研究奠定了坚实的基础。 2.32.3 中山大学肿瘤生物样本库中山大学肿瘤生物样本库 中山大学肿瘤资源库是华南肿瘤学国家重点实验室平台建设、国家重点学 科、以及教育部、广东省重点实验室立项和建设项目。依托于中山大学肿瘤医 院和华南重点实验室的中山大学肿瘤资源库于 2001 年 12 月启动建设，建设七 年来已经具备了相当的规模，储存有肿瘤病人的血清、血浆、血细胞、骨髓细 胞和可供提取蛋白质、DNA、RNA、石蜡切片的组织标本以及正常体检人群的血 标本。拥有肝癌、肺癌、食管癌、乳癌、肠癌、胃癌、鼻咽癌、头颈肿瘤、妇 科肿瘤、泌尿肿瘤例等常见肿瘤的血标本 30000 多份、组织标本 6000 多份和正 常人血标本 6400 多份，成为国内最大的肿瘤资源平台之一。 2.42.4 泰州人群队列样本库泰州人群队列样本库 2007 年，复旦大学集合国内二十多家研究机构，参照国际大型队列的建设 标准和规范，广泛进行多学科和多中心相互协作，精心选择在江苏泰州开始建 设中国人群核心示范队列泰州队列（充分考虑经济转型期、代表性遗传结构 等） ，共同开展多个疾病及多种因素的共同研究。目前，复旦大学已取得了一些 初步的成绩：完成了 10 万人的基线调查，获得了基线临床资料及生物标本（血 液、组织及口腔粘膜），培养了一支 60 人的调查员队伍，生物样本库、信息库、 生物技术平台建设也小有规模，重大疾病发病及死亡登记报告制度也逐步完善。 2.52.5 北京重大疾病临床数据和样本资源库建设北京重大疾病临床数据和样本资源库建设 北京重大疾病临床数据和样本资源库建设项目于 2009 年 7 月启动，搭建 “1 个平台、十个样本库” ，即一个重大疾病防治研究“信息平台” ， “十个重大 疾病研究样本库” 。 “信息平台” ，汇集研究过程中形成的病例信息、随访信息 等；“十个重大疾病研究样本库”则针对北京市居民死亡率排名列的恶性肿 瘤、脑血管病、呼吸系统疾病等疾病，集中存储临床研究中搜集的样本资源， 包括血清、细胞、遗传物质、组织等。其中首医大附属天坛医院负责“脑血管 病” ；首医大附属佑安医院负责“肝炎、艾滋病” ；首医大附属北京妇产医院负 责“宫颈癌” ；中国人民解放军总医院负责“慢性肾病” ；北京大学肿瘤医院负 责“乳腺癌” ；北京胸科医院负责“结核” 。其余新发突发传染病、