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[文獻(xiàn)精讀] 漫談生物樣品庫

2017-09-11 00:00來源：原版作者：Jerry Li

生物樣品庫（Biobanks）是在最近30年內(nèi)興起的一項(xiàng)生物科技產(chǎn)業(yè)， 在2009年被時(shí)代雜志稱為影響世界的十大想法之一【1】。 生物樣品庫專注于各項(xiàng)生物醫(yī)學(xué)樣品的收集、儲存和共享， 對于現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)的科研、診斷、治療方面，都有積極的推動(dòng)作用。

和液體活檢這個(gè)井噴式的朝陽產(chǎn)業(yè)相比， 生物樣品庫起步更早但是發(fā)展平緩， 最近的統(tǒng)計(jì)表明， 即使在美國和歐洲這樣的生物樣品庫發(fā)達(dá)的地區(qū)， 生物樣品庫也是鮮為人知的專業(yè)概念， 在中國就更是不為人知了。 為此，我們在本期的《液體活檢通訊》里專門介紹一下生物樣品庫。

生物樣品庫和我們所積極關(guān)注的液體活檢， 是兩個(gè)相互獨(dú)立、相互作用的產(chǎn)業(yè)， 一方面液體活檢的樣品， 無論在檢測前或是檢測后，都有越發(fā)增加的需求需要進(jìn)入生物樣品庫， 生物樣品庫成為液體活檢的延伸。 另一方面， 生物樣品庫在生物標(biāo)記物和個(gè)體化醫(yī)療和等方面的進(jìn)步， 又推動(dòng)了液體活檢在概念和實(shí)踐方面的進(jìn)展。 而生物樣品庫所面臨的挑戰(zhàn)， 無論是管理、經(jīng)濟(jì)、倫理、法律，還是其他方面，都直接或間接地影響到液體活檢行業(yè)。


生物樣品庫的概念和淵源

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的核心思想是循證醫(yī)學(xué)（evidence-based medicine），又稱實(shí)證醫(yī)學(xué)，就是統(tǒng)一利用科學(xué)方法獲取證據(jù)，來確認(rèn)診斷和醫(yī)療的成效。循證醫(yī)學(xué)所追溯的這些證據(jù)，包括早期的病理學(xué)樣品為主的組織樣本，和近年來針對分子診斷技術(shù)的更為精細(xì)劃分的血細(xì)胞、核酸等樣本，構(gòu)成了循證醫(yī)學(xué)的基石。 我們這些在IVD行業(yè)的從業(yè)人員， 包括我們研發(fā)、推廣儀器、試劑盒耗材的同事們， 都是服務(wù)于醫(yī)學(xué)證據(jù)，依靠這些醫(yī)學(xué)證據(jù)來吃飯的。 而這些醫(yī)學(xué)證據(jù)的匯總， 就構(gòu)成了各類生物樣品庫【2-9】。

一般來說，生物樣品庫包含這些三類內(nèi)容:

第一類，實(shí)體部分， 是來自人體的生物學(xué)樣品；

第二類，來自第一類內(nèi)容的相關(guān)信息， 包括診斷和分析結(jié)果；

第三類，和前兩類內(nèi)容相關(guān)的倫理、法律信息。

其中的第一類， 即來自人體的生物學(xué)樣品， 是生物樣品庫的實(shí)體部分， 它包括全血、血漿、血清、紅細(xì)胞、白細(xì)胞、樣簽刮取物、DNA、RNA、蛋白質(zhì)、細(xì)胞系、尿液、腦脊髓液、關(guān)節(jié)潤滑液，羊水、血沉棕黃層、骨髓干細(xì)胞、組織樣品等。 在目前情況下， 儲存量最大、最常用的樣品是組織樣品， 就是固定包埋或者冷凍保存的的組織樣品。 這是組織活檢的產(chǎn)物， 傳統(tǒng)操作里這些組織也是要求保留的， 所以有著天然的存量。 在近年發(fā)展最快的應(yīng)該是血液樣品， 包括以上所提到的全血、血細(xì)胞和提取物， 這是液體活檢的產(chǎn)物。


生物樣品庫的現(xiàn)狀和種類

生物樣品庫的現(xiàn)狀可以這樣來概況： 多種門類， 亟待協(xié)調(diào)， 發(fā)展迅速， 面臨挑戰(zhàn)。 生物樣品部不是一家或者一種機(jī)構(gòu)，而是上百種機(jī)構(gòu)。

生物樣品庫的門類和形式是非常多樣化的。 從行政附屬上看， 生物樣品庫涵蓋了政府機(jī)構(gòu)、醫(yī)院、高校和研究所、私立公司創(chuàng)辦的樣品機(jī)構(gòu)。 從盈利角度看， 生物樣品庫有非盈利型和盈利型的， 從樣品覆蓋上看， 有覆蓋多個(gè)領(lǐng)域的綜合型和只覆蓋某個(gè)領(lǐng)域的專項(xiàng)型樣品庫。 根據(jù)最新的國際生物樣品庫目錄【9】， 生物樣品庫在北美和歐洲各有100家以上， 在亞洲有22家， 其中中國有三家。 這些都是正規(guī)的、門類齊全的綜合型生物樣品庫。

除了生物樣品庫本身， 還有為此服務(wù)的生物樣品庫中介公司（Biobank Brokers）, 這是機(jī)構(gòu)大多是商業(yè)公司， 利用生物樣品庫的信息共享渠道， 建立了自己的樣品目錄， 利用自己的渠道來推廣生物樣品庫的樣品， 中介有的也有自己的產(chǎn)品， 但是大多數(shù)沒有自己的產(chǎn)品。 可以肯定的是中介的目錄要遠(yuǎn)大于自己有的樣品。 這些中介在最近幾年內(nèi)在歐美迅速發(fā)展， 這個(gè)現(xiàn)象從商業(yè)角度說明了生物樣品庫有市場需求和盈利空間。


面臨挑戰(zhàn)，前景寬廣

生物樣品庫作為一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)， 目前面臨著三大挑戰(zhàn)。

第一，         倫理和法律方面；

第二，         管理和規(guī)范；

第三，         運(yùn)營、資金支持和可持續(xù)性。 

在倫理和法律方面， 生物樣品庫引發(fā)了非常多的討論， 歸根結(jié)底這些討論聚焦在患者個(gè)體的私密信息保護(hù)、分享權(quán)以及這些信息和權(quán)力的轉(zhuǎn)讓和商業(yè)化處理上【10-17】。 隨著分子生物學(xué)的進(jìn)展、大規(guī)模測序技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的進(jìn)步， 這些問題可能引發(fā)激烈的辯論和不確定性。 在這個(gè)方面， 生物樣品庫的信息部分比它的實(shí)體部分更加引人關(guān)注。

        在管理和規(guī)范方面， 因?yàn)樯飿悠穾斓拈T類繁多， 在各個(gè)不同的機(jī)構(gòu)、地區(qū)、國家、國際機(jī)構(gòu)里， 都有不同的操作和標(biāo)準(zhǔn)， 因此在管理方面的首要任務(wù)是協(xié)調(diào)各類標(biāo)準(zhǔn)以達(dá)成共識【18-24】。

在運(yùn)營方面，各類生物樣品庫是否有足夠的資金支撐，是否可持續(xù)運(yùn)營， 也是一大挑戰(zhàn)。 目前大部分的生物樣品庫所面向的市場是科研， 所以生物樣品庫基本上也是靠著科研基金來支撐， 還沒有做到自我造血和獨(dú)立存活， 也沒有進(jìn)入商業(yè)運(yùn)營模式。


和液體活檢相輔相成

生物樣品庫的存在和發(fā)展， 顯著地推動(dòng)了生物標(biāo)記物的開發(fā)和確認(rèn)， 繼而推動(dòng)了以生物標(biāo)記物為基礎(chǔ)的癌癥檢測和治療的領(lǐng)域【25-33】。 癌癥的診療目前已經(jīng)進(jìn)入分子水平， 人們充分接受了這樣的醫(yī)學(xué)事實(shí)， 就是癌癥是上百種不同的病種的總和， 而每一種癌癥都有獨(dú)特的檢測方案， 這些檢測方案和特定的癌癥所呈現(xiàn)出的生物標(biāo)記為的組合是直接相關(guān)的。 雖然FDA迄今為止只批準(zhǔn)了少數(shù)的生物標(biāo)記物作為明確接受的癌癥診斷依據(jù)（比如EGFR突變來診斷非小細(xì)胞肺癌）， 但是在科研領(lǐng)域有大量的生物標(biāo)記物及其組合， 已經(jīng)成為診斷各類癌癥的首選方法。

這些生物標(biāo)記物不是靜態(tài)存在，而是動(dòng)態(tài)變化的， 不停地有新的生物標(biāo)記物被發(fā)現(xiàn)、評估和確認(rèn)， 這些發(fā)現(xiàn)、評估和確認(rèn)的過程， 是離不開生物樣品庫的推動(dòng)的。 生物標(biāo)記物的發(fā)現(xiàn)，可以是在基礎(chǔ)研究的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)， 一旦發(fā)現(xiàn)的過程完成了， 即進(jìn)入臨床確認(rèn)階段， 如果沒有生物樣品庫來提供大量的特定類型的癌癥樣品， 這個(gè)臨床確認(rèn)過程將通過招募患者來啟動(dòng)臨床研究來完成， 那將是非常昂貴和漫長的。 所以說，生物樣品庫顯著地推動(dòng)了生物標(biāo)記物的開發(fā)和確認(rèn)。

生物樣品庫的存在和發(fā)展， 也顯著地推動(dòng)了個(gè)體化醫(yī)療的發(fā)展【34-44】。 癌癥的高突變性決定了癌癥的診斷和治療必將是在個(gè)體基礎(chǔ)上的， 個(gè)體化醫(yī)療的最合適的領(lǐng)域正是癌癥領(lǐng)域。 對于每一個(gè)患者， 腫瘤的發(fā)生、復(fù)發(fā)和消退的動(dòng)態(tài)變化， 都應(yīng)該記錄在按， 每一次的取樣和儲存， 如果是血液樣品， 即是液體活檢操作。 這些液體活檢的樣品在完成檢測后， 不是要丟棄而是要進(jìn)入生物樣品庫， 成為這名患者的個(gè)體化診療的留樣。 這樣， 生物樣品庫成為了液體活檢的延伸， 也為專注于樣品采集和儲存的樣品專家們，提出了新的挑戰(zhàn)， 因?yàn)檫@時(shí)的樣品儲存有了更高的要求， 不再是穩(wěn)定幾天和幾星期， 而是穩(wěn)定幾年或更久。

通過生物標(biāo)記物和個(gè)體化診療這兩個(gè)概念， 生物樣品庫和液體活檢互相重疊， 互補(bǔ)促進(jìn)，相輔相成。


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