人類生物樣本庫及樣本管理規范簡介

尹 茹 唐 蓉 鄭春霞

從人體獲得或衍生的任意物質稱為人類生物樣本,包括但不限于組織、血液、尿液、皮膚、骨髓、肌肉、毛發、分泌物和內臟器官等[1]。人類生物樣本庫是標準化收集處理、保藏管理以及運輸分發生物樣本及其相關信息資源的執行機構。規范化的管理流程和高質量的樣本是確保生物樣本庫穩定運行和可持續健康發展的核心基礎。利用生物樣本庫的寶貴資源開展基因組學、蛋白質組學等系統生物學的研究,探討新的疾病分類、分型、診斷、治療和預后標準,制訂疾病預測、早期檢測、分子分型與個性化治療、預后評估等策略,實現生物樣本資源價值轉換。因此,建立一個安全、開放、共享的高質量、高標準生物樣本庫對于保存和提供生物資源具有重要意義。

歷史沿革

國際標準化組織生物技術委員會(ISO/TC 276)于2013年成立以建立國際通用的生物技術標準。ISO 20387“生物技術—生物樣本保藏—生物樣本庫通用要求”(以下簡稱ISO 20387-2018)由ISO/TC276負責制訂,2018-08-30正式發布,為國際提供統一的定義和管理要求,是全球第一個生物樣本庫專用認可標準。生物樣本庫用戶、監管機構、同行評估組織、認可機構均可使用ISO 20387來確認或承認生物樣本庫的能力[2]。

2015年國家質檢總局、國家標準化管理委員會獲批成立全國生物樣本標準化技術委員會(SAC/TC559),主要負責生物樣本的采集、處理、存儲、管理、分發、應用所涉及的相關技術、方法和產品領域國家標準制修訂工作[3]。2019-08-30,GB/T 37864-2019《生物樣本庫質量和能力通用要求》(等同采用ISO 20387-2018)國家標準由全國生物樣本標準化技術委員會(SAC/TC559)提出并歸口,CNAS提供自愿性認可服務[4]。此后,2021年3月國家市場監督管理總局和國家標準化管理委員會相繼批準一系列國家標準發布。

國家標準的發布,為國內生物樣本庫規范化管理提供了權威性參考,給樣本庫人員的工作提出了建設性、指導性建議,從以往單一的“收樣本、存樣本、用樣本”升級到現在標準化的“怎么收、怎么存、怎么用”,規范了生物樣本庫建設和管理體系,促進生物樣本數據的交換及資源共享,高效合理地利用和保護了生物樣本資源(表1)。本文重點對《人類生物樣本庫管理規范》(GB/T 39766-2021)、《人類生物樣本管理規范》(GB/T 39767-2021)、《人類生物樣本庫基礎術語》(GB/T 40364-2021)和《人類生物樣本分類與編碼》(GB/T 39768-2021)國家標準[1,5-7]進行介紹和解讀,為建設標準化生物樣本庫提供參考依據和幫助。

表1 國家生物樣本庫標準發布實施時間

《人類生物樣本庫管理規范》

《人類生物樣本庫管理規范》(GB/T 39766-2021)規定了樣本庫的組織架構、人員、設施、設備、試劑耗材及信息系統等生物樣本庫的管理要求。

范圍本標準適用于從事樣本庫管理的機構,用于開展科研活動。需要注意的是,規范中要求不得面向公眾開展精子、卵子、配子、胚胎的保存工作。要求嚴格執行人類遺傳資源管理的相關法律法規和規定。

組織架構樣本庫組織架構應包括但不限于樣本庫管理層、科學技術委員會、倫理委員會、執行機構及其下設的專業組。其中要求科學委員會和倫理委員會應依托母體組織或委托有資質的第三方執行。樣本庫管理層,負責樣本庫建設的頂層設計和規劃,保證樣本庫合法合規有效運行,保障樣本庫得到持續的經費支持。制定保密制度、履行保密責任,對所保藏的樣本進行風險評估,制定可靠、完善的生物安全防護方案、標準操作程序及意外事故應急預案;科學技術委員會,負責每個項目的科學技術審查,提出學術意見、建議及評估,保障樣本的科學合理使用;倫理委員會,應遵守相關法律、法規和《人類生物樣本保藏倫理要求》(GB/T 38736-2020)的規定和要求[8]。執行機構,應定期評估和審核質量管理體系運行情況和改進需求,確保全員理解利益相關方需求和要求。

人員要求和培訓包括樣本庫人員的崗前培訓和考核、每個崗位人員資質要求和繼續教育培訓、定期對員工的表現進行評估,并建立每個員工個人技術檔案,可供相關人員獲取和使用。其中對于人員能力評估,在遵守《生物樣本庫質量和能力通用要求》(GB/T 37864-2019)要求基礎上,該規范新增了時間、頻次要求,能力評估間隔應不超過1年;新員工在進入崗位工作6月內,應對其進行2次能力評估,并有相應記錄。對于特殊崗位員工,如病理組織樣本的采集,應提供相應的專業技能培訓,經考核合格后,對其進行授權。

設施與環境要求設備的正常運行、樣本庫工作人員工作環境安全有效性、樣本庫的承重和功能分區、溫濕度和水電安保等是保證樣本庫樣本質量的重要部分。在建設中應確保為設備使用和樣本存儲提供充足并安全的空間。必要時應對開展不相容活動的相鄰區域進行有效隔離,包括熱源區和無熱源區、污染區和清潔區、危險化學品和生物廢棄物存放區等,并采取措施避免交叉感染;樣本庫室內空氣質量應符合《室內空氣質量標準》(GB/T 18883-2020)要求[9],溫度控制在16 ℃～28 ℃,相對濕度控制在30%～80%;照明和供電應配置備用電源,保證設備在斷電或故障發生時能及時采取有效補救措施,并有相應監測和報警信息記錄,定期檢修和維護;應配備門禁授權,并記錄所有人員進出樣本庫信息,確保存儲樣本和數據的安全性。

設備管理設備責任人應編制設備清單和操作規程,并授權使用。設備標簽應正確填寫設備名稱、型號、編號、責任人及使用狀態等信息,根據工作需要定期更新、計量檢定/校準。同時制定設備的維修、保養、報廢程序,并做相應記錄,定期檢查執行情況。

試劑(危險品)和耗材管理試劑耗材的外部供應應符合樣本庫的要求,并制定、成文和實施程序。試劑耗材管理人員應建立試劑耗材清單,標識使用狀態,保留試劑和耗材的全流程記錄。廢棄和銷毀的試劑耗材應記錄銷毀時間、數量和原因,實施相應的銷毀方案、廢棄后回收方案。根據樣本質量控制要求,對試劑和耗材通過抽樣的方式進行證實,并形成文件。

信息化系統(安全)為保證樣本庫樣本信息的可追溯性和交互性,保障樣本信息安全,保護供體隱私,要求樣本庫應具備適宜的信息化管理系統,基本功能包括但不限于采集、接收、分發、運輸、制備和保存、儲存、棄用、質控、查詢、追溯等過程信息的管理,同時應記錄和存檔知情同意信息,實現生物樣本保藏過程的信息管理。同時應備份數據,防止數據丟失或破壞。所有能訪問樣本庫信息的工作人員應遵循合同和法律相關保密規定,按照工作需求授權使用。外部訪問時的信息傳輸,應進行數據加密處理,建立合理的安全防護軟件和口令安全策略,防止系統被非法入侵。

《人類生物樣本管理》

隨著我國政府對精準醫學投入加大,對樣本的需求量日益增加,已成為人類生物樣本管理的主要問題。要實現服務于臨床精準醫療和成果轉化,必須建立高效的管理制度和體系?！度祟惿飿颖竟芾硪幏丁?GB/T 39767-2021)規定了人類生物樣本的接收、儲存、管理、分發、包裝、運輸、棄用和質量保證等樣本管理要求。

范圍本標準適用于從事樣本庫管理的機構,但不適用醫療機構診療活動中生物樣本管理[6]。

接收樣本庫建立應獲得中華人民共和國人類遺傳管理辦公室行政許可批件,采集單位應提供知情同意書及倫理審批文件。接觸樣本人員應接受安全操作規程培訓和簽訂樣本保密協議。質量管理體系中應包括樣本接收范圍、條件、程序、接受/拒收標準、不合格樣本處理的相關規定。樣本管理人員應記錄供者的身份信息、樣本唯一標識碼、樣本采集和接收的信息(包括日期、時間、對接人、樣本采集部位、數量和類型、采集后和接收前的運輸條件)。組織樣本還需記錄樣本冷缺血時間、樣本處理方法等。接收過程中可能影響樣本質量的相關參數(如溶血、脂血、樣本量不足等)也應記錄并保持。不合格的樣本,接收人員應及時與相關負責人員溝通,補充或糾正材料信息,作出接收、拒收或退回處理。

儲存樣本應建立入庫和出庫程序文件,利用信息化系統,對樣本的入庫和出庫,樣本的儲存環境及位置等進行監控管理,并制定庫存核實計劃,定期盤點整理庫存樣本并記錄。為防止樣本庫運行意外情況發生,建議將樣本分裝多份,不同設備分開儲存,或將備份樣本儲存于其他樣本庫或獨立第三方運行的樣本儲存中心備份。樣本庫管理人員應記錄并保存樣本儲存、領用、入庫和出庫、盤點、知情同意書信息。

分發樣本分發前應經樣本庫管理層、科學技術委員會和倫理委員會的審查和批準,審批包括研究內容的科學性、可行性、合理性和創新性、用于申請的樣本類型和數量與研究內容是否匹配等內容。樣本分發審批通過后應與申請人簽訂樣本和(或)數據轉移協議,包括但不限于以下內容:樣本和(或)數據儲存和使用限制說明,數據共享的特定條件說明;隱私和保密原則;樣本的生物危害性說明;未使用或剩余樣本的處理說明;研究成果共享說明;知識產權管理的特定條件的說明等。提前告知申請人樣本分發時間、地點和需要準備的包裝盒運輸材料。分發過程中應建立、成文和實施申請樣本的分發程序,申請材料包括申請人姓名聯系方式、項目名稱、項目科學性和支撐條件說明、樣本相關研究內容方法和技術路線及倫理審核批準文件、樣本類型數量和科研數據返還承諾等。樣本及相關數據應偽名化處理。樣本庫管理人員應將文件記錄并保存。

包裝運輸根據申請人和不同類型樣本需求(溫度、濕度、光敏)、天氣條件和運輸方式等要求進行包裝,規范中標注了不同樣本類型需要的儲存溫度、容器、制冷劑的類型用量及運輸要求;采用三層防水、防漏容器包裝。內層容器外面包裹足夠量的吸收性材料,用于吸收溢出的液體,并貼標簽。制冷劑置于第二層容器和外層容器中間。外包裝上的標簽應清晰易辨識,內容完整準確;用干冰作為制冷劑運輸時,包裝不易密閉,應避免干冰揮發產生的氣體造成包裝破裂和爆炸;樣本運輸應由合格的工作人員或委托有資質的物流公司承運。全程溫度數據、操作節點時間、操作人員等監管數據不可刪除和更改,且可導出或上傳,不可預留運輸監管數據的刪除、更改操作界面和接口的權限;樣本發送方和接收方應進行溝通,追蹤運輸進程。樣本庫管理人員應將文件記錄并保存。

棄用樣本棄用應遵循國家法律法規、倫理相關要求,當樣本滿足以下條件之一:采集量超過批準方案限定范圍,符合研究方案中的棄用要求;供者要求撤銷樣本或退出研究,或超出知情同意書限定范圍;樣本受到污染、破損或相關數據丟失;有新的研究表明樣本具備潛在的風險和生物危害;可按照樣本棄用管理控制程序文件規定提交樣本棄用申請,審批通過后按儲存管理要求進行出庫操作,核對待銷毀樣本的信息并去除所有標簽,依據樣本的類型將其暫存在指定區域中,建議日產日清。銷毀樣本應按要求使用專用包裝袋收集進行運輸,不同類型(感染性、病理性、損傷性)待銷毀樣本不可混合收集[10-11]。根據銷毀樣本的性質和危險性使用規定的或被認可的技術和方法處理銷毀樣本,并將樣本銷毀報告交給申請人。樣本及相關數據銷毀和棄用的全過程應具有可追溯性[11]。樣本管理人員應記錄并保存棄用的相關信息文件。

質量控制定期參加室間質評,建立并實施質量控制程序。樣本及相關數據的質量控制應符合其預期用途,并確定質量控制的最低關鍵性能指標,定期檢查質量管理系統的有效性,及檢測質控物的質量特性。在進行方法確認和/或驗證時,需考慮人員、環境、儀器、試劑耗材等相關影響因素。定期核查樣本保藏過程中質控不符合數據,分析原因和持續改進。根據樣本生命周期規律,定期隨機抽檢樣本,判斷樣本預期用途。不同樣本類型采用相應的評價標準,建立細胞學觀察和/或代謝組檢測等質檢流程和方案,并進行方法確認和驗證。

《人類生物樣本庫基礎術語》和《人類生物樣本分類與編碼》

《人類生物樣本庫基礎術語》(GB/T 40364-2021)和《人類生物樣本分類與編碼》(GB/T 39768-2021)確定了人類生物樣本庫的基礎術語和定義、樣本的分類和編碼,為樣本庫提供了統一的分類標準,推動了樣本資源交流合作和開放共享。其中,需要強調以下定義:(1)捐贈者是向生物樣本庫提供生物樣本和/或相關數據的人或機構,不包括能力驗證提供者(對能力驗證計劃建立和運作中所有任務承擔責任的組織)[12]和外部供應方。(2)分析前階段是樣本分析前經歷的過程,按照時間順序,包括收集樣本、運送到實驗室和在實驗室內運輸、分離分析物,在分析檢查開始時結束。(3)病原體是能使人或動物感染疾病的微生物,包括但不限于細菌、病毒、寄生蟲、真菌。

人類生物樣本應根據生命科學研究領域的水平和發展狀況,結合現實保存的人類生物樣本,遵循分類原則,進行逐級分類,分類之間不存在交叉,同時留有擴展的空間。按照人類生物樣本的樣本類型和器官來源進行分類和編碼,詳情參考標準《人類生物樣本分類與編碼》(GB/T 39768-2021)代碼表[1]。

需要注意的是,樣本類型是基于生物學特性對樣本進行分類,以具有科學含義的信息命名,不含具體的人體器官及其器官部位的名稱,可包括采集獲得的原始物質形式,包括但不限于全血、尿液、血清、血漿、精液、細胞等;或經技術方法處理后的物質形式,包括但不限于DNA、RNA、蛋白質等。

小結:人類生物樣本庫及樣本管理規范相關的系列國家標準的發布,為樣本庫管理和運行提供了依據,為我國樣本庫標準化建設提供了堅實的基礎。只有規范化的管理模式、標準化的操作流程、完善的管理體系,才能提高樣本質量,為科學研究提供寶貴而有價值的資源,從而保證研究者和醫療科研機構的科研結果重復性和可比性,實現樣本庫資源合理有效地利用,為人類健康作出更多貢獻。