中国生物样本库 理论与实践PDF电子书下载

第一篇　概况 3

第一章 生物样本库概况 3

第一节 生物样本库定义 3

第二节 生物样本库分类 3

一、根据样本与信息分类 3

（一）实体生物样本库 3

（二）虚拟生物样本库 4

二、根据部门分类 5

（一）政府型生物样本库 5

（二）大学型生物样本库 5

（三）医院型生物样本库 5

（四）项目型生物样本库 6

（五）专家型生物样本库 6

三、根据规模分类 6

第三节 生物样本库的价值 6

一、生物样本库的科学价值 6

二、生物样本库的社会价值 7

（一）创新型国家建设的重要内容 7

（二）国家精准医疗战略实施的前提 7

（三）研究型医院与学科建设的基础 8

三、生物样本库的经济价值 8

（一）生物样本资源的经济价值实现 8

（二）生物样本资源的经济价值体系 8

第四节 中国生物样本库的优势 9

一、我国精准医疗国家战略 9

二、政府政策及科技专项支持 10

三、行业协会与全国生物样本标准化技术委员会 10

四、我国生物样本资源丰富 10

五、国内生物样本库的实践 11

参考文献 12

第二篇　现状 15

第二章 国内外生物样本库发展现状 15

第一节 国际生物样本库发展现状 15

一、北美地区的生物样本库 15

（一）ISBER 15

（二）OBBR 15

（三）P3G 15

（四）CTRnet 16

二、欧洲生物样本库 16

（一）UK Biobank 16

（二）BBMRI 17

（三）IBBL 17

三、亚太地区的生物样本库 18

（一）ABN 18

（二）ANRRC 18

第二节 美国生物样本库现状与思考 18

一、美国生物样本库发展史及分布现状 19

二、生物样本的收集和储存 20

三、生物样本的流通与使用 20

四、伦理和法律问题 21

五、总结和思考 22

第三节 国内生物样本库发展现状 22

一、生物样本库国际标准的进展概述 22

二、BBCMBA 27

（一）分会简介 27

（二）行业标准 28

三、全国生物样本标准化技术委员会 28

（一）全国生物样本标准化技术委员会简介 28

（二）国家标准 28

四、国内生物样本库 29

（一）北京生物银行 29

（二）301医院临床生物样本库 32

（三）上海市专业技术服务平台——恶性肿瘤生物样本库 37

（四）上海交通大学生物样本库 51

（五）华南地区生物样本库 70

（六）深圳国家基因库 74

（七）上海临床生物样本库共享平台 86

（八）新疆少数民族特色样本库 92

（九）中华粪菌库 99

参考文献 107

第三篇　标准化建设 113

第三章 生物样本库的规划与设计 113

第一节 概述 113

第二节 有“据”可循 113

一、国际及国内标准化规范 114

二、相关书籍 114

三、会议 114

四、参观及一对一交流 115

第三节 资金 115

第四节 规划要点 115

第四章 设施与环境 117

第一节 概述 117

第二节 设施和环境建设 117

一、温湿度 118

二、通风 118

三、电 118

（一）照明 118

（二）强电 118

（三）弱电 119

（四）备用电源 119

四、承重和地板 119

五、供排水系统 119

六、物理规划 120

第三节 功能区和流程 120

第五章 仪器与设备 122

第一节 样本储存设备 122

一、低温冰箱 122

二、液氮罐 123

三、冷藏箱 125

四、冷库 125

五、自动化储存系统 126

第二节 监测系统及防护设备 126

一、氧气浓度监测系统 127

二、液氮液位监测系统 127

三、冰箱温度监测系统 127

四、防护装备 127

第三节 条形码标识及前处理设备 128

一、条形码标识 128

二、前处理设备 129

第四节 冻存管、冻存盒及冻存架 130

第五节 质量优化及其他设备 131

一、质量优化产品 131

二、核酸提取设备 131

三、质量检测设备 132

第六章 组织机构与人员 133

第一节 组织机构 133

一、科学技术委员会 133

（一）科学技术委员会的主要职责 133

（二）科学技术委员会的人员组成及要求 133

（三）实践注意事项 133

二、伦理委员会 133

（一）生物样本库伦理委员会的主要职责 133

（二）伦理委员会的人员组成及要求 134

（三）实践注意事项 134

三、样本库管理和执行机构 134

（一）样本库管理和执行机构的主要职责 134

（二）样本库执行机构的人员组成及要求 135

（三）实践注意事项 135

第二节 人员 135

一、能力与资质 135

二、培训与考核 135

（一）人员培训 135

（二）人员资格和考核 136

（三）培训记录与个人技术档案 136

三、职责和权限 137

第七章 安全保障 138

第一节 安全管理制度 138

第二节 人身安全 139

一、样本库人员的生物安全 139

二、样本库人员的操作安全 139

（一）超低温冰箱的操作安全 139

（二）液氮操作的安全 139

（三）干冰操作时的安全 139

第三节 生物样本安全 140

一、样本库安全设计 140

（一）样本库的承重 140

（二）电路设计 140

（三）制冷和排风系统设计 140

二、样本库设备的定期维护 140

三、样本库应急设备的配备 141

四、样本转移应急预案的制定和演练 141

第四节 信息安全 141

一、样本数据的安全 142

二、样本数据传递时的安全 142

第八章 信息化管理 143

第一节 临床样本库信息化建设 143

一、概述 143

二、临床样本库信息化管理核心要素 144

三、临床样本库信息化管理工作流程监管体系建立 145

（一）临床样本库信息化管理工作流程 145

（二）信息化管理核心中最为关键的就是工作流程操作与管理 146

（三）临床样本库信息化管理工作流程构架 147

（四）临床样本信息化管理监管链 147

（五）信息化管理的隐私与安全 148

四、临床样本库信息采集与应用的重要性 148

（一）采集临床样本相关联信息的重要性 148

（二）现代医学主要依靠两个方面的因素 148

五、信息化管理临床样本库工作流程在实施过程中的注意事项 149

（一）临床样本采集设计 149

（二）临床样本采集设计意义及应用 150

（三）临床样本采集工作流程 150

（四）样本处理流程 151

（五）临床样本储存流程 151

（六）临床样本出库应用工作流程 152

六、信息化管理临床样本库工作流程 153

（一）样本收集与管理 153

（二）样本接收管理 154

（三）注册样本管理 154

（四）样本处理管理 154

（五）样本管理 154

（六）临床样本库申请管理 154

七、样本相关临床信息及应用模式的平台化医学研究资源 154

（一）临床信息与生物样本 154

（二）临床样本的信息化 155

（三）临床信息的异质性 158

第二节 临床生物样本库的信息化管理 159

一、概述 159

二、样本库信息化管理系统的原则 159

（一）空间管理有序、科学化、自动化 159

（二）流程管理实时、自动化 160

（三）数据管理有序、可溯源 160

（四）临床（表型）数据完整、准确翔实 160

（五）样本分级管理制度 160

（六）信息标志统一化、标准化 160

（七）数据查询、样本检索快速便捷 161

（八）保障数据安全、保护个人隐私 161

（九）支持多中心联合、促进样本信息共享 161

三、样本库信息化管理系统的技术架构 161

四、样本库信息化管理的功能模块 162

（一）系统设置管理和用户权限管理 162

（二）容器管理 162

（三）样本管理 163

（四）质控管理 163

（五）样本出库、入库管理 164

（六）样本还库管理 164

（七）样本移库管理 164

（八）样本运输监控 165

（九）样本临床信息管理 165

（十）自定义病例报告表（CRF）表单管理 166

（十一）随访管理 166

（十二）成本管理 166

（十三）操作日志 167

（十四）数据备份 167

（十五）样本库报告 167

五、样本库信息化管理的安全性策略 168

（一）地址限制 168

（二）网络安全措施 168

（三）服务器系统安全 170

（四）客户机系统安全 170

（五）病毒防范措施 171

（六）数据备份机制 171

（七）保证患者数据的安全性 172

六、样本库信息共享与功能扩展 172

（一）样本库信息共享平台 172

（二）科研电子病历管理 173

（三）整合丰富的生物信息学数据 175

七、总结 175

第九章 标准化流程 177

第一节 伦理审查 177

一、人类遗传资源的伦理问题概述 177

（一）人类遗传资源的伦理问题 177

（二）人类遗传信息的伦理问题及监管 179

（三）人类群体基因信息的群体保护——关于样本库的伦理问题 179

（四）样本库相关伦理审查的规范与程序 180

二、遗传资源的概念及相关分类 182

（一）遗传资源概念发展的历史背景 182

（二）遗传资源伦理问题概述 183

三、人类遗传资源的伦理问题及监管 184

（一）人类遗传资源伦理研究的若干问题 185

（二）人类遗传资源的伦理监管 191

（三）对我国人类遗传资源伦理监管的思考 193

四、人类遗传信息的相关伦理问题 195

（一）基因检测及产生的伦理问题 195

（二）人类群体基因信息的保护——关于样本库的伦理问题 196

五、总结 199

第二节 知情同意 200

一、知情同意的基本内容和操作模式 200

（一）知情同意的主要模式 201

（二）知情同意的主体内容 203

二、知情同意书设计的相关规范 204

（一）操作流程 205

（二）知情同意书格式示范 206

第三节 关于人类生物样本库相关知情同意的思考 208

（一）研究目的、基本研究内容、流程、方法及研究时限 209

（二）研究者基本信息及研究机构资质 209

（三）研究结果可能给受试者（样本赠予人）、相关人员和社会带来的益处，以及给受试者可能带来的不适和风险 209

（四）对受试者（样本赠予人）的保护措施 210

（五）研究数据和受试者（样本赠予人）个人资料的保密范围和措施 210

（六）受试者（样本赠予人）的权利，包括自愿参加和随时退出、知情、同意或不同意、保密、补偿、受损害时获得免费治疗和赔偿、新信息的获取、新版本知情同意书的再次签署、获得知情同意书等 210

（七）受试者（样本赠子人）在参与研究前、研究后和研究过程中的注意事项 210

（八）其他内容 210

第四节 采集 211

一、采集模式 211

二、采集条件 211

三、采集流程 211

（一）血液样本 211

（二）骨髓样本 212

（三）组织样本 212

（四）唾液样本 213

（五）刷拭样本 213

（六）指甲和头发样本 214

（七）尿液样本 214

（八）粪便样本 215

（九）母乳样本 215

第五节 处理 215

一、处理条件 215

二、处理流程 215

（一）血液及骨髓样本 216

（二）组织样本 216

（三）唾液样本 219

（四）刷拭样本 219

（五）指甲和头发样本 219

（六）尿液样本 220

（七）粪便样本 220

第六节 储存 221

一、主要储存形式 221

（一）深加工后储存 221

（二）粗加工后储存 221

（三）整体储存 221

（四）小量分装储存 221

（五）有热源性储存 222

（六）无热源性储存 223

二、储存管理 224

（一）储存位置管理 224

（二）储存安全管理 224

第七节 注释 226

一、样本信息 226

（一）信息录入 226

（二）信息生成 227

二、临床信息 227

第八节 使用 228

一、查询 228

二、伦理审查 228

三、申请 228

四、审批 229

（一）审批人 229

（二）审批内容 229

五、出库 229

第九节 运输 229

第十节 清理与销毁 230

一、销毁原因 230

二、销毁方式 230

参考文献 231

第四篇　质量 235

第十章 质量管理体系 235

第一节 质量保证 236

一、生物样本库质量管理体系的策划与建立 236

（一）质量管理体系的建立步骤 236

（二）质量管理体系的范围 236

二、质量管理体系文件 236

（一）管理职责 237

（二）质量手册 238

（三）程序文件 238

（四）标准操作规程（SOP） 240

（五）记录表单 240

三、资源管理 240

（一）人力资源 241

（二）设施与环境 241

（三）仪器设备 242

（四）试剂耗材 243

（五）IT系统 243

（六）支持服务 243

四、QMS监控与持续改进 244

第二节 生物样本质量控制 244

一、生物样本室内质量控制 245

（一）样本接收前变量 245

（二）样本处理过程质量控制 249

（三）方法验证 250

二、生物样本的室间质量评价 250

（一）ISBER/IBBL——能力验证 251

（二）BBCMBA——质量达标检查 251

三、生物样本质量评估 252

（一）组织样本 252

（二）液体样本 253

（三）细胞样本 254

（四）核酸样本 256

（五）其他 257

参考文献 258

第五篇　经验 261

第十一章 人群队列生物样本库 261

第一节 概述 261

第二节 国内外研究进展 262

第三节 泰州人群队列样本库建设 264

一、泰州队列简介 264

（一）背景 264

（二）目的 265

（三）人群 265

二、样本库的组织架构 265

（一）组织实施方案与管理措施 266

（二）样本库工作人员 267

三、采集与处理 268

（一）试点研究与效果评估 269

（二）资料和样本采集 269

（三）生物样本追踪 269

四、数据库管理 272

（一）数据库定义 272

（二）数据采集 272

（三）数据管理 275

（四）数据质量管理规范 276

（五）队列随访 279

五、样本的访问、使用与销毁 281

（一）访问与使用 281

（二）样本使用申请的审核 282

（三）数据共享 282

（四）样本清理 284

第十二章 疾病生物样本库 286

第一节 肿瘤生物样本库 286

一、食管癌 286

二、胃癌 293

（一）胃癌生物样本库的建设与管理 293

（二）多学科共建胃癌样本库 303

三、肝癌 314

（一）中山医院肝肿瘤生物样本库 314

（二）肝癌重大项目样本库 318

（三）启东肝癌现场 321

四、胰腺癌 330

（一）概述 330

（二）研究方向 332

（三）生物样本库建立的关键技术 337

（四）生物样本库建立的组织管理 338

（五）国际合作 339

（六）项目成果对相关研发工作的开展、本学科及相关学科发展的作用和影响 339

（七）成果展示 340

（八）人才培养 340

（九）项目成果目前的应用、转化情况（包括与用户或企业等的合作状况）及其前景分析 340

五、肺癌 341

（一）技术标准和标准化操作指南 341

（二）伦理、法律和法规 343

（三）采集的生物样本种类 345

（四）生物样本的储存和加工 347

（五）临床资料的收集和数据管理 347

（六）生物样本采集SOP（standard operation procedure）手册 348

六、肾癌 359

（一）流行病学 359

（二）临床概述 360

（三）肾癌样本类型、临床来源 361

（四）样本质量控制 364

七、前列腺癌 365

（一）概述 365

（二）前列腺癌样本类型及临床来源 366

（三）前列腺癌体液样本采集流程 367

（四）前列腺癌根治术组织样本采集流程 367

（五）样本核酸的提取 368

（六）质量控制 368

（七）数据库建设 369

（八）多中心前列腺癌样本库 370

（九）小结 371

八、女性生殖系统恶性肿瘤 371

（一）项目背景 371

（二）项目成果 372

（三）展望 374

九、鼻咽癌 375

（一）代表性鼻咽癌样本库 375

（二）鼻咽癌样本质量管理 376

（三）鼻咽癌样本信息管理 379

（四）代表性转化医学研究成果 379

十、胶质瘤 380

（一）胶质瘤生物样本库简介 380

（二）胶质瘤生物样本库管理模式 383

（三）胶质瘤生物样本库规范化管理与实践 386

（四）脑胶质瘤生物样本库建设亮点 393

（五）脑胶质瘤生物样本应用与共享 393

（六）展望 393

（七）致谢 394

十一、肾癌、膀胱癌 394

（一）肾癌、膀胱癌简介 394

（二）肾癌、膀胱癌的标本建库 395

（三）样本库在肾癌、膀胱癌研究中的应用与趋势 405

十二、白血病 410

（一）白血病样本库的职能和目标 410

（二）白血病样本库建设的主体内容和技术规范 410

（三）上海血液学研究所白血病样本库的科研应用与实践 412

第二节 非肿瘤生物样本库 413

一、糖尿病 413

（一）上海交通大学医学院附属瑞金医院内分泌代谢病生物样本库 413

（二）上海市第六人民医院代谢性疾病样本库 418

二、高血压 428

（一）高血压流行病学研究及生物样本库建设的必要性 428

（二）高血压生物样本库建立基本规范 429

（三）特殊检测项目标本采集及入库处理规范 436

（四）库存管理 440

（五）样本的使用和出库 440

（六）样本库的管理系统 440

三、冠心病 442

（一）伦理审查规范 442

（二）样本采集规范 443

（三）样本采集记录 444

（四）临床资料的收集 445

（五）样本前处理规范 445

（六）样本储存 447

（七）库存管理 448

（八）样本库的管理系统 448

四、肝病 449

（一）非肿瘤性肝病样本的采集和储存 450

（二）样本库的质量管理 454

五、肾脏疾病 462

（一）肾脏疾病生物样本库建立的目的和意义 462

（二）样本库建设 463

（三）样本库管理 464

（四）样本库的质量控制 468

（五）肾脏病生物样本库的特点 469

六、多囊卵巢综合征 470

（一）中国多囊卵巢综合征特色生物样本库的建设目的 470

（二）中国多囊卵巢综合征特色生物样本库硬件建设指南 470

（三）中国多囊卵巢综合征特色生物样本库软件建设指南 472

（四）中国多囊卵巢综合征特色生物样本库意义 473

七、出生缺陷 474

（一）建库 474

（二）法规遵循 475

（三）运行模式 476

（四）管理（安全、质量、财务、样本与信息、组织人员） 481

（五）应用 487

（六）出生缺陷样本库发展趋势 488

八、精神疾病 488

（一）精神疾病生物样本库的建设 489

（二）精神疾病样本的采集、处理与储存 492

（三）精神疾病样本库的设备与管理 493

（四）精神疾病样本库的质量管理与控制 495

第三节 其他 496

一、中医药特色生物样本库 496

（一）中国中医药特色生物样本库建设目的与意义 496

（二）中医药特色生物样本库硬件建设指南 498

（三）中医药特色生物样本库软件建设指南 501

（四）生物样本库自动化仪器设备的应用经验介绍 510

二、全自动生物样本库建设经验浅谈 516

（一）全自动生物样本库的优势 517

（二）全自动生物样本库的组成 518

（三）上海长征医院全自动生物样本库建设经验分享 519

（四）总结 521

三、浙江台州地区生物样本库 522

（一）台州地区生物样本库简介 522

（二）样本分类收集及库存情况 523

（三）人员培训 525

（四）试剂及耗材管理 526

（五）安全管理 527

（六）清洁及消毒管理 528

（七）现场管理和个人信息管理 529

（八）质量管理 530

（九）生物样本库相关技术的改良与创新 533

（十）生物样本质量控制相关研究 534

（十一）生物样本库的可持续发展与展望 536

四、儿童生物样本库 536

（一）儿童生物样本库的突出特点 536

（二）儿科生物样本库的样本编码规则 537

（三）儿科生物样本库的多点布局集中管理运行模式 540

（四）儿科生物样本库的安全和质量管理 540

（五）儿科生物样本库的信息化管理 545

五、尿液生物样本库与应用 548

（一）尿液早期敏感地反映疾病相关的变化 548

（二）尿液的其他优势 549

（三）尿液在疾病诊断中的应用 549

（四）当前尿液保存的基本方法 549

（五）尿液膜上保存方法 550

（六）展望 552

六、器官移植生物样本库 553

（一）概述 553

（二）概念及分类 553

（三）器官样本的采集、保存 554

（四）体液样本的采集、保存 559

（五）活细胞样本采集、保存 560

（六）注意事项 560

七、生物样本活库——PDX 562

（一）概述 562

（二）PDX模型的特征和克隆性 563

（三）PDX小鼠的临床预测价值 565

（四）PDX小鼠用于新药和药物组合治疗方案的筛选 566

（五）结论 566

八、CRC技术：生物样本“活”之路 568

（一）概述 568

（二）致谢 584

参考文献 585

第六篇　技术 605

第十三章 生物样本库低温冷藏技术 605

第一节 低温保存的基本理论 605

一、低温保存与低温损伤 605

（一）低温保存 605

（二）低温损伤 606

二、细胞低温保存的机制 607

三、减小细胞损伤的方法 608

（一）纳米微粒在低温保存中的应用 608

（二）储存温度 609

第二节 低温保存方法 610

一、慢速冷却低温保存法 610

二、玻璃化保存方法 611

（一）影响细胞玻璃化技术保存的因素 611

（二）玻璃化技术的优点和尚难解决的问题 611

（三）玻璃化技术的应用 612

三、复温 612

第三节 低温保存常用的抗冻剂和保存液 613

一、低温抗冻剂的作用机制 613

（一）缩短相变过程时间 613

（二）降低共熔点温度 614

（三）降低破坏细胞渗透膜效应 614

二、低温抗冻剂 615

（一）渗透型抗冻剂 615

（二）非渗透型抗冻剂 615

三、保存液 616

（一）保存液的组成 616

（二）配制保存液时的注意事项 616

第四节 储存温度 617

一、储存温度对样本的影响 617

（一）-60～0℃储存 617

（二）-80℃储存 617

（三）-140℃储存 618

（四）-196℃储存 618

二、储存温度的选择 619

三、样本的冻存和取用 619

第五节 低温储存设备和储存容器 619

一、低温冰箱 620

（一）低温冰箱的类型 620

（二）低温冰箱的选购因素 620

（三）低温冰箱的保养 621

（四）立式／卧式冰箱的定位编号规则建议 621

（五）生物样本库专用冰箱介绍 622

二、液氮罐 622

（一）液氮罐的类型 623

（二）液氮罐的主要用途 623

（三）液氮罐的使用与保管 623

（四）液氮生物容器的定位编号规则建议 624

（五）液氮生物容器厂家介绍 625

三、冻存耗材 625

（一）冻存管 625

（二）冻存盒 626

（三）冻存架 626

第六节 典型生物样本的低温保存技术 627

一、低温下的生物样本特性表征 627

二、低温下的生物活性 627

三、生物样本的储存条件 628

四、几种常见生物样本的低温储存 628

（一）蛋白质和纯化核酸的储存 628

（二）冻存细胞的储存 629

（三）生物组织的储存 630

参考文献 631

第七篇　应用 635

第十四章 应用领域 635

第一节 生物样本库在疾病临床研究和转化医学中的应用 635

第二节 生物样本库在病因学及发病机制等疾病基础研究中的作用 636

第三节 生物样本库在药靶开发和新药筛选方面的应用 636

第四节 生物样本库在临床治疗中的应用 637

一、体细胞库 637

二、干细胞库 637

三、组织库 638

四、PDX库 638

第十五章 生物样本库的国际合作 639

第一节 概述 639

第二节 样本库目前发展现状 639

一、国内外样本库的发展史 639

（一）国外生物样本库 639

（二）国内生物样本库 640

二、样本库的发展趋势 640

（一）样本到信息 640

（二）单体化到群体化 641

第三节 样本库合作的必要性 641

第四节 样本库国际合作的常见问题与应对措施 642

一、伦理和法律问题 642

二、科学和技术问题 642

三、利益相关问题 642

四、应对措施 642

第五节 样本库国际合作的案例 643

一、中美合作共建联合肿瘤组织样本库（Joint Tissue Banking Facility，JTB） 644

二、国际合作项目 645

（一）绘制胃癌的基因图谱，确定新的治疗靶标 645

（二）卵巢癌合作项目 646

（三）人才交流合作 647

第六节 生物样本库国际合作的展望 649

参考文献 650

第八篇　发展趋势 653

第十六章 中国生物样本库的发展趋势 653

第一节 中国生物样本库：向标准化迈进 653

一、思考 653

二、概念 654

三、国际 654

四、国内 654

五、问题 654

六、举措 655

第二节 中国生物样本库：路在何方？ 657

一、立足国标、国际话语权 658

二、完善学组、协作组体系 658

三、认可化 658

四、学科化 659

五、特色化 659

六、虚拟化 659

七、网络化 659

八、集约化 660

九、资源化 660

十、价值化 660

第三节 医院生物样本库可持续发展的思考 661

一、医院主要领导的大力支持，对于医院生物样本库建设运行及可持续健康发展至关重要 662

二、生物样本资源的质量是平台建设的核心和基础 663

三、良好的自身造血机制是可持续健康发展的有力保障 664

第四节 生物样本库经济学 666

一、商业原则 666

二、成本问题 666

三、资金问题 667

四、合适的经济运营模式 668

（一）理解市场的需求 668

（二）成本核算模型 669

（三）融资和成本收回 669

五、生物样本库的商业计划：如何实现可持续发展 670

参考文献 673

附录 677

附录一 中国医药生物技术协会生物样本库标准（试行） 677

附录二　生物样本库最佳实践2012科研用生物资源的采集、贮存、检索及分发 693

附录三　生物样本库质量达标检查手册 758

附录四 中国医药生物技术协会组织生物样本库分会生物样本库自评表 769

参考文献 784