王自勇，欒婷，王海峰，王劍松

(昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院/云南省泌尿外科研究所，昆明650101)

隨著醫(yī)學(xué)研究的進(jìn)展，人們對惡性腫瘤的認(rèn)知已深入至分子生物學(xué)、基因?qū)W、遺傳學(xué)等領(lǐng)域，在攻克惡性腫瘤這一世界性難題上，其研究方向也逐漸轉(zhuǎn)向了人體腫瘤組織標(biāo)本研究。如何獲取和保存腫瘤標(biāo)本并保持其長期生物活性，是腫瘤標(biāo)本得以利用的第一步。通過建立腫瘤標(biāo)本庫，離體的人體腫瘤標(biāo)本得到收集和存儲，并在長期保存過程中減少和避免標(biāo)本的生物活性喪失，如蛋白變性、DNA和RNA水解等，可以實(shí)現(xiàn)同一標(biāo)本的重復(fù)性使用。通過系統(tǒng)規(guī)范地采集和存儲腫瘤患者的組織標(biāo)本、血液、尿液等相關(guān)提取物，并全面收集臨床病理數(shù)據(jù)信息，包括患者的基本信息、臨床診療數(shù)據(jù)、治療后隨訪情況等相關(guān)資料，使組織標(biāo)本與臨床數(shù)據(jù)整合統(tǒng)一，組建腫瘤標(biāo)本庫[1，2]。建設(shè)腫瘤標(biāo)本庫的意義不只局限于單一研究機(jī)構(gòu)，隨著腫瘤標(biāo)本庫的網(wǎng)絡(luò)化，各研究機(jī)構(gòu)甚至各國家之間可以形成標(biāo)本庫的合作共享，加快標(biāo)本庫數(shù)據(jù)量的快速積累，實(shí)現(xiàn)真正的腫瘤標(biāo)本大數(shù)據(jù)，腫瘤標(biāo)本庫的研究也逐漸形成多中心甚至全球化發(fā)展，為全人類戰(zhàn)勝惡性腫瘤做出巨大貢獻(xiàn)?，F(xiàn)結(jié)合文獻(xiàn)將腫瘤標(biāo)本庫的建設(shè)與發(fā)展情況綜述如下。

1 腫瘤標(biāo)本庫的組成及價(jià)值

完整的腫瘤標(biāo)本庫應(yīng)該包括腫瘤組織庫及腫瘤數(shù)據(jù)庫兩部分[3]。腫瘤組織庫，即組織標(biāo)本的存儲設(shè)施，通過收集腫瘤活體組織、腫瘤旁組織、病理組織切片以及血液、尿液等標(biāo)本，建立專有的實(shí)驗(yàn)室或存儲庫房進(jìn)行長期有效的保存。腫瘤數(shù)據(jù)庫是腫瘤標(biāo)本信息資料的記錄，主要由以下幾個(gè)方面構(gòu)成：①病例相關(guān)資料：包括病例基本信息(如病案號、姓名、性別、年齡、地域、民族、職業(yè)、生活習(xí)慣等)、臨床診療資料(相關(guān)檢驗(yàn)及檢查結(jié)果、臨床診斷、病理診斷、手術(shù)方式及時(shí)間、術(shù)后并發(fā)癥及隨訪記錄等)；②標(biāo)本相關(guān)資料：包括標(biāo)本編號、采集時(shí)間、標(biāo)本部位、標(biāo)本數(shù)量、標(biāo)本圖片等；③病理相關(guān)資料：包括病理切片編號、組織類型、分級、浸潤程度、免疫分型等；④庫存相關(guān)資料：包括入庫編號、庫存位置、分組分類等；⑤使用記錄相關(guān)資料：包括使用時(shí)間、使用人、使用后標(biāo)本情況、審批情況等；⑥標(biāo)本質(zhì)檢資料：包括質(zhì)檢內(nèi)容、質(zhì)檢結(jié)果、檢驗(yàn)人、質(zhì)檢日期等；⑦標(biāo)本廢棄資料：包括廢棄時(shí)間、廢棄原因等。腫瘤標(biāo)本庫要得以充分應(yīng)用于醫(yī)學(xué)研究，必須將組織庫與數(shù)據(jù)庫兩者緊密的結(jié)合起來，既有充足的組織標(biāo)本，又有完善的數(shù)據(jù)資源，才能形成具有重大價(jià)值的腫瘤標(biāo)本庫。

從基礎(chǔ)研究到轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究，再到臨床研究，腫瘤標(biāo)本庫的價(jià)值貫穿始終。腫瘤標(biāo)本庫為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究提供了直接研究對象，實(shí)體標(biāo)本和數(shù)據(jù)都是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究的高質(zhì)量素材。在此基礎(chǔ)上，研究機(jī)構(gòu)和個(gè)人可開展不同的科研實(shí)驗(yàn)，如特異性抗原篩選、基因篩查、蛋白分析、制作組織芯片、研發(fā)靶向治療藥物等，為腫瘤的研究開創(chuàng)新的領(lǐng)域、探索新的發(fā)現(xiàn)。以腫瘤標(biāo)本庫為平臺，可大大縮短研究周期，加快研究進(jìn)度，促成腫瘤研究的新進(jìn)展。

在轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究方面，腫瘤標(biāo)本庫也具有重要作用。轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)是將基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究和臨床治療連接起來的一種新的思維模式，旨在讓基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)的研究成果轉(zhuǎn)化為臨床實(shí)際應(yīng)用，改進(jìn)疾病的預(yù)防、診斷和治療[4，5]。Braicu等[6]的研究認(rèn)為，腫瘤標(biāo)本庫的建立可以提高轉(zhuǎn)化研究的質(zhì)量和速度，促進(jìn)了轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的發(fā)展。腫瘤標(biāo)本庫在臨床診療和基礎(chǔ)研究中扮演橋梁作用，臨床診療過程中產(chǎn)生的醫(yī)學(xué)問題，以腫瘤標(biāo)本庫為平臺并以大量的腫瘤標(biāo)本為研究對象，轉(zhuǎn)化為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究;同時(shí)，研究成果以腫瘤標(biāo)本開展驗(yàn)證和實(shí)施，最終將基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化成為實(shí)際患者提供的真正治療手段。

在臨床研究中，腫瘤標(biāo)本庫同樣具有廣泛價(jià)值。腫瘤標(biāo)本庫存儲了大量數(shù)據(jù)，收集積累了臨床醫(yī)學(xué)證據(jù)，并將數(shù)據(jù)信息化、結(jié)構(gòu)化存儲管理，其檢索和利用方便快捷，研究者既可以對標(biāo)本庫的全部數(shù)據(jù)資源綜合分析利用，也可以從某個(gè)單一研究方向開展課題研究。標(biāo)本庫為惡性腫瘤的病因?qū)W、流行病學(xué)、診斷、治療及預(yù)后等多方面研究提供了信息資源，足量的信息數(shù)據(jù)足以形成多角度、多層次、多系統(tǒng)的研究，例如美國紀(jì)念斯隆-凱特琳癌癥中心和歐洲癌癥治療研究組織通過對膀胱癌標(biāo)本庫大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，認(rèn)為可以通過患者基本信息、疾病特點(diǎn)、病理診斷等相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)測腫瘤的復(fù)發(fā)和進(jìn)展[7,8]。

2 國外腫瘤標(biāo)本庫的建設(shè)和發(fā)展

國外腫瘤標(biāo)本庫的建設(shè)起步早、發(fā)展快，二十世紀(jì)末期，歐美發(fā)達(dá)國家就逐漸開始建立標(biāo)本庫。腫瘤標(biāo)本庫的建立最早從美國開始，1987年美國癌癥研究中心就建立起國家級腫瘤標(biāo)本庫，據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止到2004年，該標(biāo)本庫就已經(jīng)擁有70萬個(gè)腫瘤標(biāo)本[9]。隨后，美國各大研究機(jī)構(gòu)相繼建立了不同的腫瘤標(biāo)本庫，例如著名的MD Anderson癌癥中心于1993年建立了頭頸部腫瘤標(biāo)本庫，并成為了世界上最早的專業(yè)腫瘤標(biāo)本庫之一，到2007年，其收集的腫瘤標(biāo)本已經(jīng)超過2.5萬例[10]。2004年，經(jīng)過美國組織庫協(xié)會認(rèn)證的標(biāo)本庫已經(jīng)達(dá)到了70多家[11]。歐洲的腫瘤標(biāo)本庫建設(shè)起步也較早，建立了以歐洲癌癥研究所為中心，分散于整個(gè)歐洲的腫瘤組織庫體系[12，13]，并于1991年成立了歐洲組織庫協(xié)會。隨后英國、瑞典等紛紛建立起大規(guī)模腫瘤標(biāo)本庫，到2009年，歐洲組織庫協(xié)會已有300多名成員，其中還包括我國的46名成員[14]。除歐美國家以外，日本、韓國、澳大利亞等國家也較早開始建立腫瘤標(biāo)本庫。

歐美國家的腫瘤標(biāo)本庫已逐漸實(shí)現(xiàn)規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化的管理運(yùn)營，從建設(shè)到管理等方面已形成統(tǒng)一規(guī)范的發(fā)展模式，而且還具有信息化與網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)。美國組織庫協(xié)會在1984年就制定了第一部針對組織庫的權(quán)威性的產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)，即美國組織庫協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)[15]，此標(biāo)準(zhǔn)對供體選擇、組織庫管理、記錄、質(zhì)量監(jiān)控及保險(xiǎn)等多個(gè)方面進(jìn)行了統(tǒng)一、規(guī)范的界定，并在之后發(fā)展中不斷完善和修改。不僅如此，美國的腫瘤組織標(biāo)本庫在資源信息化、共享發(fā)展、合理應(yīng)用等方面均逐漸發(fā)展成熟，例如MD Anderson癌癥中心于2002年建成的胰腺癌組織庫，下設(shè)25個(gè)衛(wèi)星組織庫作為區(qū)域共享資源，形成了完備的生物信息網(wǎng)絡(luò)[10，16]。歐洲腫瘤標(biāo)本庫的特點(diǎn)是腫瘤及相關(guān)組織的采集和存儲主要由各成員國和地區(qū)大型醫(yī)院進(jìn)行，數(shù)據(jù)的信息化加工和管理則由歐洲癌癥研究所負(fù)責(zé)[12，13]。歐洲組織庫協(xié)會也出臺了組織庫標(biāo)準(zhǔn)，對全歐盟國家的組織標(biāo)本采集和利用進(jìn)行統(tǒng)一的指導(dǎo)和管理，在不同成員國及研究機(jī)構(gòu)建立的腫瘤標(biāo)本庫之間，同樣也實(shí)現(xiàn)了標(biāo)本庫的資源共享和科研合作。國外腫瘤標(biāo)本庫的標(biāo)準(zhǔn)化體現(xiàn)在倫理及法律規(guī)范、設(shè)施儀器配置、樣本采集和保存、數(shù)據(jù)錄入及管理、標(biāo)本質(zhì)量控制、專業(yè)人員認(rèn)證、標(biāo)本庫的專業(yè)化和具體化等多個(gè)發(fā)面，腫瘤標(biāo)本的儲存、質(zhì)量控制及檢測等技術(shù)手段也較先進(jìn)。

3 我國腫瘤標(biāo)本庫的建設(shè)和發(fā)展及存在的問題

3.1 我國腫瘤標(biāo)本庫的建設(shè)和發(fā)展 我國的腫瘤標(biāo)本庫建設(shè)起步較晚，從上世紀(jì)九十年代逐漸開展。北京大學(xué)臨床腫瘤學(xué)院1996年組建成立了我國第1個(gè)腫瘤標(biāo)本庫，成立之初主要是對本院的腫瘤標(biāo)本進(jìn)行保存和整理，到2005年，已入庫常見腫瘤標(biāo)本(主要包括胃癌、食管癌、大腸癌、肝癌、胰腺癌、肺癌和乳腺癌等)達(dá)3 000多份，常見腫瘤血清標(biāo)本2000多份[17]。進(jìn)入21世紀(jì)，我國其他研究機(jī)構(gòu)及醫(yī)院也逐漸開展了腫瘤標(biāo)本庫建設(shè)，2000年解放軍總醫(yī)院建立了膽道腫瘤標(biāo)本庫，2002年北京天壇醫(yī)院建立了腦膠質(zhì)瘤標(biāo)本庫，2003年廣州醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院建立了兒童腫瘤標(biāo)本庫，中山大學(xué)、天津醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院、河南省腫瘤醫(yī)院等醫(yī)院也較早開始建立腫瘤標(biāo)本庫。我國醫(yī)學(xué)發(fā)展較國外落后，腫瘤標(biāo)本庫的建設(shè)受人口、經(jīng)濟(jì)、體制等多種因素限制，總的來說，經(jīng)過近三十年的發(fā)展仍未進(jìn)入成熟階段，目前仍面臨諸多問題。

3.2 我國腫瘤標(biāo)本庫存在的問題

3.2.1 建庫規(guī)模小 目前國內(nèi)腫瘤標(biāo)本庫的建設(shè)幾乎遍布各大醫(yī)學(xué)高校、醫(yī)院及研究院等機(jī)構(gòu)，針對不同類型腫瘤的標(biāo)本庫也種類繁多，但大部分是獨(dú)立發(fā)展。以獨(dú)立機(jī)構(gòu)為單位建庫，標(biāo)本收集對象的來源不廣，加上建庫時(shí)間晚、硬件設(shè)施不完善、技術(shù)手段相對落后等因素，每年新增標(biāo)本數(shù)量少，腫瘤標(biāo)本庫的規(guī)?？傮w較小。而國外的標(biāo)本庫規(guī)模大，標(biāo)本量、數(shù)據(jù)量多。有文獻(xiàn)[18]報(bào)道，美國腫瘤標(biāo)本庫在21世紀(jì)初存儲的人體組織樣本數(shù)量就已經(jīng)超過3億份，且以每年2000萬份的速度繼續(xù)增長，英國腫瘤標(biāo)本庫存儲量目前也已超過5000萬份，丹麥腫瘤標(biāo)本庫的存儲量也達(dá)到600萬份。相比之下，我國的腫瘤標(biāo)本庫在建庫規(guī)模及標(biāo)本數(shù)據(jù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及歐美發(fā)達(dá)國家，目前為止尚未有報(bào)道腫瘤標(biāo)本數(shù)據(jù)量達(dá)數(shù)十萬甚至更高水平。

3.2.2 腫瘤標(biāo)本庫的建設(shè)未規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化 我國腫瘤標(biāo)本庫建設(shè)主要模仿和借鑒國外的發(fā)展模式，關(guān)于腫瘤標(biāo)本庫建設(shè)的基本流程、建庫方式、設(shè)備設(shè)施要求、專業(yè)人員構(gòu)成、技術(shù)路線、管理及運(yùn)營模式等缺乏統(tǒng)一的規(guī)定，這也造成了腫瘤標(biāo)本庫質(zhì)量參差不齊、建設(shè)模式各異等問題。國際上早已有公認(rèn)的腫瘤標(biāo)本庫建立標(biāo)準(zhǔn)，如國際生物和環(huán)境資源協(xié)會與美國國立癌癥研究所樣本庫擁有建設(shè)腫瘤標(biāo)本庫最權(quán)威的產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)[19]。我國也出臺過關(guān)于標(biāo)本庫建設(shè)的指導(dǎo)和規(guī)范，如2006年北京大學(xué)季加孚教授主編出版的《腫瘤組織標(biāo)本庫常用實(shí)驗(yàn)技術(shù)手冊》，被多數(shù)研究機(jī)構(gòu)采納和使用。此外，我國醫(yī)藥生物技術(shù)協(xié)會組織在2011年制定了我國《生物樣本庫建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范(試運(yùn)行)》，2015成立的國家生物樣本標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會 (SAC/TC559) 制定了《國家生物樣本標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)體系》，這些標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)本庫的建設(shè)提供了一定的指導(dǎo)和規(guī)范。但至今為止，權(quán)威部門尚未發(fā)布關(guān)于腫瘤標(biāo)本庫建設(shè)的具體標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，全國也未形成統(tǒng)一的發(fā)展模式。

3.2.3 相關(guān)法律及倫理問題尚未完善 醫(yī)學(xué)倫理相關(guān)法規(guī)起源于西方國家，涉及人體的醫(yī)學(xué)研究道德原則最早于1964年世界醫(yī)學(xué)協(xié)會聯(lián)合大會發(fā)布，即《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會赫爾辛基宣言》，發(fā)布至今多次修改，內(nèi)容不斷完善。我國于1998年頒布了《人類遺傳資源管理暫行辦法》，對人體組織資源做了相關(guān)法律規(guī)定。但在腫瘤標(biāo)本庫建設(shè)方面，我國的倫理意識和法律意識淡薄，不如西方國家強(qiáng)烈，法律也未深入到標(biāo)本庫建立過程中存在的諸多具體問題，醫(yī)院倫理委員會的建設(shè)也存在機(jī)構(gòu)設(shè)置及人員結(jié)構(gòu)不合理、缺乏法律支撐、缺乏倫理培訓(xùn)等問題[20]。

3.2.4 信息化管理不健全 腫瘤標(biāo)本庫的核心是數(shù)據(jù)，標(biāo)本庫數(shù)據(jù)的信息化是標(biāo)本庫得以充分利用的前提，如何將組織標(biāo)本數(shù)據(jù)、臨床信息數(shù)據(jù)科學(xué)高效的管理并充分整合、構(gòu)建科研數(shù)據(jù)平臺是信息化的關(guān)鍵點(diǎn)。我國腫瘤標(biāo)本庫的數(shù)據(jù)系統(tǒng)大多數(shù)采用Microsoft Office Access數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫具有易于管理和操作、存儲和查詢簡單快捷等優(yōu)點(diǎn)，但其為單一文件，數(shù)據(jù)容量受限，文件損壞難以修復(fù)，且不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化同步和共享，數(shù)據(jù)應(yīng)用于臨床或基礎(chǔ)研究時(shí)，缺乏更全面而強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析功能，難以滿足實(shí)際的科研需求。國內(nèi)針對腫瘤標(biāo)本庫研發(fā)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)較少，且種類不一、模式各異，未全面采用國際醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語及疾病分類標(biāo)準(zhǔn)編碼，信息化發(fā)展水平總體落后，研發(fā)一個(gè)智能、高效、通用的計(jì)算機(jī)信息化數(shù)據(jù)平臺依舊是我國腫瘤標(biāo)本庫發(fā)展的難題。

3.2.5 信息資源共享欠缺 各醫(yī)院及研究機(jī)構(gòu)建立的腫瘤標(biāo)本庫大多是獨(dú)立發(fā)展，未全面形成合作網(wǎng)絡(luò)。我國《“十三五”生物技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》中提出構(gòu)建資源共享庫及共享服務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系，但一方面各腫瘤標(biāo)本庫的資源不愿共享，另一方面電子網(wǎng)絡(luò)平臺未全面建設(shè)，限制了信息資源共享的發(fā)展，且虛擬腫瘤標(biāo)本庫在我國尚未開展。虛擬標(biāo)本庫是以數(shù)據(jù)資源為中心的電子網(wǎng)絡(luò)平臺，可以促進(jìn)標(biāo)本之間的信息交流與合作，但我國對虛擬標(biāo)本庫的探索建設(shè)鮮有報(bào)道，這些都導(dǎo)致了標(biāo)本庫的資源局限，難以實(shí)現(xiàn)多中心的信息交流合作[21]。

3.2.6 開展國際間合作困難 我國開展腫瘤標(biāo)本庫建設(shè)的國際合作較少，如2004年天津醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院與美國癌癥研究基金會合作共同建立擁有5萬例標(biāo)本量的腫瘤標(biāo)本庫。但總體來說，我國腫瘤標(biāo)本庫建設(shè)模式不統(tǒng)一，未采用國際化的建庫標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，技術(shù)和設(shè)施落后，信息化管理、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等與發(fā)達(dá)國家存在較大差距，無法與國外腫瘤標(biāo)本庫接軌，開展國際合作困難。

總之，腫瘤標(biāo)本庫建設(shè)的意義重大。目前發(fā)達(dá)國家的腫瘤標(biāo)本庫規(guī)模大、建設(shè)規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化程度高，我國腫瘤標(biāo)本庫的建設(shè)起步晚、建庫規(guī)模小、建設(shè)未規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化、相關(guān)法律及倫理問題尚未完善、信息化管理不健全、信息資源共享欠缺、開展國際間合作困難。今后我國腫瘤標(biāo)本庫也將進(jìn)一步精細(xì)化建立，針對腫瘤本身的腫瘤細(xì)胞庫、腫瘤基因庫、腫瘤DNA庫等也將會逐漸建立并對腫瘤研究帶來新的發(fā)現(xiàn)。