樣本分析前變量在生物樣本庫中的應用探討

馬蓓穎，陳 暢，郭愛華，周學迅，唐中華，何 毅，王 偉，江 帆，劉世建

樣本分析前變量在生物樣本庫中的應用探討

馬蓓穎，陳 暢，郭愛華，周學迅，唐中華，何 毅，王 偉，江 帆，劉世建

樣本分析前變量(standard PREanalytical code，SPREC)可有效管理和追溯生物樣本分析前的影響因素，促進不同生物樣本庫之間的溝通和交流，提高樣本的質量，提升實驗結果的準確性。作者從樣本庫的質控及相關流程、不同臨床類型樣本的收集和SPREC記錄、SPREC的使用3個部分入手，結合上海兒童醫學中心生物樣本庫的實際情況，對SPREC在生物樣本庫中的應用進行分析探討。

樣本庫；分析前變量；質控

轉化醫學是近年來生物醫學領域的新概念[1-2]，它有助于揭示疾病的發生機制，找出病因進行早期治療或者預防疾病的發生、發展。然而，完成實驗最基本的條件是大量高質量的樣本，離不開生物樣本庫的使用。有關全基因組關聯研究[3-4]和精準醫學研究[5-6]，都離不開大量樣本的使用。為了得到高質量的樣本，需要在樣本收集過程中對樣本處理信息進行精確記錄，保證臨床或研究信息的準確性。為有效管理和追溯生物樣本分析前影響因素，國際生物與環境樣本庫協會旗下的生物樣本科學工作組于2009年開發了樣本分析前變量(standard PREanalytical code，SPREC)[7]，用于記錄不同種類的生物樣本在分析前處理過程中的重要參數，促進不同樣本庫之間溝通交流。分析前參數必須滿足以下標準:①它們的變量已知或者很可能對后續的分析結果產生影響；②這些參數在生物樣本庫的可控范圍之內，能夠預估或者能夠通過標準化的工作流程進行優化。

SPREC的應用不僅有助于獲得高質量的樣本，而且為實驗結果的準確性提供了保證，因此推行SPREC具有廣闊的應用前景。美國、歐洲、韓國和澳大利亞已經有多個樣本庫信息管理系統推行了SPREC；SPREC被收納在由瑞典生物樣本庫和生物樣本資源研究所提出的“用最少數據實現生物樣本、信息和數據的共享”理念中，已經成為瑞典衛生保健中心和研究機構的國家級標準。推行SPREC能促進和鞏固國際多中心生物標志物的識別研究和生物樣本研究。作者將結合上海兒童醫學中心樣本庫使用和管理的具體措施，對推行SPREC情況進行簡要介紹。

1 樣本庫的質控及相關入庫流程

上海兒童醫學中心已建立與生物樣本庫相適應的人員和場地、設備、設施，符合樣本捐贈、倫理審核、采集、處理、貯存、注釋、出庫、運輸、質量管理的功能需求[8]。樣本庫工作人員均參加了由中國醫藥生物技術協會組織生物樣本庫分會組織的生物樣本庫崗前培訓，并獲得培訓證書。

樣本的信息是樣本的重要組成部分，是關系樣本質量的重要衡量指標。建立一套組織科學合理、信息全面而專業化的樣本庫管理系統，對各類樣本信息進行完善的組織和管理，是建設高質量樣本庫的重要條件[9]。入庫的樣本首先由申請者提出申請并提供知情同意書，若無知情同意書還須通過倫理委員會的審查及審批。工作人員處理所收集的樣本離心分裝，編碼入庫，同時輸入捐贈者的基本信息至系統，做到第一時間及時更新信息。

2 不同臨床類型樣本的收集和SPREC記錄

樣本收集員每天定時按科室收集樣本，工作人員根據樣本的類型進行相應的處理，及時入庫，從而保證樣本的質量。臨床樣本一般分為血液樣本和組織樣本，兩者有不同的處理流程。

2.1 血液樣本的采集 由申請者指派專人采集血液樣本，定時由樣本庫專人收集。血液樣本一般分為抗凝血和非抗凝血，樣本庫人員收到血樣后及時離心分離血樣，分裝全血或分離成血漿、血清，所分離的樣本分裝到專用的凍存管內。上海兒童醫學中心樣本庫根據SPREC要求，在樣本入庫時填寫所收樣本的類型、主要內容物的類型、離心前條件(溫度、離心前延遲時間)、樣本第1次離心和(或)第2次離心的條件(離心的速度、制動、溫度、持續時間)、離心后和樣本長期儲存的條件，以保證所收樣本的質量(圖1)。同時，會定期與使用者溝通，以便獲得反饋意見；并針對存在的問題定期展開討論和研究，以便及時解決問題，從而使樣本庫質量不斷提升。

圖1 液體樣本的SPREC工作流程

2.2 組織樣本的采集由外科醫生采集樣本后，通知樣本庫人員攜帶液氮轉運罐到手術室取樣本，并根據標準操作規程進行樣本的處理和入庫。入庫時根據國際生物和環境樣本庫協會最佳實踐指南填寫樣本入庫前的信息，以保證樣本的質量，為以后實驗結果的準確性奠定基礎。同時，對于每份樣本填寫相對應的標準化分析前質控代碼SPREC，包括樣本類型、采集方式、熱缺血時間、冷缺血時間、固定的類型和時間以及長期儲存的條件(圖2)。以上操作有助于根據已有的特征識別樣本，當樣本提供給樣本庫以外的機構或用戶使用時，用戶能夠根據SPREC獲得相關的樣本信息。

圖2 固體樣本SPREC的工作流程

3 SPREC的使用及發展

最初SPREC只對哺乳動物的樣本適用，在植物樣本的采集和存儲中的發展也已經得到了開發。隨著樣本采集、處理和存儲新技術的不斷開發，SPREC的代碼相應不斷更新，隨著SPREC 1.0版本在不同生物樣本庫中推行，根據反饋信息，2012年開發了SPREC的2.0版本[10]，增加一些新的選項。

上海兒童醫學中心使用的SPREC可以記錄生物樣本分析前的操作處理環節的信息，已經將SPREC整合到現有的樣本庫軟件系統中。此外，上海萬格科學器材有限公司在SRPEC基礎上，開發了2個獨立的工具編譯軟件SPRECer和SPRECer Plus，可以對樣本自動生成SPREC代碼、保存SPREC代碼、對SPREC代碼進行反編譯等操作。SPRECer Plus在樣本生成SPREC代碼的基礎上，具備添加樣本信息管理功能，為進一步合理規范生物樣本庫操作流程起到一定的積極作用。

SPREC在中國的應用尚屬初級階段，目前尚無使用SPREC前后樣本質量差異的對比報道，將來會進一步研究比較對樣本質量的影響。樣本全程質控的建立及實施有望提高生物樣本庫的樣本質量，為人類疾病個體化預測、診斷、治療研究提供基礎保障[11]。但是需要考慮中國樣本庫的建立尚處于初級階段，樣本庫的質量控制也是一個逐步完善的過程。隨著樣本庫標準化、規范化的發展，將有越來越多的樣本庫推廣使用SPREC，會在生物樣本庫的實踐應用中發揮更為重要的作用。

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Application of standard PREanalytical code(SPREC)in biobank

MA Beiying1，CHEN Chang1，GUO Aihua1，ZHOU Xuexun2，TANG Zhonghua1，HE Yi3，WANG Wei1，JIANG Fan1，LIU Shijian1
(1.Department of Biobank，Pediatric Translational Medicine Institute，Shanghai Children’s Medical Center，School of Medicine，Shanghai Jiaotong University，Shanghai 200127，China；2.Shanghai Avantech Bioscience Company，Limited，Shanghai 200127，China；3.Department of Information，Shanghai Children’s Medical Center，School of Medicine，Shanghai Jiaotong University，Shanghai 200127，China)

Standard PREanalytical code(SPREC)can manage and track the risk factors of preanalytical biospecimen，enhance exchange and quality of different biobank and improve the accuracy of experiments.The present study discusses quality control and process of biobank，collection and record of various clinical biospecimen，and application of SPREC in the biobank of Shanghai Children’s Medical Center.

Biobank；Standard PREanalytical code(SPREC)；Quality control

R-052

A

2095-3097(2015)05-0270-03

10.3969/j.issn.2095-3097.2015.05.004

2015-06-16 本文編輯:徐海琴)

上海交通大學醫學院“985”轉化醫學建設專項基金(EY06050)；上海交通大學醫學院人文社會科學創新研究重點項目(WZ1217)；上海交通大學醫學院新華集團基金(XHJT2012E01)；上海兒童醫學中心人才啟動基金((EY033302)

200127上海，上海交通大學醫學院附屬上海兒童醫學中心兒科轉化醫學研究所生物樣本庫(馬蓓穎，陳 暢，郭愛華，唐中華，王 偉，江 帆，劉世建)；200127上海，上海萬格科學器材有限公司(周學迅)；200127上海，上海交通大學醫學院附屬上海兒童醫學中心信息科(何 毅)

劉世建，E-mail:liushijian＠scmc.com.cn