肿瘤生物样本库 恶性肿瘤生物样本库标准操作流程

恶性肿瘤生物样本库是支持肿瘤基础研究与临床转化医学的重要基础设施，其标准化操作流程(SOP)对于保证样本质量、促进科研合作至关重要。将系统介绍恶性肿瘤生物样本库的建设发展、标准操作流程体系、关键技术环节以及质量控制与规范。

生物样本库概述与发展历程

生物样本库(Biobank)是指标准化收集、处理、储存和应用健康和疾病生物体的生物大分子、细胞、组织和器官等样本以及相关信息的集合体。在生物医学研究中，生物样本库具有不可替代的作用，可以支持疾病诊断、治疗、预防和新药开发等研究，是生物医学研究的重要基础。

复旦大学附属肿瘤医院组织库的发展历程是我国肿瘤生物样本库建设的典型代表。该组织库成立于2006年8月，改变了医院一直以来各自为政、零散取用的粗放型收集取用模式，成功转变为规范化、集中化的集约型生物样本收集管理模式。经过10年发展，从最初病理科一间不到20平方米的空间扩展到500平方米的专用场地，从1台冰箱发展到拥有51台冰箱及大型液氮储存罐的大规模多形式储存设施。人员配置也从最初的一个技术员发展为专业团队，功能从单纯的样本储存扩展为集样本收集、处理、储存和分发于一体，同时承担人员培训、对外样本共享服务和国际交流等多项职能的成熟体系。

国际上，生物样本库的建设标准也在不断提高。2004年曾有学者报告拥有始于1960年的人源生物样本，但后来发现由于早期石蜡质量及保存方法的缺陷，这些样本真正可用于科学研究的并不多。这一案例凸显了标准化保存方法的重要性。

样本库建设规划与标准体系

恶性肿瘤生物样本库的建设需要系统规划，首先要确定样本库的类型(如综合性、专科性)、样本收藏范围和服务对象等。中山大学孙逸仙纪念医院的经验表明，综合性医院由于涵盖临床科室、临床疾病和临床样本种类繁多，较专科医院建立生物样本库难度更大。他们通过参考国际及国内其他生物样本库相关标准制度，根据自身特点制定了适合的管理制度和SOP。

杜祥、孙孟红主编的《恶性肿瘤生物样本库标准操作流程》是国内这一领域的权威著作，该书参照国外的最佳实践与技术标准，结合我国国情，详尽论述了恶性肿瘤生物样本库标准化操作流程。全书分为六章，内容包括样本管理、设备管理、质量控制、信息管理、内容管理以及特色样本库样本操作流程。该书融汇了作者多年一线实践的心血与宝贵经验，是一本来自于持续性改进的日常工作流程的参考书和工具书。

在标准体系方面，我国发布了GB/T 37864-2019《生物样本库质量和能力通用要求》，为生物样本库建设提供了国家标准依据。实际操作中，质量手册需明确质量方针与组织结构，程序文件应覆盖样本全生命周期管理，作业指导书则需细化具体操作规范，如DNA浓度检测、蜡块切片等。

样本采集与处理标准流程

恶性肿瘤生物样本的采集与处理是整个样本库建设中最关键的环节之一，需要严格遵循标准化操作流程。

采集前准备工作包括：

确保采集人员掌握专业知识和操作技能，通过培训保证样本采集质量

准备合适的采集工具和设备，如试管、采血针、离心机等，并检查其性能和洁净度

提前准备样本信息记录表，包括样本编号、采集时间、采集部位、样本类型等信息

样本采集方法与注意事项：

按照标准操作流程进行样本采集，确保样本质量和采集安全

在采集过程中为样本添加唯一标识(如条形码或编号)，确保样本的准确性和可追溯性

及时将采集的样本放入合适的容器中，并按要求保存，避免样本变质或污染

特别注意防止交叉污染和样本混淆，确保样本的完整性和代表性

对于肿瘤组织样本，高质量的组织样本库要求病变组织从手术离体到冷冻保存的时间间隔不应超过30分钟，这对于保持生物大分子(DNA、RNA和蛋白质)的完整性及对激素受体等研究十分重要。实际操作中，手术切除的大体标本应先由病理医师检查外观并作初步测量记录，然后再切取组织。患者生物样本应当优先确保外科病理诊断需求，当标本直径≤1cm时不宜切取组织冻存，只能用4%甲醛溶液固定后进行组织切片诊断。

特殊类型的样本如用于PDX模型制备的肿瘤组织，其处理流程有特殊要求：整个流程的重点是洗涤、剪切碎，保持在4℃-10℃，避免超低温(0℃以下)。组织剪碎时应使长、宽、高不大于5mm(越小越好)，对于致密的肿瘤组织，可以随机用手术刀剁碎呈1-2mm大小。样本保存时应尽可能区分开肿瘤组织和非肿瘤组织(癌旁)，这对后续研究非常重要。

样本储存与信息管理

恶性肿瘤生物样本的储存需要专业化的设施和设备支持。复旦大学附属肿瘤医院组织库的发展展示了储存设施的演进过程，从简单冰箱到多种储存形式并存的系统。现代样本库通常配备多种储存设备以满足不同样本需求：

样本接收处理区：配备低温高速离心机、生物安全柜等设备，样本通过专属通道送入

样本冻存区：配备-80℃超低温冰箱、-80℃超低温自动化存储设备和气相液氮存储罐

室外液氮塔区：液氮塔作为压力容器特种设备设置于室外，通过真空管道为冻存区提供液氮补给

温度监控与安全保障：

每台冰箱安装双探头温度监控系统，温度超限可触发报警并通知管理人员

冻存区配备氧气浓度监控，确保工作人员安全

液氮塔每年接受特种设备年检，符合国家安全规定

信息管理系统是样本库高效运行的神经中枢。由于市面上缺乏成熟的生物样本库信息系统软件，许多机构选择自主开发。中山大学孙逸仙纪念医院通过构建生物样本库信息平台，对接医院管理信息系统(HIS)，以星形拓扑结构实现生物样本与其捐献者的临床诊疗信息相关联。该系统可对在库样本进行数据统计与查询，定时自动化备份数据，并设置不同账号的使用权限，自动记录所有账号的系统登录行为。

样本信息管理的关键环节包括：

样本基本信息记录

数据录入、审核和修改权限设置

从样本采集、处理、检测到存储等全过程进行追溯

建立电子化数据库及用户友好型阅读与输入界面，保护患者隐私，信息库使用需授权

质量控制与法律规范

质量控制是恶性肿瘤生物样本库建设的核心环节，需要建立完整的体系：

质量评估与监控：

设定明确的质量评估指标

对不合格样本进行标识、隔离，防止混淆和误用

加强实验室安全管理，制定安全制度和操作规程

建立完善的库存管理制度，确保样本流向可追溯

风险防控与改进：

重点防范隐私泄露(加密患者信息)、设备管理漏洞(定期校准)、物料过期(执行先进先出原则)

建议每月召开跨部门案例分享会，持续改进流程

引入自动化系统减少人为误差，如某案例通过系统将定位误差降至0.3%

与法律合规：

样本采集前必须获得患者知情同意

遵循《人类遗传资源管理条例》，申请"人遗保藏审批"

保障样本捐赠者的知情权和隐私权，确保样本使用符合要求

遵循国家和地方法律法规，确保样本采集、处理、储存和使用等过程合法合规

样本出库管理也是质量控制的重要环节。标准的出库流程包括：

1. 课题负责人及申领人在系统中进行样本筛选和出库预约

2. 提交出库申请单并由课题负责人签字

3. 准备样本转移耗材(如干冰、液氮等)

4. 样品出库交接时进行确认，打印出库申请单并由双方签字

5. 完成科研经费转账手续

6. 产出成果信息反馈至样本库

专科样本库建设案例与未来发展

肝癌生物样本库的建设实践提供了专科样本库的成功案例。华中科技大学同济医学院附属同济医院肝脏外科从2012年8月至2020年12月收集了4190例肝癌手术患者样本，包括41,718份冷冻组织样本、18,950份石蜡包埋组织样本、24,389份全血样本、20,060份血清样本和5,392份粪便样本。通过随机抽取不同年份的样本进行质量检测，证实其保存质量良好，16份抽检冷冻组织样本中有16份RNA质量较高，可满足后续实验需求。

未来生物样本库的发展将呈现以下趋势：

规模不断扩大，需要提前做好资源储备和规划

自动化程度提高，减少人为误差

数据共享与国际合作加强，但需平衡隐私保护与科研需求

标准化程度进一步提升，国内外标准逐步统一

恶性肿瘤生物样本库作为转化医学研究的重要支撑平台，其标准化、规范化和信息化建设将直接影响肿瘤研究的质量和效率。通过建立完善的SOP体系、严格的质量控制和规范，生物样本库将在肿瘤精准医疗时代发挥更加重要的作用。