《Journal of Clinical and Translational Science》：DTS-CBCP: A secure multi-institutional data and biospecimen platform for military–civilian breast cancer research
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目的：临床乳腺癌护理项目（Clinical Breast Care Project, CBCP）在军事和民用医疗中心开展协调临床护理和研究，需要对参与者记录和生物样本进行安全、集成的管理。为支持该特殊环境中的入组、生物样本处理和转化研究，研究人员开发了临床乳腺
目的：临床乳腺癌护理项目（Clinical Breast Care Project, CBCP）在军事和民用医疗中心开展协调临床护理和研究，需要对参与者记录和生物样本进行安全、集成的管理。为支持该特殊环境中的入组、生物样本处理和转化研究，研究人员开发了临床乳腺癌护理项目数据追踪系统（Data Tracking System for the Clinical Breast Care Project, DTS-CBCP）。方法：DTS-CBCP通过基于网络的平台收集参与者、临床、知情同意、病理学和生物样本元数据。其采用以患者为中心的模型，将临床事件与生物样本数据连接。开发使用分层Web应用架构和Oracle数据库环境，符合战争部（Department of War, DOW）与健康保险流通与责任法案（Health Insurance Portability and Accountability Act, HIPAA）标准。审计追踪、加密和基于角色的访问确保安全的多站点参与。DTS-CBCP还与转化研究数据仓库（Data Warehouse for Translational Research, DW4TR）、Freezerworks和数字病理工具集成。结果：DTS-CBCP已支持参与者入组（n = 11,452）和生物样本追踪（n = 104,671个标本，包括18,974个冷冻组织和9866个福尔马林固定石蜡包埋（Formalin-Fixed Paraffin-Embedded, FFPE）样本）。此外，已在三个军事和民用站点追踪219,280份血液分装样本和19,937张切片。该系统支持知情同意追踪、临床注释、标本保管链、远程数字病理和自动化报告。DTS-CBCP支持了乳腺癌研究计划，如The Cancer Genome Atlas（TCGA）和Applied Proteogenomic Organizational Learning and Outcomes（APOLLO）项目。讨论/结论：DTS-CBCP解决了跨军事和民用机构的临床与生物样本数据协调问题。除支持乳腺癌研究外，其还创建了一个信息学框架，用于扩展转化研究网络和未来DOW一致的项目。
论文解读：DTS-CBCP是一种面向军事-民用乳腺癌研究的安全多机构临床数据与生物样本平台。研究背景在于，CBCP是由国会授权、结合军事与民用医疗中心临床护理和转化研究的项目。现役女军人中乳腺癌是最常见癌症类型，且发病率高于平民；CBCP队列可用于研究在筛查和治疗服务可及性较一致人群中乳腺癌的生物学与结局。CBCP在三个临床站点运行，包括Walter Reed National Military Medical Center（WRNMMC）、Luminis Health Anne Arundel Medical Center（AAMC）和Joyce Murtha Breast Care Center（JMBCC），研究活动由Chan Soon-Shiong Institute of Molecular Medicine at Windber（CSSIMMW）及Murtha Cancer Center Research Program of the Uniformed Services University of the Health Sciences/Henry Jackson Foundation开展。项目在机构审查委员会（Institutional Review Board, IRB）批准方案下收集纵向临床数据和生物样本；可识别数据保留在各收集站点，去标识数据和生物样本转移至CSSIMMW进行集中处理、储存和研究。已有集成数据追踪系统曾支持临床试验、社区健康、研究知识整合和多机构数据收集，但当时商业和开源平台不能满足CBCP对多访视、多机构工作流、军事网络访问安全、病理复核整合以及跨临床和研究环境维持生物样本保管链的要求。因此，研究人员开发DTS-CBCP，以支持长期临床-病理数据收集、标本采集与追踪以及多站点研究活动。该研究描述了DTS-CBCP的架构、开发方法和运行部署，并说明其如何在活跃的军事-民用乳腺癌研究网络中实现安全的多机构临床和生物样本工作流。
关键技术方法概括（不超过250字）：DTS-CBCP由CSSIMMW信息学基础设施团队开发，采用以患者为中心的数据模型，连接临床就诊、病理结果、影像、生物样本及多时间点数据。系统基于分层Web应用架构，前端使用HTML、CSS和JavaScript，应用逻辑使用C#和ASP.NET MVC，后端由Oracle PL/SQL支持，并通过存储过程、语言集成查询（Language Integrated Query, LINQ）和Entity Framework管理数据访问。开发采用敏捷方法，使用Liquibase管理数据库模式更新，Git存储版本控制脚本，Docker环境、Playwright自动化测试、同行评审质量保证（Quality Assurance, QA）环境和Jira变更控制。系统部署于Microsoft Windows Server和Internet Information Services（IIS），与DW4TR、Freezerworks和Aperio ImageScope集成。样本队列来源为CBCP多中心军事与民用临床站点，包括WRNMMC、AAMC和JMBCC，数据与生物样本由CSSIMMW集中管理。
研究结果如下。
System deployment and use（系统部署与使用）：DTS-CBCP已在CBCP涉及的军事和民用临床站点成功实施，支持参与者注册、知情同意管理以及临床访视、病理事件和生物样本采集的结构化数据收集。数据由受训数据提取人员和临床工作人员录入，采用基于角色的访问控制。每次参与者访视生成病例报告表（Case Report Form, CRF），病理事件按临床相关事件分组，如初始诊断和复发。生物样本被赋予唯一条码，使多个样本可在不同时间点链接到同一受试者。系统支持手动和半自动化数据录入工作流，并通过响应式Web架构在授权站点从台式机和移动设备受控访问。截至2025年11月6日，DTS-CBCP已支持11,452名参与者注册、超过22,000份CRF完成，并在三个临床站点追踪104,671个生物样本，系统上线以来正常运行时间为99%。该平台仍每日用于支持研究和生物库活动。
Modules and functional capabilities（模块和功能能力）：DTS-CBCP包含支持参与者入组、生物样本追踪、临床数据捕获和安全系统管理的集成模块，核心功能组件包括Security/Administration、Participant Management、CRFs和Sample Tracking。
Security and administration（安全与管理）：DTS-CBCP使用基于角色的访问控制，设有22种安全角色，为军事和民用用户组提供不同权限。用户认证通过安全登录和单点登录方法完成，失败登录尝试或长期不活动后自动锁定账户。系统托管于CSSIMMW基础设施内，运行于企业防火墙和终端安全之后，具有每日备份和入侵检测。审计日志记录所有用户和数据活动，以确保法规合规。应用更新在部署前进行全系统测试，生产环境通过HTTPS访问，无需本地客户端安装。这种集中部署方式确保受控发布周期，并在各地点维持一致安全态势。
Participant management（参与者管理）：Participant模块允许授权用户使用研究中的CBCP标识符“CBCP Number”注册新参与者和查看现有记录。参与者在加入CBCP前提供知情同意，方案细节预先解释。入组时记录同意状态、方案分配和人口学信息。可选队列标签可连接特定研究。该设置支持长期随访，并帮助识别用于特定研究的生物样本及相关数据。DTS-CBCP不是参与者结果返回平台；参与者被告知通过CBCP产生的研究结果具有实验性，不会返回给参与者或纳入临床决策。根据IRB方案，存在三种主要撤回情景：参与者自愿撤回同意；参与者符合方案定义的终止标准；参与者已入组或同意但后来被确定不符合研究纳入和/或排除标准。自愿撤回时有两种选择：不再收集新样本，但既往样本保留在CBCP库中，数据提取人员继续查阅医疗记录更新CRF并随访医学状态；或既往样本销毁，并停止从医疗记录收集CRF数据和医学状态信息。无论哪种选择，已收集信息或已生成数据（包括分子数据）可继续用于确保研究科学有效性。系统更新参与者状态，显示撤回通知页，无权限DTS用户不能超出撤回通知页访问；有权限用户可出于运营、法规或审计目的进入记录。所有参与者相关页面显示撤回状态横幅。必要时，参与者信息按机构政策、法规要求、申办方指示和记录保存要求删除、更新或明确标记，所有操作均被记录。
Case report forms（CRFs，病例报告表）：CRF收集临床、治疗、结局和病理等多领域结构化数据，包括人口学与生活方式因素、生育史和非癌症病史、家族癌症史、非乳腺恶性肿瘤、乳腺癌特异性临床和病理特征、治疗和结局信息、预后研究和基因检测、病理事件分组和生物标志物结果。每份CRF提交均经过自动格式验证和人工专家审查，以确保准确性和完整性。支持上传病理报告等支持文件，将临床解释与生物样本数据连接。
Biospecimen tracking（生物样本追踪）：Sample registration（样本登记）记录临床遭遇中收集的组织和血液生物样本。每个生物样本被赋予唯一条码，并记录详细元数据，包括采集时间、处理时间、保存方法（FFPE、最佳切割温度包埋剂（optimal cutting temperature compound, OCT）或冷冻）和数量。系统维持样本状态变化的完整记录，包括样本耗尽或不再可用于研究的情况。Sample shipment and receipt（样本运输和接收）中，DTS-CBCP自动生成PDF格式运输清单和接收文档。运输记录包括来源、目的地、追踪号、批次标识和接收验证。储存于Freezerworks的生物样本通过集成标识可追溯，确保系统间连续性。Verification and quality assurance（验证和质量保证）中，验证工作流允许指定用户实时或延迟进行质量控制（Quality Control, QC）审查，或通过批量审计报告进行。字段和记录层面应用数据一致性检查和完整性规则，并辅以专家审查。每季度对生物样本进行随机审计，以监测和验证数据质量。
Integration（整合）：DTS-CBCP与机构和第三方系统集成，以促进生物样本管理和数字病理复核。平台将整理后的临床和生物样本数据发送至DW4TR，在那里规范化并可供查询、队列识别和下游分析。该整合消除重复数据录入，使研究人员能访问统一数据集，支持转化研究。系统连接Freezerworks进行生物库库存管理，更新生物样本标识符和可用状态，确保储存和研究过程可追溯；该连接可实时更新分装样本处置和冰箱位置。病理模块与Aperio ImageScope集成，支持在安全系统内进行数字切片复核和注释。与Aperio系统的通信通过自动XML交换完成，切片标识符存储在DTS-CBCP中，以连接组织学数据、注释与相关临床和生物样本记录。病理图像和元数据存储于安全库，授权用户可远程复核数字切片，用于诊断确认、质量保证和研究注释。截至2025年8月1日，系统已支持链接29,000张数字切片、17,300个注释病理事件和超过219,000个Freezerworks追踪的分装样本，在三个参与临床站点提供临床、病理和生物库数据的统一视图。
Reporting and data access（报告和数据访问）：DTS-CBCP提供综合报告功能，支持临床运营、生物样本管理、质量控制和 research oversight。内置报告使授权用户可查看参与站点病例入组、生物样本可用性、病理事件和随访状态。报告可在参与者、访视、生物样本和项目层面生成，促进实时监测并确保法规合规。统计和汇总报告监测参与者同意活动、生物样本采集、病理分类以及各站点血液和组织处理。继续审查报告支持方案监督，包括撤回、随访合规和不良事件追踪。生物库特定报告监督生物样本接收、处理流程和归档活动，提供冰箱库存和样本处置可见性。审计报告追踪条码活动、系统访问和数据修改，以支持受监管环境中的验证和合规。常用报告包括参与者同意摘要、结果到期报告和生物库归档活动可视化。临时报告可通过信息学基础设施团队请求，使研究人员能为特定项目需求定制队列查询和数据提取。截至2025年11月1日，报告系统已生成约200份临时研究者报告/年，从而改善监督、减少手动查询工作量，并增强网络内转化研究工作流。
Use and impact（使用和影响）：DTS-CBCP积极支持CBCP网络内的临床运营和转化研究。系统持续收集临床事件、病理发现和生物样本数据，使研究人员能识别队列、监测患者结局并请求生物样本用于进一步研究。自部署以来，DTS-CBCP已支持11,452名参与者入组、10,500次纵向随访访视，并在三个军事和民用临床站点追踪和管理104,671个生物样本。平台促进研究者查询、生物样本请求和研究项目。自2002年以来，DTS-CBCP已支持约90个研究项目，使用约40,000个生物样本。CBCP标本已用于治疗相关乳腺癌分层研究、APOLLO（APOLLO 4C-Breast Cancer和APOLLO 5-PanCancer）、Massive Parallel Molecular Processing of Breast Cancer（MPMP）、Project for Military Exposures and Toxin History Evaluation in US service members（PROMETHEUS）、TCGA、Clinical Proteomic Tumor Analysis Consortium（CPTAC）以及其他聚焦乳腺癌和肿瘤微环境分析的内部项目。系统通过自动随访提醒、集成库存追踪和集中报告仪表板提高运营效率，减少手动数据提取工作量并加速队列识别。这些能力使生物样本能分发给内部和外部研究人员，促进CBCP研究产生的同行评审出版物和报告。
讨论部分总结：该研究描述了DTS-CBCP的设计与实施。该系统是支持CBCP的患者中心数据追踪系统，该项目涵盖长期生物样本和临床数据收集。尽管DTS-CBCP最初在CBCP早期开发，本报告描述了其在多个军事和民用机构中经过十多年运行、扩展、整合和改进后的成熟平台。平台实现临床、病理和生物样本信息的标准化收集与整合，促进完整随访和转化研究工作流。通过在采集和处理点支持数据录入，并将生物样本事件链接至患者时间线，DTS-CBCP提供安全长期管理乳腺癌数据的统一环境。研究指出，DTS-CBCP改进并扩展了现有生物样本和临床数据系统的能力。caTissue、OpenSpecimen、LabVantage和REDCap等常见平台支持生物样本管理或临床数据收集，但并非设计用于在单一安全系统内统一多站点生物样本工作流、病理复核和长期临床结局。与样本中心实验室信息管理系统不同，DTS-CBCP使用患者中心架构协调临床事件和生物样本活动。与DW4TR、Freezerworks和Aperio ImageScope集成，实现临床、分子、库存和数字病理数据的联邦链接，同时保持严格访问控制。系统设计满足混合军事-民用转化研究网络的严格法规和运营要求，包括在DOD/DOW和民用环境中安全运行并维持HIPAA合规。基于角色的访问、审计日志和分层安全措施支持受监管研究活动。实施需适应不同操作环境：军事站点有额外网络和网络安全要求，民用站点有不同机构流程，因此协调站点特定工作流和法规要求是部署和持续维护的重要考虑。部分患者随访流程因现有军事医疗记录系统而更便利。每个站点有自身IRB要求，协调站点特定法规和操作工作流需要仔细规划。局限包括：按当前研究实践要求，存在从电子健康记录手动提取和部分自动化质量控制过程；在DOD/DOW基础设施内验证部署目前依赖Oracle和Microsoft系统，可能限制可移植性。未来工作将聚焦增加数据摄取自动化、开发智能质量控制代理以及扩展互操作性模块，以更广泛整合外部临床和研究系统。高级分析工具如数据检索、自动监测工作流和决策支持能力，可能随着合规实现发展进一步增强系统性能。DTS-CBCP是可扩展的专用模型或框架，用于在受监管环境中支持多机构生物样本关联研究；通过纵向乳腺癌队列追踪和跨系统数据整合，该平台为未来疾病聚焦和联邦转化研究系统创建可扩展、灵活模型，其结构经适配后可作为新研究框架。
结论翻译：DTS-CBCP的开发旨在满足多机构军事-民用转化研究项目的运营和监管要求，确保临床数据和生物样本安全、一致的长期追踪。通过将以患者为中心的数据收集、生物样本管理和数字病理复核结合在统一信息学平台中，该系统支持持续随访、高效队列识别以及生物样本与临床结局之间的可靠关联。系统架构表明，专门构建的平台能够在DOD/DOW和民用网络中安全运行，同时确保HIPAA合规，并支持地理分散中心之间协调的生物样本关联研究。未来可能的改进包括增强与外部数据源的互操作性，提高数据摄取和质量控制过程的自动化程度，并增加受监管分析支持能力以简化研究执行。DTS-CBCP为受监管环境中以疾病为中心的联邦数据和生物样本系统提供了经过验证的模型。通过支持持续临床队列监测和跨系统数据整合，该系统促进生物标志物驱动的研究和长期转化研究计划。
