从捐献者到发现与诊断:2026年国际生物样本库指南综合评述——支撑分子病理驱动的癌症诊断,附新建生物样本库实用路线图

《Cancers》:From Donor to Discovery and Diagnosis: A Comprehensive 2026 Review of International Biobanking Guidelines Underpinning Molecular Pathology-Driven Cancer Diagnostics, with a Practical Roadmap for Establishing a New Biobank

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月15日 来源:Cancers 4.8

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  分子病理驱动的肿瘤学诊断——基因组分析、转录组学、蛋白质组学,以及日益增多地应用于组织和液体活检的人工智能——其准确性只能取决于所依据生物样本的质量。生物样本库正是保障这一基础的基础设施,将捐献者、生物样本和数据连接至科学发现,并通过病理学接口回馈至临床诊断。

  
分子病理驱动的肿瘤学诊断——基因组分析、转录组学、蛋白质组学,以及日益增多地应用于组织和液体活检的人工智能——其准确性只能取决于所依据生物样本的质量。生物样本库正是保障这一基础的基础设施,将捐献者、生物样本和数据连接至科学发现,并通过病理学接口回馈至临床诊断。然而,生物样本库的科学与诊断价值,与其说取决于所储存标本的数量,不如说取决于标本在采集、处理、注释、治理和共享过程中所遵循指南的严谨程度。过去三年间,规范性格局发生了重大变化:国际生物与环境样本库学会(ISBER)最佳实践已更新至第五版(2023年);美国国家癌症研究所(NCI)最佳实践已完成全面修订(2026年);标准分析前编码(SPREC)已更新至4.0版(2024/2025年);生物样本库数据共享最低信息标准(MIABIS Core)已更新至3.0版(2024年);《赫尔辛基宣言》2024年修订版明确将生物样本库治理锚定于《台北宣言》;《欧洲健康数据空间条例》(EU)2025/327已生效;ISO 20387——生物样本库认可标准——正在进行首次全面修订。本综述综合了国际生物样本库标准、伦理与法律框架、分析前与质量管理要求、数据与互操作性标准以及可持续性模型的当前(2026年)状况,参考了200余篇文献,重点关注2023—2026年间的文献。各项标准并非以清单形式呈现,而是作为一个操作性系统,沿生物样本库工作流程——从捐献者知情同意到样本分发与影响追踪——加以组织。在此基础上,研究人员提出了一条分阶段、以指南为锚定的路线图及启动清单,以帮助新团队建立实际运行的生物样本库——尤其是在缺乏成熟国家生物样本库基础设施的环境中依托医院整合型生物样本库——并全面评述了决定新建生物样本库成败的财务、运营、监管和社会挑战。本综述特别关注分子肿瘤诊断所依赖的标本类别及其质量控制——福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)组织及其测序伪影、新鲜冷冻组织、液体活检分析物以及以DV200为门槛的衍生物质量——并明确阐述了研究型生物样本库与经认可的诊断实验室之间的接口,因为二者受不同标准管辖。研究人员进一步提供了温缺血和冷缺血的终点特异性操作控制方案,建立了先进患者来源模型(异种移植瘤和类器官)的质量控制框架及其与专门模型核心设施的接口,明确陈述了实践建议所依据的证据,并设专门局限性章节。本综述旨在为生物样本库从业者、病理学家、临床研究者、质量管理人员及机构决策者提供参考性文献,以建设未来十年精准肿瘤学所依赖的生物样本库。

论文主体内容总结

1. 引言

生物样本库——在既定治理框架下为研究用途而维护的有组织的生物材料及相关数据集合——在现代生物医学中占据独特地位:它们同时是科学基础设施、临床接口、数据企业和公众信任的守护者。2025年的一项文献计量分析追踪了2663个生物样本库,涵盖超过22.8万篇文章、1.6万项资助、1.5万项专利和1700项临床试验,量化了该领域长期以来的论断:基于生物样本库的资源对生物医学发现产生超比例的影响,且其影响力与关联临床数据的深度和对外部研究者的开放程度的相关性强于与单纯采集规模的相关性。然而,同一分析也暴露了该生态系统的持续弱点——41%使用生物样本库的出版物未能引用它。
“生物样本库”一词涵盖了一个分类体系,其成员面临不同的指南负担。人群生物样本库(UK Biobank、All of Us、爱沙尼亚生物样本库)广泛招募,大规模储存体液和数据,主要受知情同意、数据保护和访问框架约束。疾病导向型和临床型生物样本库——包括将采集嵌入常规诊疗的医院整合型模式——处理组织、诊断剩余物和深度临床注释,因此涉及分析前、病理学接口和质量标准的全部要求。围绕这些核心类型聚集着更新颖的形式:虚拟生物样本库、影像生物样本库以及类器官和活细胞的活体生物样本库。本综述讨论适用于所有这些类型的指南体系,但其实际重心——反映大多数新生物样本库的实际建立地点——是医院整合型研究生物样本库。
生物样本库指南的历史在很大程度上是对已分析并纠正的失败的历史——而许多形成性失败是肿瘤学领域的。早期蛋白质组学生物标志物研究因未受控制的分析前变异而失效,组织标志物评估(包括HER2)因缺血和固定未标准化而受损,这证明来源不明的样本不是资产而是负担。如今同样的教训以更高的风险重现:体细胞变异判定、转录组分类器或在存档切片上训练的人工智能模型都会继承其下标本的每一个未记录的预处理损伤。二十多年来的应对措施是构建一个分层规范体系:来自ISBER、NCI、国际癌症研究机构/世界卫生组织(IARC/WHO)和经济合作与发展组织(OECD)的专业最佳实践,专门的认可标准(ISO 20387),针对检测前过程的样本类型特异性技术标准(ISO/TC 212和ISO/TC 276系列),编码和报告标准(SPREC和BRISQ),数据共享元数据标准(MIABIS),以及从《赫尔辛基宣言》和《台北宣言》经由《通用数据保护条例》(GDPR)直至最近的《欧洲健康数据空间》(EHDS)的伦理法律框架。
对于2026年着手建立新生物样本库的团队而言,这种丰富性既是礼物也是危险。礼物在于几乎每一个操作决策——组织样本可等待多长时间才稳定化、知情同意书必须包含什么、冷冻库如何监测、目录条目需要什么元数据——现在至少有一份权威文件予以规定,且通常免费。危险在于碎片化:这些文件由不同机构、面向不同受众、在不同时间编写,且并不总是一致;其中若干文件最近刚刚修订,以至于甚至几年前的综合评述已经过时。本综述的目的因此有三重:第一,提供截至2026年国际生物样本库指南格局的当前、经过验证的地图,明确标注已变化和即将变化的内容;第二,将该格局按操作方式组织——沿从捐献者到发现的流程——而非按文献学方式组织,使每项指南在其发挥作用的位置呈现;第三,将该格局转化为行动:一个分阶段路线图和启动清单,以帮助新团队从意图走向一个可认可、可持续且受信任的生物样本库。

2. 材料与方法

本工作是一项带有明确系统性要素的叙述性综述。完全系统综述在此既不可行也不适当,因为综述对象是异质的规范性文件体系——国际标准、最佳实践手册、技术规范、法规和宣言——以及描述其应用情况的实施报告,而非适合以PICO问题框架化的单一可回答问题和定量综合。系统要素的采用是为了使叙述性综合的证据基础仍可复现和可审计。检索按照PRISMA文献检索扩展(PRISMA-S)的原则报告,叙述性综述质量标准取自叙述性综述文章评估量表(SANRA)。五项要素被预先规定并应用:(i)记录检索策略,指明数据库、检索词和日期限制;(ii)明确的纳入标准;(iii)记录的去重和筛选程序;(iv)双人独立标题/摘要筛选,第三人裁决;(v)对每项时间敏感的规范性声明对照注明日期的原始来源进行验证。系统综述的四项要素被有意不采用并作为局限性说明:未注册方案;未呈现带定量记录统计的PRISMA流程图;未进行正式偏倚风险或证据确定性评估;未尝试定量综合。
文献于2026年6月至8月间从PubMed/MEDLINE、Scopus和Google Scholar检索。检索字符串将主题词与概念词以布尔运算符组合,并在PubMed中添加受控词汇。检索于2026年8月重新运行以捕获新索引的材料。对所有纳入的综述和指南文件进行了后向引文追踪,并在Scopus中对关键规范性论文进行了前向引文追踪。标准、法规和宣言的官方文本在发布机构的网站上查阅。灰色文献——认可机构项目文件、基础设施目录和机构指南——在其记录未以其他方式发表的运营实践时予以纳入。
来源符合条件的情形包括:(i)管辖生物样本库工作流程任何阶段的规范性文件;(ii)报告生物样本库建立、认可、治理或可持续性运营经验的同行评审实施、验证或调查研究;(iii)为分析前或质量控制要求提供主要证据基础的生物样本科学研研究;或(iv)生物样本库网络、目录、模型库和数据基础设施的描述。优先考虑2023年至2026年的出版物;较早来源仅在仍然具有规范性、定义仍在使用中的概念或构成技术要求的原始证据时予以保留。

3. 2026年国际标准格局

3.1 ISO 20387:生物样本库认可标准

ISO 20387:2018由ISO/TC 276制定,是正式标准体系的基石:第一个可对生物样本库进行第三方认可的国际标准。它在结构上以ISO/IEC 17025为模型,规定了生物样本库能力、公正性和一致运行的要求,涵盖一般要求、结构要求、资源要求、过程要求以及质量管理体系要求。该标准适用于人类、动物、植物和微生物材料的研究与开发生物样本库;用于食品或饲料生产和治疗用途的材料被排除在其范围之外,而对于用于诊断和治疗的人类材料,ISO 15189和其他临床标准首先适用。
关于ISO 20387,对于2026年的读者有三个要点至关重要。第一,它是认可标准而非认证标准:符合性由在ILAC安排下运作的国家认可机构证明,且越来越多的认可机构运行专门的生物样本库项目。全球首个认可于2019年授予康奈尔兽医生物样本库。第二,实施支持存在:ISO/TR 22758:2020提供实施指南,ISO 21899:2020规定生物样本库如何验证和确认处理方法。第三——也是最时间敏感的——ISO 20387正在进行全面修订:第二版已进入最终国际标准草案(FDIS)阶段,预计即将发布,并同步进行欧洲采用(prEN ISO 20387);ISO/TR 22758正在同步修订。2026年开始质量旅程的新生物样本库应构建足够灵活的文档系统以在发布时吸收第二版。

3.2 最佳实践框架:ISBER、NCI、IARC/WHO、OECD

ISBER最佳实践现为第五版(2023年),仍是该领域使用最广泛的操作手册,免费提供并有意与ISO 20387对齐。第五版按十二个部分组织,涵盖治理、规划和沟通;风险、应急和灾难管理;伦理、法律和社会影响(ELSIs);质量管理;培训和能力;健康与安全;设施;储存和处理设备;信息管理;标本采集、处理、接收和检索;访问、分发、使用、转移和处置;以及包装和运输。与第四版相比,它将冷冻保存附录整合贯穿全文,明确将范围扩展至人类、兽医、环境和生物多样性库,并大幅扩展了财务、运营、社会和环境维度的可持续性覆盖。
NCI生物样本资源最佳实践于2026年1月完成全面修订——第四版,取代2016年文本。修订围绕治理重构文档;纳入修订后的美国通用规则;扩展基因组数据风险管理、临床可操作发现返回以及参与者和社区伙伴关系的指南;并加强对遗留和应急规划的期望。
IARC/WHO癌症研究专用生物样本库通用最低技术标准和方案(IARC技术出版物第44号,第二版,2017年)仍是癌症生物样本库的参考,对于中低收入环境中的生物样本库尤为关键。OECD生物资源中心最佳实践指南(2007年)和OECD人类生物样本库与遗传研究数据库指南(2009年)今天主要具有历史和治理架构重要性。
第四个操作支柱是美国病理学家学会(CAP)生物样本库认可项目(BAP),其首个十年报告记录了截至2024年12月104个经认可生物样本库的增长,并识别了最常见的缺陷——设备和仪器(24%)、质量管理(15%)、安全(14%)、信息技术(13%)和人员(13%)。

3.3 标准选择:趋同而非竞争

比较分析一致发现主要框架之间存在实质性重叠——ISO 20387与CTRNet要求之间约60%——且经认可生物样本库的实践经验是ISBER最佳实践、CAP检查清单和ISO 20387作为同一系统的层次而非替代方案发挥最佳作用:以最佳实践建设,以检查清单自检,以ISO认可。国家层面的适应方案展示了如何在不碎片化的情况下本地化国际标准。

3.4 全球认可采用与实施经验

ISO 20387认可已确立但远未普及。先驱队列证明了在截然不同的组织中可行性:兽医生物样本库(康奈尔,2019年认可);公立医院生物样本库(比萨,2022年7月认可,监督审核持续至2025年);西班牙和波兰国家项目下的早期认可;以及利用现有ISO/GxP系统的工业内部生物样本库。中国通过对应国家标准GB/T 37864-2019锚定了CNAS认可项目。不存在权威的全球ISO 20387认可生物样本库普查。已发表的成本和投入数据——六至十二个月的准备时间,初始认可15,000—25,000欧元加上四年周期内每年约8,000—10,000欧元,以及两至四人月的专项投入——使认可成为新生物样本库现实的第二阶段目标而非创始要求。

3.5 研究与诊断接口:分子病理学生态系统中的生物样本库

诊断实验室检查标本以产生将用于个体患者诊疗的结果;其输出是报告,其规范锚点是ISO 15189:2022,其问责对象是该患者和主治临床医生。研究生物样本库获取、保存、注释和分发标本及相关数据,以便在不确定的未来时间由第三方用于尚未表述的问题;其输出是具有记录来源的适用标本,其规范锚点是ISO 20387,其时间框架以数十年的储存计,其问责对象是捐献者、研究界和机构。
三个操作后果随之而来。第一,两者对质量的定义不同:诊断实验室针对临床决策阈值验证方法,而生物样本库必须为尚不存在的检测保留适用性。第二,知情同意架构不同:诊断检测在治疗同意和临床照护义务下进行,而生物样本库需要单独的研究特异性同意以及研究伦理委员会对生物样本库本身的批准。第三,同一物理对象可能同时属于两种制度:FFPE蜡块同时是受法定保留和法医学召回约束的诊断记录,以及研究资源。
医院整合型癌症生物样本库永久性地在这一边界上运行。三个设计后果随之而来。第一,病理学家对组织的进入和退出控制不仅是质量要素,而且是保持两种制度合法和伦理分离的治理机制。第二,ISO检测前标准系列按其自身指定是分子体外诊断检测的标准:据此编写生物样本库标准操作程序(SOPs)意味着研究标本按诊断级分析前要求处理。第三,跨边界交通是双向的——生物样本研究中的证据反复硬化成诊断分析前要求。

4. 伦理与法律框架

4.1 文书:《赫尔辛基宣言》2024、台北、奥维耶多、CIOMS

《赫尔辛基宣言》2024年修订版要求生物材料的采集、处理、储存和可预见的二次使用获得自由和知情同意,并规定用于多次和无限期使用的采集必须符合《台北宣言》,且生物样本库的建立和持续使用均需研究伦理委员会(REC)批准。《台北宣言》要求采集、储存和使用同意;透明度;撤回权;以及涵盖问责、质量、发现返回政策和独立伦理监督的强制性治理框架。
在欧洲,《奥维耶多公约》(第21条,人体非商业化;第22条,切除身体部位的再利用仅以适当信息和同意程序进行)和关于人类来源生物材料研究的建议书CM/Rec(2016)6仍然是最详细的条约级和软法文本。在全球范围内,CIOMS国际伦理指南(2016年;指南11和12)认可在治理框架内为储存和未来使用提供广泛知情同意,允许伦理委员会在具有社会价值、同意不可行且风险最小的情况下放弃同意,并将剩余临床材料的退出系统条件化为实际知晓、充分信息和真正易于拒绝。

4.2 2026年的同意模式

广泛同意——对在特定治理下定义的未来研究范围的同意——仍是研究生物样本库的国际认可默认模式。然而,其合法性是有条件的。最近的实证工作将同意重新定义为持续研究关系的开始,其中机构可信度和持续沟通比表格措辞更重要。动态同意——数字化的、细粒度的、可修订的——是讨论最多的替代方案,其益处与数字鸿沟和同意疲劳相平衡。退出模式在若干司法管辖区已确立。儿科生物样本库需要父母许可加上适龄同意,成年时的重新联系被视为最佳实践。
两个设计原则随之出现。第一,伦理同意和GDPR合法依据是独立的法律轨道,必须分别记录。第二,同意范围应在采集时以机器可读形式编码——GA4GH数据使用本体论(DUO)是事实标准。

4.3 GDPR、假名化与"个人数据"的移动目标

GDPR仍是欧洲生物样本库的定义性合规框架。瑞典新的《生物样本库法》(2023:38)是最重要的近期国家改革。对生物样本库数据共享最重大的法律发展是假名化案例法的成熟。在C-413/23 P案(EDPS诉SRB,2025年9月4日判决)中,欧盟法院确认了可识别性的情境化、接收者相对方法:假名化数据并非对每个接收者都自动是个人数据——可识别性按实体通过合理可能使用的手段评估——而密钥持有控制者仍完全在GDPR范围内。这对生物样本库的实际解读是稳定的:与缺乏现实再识别手段的接收者共享的编码样本和数据可能对这些接收者落在GDPR之外,但生物样本库本身永远不会逃脱控制者义务。

4.4 欧洲健康数据空间:第二条访问途径

条例(EU)2025/327于2025年3月26日生效,2027年3月起普遍适用,2029年3月起二次使用架构运行,2031年3月起扩展数据类别——包括基因组和分子数据——适用。其第四章创建了基于许可的、独立于同意的电子健康数据二次使用访问途径:国家健康数据访问机构颁发数据许可;处理仅在安全处理环境中进行,默认匿名输出;明确纳入二次使用最低数据类别的是"来自生物样本库及相关数据库的数据"。自然人拥有二次使用的退出权。
对于新的欧洲生物样本库,EHDS以三种方式改变设计任务。第一,持有电子健康或基因组数据的生物样本库成为"健康数据持有者",负有发布数据集描述和服务许可的义务。第二,EHDS管辖数据而非样本:物理标本继续在基于同意的治理、伦理批准和材料转移协议下流动,因此生物样本库必须运行双重制度。第三,EHDS明确将二次使用导向算法的训练、测试和评估,将生物样本库数据治理与欧盟人工智能法案(条例(EU)2024/1689)耦合。

4.5 发现返回、利益共享与访问治理

没有具有约束力的国际标准管辖个体研究结果的返回;台北授权的治理框架必须陈述政策,新兴规范是返回临床可操作、分析上有效的发现,除非参与者已退出。利益共享已从原则走向工具设计。操作上,新生物样本库的访问层由三个组件组成:独立的伦理监督层;应用已发布标准的数据/样本访问委员会;以及具有目的限制、再识别禁止、转移控制、知识产权和出版条款以及GDPR角色分配的材料和数据转移协议(MTA/DTA)层。

5. 样本工作流程、分析前质量与质量控制

5.1 编码、报告和元数据:SPREC 4.0、BRISQ、MIABIS 3.0

标准分析前编码(SPREC)将标本的分析前历史浓缩为七元素代码——对于液体:样本类型、初级容器、离心前延迟和温度、第一次和第二次离心、离心后延迟和长期储存;对于固体:样本类型、采集类型、温缺血时间、冷缺血时间、固定类型、固定时间和长期储存。SPREC已更新至4.0版(2024/2025年)。BRISQ定义了出版物中报告的生物样本数据的三层层级,第1层被视为强制性。MIABIS Core于2024年达到3.0版,围绕三个实体(网络、生物样本库、采集)重构,并扩展了服务、质量标准和访问条件属性。

5.2 证据基础:重要的分析前变量

生物样本科学文献识别了可复现的分析前威胁层级。缺血:温缺血和冷缺血异质地降解RNA;操作目标是冷缺血低于30—60分钟并迅速稳定化。处理延迟:室温下离心前延迟可测量地改变血浆蛋白质组和代谢组。冻融:许多常规分析物耐受三至四次循环,但不稳定肽、细胞外囊泡和代谢物组更早降解。溶血:主要分析前干扰物,溶血指数应作为组学管线的进入门槛。
FFPE组织值得特别关注。福尔马林固定导致交联、片段化和胞嘧啶脱氨基,产生特征性的C:G > T:A测序伪影;缓解措施结合受控固定、尿嘧啶-DNA-糖基化酶预处理、伪影感知生物信息学以及日益增多的深度学习伪影分类器。有了这些控制,FFPE材料被验证可用于基因组医学。液体活检和新兴标本类别施加最严格的要求。无细胞DNA需要两至四小时内血浆分离和双重离心方案。细胞外囊泡采集应按照MISEV2023指南设计。微生物组采集高度依赖保存方法。活体生物样本库增加了活力、基因组保真度和永久传代治理。

5.3 质量控制、适用性与外部保证

现代生物样本库已用适用性取代了模糊的"高质量"理想:标本的充分性相对于预期下游检测定义。标准工具包包括新鲜冷冻RNA的RNA完整性数(RIN)(测序级材料≥7)、FFPE和降解RNA的DV200(>70%、50—70%、30—50%和<30%为广泛使用的质量层级)、DNA完整性指标以及基于分析物的处理标记。处理方法的验证遵循ISO 21899。外部方面,符合ISO/IEC 17043的熟练度测试计划提供认可评估员期望的独立能力证据。

5.4 标本类型参考工作流程

血液采集到目的选择的管中——EDTA用于分子应用,血清管具有受控的30—60分钟凝血时间,专用稳定管用于无细胞DNA——在记录的时间窗口内处理,并分离为血浆或血清、白膜层和细胞组分。等分试样按单次使用体积分配。PBMCs通过密度梯度离心尽快分离,用二甲基亚砜(DMSO)在受控速率冷冻下冷冻保存,并储存在液氮(LN2)气相中。新鲜组织在冷链下从手术室移至病理工作台,并记录温缺血和冷缺血时间;病理学家仅在诊断需求得到保障后取样研究材料。FFPE蜡块保持在诊断保管下,生物样本库管理研究访问、蜡块身份、切片预算和衍生物质量而非物理所有权。长期储存分配遵循材料:活细胞用气相LN2;核酸、血浆和血清用?80°C;FFPE用受控环境储存。运输遵循国际航空运输协会(IATA)分类。

5.5 温缺血和冷缺血的明确操作控制

温缺血时间是组织在仍处于体温时缺氧的间隔:始于血供中断——切除术中的血管夹闭或结扎——止于标本从患者体内取出。冷缺血时间定义为从组织从患者体内取出到浸入固定剂的时间;在生物样本库背景下,同一间隔被视为结束于实际应用的任何稳定化步骤。温缺血在手术室中确定,在很大程度上不受生物样本库控制,而冷缺血受采集和处理标本的工作人员控制,因此是生物样本库实际可以管理的间隔。
证据支持定量目标。在一项多肿瘤冷缺血研究中,超过15分钟的间隔改变了12.5%的差异表达转录本、25%的差异表达蛋白和50%的差异表达磷酸化位点,作者建议在预期磷酸化蛋白质组或药物靶点数据时将冷缺血控制在12分钟以下。在一项非小细胞肺癌生物样本库中,超过3小时的冷缺血显著降低了达到RIN ≥ 7的概率,而延长温缺血和冷缺血独立降低了患者来源异种移植瘤的植活率。对于同一标本上的诊断生物标志物,ASCO和CAP指南要求乳腺癌激素受体检测冷缺血低于1小时并在10%中性缓冲福尔马林中固定6—72小时。
综合来看,这些数据支持分层规范而非单一数字:预期磷酸化蛋白质组或药物靶点终点时≤12—15分钟;RNA应用≤30分钟,60分钟为外部限值;同时承载ASCO/CAP管辖的生物标志物检测的标本固定前≤1小时;DNA-only终点容忍以小时计的间隔。对于活体材料终点,建议从切除到植入或解离≤1—2小时作为保守操作目标。
八项程序措施使这些目标可实现:将时钟移入手术室;使运输成为预定任务而非差事;不延迟冷却标本并在2—8°C湿冰上运输;在工作台按定义顺序取样;在无法保证冷链时使用稳定化学试剂;设定明确的标记和拒绝标准;将间隔作为关键绩效指标审计;捕获经术中冷冻切片会诊的标本积累的额外间隔。

6. 先进研究模型的质量控制:患者来源异种移植瘤和类器官

6.1 为什么活体模型改变质量问题

患者来源模型是活的、可传代的且进化的,因此质量不是在入库时固定的属性,而是必须在定义传代和每次分发前重新验证的轨迹。五个后果随之而来:材料可在模型特异性选择下基因组漂移;可被不同生物实体过度生长;可被错误识别或交叉污染;携带动物福利和生物安全义务;且可无限扩增。

6.2 模型建立的分析前决定因素

组织以无菌方式采集到含抗生素和抗真菌补充剂的冷运输培养基中,绝不进入固定剂。病理学家选择有活力的、肿瘤丰富的、非坏死区域。紧邻用于衍生化的片段处取"镜像"FFPE蜡块并进行组织学审查。从切除到植入或解离的间隔被记录,目标为1—2小时。

6.3 PDX和类器官采集的质量控制框架

十个控制域构成活体模型的防御性质量体系:身份通过短串联重复(STR)分析确立;实体验证通过组织学审查和分子筛选;微生物状态需要支原体检测和分级健康监测计划;分子保真度通过将模型与亲本肿瘤在衍生化和定义晚期传代时比较评估;传代相关进化作为待测量和披露的参数;功能表征涵盖植活率和潜伏期、生长动力学、形态学、标志物表达和冻融后活力;冷冻保存在定义早期传代建立主库和工作库;生物信息学质量控制要求在变异判定前用验证的消歧管线移除鼠源读数;文档遵循PDX-MI并扩展至其他模型类别;伦理和监管控制要求动物福利授权和符合ARRIVE指南的报告。一个治理问题应在同意书中解决:撤回同意不能撤销已分发的可传代模型。

6.4 PDX核心设施与生物样本库:独立实体,一个工作流程

已发表格局显示三种可行配置:整合配置中生物样本库将衍生化作为内部服务线运营;联邦配置——学术癌症中心最常见的安排——中独立PDX或类器官核心设施衍生化和维护模型,而生物样本库拥有捐献者接口;存储库配置中模型在本地衍生化但存入公共存储库。对于新医院整合型癌症生物样本库,务实建议是联邦配置加明确的接口协议,并结合向公共存储库存入更广泛兴趣的模型。无论选择哪种,四个条件必须成立:单一权威捐献者标识符;同意涵盖模型创建、无限传代和转移;模型元数据符合PDX-MI并发布到发现目录;一个指定机构负责执行和记录质量控制计划。

7. 数据管理与互操作性

ISO 20387将生物样本库信息管理系统(BIMS)视为需要验证、访问控制、审计追踪和持续监控的关键设备。功能规范一致:从同意到分发的端到端监管链;SPREC 4.0代码和分析前时间戳的原生捕获;同意和撤回管理及机器可读数据使用条款(DUO);MIABIS 3.0兼容导出;以及具有持久标识符的FAIR对齐元数据。互操作性已从愿望走向生产:德国生物样本库联盟/BBMRI-ERIC样本定位器使用HL7 FHIR执行跨生物样本库的联邦实时可行性搜索;BBMRI-ERIC目录提供基于MIABIS的可发现性;协调器结构化研究者—生物样本库访问协商;到OMOP通用数据模型的映射将生物样本库队列连接到联邦OHDSI分析生态系统。

8. 网络、基础设施与全球格局

BBMRI-ERIC——总部位于格拉茨——将二十多个成员和观察员国家的国家节点联合起来,提供新生物样本库缺乏的服务:质量管理支持和ISO 20387自评、ELSI帮助台和GDPR模板以及目录/定位器/协调器发现栈。专业学会(全球ISBER;欧洲、中东和非洲ESBB)提供最佳实践、熟练度测试合作、人员认证和同行网络。
人群大型生物样本库定义了数据规模前沿:UK Biobank(50万参与者)、All of Us(到2026年中超过88万登记和53.5万以上全基因组)、Our Future Health(到2026年超过200万同意参与者)、爱沙尼亚生物样本库(约国家成年人口五分之一)、FinnGen(最终数据冻结50万参与者)、中国慢性病前瞻性研究、BioBank Japan和台湾生物样本库。它们对小生物样本库的经验与其规模不成比例:关联纵向临床数据比标本数量更多倍地增值;可信研究环境调和访问与保护;透明参与者沟通是持续操作而非招募事件。
在中低收入环境中,H3Africa项目证明了非洲主导的生物样本库能力建设是可实现和持久的,而近期综述记录了持续存在的制约因素。已发表的厄瓜多尔、印度尼西亚、尼日利亚和巴基斯坦案例研究显示了资源有限机构的可行进入路径。COVID-19大流行证明了常设生物样本库基础设施的备战价值和即兴应对的成本。

区域聚焦:中欧和东欧与罗马尼亚案例

中欧和东欧在一个区域内说明了生物样本库成熟度的完整谱系。爱沙尼亚运营覆盖其成年人口五分之一的全国生物样本库。捷克共和国和波兰运行活跃的BBMRI-ERIC国家节点,波兰的轨迹尤其具有启发性:全国"波兰生物样本库质量标准"手册有意在缺乏专门生物样本库法案的情况下将ISO 20387和ISBER实践桥接至当地法律。罗马尼亚截至2026年不在BBMRI-ERIC成员或观察员国家之列,没有专门的生物样本库法律,其已发表的生物样本库文献刚刚开始形成:2023年来自克卢日的一项利益相关者研究——调查临床医生、研究人员和肿瘤患者以定义未来国家癌症生物样本库中生物样本应伴随的最低临床数据集——代表了该领域新兴工作的开端。
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