福建省妇儿生物样本库的建设和管理

林爱珠 吴俣萍 朱怡冰 曹 华 王心睿

1.福建省妇幼保健院医学研究中心，福建福州 350001；2.福建省妇幼保健院出生队列研究室，福建福州350001

目前，我国妇女儿童健康问题也面临诸多挑战，如妊娠期相关疾病，儿童早产、肺炎、先天性心脏病等重大疾病的发病机制尚不明确，严重威胁妇女儿童身心健康[1-3]。研究发现，个体未来健康状况受生命早期的社会、经济、文化、生物、环境等影响因素决定，如出生缺陷、代谢综合征、儿童孤独症、多动症、支气管哮喘、糖尿病、不孕不育、肥胖、心脑血管疾病等与胎儿期环境暴露关系密切[4-5]。因此，建立妇儿生物样本库对妇儿相关疾病预测、预防及疾病产生和发展机制研究具有重要意义。

福建省妇幼保健院是福建省三级甲等专科医院，拥有丰富的妇女儿童临床资源。结合自身资源优势，以生命早期因素与母婴健康结局、环境-基因交互作用对子代结局影响的前瞻性研究为牵引，构建以自然妊娠、辅助生殖队列为基础，同时协同其他妇科、产科、儿保专病队列，建设覆盖从生命孕育到生命发育发展过程（婴幼儿、儿童、青少年）直至成年期全生命周期的福建省省域妇儿生物样本库。样本库将为福建地区出生缺陷及妇儿相关疾病的机制研究、药物开发及数据库建设提供重要的生物样本资源和样本信息，为改善儿童和妇女健康状况的干预措施和提高福建省出生人口素质提供重要科学依据。目前，福建省妇幼保健院已初步探索出较为完善的建设妇儿生物样本库的方法和管理模式，现将建设和管理经验分享如下。

1 队列建立

本队列以全周期队列建设为特色，在福建省妇幼保健院将孕期（＜14 周）建档孕妇的纳入研究，全孕期纵向追踪孕妇至分娩，同时在产后追踪随访孕妇及新生儿，研究将结合孕早、中、晚期和子代的问卷信息数据、临床数据、生物样本分析等手段研究孕产妇和新生儿健康的多维度影响因素。

纳入标准：①年龄≥18 岁；②孕龄＜14 周（自然妊娠队列）；③计划采用辅助生殖技术受孕夫妇（辅助生殖队列）；④签署知情同意书，自愿参加本研究。排除标准：①罹患重大器质性或精神性疾病，包括但不限于恶性肿瘤、严重肾病、肝病等；②不能完成随访的流动就医人员；③研究者认为的其他不适合参与研究的情况，如妊娠风险过高等。

2 妇儿生物样本库基础建设

2.1 妇儿生物样本实体库

福建省妇幼保健院遵循国家法律法规及行业标准规范，已建成福建省最大的妇儿特色样本库（存储能力达500 万份）[6-9]；并获得科技部中国人类遗传资源保藏行政许可（国科遗办审字〔2022〕BC0103号）。样本库占地1 000 平方米，包括办公区、样本接收间、样本前处理室、组织样本处理室、高压灭菌室、切片蜡块库、液氮库和超低温冰箱存储库等。布局满足样本库清洁区、半污染区和污染区的分区要求，有效隔离相邻区域的不相容活动，防止交叉感染。实验区的能源、光照、通风、供水、废弃物处理设施及环境条件满足生物安全、生物安保和人员健康要求。见图1。

图1 样本库场地平面结构图

2.2 妇儿生物样本信息库

福建省妇幼保健院充分利用资源优势，以生命早期因素与母婴健康结局、环境-基因交互作用对子代结局影响的前瞻性研究为引领，构建以自然妊娠、辅助生殖队列为基础，同时开展其他妇科、产科、儿保专病队列，采集并保存妇儿生物样本，系统整合临床与样本信息，共建形成覆盖从生命孕育到生命发育发展过程（婴幼儿、儿童、青少年）直至成年期全生命周期的福建省省域妇儿生物样本库。目前已建立福建省妇幼保健院临床诊疗数据管理平台和随访管理平台，用于获取孕期及子代流行病学随访数据、临床诊疗数据和样本采集数据，平台涵盖出生队列和专病队列人群资料，数据量丰富，随访周期长。此外，还搭建了福建省妇幼保健院生物样本库信息管理系统，用于生物样本采集、分装、入库、出库等样本全流程的信息管理。

2.3 样本资源深化服务平台

搭建医学研究中心实验平台，现拥有原值＞50万元的科研设施与仪器11 台（套），原值达3 316 万元；中心设有分子影像平台、分子病理平台、药物筛选平台、质谱平台、高通量测序平台、基因编辑技术平台、动物实验技术平台等，可以开展细胞水平、基因水平、蛋白水平等样本资源深化服务，从而提高样本的使用。见图2。

图2 样本资源深化服务平台

3 妇儿生物样本库管理

福建省妇幼保健院生物样本库在医院学术委员会和伦理委员会的指导下开展建设与管理工作，制定管理章程及标准化规范，确保运行合法合规。技术文件包括样本采集、运输、接收、处理、存储、质控、弃用销毁、出库、生物安全和紧急情况处理等。制定标准化质量手册17 份、程序性文件26 份、标准操作流程36份，并形成与工作过程密切相关的52 份记录文件。

3.1 样本库组织框架

福建省妇幼保健院生物样本库设有伦理委员会、学术委员会及人类遗传资源管理委员会办公室，参照目前国内其他医院的样本库建设模式[10-11]；结合医院自身的特点，福建省妇幼保健院生物样本库的组织框架如图3 所示。

图3 生物样本库组织框架图

3.2 伦理审查

医院伦理委员会对涉及样本库的项目进行伦理审查，严格审阅研究方案的目的、方法和知情同意书细则，确保项目研究满足伦理要求。为规范管理临床科研人类遗传资源使用并防止泄露或流失，福建省妇幼保健院设立人类遗传资源管理委员会和下属办公室，福建省妇幼保健院医务科、医学研究中心参与人类遗传资源管理的日常工作。同时结合人类遗传资源管理的实际情况，制定《福建省妇幼保健院人类遗传资源管理办法》，从而避免违规利用生物样本资源，保障捐献者的合法权益，使其符合样本库运营的规范性。

3.3 人员管理

样本库由两部分组成：信息库和实体库。信息库有5 名专职人员，负责捐献者招募、问卷调查和生物样本相关资料整理。实体库有5 名专职人员和1 名兼职人员，具有医学或法学背景，本科及以上学历。专业技术人员均经过中国生物技术协会组织样本库分会的专业培训，并获得《岗前培训证书》。

为确保生物样本库的质量和技术工作，遵循ISO20387、ISO15189 等相关标准，设立1 名质量负责人和1 名技术负责人。其余工作人员在完成样本库基本工作流程（如样本处理、分装、出入库等操作）的同时，还兼任质量监督员、文档管理员、安全管理员、设备管理员等管理岗位。

质量负责人、技术负责人和相关人员均获得了相关证书，包括福建省临床检验中心颁发的《临床基因扩增检验技术人员培训合格证书》、中国生物技术协会组织样本库分会颁发的《生物样本库质量和能力认可内审员证书》、中国质量万里行促进会颁发的《医学实验室认可内审员证书》、中国生物技术协会组织样本库分会颁发的《人类遗传资源行政审批申请实战培训班证书》等，同时样本库工作人员定期参加全国生物样本库年会、继续教育等学术活动交流，确保能履行质量管理体系的相关职责。

3.4 设施设备管理

生物样本库实体库设计储存量达500 万份。样本库目前共有超低温冰箱21 台，大型液氮罐2 台。同时配备生物安全柜、高速离心机、梯度PCR 仪、超声波打断仪、全自动核酸蛋白分析仪、高压灭菌锅等仪器，能满足样本库的运行需求。医院具有“两用一备”电路（2 个发电站，1 条备用电路）、柴火发电机、不间断电源等备用电源，以防突发断电。超低温冰箱自带温度数据采集器，环境配备温湿度监控设备，当冰箱和环境温度异常时，支持手机短信报警。

3.5 过程管理

样本库严格按照管理制度执行样本的入库、分装、存储、出库等操作，主要工作流程见图4。

图4 生物样本库工作流程

3.5.1 入库申请 申请人首先应填写《样本入库申请表》和《样本库管理系统账号申请表》，申请表应明确拟采集的样本类型、样本例数、分装体积、拟入库时间、伦理批号等信息，并以附件形式提交相关申请资料（项目书、人类遗传资源批件、伦理批件等）。样本库质量负责人、技术负责人进行形式审查、样本库负责人进行审核，审核不通过的，直接将修改意见反馈给申请人；审核通过即可登录样本库管理系统启动样本入库程序。

3.5.2 样本采集与运送 血液样本：医生开嘱单，护士按照血液样本采集标准进行采样，然后将采血管的条形码与患者信息绑定，血液样本及时运送和处理，如不能及时送达，应暂存于4℃冰箱，并于24 h 完成运输和处理。患者自行留取尿液，暂存于4℃冰箱，并于24 h 完成运输和处理；组织样本由样本库人员自行采集，离体后，2 h 内完成采集工作，立即放入超低温冰箱或液氮罐存储，所有样本运输按所需温度指定的保温箱运输。

3.5.3 样本处理与存储 按照福建省妇幼保健院样本库《血液样本处理操作规程》《组织样本处理操作规程》《尿液样本处理操作规程》等相关标准对接收到的样本进行处理及相关过程的记录[12-16]。

3.5.4 样本出库 申请人应当至少提前2 周填写《样本出库申请表》，需要详细填写申请人基本信息，样本类型、申请数量等详细信息，课题负责人审查，样本库负责人审批。审批通过后，申请人与样本源团队、样本库签订三方《样本使用协议书》，样本库工作人员根据库存信息对申请出库的样本实现快速信息处理及出库。样本源团队/样本使用者及时反馈出库样本使用情况，填写《样本质量信息反馈表》《样本使用成果反馈表》，每月15 号前交至样本库。

4 取得的初步成果

4.1 生物样本库运行现状

2018年3 月至2023 年4 月，入组人数超过3 万人，共采集标本51 万余管。采集的标本类型包括血浆、血细胞、血清、母血血凝块、尿液、脐血、胎盘和引产儿肌肉组织等。已建立大数据系统，实现队列样本信息、临床资料与研究数据的有机整合，并开展临床与生物信息分析及数据共享。

4.2 支撑的科研成效

妇儿生物样本库已为国家“十三五”“十四五”科技重点专项、国家自然科学基金、福建省科技重大专项、福建省卫生健康重大专项等各级科研课题及妇幼健康全生命周期人工智能医疗器械真实世界数据应用平台、福建省母胎医学临床医学研究中心、福建省妇科肿瘤疾病临床医学研究中心等提供研究资源和技术支撑。样本库支撑发表论文累计400 余篇，影响因子达1 000 分，支撑课题立项300 余项。已与厦门大学、华中科技大学、福建中医药大学开展项目合作，合作总金额达200 余万元。

4.3 推广应用

依托妇儿生物样本库，福建省妇幼保健院参与制定了《经血源子宫内膜干细胞资源储规范》团体标准。第一部分：采集与运输；第二部分：子宫内膜干细胞的分离、处理与储存；第三部分：子宫内膜干细胞产品质量评价与放行，从而推动“干细胞资源库”的建立，为干细胞技术研究、产品开发、临床应用奠定良好的物质基础，积极推动干细胞在临床医学上的转化应用，服务全民健康。

依托妇儿生物样本库，福建省妇幼保健院牵头创建“中国妇幼保健协会妇儿样本及生物信息数据研究与应用分会”，并成功举办3 届分会年会。2021 年，在福建省福州举办“妇儿生物样本与队列研究的临床转化应用培训班”，同期成立“妇幼遗传信息研究与应用学组”，多途径宣讲妇儿生物样本库和相关队列研究建设经验，累计专业受众5 000 余人，充分说明妇儿生物样本库的科学意义及在国内产生的影响。

妇儿生物样本库的建设和管理经验已在福建省厦门市妇幼保健院、福建省泉州市妇幼保健院（泉州市儿童医院）、宁德师范学院附属宁德市医院、福建省儿童医院和福建省妇产医院（福建省妇幼保健院五四北院区）等单位进行推广应用，以期吸引更多单位交流与合作，共建高质量生物样本保藏共享体系，共同为妇儿相关疾病防治做出贡献。

5 小结与展望

生物样本库整合了生物样本衍生的多种分子数据、相关临床表型、辅助检查和治疗转归的综合信息，对开展人类疾病预测、诊断、治疗和新药研发等领域的研究具有重要意义[17-18]。生物样本库建设的最终目的是利用生物样本进行生命科学研究，进而服务于临床诊疗。尽管生物样本库建设迅速发展，但因缺乏顶层设计；监管、法律、资金和服务平台等方面的保障滞后；缺乏有效的生物样本资源共享利益分配机制，参与主体利益无法得到平衡和保障；样本库尚未实现统一的标准化管理等问题，使资源共享面临技术难题，成为许多生物样本库资源开发利用的瓶颈[19-22]。

因此，建立统一的底层数据库标准、制订规范化的共享内容与流程、形成各方认可的共享利益分配方式等都是实现网络共享的基础和必要条件[23-25]。福建省妇幼保健院计划召集全省其他妇幼单位共同参与共享平台的建设计划，积极探索与实践生物样本的公开、共享和样本库可持续发展等方面，征集多方意见和建议，建设共享体系管理办法。通过明确共享体系的组织架构、准入规则、权益细则、保密与共享原则、知情同意等内容，以提高样本利用率，体现样本价值，打造一个全面的管理体系。