样本管理
自2004年CKB项目样本库始建以来,项目样本库从无到有、由小渐大,一步步伴随着项目的不断拓展而逐渐壮大。经过项目先期开展的基线调查、第一次重复调查和第二次重复调查,项目样本库储存的生物样本种类不断丰富,样本的采集提取、冷链运输、低温存储和规范管理水平日益完善。作为世界上生物样本存储规模居于领先地位的CKB项目样本库存储着项目51万余人的基线调查和两次重复调查的全部样本,目前库存包括生物样本1.7万余盒、DNA样本约0.45万余盒和异地存储样本约1.1万余盒,总生物样本存储规模达到3.3万余盒。
CKB项目样本库样本管理工作发展历程
回顾CKB项目样本库的发展历程,项目样本库质量安全管理体系日益完善,综合管理水平稳步提高。建库以来,样本库严格按照样本储存空间、温度、电源、网络、报警、监控等各项标准进行基础部署,保证了样本的安全储存。基于此,CKB项目专门开发了《生物样本计算机管理系统》,实现样本存储管理的全程电子化,从而最大限度减少人工操作产生的错误可能;考虑到样本的储存设备和存储环境,项目配套制定了《生物样本库安全实施细则》、《实验室生物样本管理标准操作手册》、《超低温冰箱计划性维护方案》、《冰箱报警测试及处理办法》等一整套标准和管理措施,同时,搭建了温度监测系统、电话报警系统、中控监控系统和人工定时温度记录制度,将样本库库区室内温度控制在16℃~28℃范围内,湿度控制在20%~40%范围内,实时对每台样本存储设备温度变化的进行记录和监控,建立突发情况应急处理预案,保证样本存储安全始终处于合理可控范围,从而实现样本安全存储和质量管控。
心血管生物样本资源中心
当前,CKB项目样本库联合拥有ISO9001质量管理体系的国家心血管病中心心血管生物样本资源中心,整合CKB项目生物样本综合管理方面的先进经验与对方优势。在原有管理的基础上,进一步加强样本库区基础设施建设,扩大样本存储规模,依托生物资源中心的中央控制系统、光电烟雾探测系统、红外入侵探测系统等系统,超低温样本存储设备增至34台-80℃超低温冰箱和10台液氮罐,总体生物样本存储规模可达3.8万余盒,至此,CKB项目的样本安全存储和综合管理进入到一个新的水平。
管理特色
1、样本安全存储与质量控制
CKB项目所涉及的生物样本主要是被调查对象的血液样本、尿液样本和提取的DNA遗传物质。通过地区项目办现场调查获取的血样、尿样都将采取异地异库的保存方法进行长期保存。这些宝贵的生物样本信息,将成为项目今后循证研究的重要组成部分。
项目建立了《生物样本计算机管理系统》,通过样本采集、分装、转运跟踪、接收、定位、储存等一系列电子化程序和软件系统对项目所有样本实施全方位监管。为规范研究样本的采集与转运,加强研究样本的质量控制和存储安全,项目编制了《实验室生物样本管理标准操作手册》、《项目生物样本转运标准操作流程》等标准文件,对地区项目办现场从每一位被调查对象的生物样本采集,到当天返回地区实验室进行离心、分装,再到相应数据录入样本分装程序后同步至数据库,形成的A、B、C、D和Q、R、S、T八种类型样本按照样本存储原则分类放入-40℃低温冰箱短期保存进行了细化和规范;样本满足转运条件后,国家项目办样本管理人员将根据样本安全转运规定和要求,通过项目样本管理软件发送转运指令来安排该区样本转运至CKB项目样本库事宜;在CKB项目样本库存储各地区样本的基础上,根据合作协议,部分CKB项目生物样本会转运至异地进行长期储存。另外,CKB项目样本库所存样本涉及到需要DNA提取及测序的,牛津国际协作中心、国家项目办和深圳华大基因三方定期讨论协调并通过样本管理专用软件进行具体样本转运。
CKB项目样本库库区标准样本存储设备一览
现场调查生物样本采集量有限,而且不同疾病间的研究对象生物样本所涉及的测量分析指标差异较大,因此,对于所收集的生物样本将放置在低温环境中(低温冰箱或液氮罐内)进行长期冷冻保存,研究初期将对样本暂不做任何检测。从2012年开始,CKB项目制定了《CKB项目血液样本DNA提取操作手册》,对项目样本的DNA提取做了全方面规定和流程规范,并已委托深圳华大基因(BGI)为项目51万余人DNA样本开始DNA提取,现已完成了20多万人的DNA提取,10万多人的测序工作,提取后的DNA样本将全部运回北京国家项目样本库保存。项目计划继续申请经费,完成全部研究对象的DNA提取、测序,以进行基因水平的研究,同时在积累了足够的病例后,将会有针对性地进行相关分析测定和对比,如目前开展的卒中巢式病例对照研究。
2、病例样本挑选
根据CKB项目开展计划,对病例数已经积累到一定数量的卒中病例开展了巢式病例对照研究。目前,针对当前队列人群未全部完成DNA提取的现状,CKB项目样本库对库区所存样本采取多种措施,研究制定了《研究血样的挑选操作管理》标准操作手册,并围绕标准手册开展了有计划、有针对性的病例样本挑选工作。自2014年6月份以来,样本管理人员同步开展了出血性脑卒中、缺血性脑卒中、心肌梗死、蛛网膜下腔出血和致死性缺血性心脏病等多种病例样本的挑选工作。
CKB项目样本库病例样本挑选工作现场
3、样本管理工具—Sintegrator2软件
管理庞大的生物样本量和样本数据库,需要的是便捷、高效、准确的样本管理工具。CKB项目样本库拥有一系列、多模块、功能齐全的软件管理工具和高效、一流的配套硬件管理设施,CKB项目开发了《生物样本计算机管理系统》,此后又与牛津国际协作中心IT研发团队合作开发了专业的日常样本管理工具—Sintegrator2软件,即Sintegrator2软件的“实验室”模块,其中包括CryovialsHandler冻存管挑选程序、NccSamplelocator样本定位程序、NccStore样本储存程序和SampleTracking样本跟踪程序四大板块,并根据各程序的不同用途和特点,编写了《CryovialHandler用户手册》、《Ncc SampleLocator用户手册》、《SampleTracking用户手册》、《NccStore用户手册》等相应标准操作手册。
CKB项目样本库Sintegrator2软件“实验室”模块界面