“生物銀行”帶來(lái)生命新希望

中國小康網(wǎng) 獨家專(zhuān)稿

文|《小康》·中國小康網(wǎng) 蘇楓

“生物銀行”是最重要的技術(shù)平臺與醫學(xué)研究的起點(diǎn)，未來(lái)將在醫學(xué)診斷的擴展及中國健康事業(yè)中作出卓越貢獻。

如今，中國的生物技術(shù)與醫藥行業(yè)正處于騰飛前的拐點(diǎn)——大學(xué)體系帶動(dòng)基礎科研;有關(guān)部門(mén)正在持續不斷地提供經(jīng)濟支持;監管政策積極改革，與全球接軌;商業(yè)精英充滿(mǎn)活力，放眼全球。

生物芯片上海國家工程研究中心主任郜恒駿在接受《小康》雜志、中國小康網(wǎng)記者采訪(fǎng)時(shí)表示，中心成立20年來(lái)，開(kāi)創(chuàng )并致力于國家生物樣本庫標準化與新型臨床研究CBDTM模式，一切工作始終圍繞“以患者為中心(C)”，信奉并堅持聚焦生物樣本庫(生物銀行B)、學(xué)科建設(D)、轉化研究(T)與個(gè)性化精準診療(M)。其中，用好我國的生物銀行資源、為生物醫藥創(chuàng )新貢獻力量成為重要抓手。

鉆研 生物芯片上海國家工程研究中心主任郜恒駿始終致力于CBDTM模式的倡導與推進(jìn)。攝影/楊掬

打造國際一流的CBDTM基地

中國一共有兩家生物芯片國家工程研究中心，分別在上海與北京。生物芯片上海國家工程研究中心是國家發(fā)改委總投資2.9億打造的我國組學(xué)、高通量生物芯片與分子醫學(xué)領(lǐng)域代表單位。根據國家發(fā)改委企業(yè)化運作國家中心精神，專(zhuān)業(yè)運作單位上海芯超生物科技吉印通于同年應運而生。陳竺、楊勝利院士等為中心創(chuàng )始人，分別擔任首席科學(xué)家與專(zhuān)家委員會(huì )主任，16位兩院院士組成中心專(zhuān)家委員會(huì )，指導中心芯超的發(fā)展方向。這里開(kāi)創(chuàng )了國家生物樣本庫標準化與新型臨床研究CBDTM模式。

據悉，這一模式由郜恒駿倡導，后在各大醫院積極倡導、推進(jìn)并合作實(shí)施。目前已構建了國家標準的臨床生物樣本資源中心、分子醫學(xué)研究與大數據中心、轉化研究中心與精準醫學(xué)中心，搭建了從“樣品”到“產(chǎn)品”應用的快速轉化的完整平臺與通道。

郜恒駿不僅是上海中心的總負責人，同時(shí)還是上海分子醫學(xué)工程技術(shù)研究中心主任、上海交通大學(xué)醫學(xué)院附屬第一人民醫院臨床研究院執行院長(cháng)，獲得過(guò)國家發(fā)改委國家工程研究中心建設先進(jìn)工作者、中國生物樣本庫杰出貢獻獎、談家楨生命科學(xué)獎、上海市優(yōu)秀學(xué)科帶頭人、上海市領(lǐng)軍人才等榮譽(yù)。他向《小康》雜志、中國小康網(wǎng)具體介紹了何為“CBDTM模式”。

C即Center，“以患者為中心”。以臨床患者為中心，臨床需求為導向。

B 即Biobank，“生物銀行”。中心牽頭制定了我國生物樣本庫第一個(gè)行業(yè)標準、國家標準、國際ISO標準(共同召集人單位)并牽頭推進(jìn)了國家認可準則制定與發(fā)布(得到國際互認)，國際領(lǐng)先，堪稱(chēng)行業(yè)領(lǐng)跑者;建立了高標準40萬(wàn)份(早期)腫瘤樣本庫、2萬(wàn)例幽門(mén)螺桿菌耐藥菌株庫、10多種常見(jiàn)腫瘤類(lèi)器官活庫、30多萬(wàn)份干細胞免疫細胞庫，開(kāi)展干細胞治療研究并進(jìn)軍細胞健康產(chǎn)業(yè);打造了5000㎡國際一流水準、全自動(dòng)化智能化機器人設備控制、高度安全、信息化與數據化的上?？苿?chuàng )中心重大基礎工程實(shí)施——上海張江生物銀行，儲存能力達1500份，獲得科技部人遺行政許可、上海市人大立法與國家衛健委、國家CNAS的認可。

D即Discipline construction，“學(xué)科建設”。中心創(chuàng )立我國腫瘤組織芯片國際品牌，自主開(kāi)發(fā)1500種腫瘤組織芯片、cDNA組織芯片、細胞芯片;建立了組學(xué)、高通量生物芯片、單細胞測序空間轉錄組、大數據中心、生物信息、類(lèi)器官、分子病理九色熒光等10大技術(shù)與服務(wù)平臺，并開(kāi)展系統生物學(xué)整體服務(wù)解決方案，充分發(fā)揮了國家中心公共平臺的功能;目前為止，全國大學(xué)、研究院所、醫院利用該平臺創(chuàng )作的研究文章發(fā)表在諸多國際著(zhù)名期刊，影響因子逾5萬(wàn)分。

T即Transformation Research，“轉化研究”。打造了12000㎡公共轉化研究中心與(分子診斷醫療器械委托研發(fā)與生產(chǎn))CDMO基地，走通從“樣品”到“數據”到“產(chǎn)品”再到“商品”的快速轉化研究通道，過(guò)去5年獲得國家藥監局三、二類(lèi)醫療器械證9個(gè)，特別創(chuàng )新1個(gè)，應急審批2個(gè)，歐盟CE8項。

M即Precision Medicine，“精準醫療”。近五年打造了極具特色的“中國幽門(mén)螺桿菌分子醫學(xué)中心”及全國20個(gè)分中心，極大地推進(jìn)了幽門(mén)螺桿菌首診個(gè)性化診療，也成為全國難治性幽門(mén)螺桿菌檢測中心。2021年成功轉化幽門(mén)螺桿菌克拉霉素23S耐藥基因型檢測試劑盒，獲得國家藥監局創(chuàng )新三類(lèi)醫療器械特別審批上市，為國內首創(chuàng )、國際領(lǐng)先。為最新國家幽門(mén)螺桿菌共識及國際胃腸病學(xué)組織(WGO)幽門(mén)螺桿菌全球指南所推薦。

“科研利息”助力精準醫療

在上海浦東的李冰路上，有一家特殊的生物銀行———里面存的是人的組織、細胞、血液及腸道微生物菌群等。作為張江科學(xué)城首批開(kāi)建的重要基礎設施工程，上海張江生物銀行已擁有千萬(wàn)份生物樣本存儲能力，是目前中國惟一的大型生物銀行。

走進(jìn)生物銀行，一排排保險柜樣式的橘紅色抽屜分外顯眼，每只抽屜里存儲著(zhù)126張郵票大小的石蠟切片，每張“郵票”上約有幾十到幾百個(gè)紅點(diǎn)，這是被病理專(zhuān)家圈出來(lái)的一個(gè)個(gè)腫瘤樣本。

每天都有來(lái)自全國各地的生物樣本經(jīng)處理后存入這家銀行，也不斷有樣本被取出，用于臨床研究。存取之間，生物銀行扮演著(zhù)研發(fā)助推器的角色———樣本是整個(gè)生物醫藥研究的基石與關(guān)鍵環(huán)節。

穿著(zhù)白大褂的工作人員正在將原始樣本挑出來(lái)，并“印”到“郵票”上。他們先將切片放在石蠟上，然后在顯微鏡下用特制針管朝專(zhuān)家圈定的地方一戳，病變組織細胞就被采集下來(lái)了。將幾百個(gè)直徑小于1毫米、薄至4微米的樣本擺放在另一塊郵票大小的玻璃上，經(jīng)染色處理，一塊組織細胞芯片就做好了。

郜恒駿告訴《小康》雜志、中國小康網(wǎng)，“通過(guò)專(zhuān)業(yè)數字化病理系統的掃描錄入，細胞形狀、結構、大小、來(lái)源，乃至患者家族史、生活習慣、臨床資料等樣本信息被一一記錄下來(lái)，再經(jīng)過(guò)自動(dòng)化分析，產(chǎn)生海量數據。從在顯微鏡下觀(guān)察標本，到在電腦上快速讀取圖像和數據，生物醫藥研發(fā)提速上百倍?！?/p>

生物銀行安放著(zhù)可保持-80℃的巨型冰柜，血清、血漿、血細胞和DNA核酸等樣品大多存儲于此。在低溫中處于“冬眠”狀態(tài)的樣品一旦被“喚醒”，將在實(shí)驗室中被物盡其用。

盡管張江生物銀行已具備千萬(wàn)份樣本存儲能力，流程、管理完全與國際一流生物銀行接軌，但比起建一座生物銀行，郜恒駿現在考慮更多的是如何用好我國生物銀行資源，為生物醫藥創(chuàng )新作貢獻。

于是，生物銀行在生物樣本庫基礎上，還設立了高通量基因組學(xué)、轉錄組學(xué)、蛋白組學(xué)等一站式研究平臺。存儲的生物樣本已產(chǎn)出一大筆“科研利息”———促進(jìn)了16個(gè)研發(fā)成果快速轉化成產(chǎn)品，其中四款已拿到國家食品藥品監管總局核發(fā)的醫療器械證書(shū)。比如，肝癌早篩早診家庭自測試劑盒“愛(ài)福陪”，就是從眾多肝癌生物樣本中“攢”出來(lái)的“利息”。

郜恒駿說(shuō)，張江生物銀行存儲著(zhù)各類(lèi)腫瘤樣本，研究者只需將含有某種靶點(diǎn)的藥物批量注入樣本芯片，就能確定腫瘤細胞對此是否敏感，從而確定藥物是否有效。許多世界頂尖生物醫藥公司都會(huì )通過(guò)這一方法篩選研制新藥。

“未來(lái)，我們要在保證數量的基礎上把重大專(zhuān)病特色做出來(lái)，再建三到五個(gè)特色樣本庫，如幽門(mén)螺桿菌耐藥菌株、腸道微生物、早期腫瘤樣本庫等?！臂泸E說(shuō)，上海擁有極其豐富的生物樣本資源，若能把分散在各家醫院的優(yōu)勢臨床學(xué)科樣本集中存儲起來(lái)，為全國乃至世界(國際合作)科研提供樣本，“利息”就會(huì )越滾越多，讓更多生物醫藥研發(fā)成果惠及普通百姓。

據悉，上海張江生物銀行總投資近1億元，是獲得國家人類(lèi)遺傳資源行政許可的國內先進(jìn)第三方生物樣本存儲機構，于2016年8月獲批，由上海張江管委會(huì )政府立項，生物芯片上海國家工程研究中心—上海芯超生物科技吉印通牽頭承擔，是國內較大的生物銀行之一。其建立的“重大疾病生物樣本資源中心”與“生物樣本虛擬信息中心”，是上海市政府構建的集約化第三方存儲中心，是生物樣本庫新模式。

2017年10月，張江生物銀行一期工程啟動(dòng)，2019年獲得科技部人類(lèi)遺傳資源管理辦公室的行政許可，成為支撐藥物研發(fā)、臨床診療技術(shù)研發(fā)、健康研究與產(chǎn)業(yè)化的重要平臺。

2021年，二期啟用后，張江生物銀行具備了1000萬(wàn)份生物樣本存儲能力，實(shí)現生物樣本庫全自動(dòng)、智能化、專(zhuān)業(yè)化的安全管理。二期樣本存儲中心、細胞中心和運營(yíng)中心總面積超2500平方米，設計存儲能力超1500萬(wàn)份樣本，在一期的基礎上，儲存與服務(wù)能力有巨大提升。

目前，三期工程在建，已經(jīng)獲批在建的8號大樓將成為張江生物銀行(三期工程，預計總投資3億~5億，儲存量達到5000萬(wàn))的主樓。生物芯片上海國家工程研究中心將成為我國生物樣本資源庫聯(lián)盟、網(wǎng)絡(luò )與信息中心之一，促進(jìn)生物樣本交流與合作研究。

未來(lái)3至5年，國內將建成數十家上海張江生物銀行分行?，F在如日照分行、重慶分行等，都已正式進(jìn)入運營(yíng)階段。

今年3月16日，上海張江生物銀行還與重慶渝中區正式牽手，以“立足渝中·輻射西南”為目標，在重慶落地上海張江生物銀行及干細胞與免疫細胞相關(guān)業(yè)務(wù)的服務(wù)工作。這意味著(zhù)，今后重慶市民也能享受到生物樣本的儲存服務(wù)，為初生的寶寶儲存臍帶血、臍帶、胎盤(pán)，為小朋友儲存乳牙等。提取里面的干細胞儲存在生物銀行，就是為全家人備份健康，在生命最重要的關(guān)頭享受干細胞帶來(lái)的福利。

中國工程院院士、生物芯片上海國家工程研究中心專(zhuān)家委員會(huì )主任楊勝利認為：“‘生物銀行’作為最重要的技術(shù)平臺與醫學(xué)研究的起點(diǎn)是非常重要的存在，今后在醫學(xué)診斷的擴展及中國健康事業(yè)中能作出更大貢獻?！?/p>

同時(shí)，生物銀行是實(shí)現精準醫療的重要基礎設施之一。精準醫療是通過(guò)基因組、蛋白質(zhì)組等組學(xué)技術(shù)和醫學(xué)前沿技術(shù)，精確尋找疾病原因和治療靶點(diǎn)，以實(shí)現疾病和特定患者個(gè)性化治療為目的。近年來(lái)，人才涌入和金融加持掀起精準醫療商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化的熱潮，但產(chǎn)品轉化與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程依然緩慢。如何釋放商業(yè)價(jià)值、將潛力轉化為現實(shí)成果，是當前行業(yè)發(fā)展亟待探討的話(huà)題。

楊勝利表示，隨著(zhù)大數據分析、人工智能等新一代信息技術(shù)的興起，精準醫學(xué)可以向數字醫學(xué)發(fā)展?！拔覀円ㄟ^(guò)組學(xué)平臺，研究基因、環(huán)境、表型三類(lèi)大數據，最終建立‘數字人’模型?！彼f(shuō)，“目前，我們已基本完成解剖學(xué)‘數字人’模型，未來(lái)還需創(chuàng )造生理學(xué)、組學(xué)、類(lèi)腦等領(lǐng)域的‘數字人’，為精準治療提供更精確的數字化地圖?！?/p>

生物銀行安放著(zhù)可保持-80℃的巨型冰柜，血清、血漿、血細胞和DNA核酸等樣品大多存儲于此。在低溫中處于“冬眠”狀態(tài)的樣品一旦被“喚醒”，將在實(shí)驗室中被物盡其用。

(《小康》·中國小康網(wǎng) 獨家專(zhuān)稿)

本文刊登于《小康》2023年4月下旬刊