生物樣本庫與細胞治療、精準醫療以及轉化醫學(xué)等一系列前沿醫學(xué)的發(fā)展密切相關(guān)。顧名思義，生物樣本庫就是把人體的生物學(xué)樣本以及相關(guān)聯(lián)的數據整體保存下來(lái)，用于未來(lái)基礎研究或者臨床研究以至于個(gè)性化醫療的應用發(fā)展中。2009年，《時(shí)代周刊》概述了影響人類(lèi)社會(huì )發(fā)展的十個(gè)重要思維，其中第八個(gè)就是生物樣本庫。
二次世界大戰以后，全球生物醫藥的發(fā)展經(jīng)歷了小分子藥物時(shí)代和大分子藥物時(shí)代，近五年進(jìn)入了細胞治療的時(shí)代。那么，在新的生物醫藥時(shí)代里，全球生物樣本庫和細胞治療經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展？未來(lái)的走向如何？9月19日，博雅控股集團董事長(cháng)許曉椿博士接受了生物谷《2018年生物樣本庫網(wǎng)絡(luò )研討會(huì )》的邀請，深入分析了全球生物樣本庫與細胞治療的發(fā)展與應用。
生物樣本庫根據所保存的樣本不同，可以分成血清、DNA、蛋白、體液、尿液、骨髓血液、細胞組織，或者更高級的臨床級細胞制品——臍帶血干細胞制劑、免疫細胞制劑體以及其他體細胞制劑等樣本庫。
如果把這些不同的樣本從更大的方向進(jìn)行分類(lèi)，那么可以分成研究型的和臨床型的生物樣本庫。研究型生物樣本庫主要為基因組信息的研究以及疾病機理的研究提供服務(wù)，通過(guò)大數據以及生物信息學(xué)來(lái)獲得基礎研究的數據理論以及機理。在生命科學(xué)基礎研究領(lǐng)域，研究型生物樣本庫的應用十分普遍，例如在研究過(guò)程中將不同規模的樣本低溫存儲在樣本庫中。
而臨床級別生物樣本庫保存的是大量的細胞制品或細胞藥物，包括臨床級細胞制品、臍帶血、干細胞制劑、免疫細胞制劑以及CAR-T細胞制劑等，這些制劑更多是用于臨床應用。
臨床級生物樣本庫的發(fā)展跟細胞治療密切相關(guān)，在近20年才真正發(fā)展起來(lái)。人們常見(jiàn)的骨髓庫、精子庫、造血干細胞庫等都是臨床級生物樣本庫的經(jīng)典案例，代表著(zhù)這些生物樣本庫里的樣本今后適用于疾病的治療。
過(guò)去30年，臨床級生物樣本庫的發(fā)展跟自體細胞的發(fā)展密切相關(guān)。從美國骨髓移植學(xué)會(huì )過(guò)去30年細胞移植的數據統計來(lái)看，80年代后期細胞移植開(kāi)始出現高速發(fā)展，這代表了自體骨髓移植發(fā)展的形勢。正是自體細胞移植的發(fā)展帶動(dòng)了自體細胞存儲的發(fā)展，也帶動(dòng)了臨床級生物樣本庫的發(fā)展和應用。
1992年全球第一家造血干細胞庫在紐約成立，此后全球各地興起了將近600多家注冊在案的臨床級干細胞。干細胞技術(shù)的高速發(fā)展，代表著(zhù)一個(gè)新時(shí)代的到來(lái)，即細胞治療時(shí)代的到來(lái)。干細胞技術(shù)所帶動(dòng)的細胞治療在全球正風(fēng)起云涌，處在行業(yè)爆發(fā)點(diǎn)前夜。無(wú)藥可治的重癥頑疾對醫療的需求將引發(fā)細胞治療產(chǎn)品龐大的市場(chǎng)需求，以干細胞、再生醫學(xué)、免疫細胞治療為核心的細胞治療正在高速發(fā)展。
2013年，《科學(xué)轉化醫學(xué)》雜志提出，細胞治療是生物醫學(xué)的下一個(gè)核心支柱，從宏觀(guān)意義上分析了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。過(guò)去五年，細胞治療代表了一個(gè)的新時(shí)代發(fā)展，這不是一個(gè)五年或者十年的短期熱潮，它會(huì )代表未來(lái)30年的一個(gè)大發(fā)展方向。在新的時(shí)代里，生物樣本庫的重要性隨著(zhù)轉化醫學(xué)、精準醫學(xué)和細胞治療技術(shù)的高速發(fā)展而大幅提高。
未來(lái)臨床級生物樣本庫將成為細胞治療中心的一個(gè)核心組成部分。這并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的設想。目前美國大的醫學(xué)中心已經(jīng)普遍設立了細胞治療中心，而這些細胞治療中心都普遍具備了臨床級生物樣本庫的核心功能。未來(lái)臨床級生物樣本庫的意義將超出傳統意義的樣本存儲，將成為細胞治療中心的核心模塊。
具體而言，未來(lái)的細胞中治療中心應該包含四大核心模塊。一是非常優(yōu)秀的臨床資源和臨床治療能力；二是高效的生物制備能力，特別是高效的細胞制備能力；三是有效的臨床級生物樣本庫；四是針對這些生物制劑提供非常領(lǐng)先的臨床研究和應用，以推動(dòng)細胞治療等對病人的實(shí)質(zhì)性改善。
臨床級生物樣本庫實(shí)際上是一個(gè)系統，它不是簡(jiǎn)單地把生物樣本存在液氮中，也不只是把臨床的病理有效記錄下來(lái)，它包括了整個(gè)運營(yíng)系統，需要統一的質(zhì)量標準體系，核心是為了提高臨床級生物樣本的質(zhì)量安全以及質(zhì)量標準。生物樣本庫發(fā)展的另一個(gè)重要因素是自動(dòng)化技術(shù)的應用，自動(dòng)化技術(shù)大幅提升臨床級生物樣本庫的樣本存活率和穩定性，是未來(lái)的趨勢。
（1）需要完整的質(zhì)量標準體系
臨床級生物樣本庫需要完整的質(zhì)量體系和配套體系來(lái)達到高水平的保存，因此它必須與質(zhì)量標準體系緊密聯(lián)系。
對于質(zhì)量標準體系，人們熟悉的是國際標準體系，包括美國血庫協(xié)會(huì )的AABB標準。美國血庫協(xié)會(huì )創(chuàng )立于1947年，是由從事輸血及細胞治療行業(yè)人士和機構組成的非營(yíng)利國際認證組織，是涵蓋干細胞采集、處理、儲存及發(fā)放的全方位全球最高標準認證。AABB評審組織會(huì )對整個(gè)流程中將近300多個(gè)不同的節點(diǎn)進(jìn)行監控，細胞的分離制備的原料藥品質(zhì)、細胞入庫后的質(zhì)量監控等都有嚴格的要求。AABB標準被認為是全球最謹慎的國際基準。近年來(lái)，中國已經(jīng)有一批機構通過(guò)了AABB標準認證，其中包括博雅。
另一個(gè)國際標準體系是FACT，即國際細胞治療認證協(xié)會(huì )的質(zhì)量標準體系，它跟AABB起到同樣的作用。此外，美國病理學(xué)家協(xié)會(huì )CAP和世界衛生組織NRL實(shí)驗能力測試和認證等，這一系列都代表著(zhù)臨床級生物樣本庫的質(zhì)量標準體系。這些體系是對生物樣本存儲達到質(zhì)量要求的基本認可。
為什么國際標準體系對于臨床級生樣本庫非常重要？因為建立統一的國際標準可以減少了臨床應用中的質(zhì)量差異性，提供統一的產(chǎn)品質(zhì)量，增加不同臨床研究之間的數據可比性和可信度，提供了更好的病人安全和合規性。例如，通過(guò)國際標準體系的臨床級干細胞庫，它們的細胞存儲質(zhì)量達到了基本的要求，這也是行業(yè)的基礎要求。
（2）自動(dòng)化是未來(lái)的發(fā)展趨勢
對于臨床級生物樣本庫，另一個(gè)重要的要素就是自動(dòng)化技術(shù)的應用。臨床級干細胞庫必須要達到一定的質(zhì)量標準以及一定的細胞活性。通過(guò)采用自動(dòng)化技術(shù)，可以大大的降低人為的差異，降低人為過(guò)錯或者人為因素帶來(lái)的外來(lái)污染，使回收率更加穩定。
在處理大量細胞時(shí)，自動(dòng)化設備及平臺具有很大的優(yōu)勢。以博雅旗下的全自動(dòng)造血干細胞分離AXP?系統為例，它起到了幾個(gè)核心的關(guān)鍵作用。第一，全封閉體系避免了樣本跟任何空氣或者污染的環(huán)境接觸，形成了一個(gè)安全的環(huán)境；第二，可以同時(shí)處理6份樣本，大大提升了效率。與當前市場(chǎng)上其他將Ficoll進(jìn)行自動(dòng)化取得有效分離的系統相比，AXP?系統無(wú)論在效率、回收率以及處理速度上均具有比較大的優(yōu)勢。博雅旗下另一款自動(dòng)化細胞分離設備——專(zhuān)門(mén)從事免疫細胞自動(dòng)化分離X-LABTM系統，也具有相同的全封閉、提高效率等優(yōu)勢。
除了自動(dòng)化分離系統，臨床級生物樣本庫另一個(gè)十分重要的環(huán)節就是存儲體系。即使是液氮系統也存在手工存儲和自動(dòng)化存儲之分。以細胞治療為例，臨床制劑取決于給予病人的細胞質(zhì)量，細胞的活性直接影響療效，甚至影響病人的存活率。2009年，美國血庫協(xié)會(huì )發(fā)表了傳統手工存儲系統和全自動(dòng)單存單取液氮存儲系統BioArchive?的比較數據，結果顯示，自動(dòng)化單存單取系統的細胞活性大大領(lǐng)先于傳統多存多取的手工存儲系統；使用BioArchive?自動(dòng)化液氮存儲系統，病人生存率提升了45%，更適用于臨床級細胞制品的存儲。由此可見(jiàn)，自動(dòng)化技術(shù)對臨床級生物樣本庫起到了非常關(guān)鍵的作用。
BioArchive?是博雅旗下的全球自動(dòng)化液氮存儲系統，已被用于多個(gè)BLA細胞制品的FDA申報。在細胞藥物時(shí)代，BioArchive?是高端樣本的品質(zhì)保障，其應用會(huì )隨著(zhù)臨床級細胞制品的更為廣泛使用而進(jìn)入各家醫院。
博雅不光是行業(yè)里兩大核心自動(dòng)化設備供應商之一，為行業(yè)提供了核心技術(shù)平臺，還面向整個(gè)細胞治療中心提供了細胞治療和生物樣本庫的整體解決方案，包括臨床級生物樣本庫整體解決方案、手術(shù)室即時(shí)系統（Poit of Care）的整體解決方案以及臨床級細胞制備的整體解決方案。
隨著(zhù)精準醫學(xué)時(shí)代的開(kāi)啟，尤其是在轉化醫學(xué)迅猛發(fā)展的今天，生物樣本庫的建設逐漸受到了各國的重視。生物樣本庫為細胞治療、基因治療等個(gè)性化療法的開(kāi)發(fā)提供了豐富的生物樣本和個(gè)人數據，推動(dòng)著(zhù)心血管疾病、血液病、免疫系統疾病、糖尿病以及惡性腫瘤等重大疾病的治療進(jìn)展。
未來(lái)，臨床級生物樣本庫要解決的重要問(wèn)題在于臨床級生物制造。傳統上的生物制造一直偏向于手工，手工操作會(huì )帶來(lái)不穩定、生產(chǎn)效率低以及成本高三大問(wèn)題。只有自動(dòng)化技術(shù)的應用，才能有效提高質(zhì)量以及降低生物制造的成本，最終讓患者受益于高質(zhì)量的個(gè)性化療法。
博雅不僅為生物樣本庫及細胞治療的發(fā)展提供所需要的所有自動(dòng)化設備，還提供了后臺運營(yíng)的整個(gè)數據庫系統、實(shí)驗室運營(yíng)系統等。全球上百家干細胞機構均采用了博雅旗下的自動(dòng)化干細胞分離和存儲技術(shù)，這些自動(dòng)化設備已經(jīng)支持著(zhù)紐約血庫、安德森癌癥研究中心、杜克大學(xué)等全球領(lǐng)先的細胞治療中心生物樣本庫的建設。此外，博雅希望通過(guò)自身在國際認證方面的優(yōu)越能力，幫助中國更多機構達到國際質(zhì)量標準體系，使中國的細胞治療能夠與國際接軌。
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