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我国首家大型生命银行落户广州 不会使基因泄密
华夏经纬网   2004-03-09 13:37:15   
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    华夏经纬网39日讯:据南方都市报报道,近日,由广州市第十二人民医院、香港大学和英国伯明翰大学合作开展的“生命银行”正式落户广州,并开展一项研究“基因、生活方式及环境因素对致命性疾病的影响”的项目。该项目准备用4-5年的时间,在广州地区收集5万名50岁以上广州居民建立队列,进行问卷调查、医学检查以获得他们生活方式、环境职业因素和健康状况等方面的信息,并抽取每人的血液样本,储存在液态氮中用于将来基因方面的分析。据悉,如此大型的队列生物库研究,在我国尚属首家。

  近日,记者走进广州市第十二人民医院,探访了分子流行病学研究室,为读者揭开“生命银行”神秘的面纱。并通过采访该项目的主要负责人江朝强,了解到“生命银行”背后一段鲜为人知的故事。

  广州市第十二人民医院的院长江朝强最近特别忙,作为项目组的三位主要负责人之一,他这几天每天都要忙着开各种会议,与香港和英国专家交换意见。但他显然心情不错,原定给记者1个小时访问时间,最后延长了半个多小时。这种好心情源自于一个好的结尾,一个好的开头:前后论证了四年之久的“生命银行”终于在广州落户,并逐渐形成了规模;如果计划顺利,到今年9月份,首期1万名研究对象资料收集完成的时候,种下的“树”,就该结第一批“果子”了。

  最初动因

  比如石棉工人,患肺癌的几率高,这可以从化学环境职业接触上解释。但也有接触者一辈子不致癌,这些人体内是否存在某种特殊基因呢?

  其实“生命银行”只是一个通俗的说法,按照江朝强的解释,称之为“生物库(biobank)”更加科学。

  3月5日下午,广州市十二医院的会议室。说起“生命银行”的诞生,江朝强非常感慨。“说来话长,生命银行能落户在广州,落户在十二医院,最早要追溯到1986年,我和林大庆教授认识开始。”

  1986年,江朝强去香港参加国际棉尘病研讨会。在那次会议上,他认识了时任香港大学医学院副院长的林大庆教授。在谈到职业病防治时,林大庆教授就问起能不能穗港联手,就纺织厂的职业危害情况进行探讨合作。当时担任广州市十二医院副院长的江朝强回到医院后,立即向院里和市卫生局做了汇报。获得上级的支持后,江朝强等人很快就设计了一个合作方案寄给了林大庆。这次合作,给林大庆留下了很好的印象:“你们的效率很快啊。”江朝强对他们的“第一次握手”记忆犹新。

  “为什么要搞生物库?建立生命银行?其实已经很好解答。”江朝强举例说:现在医学认为恶性肿瘤与环境化学因素有关。比如石棉工人,患肺癌的几率很高,这可以从化学环境职业接触上解释。但也有接触者一辈子不致癌,是否这些人体内存在某种特殊基因呢?

  “国际上目前最先进的是从分子水平上进行研究,即从基因DNA水平上去研究。”

  江朝强回忆说,最早提出建立“生命银行”,把基因研究引入进来的,正是林大庆教授。“1998年,林教授就提出了这一想法。”

  如何合作

  他们最初想,把采集到血液样本送到英国牛津大学的液态氮库中保存。但国家规定生物制品不能出口,尤其基因的生物制品更是禁止运到国外。怎么办?

  然而,建立“生命银行”并不是一件容易事。“这一项目不仅需要资金支持,更关键的是后续管理问题。”

  1999年5月,江朝强与香港大学的林大庆教授来到英国牛津大学临床试验研究所,拜会了该所研究小组成员、诺贝尔奖提名人Prof.Doll和资深教授R.Peto所长。英方专家答应给予支持。

  当时,世界上只有英国、美国和冰岛等少数发达国家建立了条件很好的液态氮库。“我们最先的想法,是只做队列研究,把采集到血液样本送到牛津大学的液态氮库中保存。当时牛津大学也愿意免费提供存放场所。”但是,江朝强很快了解到,国家已经规定生物制品不能出口,尤其基因的生物制品更是禁止运到国外。——这条路走不通。

  “当时林大庆教授也想在香港建液态氮库,但最后也以流产告终。”但是,“生命银行”的计划并未就此“流产”。

  2001年,他们再次来到英国,探讨在中国建立储存库技术上是否可行。伯明翰大学的公共卫生学系主任KK.cheng教授对此非常感兴趣,并要求加入这一世界上先进的研究项目。穗港英合作出现雏形。

  2001年9月,应邀请,江朝强随同市卫生局领导,以及林大庆教授等人,再次访问英国牛津大学。在这次会谈中,R.Peto教授再次承诺技术支持,同时英国伯明翰大学的KK.Cheng教授承诺筹备资金投入(第一期12万英镑约160万港元),林大庆教授第一期筹备投入200万港元。

  2002年6月,穗港英三方初步确定2003年春天在广州市十二医院挂上“穗港英分子流行病学合作研究中心”的牌子,并正式开展课题研究。经过长达4年的酝酿和论证,2002年11月,广州市科技局正式批准该项目为广州市科技攻关重点项目。

  怎样建设

  建立生命银行,最关键的问题在于管理。所以,他们配备了三套电路确保生命银行中样本的安全

  “建立生命银行,最关键的问题在于管理。”江朝强强调说。

  2003年8月份,市十二医院对地下室进行了装修并设置了通风系统,从美国购买了两个MVE1830HE液态储存罐。

  “我们这个项目启动的资金有800万元,目前已经花掉约400万,光整个液态氮超低温储存系统就投入了约110万元。”江朝强告诉记者,为了保证储存在“生命银行”中的样本安全,保持细胞活性,医院给“生命银行”安装了三套电路。“医院本身原有两套电路,为防万一,我们又加了一套自动发电系统。”

  “我们做的是长远的事情。打个比方说,我们好比是种树的,‘结果’是5年10年以后的事情。”

  去年9月1日,项目正式启动,至今已经完成4200多名研究对象以及关于他们的生活方式、环境因素和健康状况等信息的收集和检查,并抽取了每个研究对象的血液样本。

  该项目成员之一、市十二医院职业健康监护科副主任张维森告诉记者,“等到大树‘结果’的时候,我们就可以分析为什么有些果子长得好,有些果子长得不好。通过随访追踪的方式,找到队列患病、发病和死亡的危险因素。”

  江朝强说,经过5-10年的追踪后,将获得足够的病例,便可采取巢式病例对照研究恶性肿瘤、脑中风、冠心病、糖尿病等疾病的基因状况,例如是否有基因变异、新基因形成等、微量元素及生化改变等因素,分析其原因和机理,为疾病的控制、预防和临床治疗提供科学依据。

  三大疑问

  合作会否导致基因泄密

  穗港英三地合作,无论从项目资金还是从技术支持角度考虑,都是非常好的协作模式。但是,这种合作模式是否会导致“基因泄密”?2002年媒体曾经关注过轰动一时的“安徽基因事件”:美国哈佛大学在中国安徽地区进行基因研究项目,采集当地农民的血样并送到美国进行研究。有专家就此提出了基因安全的问题。

  对此,项目主要负责人江朝强十分肯定地告诉记者,不存在这样的危险。因为虽然是合作项目,但存在“生命银行”中的血液样本,所有权在“穗”。“英国和香港方面对这些资源有共享的科学研究权利,可以用于科学研究,但是,他们不能把这些血液样本带走。”他告诉记者,国家1998年就有规定,生物制品不能出口,尤其是基因方面的生物制品。“这也是我们自己出巨资建立液态氮库的重要原因。”

  “除此之外,穗港英三地合作研究的项目申报科研成果时,在内地就使用‘穗港英’,在香港就使用‘港穗英’,在英国申报则用‘英穗港’的名称。但如果是在国际上申报科研成果,使用的名称依旧是‘穗港英’。”江朝强说,这都是事先签好协议的。

  研究对象为何全是老人

  广州队列生物库研究要选择5万名50岁以上的老人作为研究对象,并做5 -10年的追踪调查。“生命银行”为何选择老人作为研究对象呢?

  对于这一问题,江朝强解释说,原因有三方面:一方面,广州以及全国人口正走向老龄化,而一些致命性疾病如脑中风、恶性肿瘤等,在老人中发生的比率远高于年轻人;另一方面,由于老人的生活比较稳定,作为研究人群,容易进行后续的追踪调查,而且项目选择的首期1万名老人都是尊老康乐协会的会员,对追踪也有利;同时,老人的发病时间比较短,在5-10年的监测期中容易出现可以对照的结果。相比较来说,年轻人群要出现明显的发病对比不太容易。

  如何保护受访者隐私权

  记者看到,在长达55页的调查问卷中,除了问及被调查者详尽的生活习惯、职业环境等方面外,也需要受访者留下详细的个人资料。那么这些非常隐私的资料如何保护呢?

  江告诉记者,这些受访者的个人资料都是保密的,在输入计算机后,设有专门的密码,只有个别课题组的研究人员才拥有这个密码。另外,每个受访者的资料在输入电脑时,都有一个代号,血液样本在存进液态氮库时,也用一种从丹麦进口的条形码进行标识。“这样可以充分防止将样本混淆。”江朝强说。

  “生命银行”血液样本制作需要十几道工序

  “生命银行”中到底有些什么?医学资料是如何收集和保存的?近日,记者走进广州市第十二人民医院穗港英分子流行病学研究室,跟踪了从问卷调查到抽血,从血样处理到进入液态氮罐储存的整个过程。其中,“加工”一份血液样本就需要十几道工序。

  【准备】

  问卷细到“吃辣”程度

  3月5日上午,记者在分子流行病学研究室外的房间里,看到来自尊老康乐协会的老人们正在接受问卷调查。每位受访者都将先接受一份长达55页的问卷调查。这些调查除个人背景信息、个人病史和家族病史外,还细致到吸烟史、喝酒、喝茶、饮食习惯,体力活动状况,被动吸烟与室内空气污染,精神记忆力和睡眠情况,女性生育史、物理体检等,共有十三个部分。整个问卷大约要花一个小时。

  研究人员告诉记者,如此细致全面科学的问卷调查,在国内很少见。而且,这份调查问卷的设计引入了社会心理范畴的问题,比如“在您的家庭成员和朋友中,是否有人在您遇到困难时能够交流谈心”等……专家认为,人生中心理上遭遇的打击与健康也可能存在某种关联,因此,设计这些问题也是为了进行前瞻性研究。

  记者看到,在问到受访者饮食习惯时,甚至细致到喜欢吃辣的程度,并分出“微辣、较辣、很辣”。

  问卷结束后,医护人员还将为老人进行血压、心电图、X线胸片、肺功能等检查,并抽取18ml的血样(其中8ml在体检时即进行血常规、血生化检查,余下10ml经处理后储存在液态氮中,用于将来做基因等方面的分析)。

  调查结束后,医院将主要体检结果,包括实验室血常规、乙肝两对半和生化26项等提供给本人,由个人保存。市十二医院江院长告诉记者,对首期一万名受访者,医院各项检查不仅全部免费,而且检查出有病需要治疗时,病人也可以自己选择医院进行治疗。

  项目组成员朱彤医生“入行”已经15年,原本是广州市呼吸疾病研究所一员的她,因为觉得生物库这个项目“非常具有前景”,欣然加入,并成为实验室筹备的“元老”之一。

  【制作】

  每月处理千份样本

  朱彤告诉记者,处理血液样本的实验室目前共有5名工作人员。这5个人每天要把采集到的45份血液样本,经过十几道工序的加工,处理成“合格”的产品,存放进液态氮罐中。“我们的计划是一个月处理1000份样本。这项工作一点马虎不得,因为储存起来的样本,是要在5年、10年后拿出来做研究用的。”

  “去年8月,实验室正式开始运作,前三个月里每天加班到七八点钟是很正常的事。”朱彤介绍说,因为国内几乎没有建立液态氮生物库的经验,所有的技术标准和操作程序,都是一步步摸索出来的。

  最后每位被调查者的血液样本都会被处理成两份分别为1.5ml的血浆和白细胞,而基因信息就在白细胞中。这些保存下来的样本,在超低温的条件下可以长时间保持细胞活性,成为5—10年后科学研究的珍贵资料。“生命银行”的通俗称法,也大致源出于此。

  “分离白细胞需要非常复杂的科研方法,我们现在却要实现大批量的运作,困难正在于此。”

  血液样本制作流程

  在朱彤医生的带领下,记者进入实验室中,首先映入眼帘的就是两个大柜子。“所有的操作都是在P2级的生物安全柜下无菌的进行,这是最首要的一点。”朱彤介绍说。

  分离细胞和血浆

  装在真空采血管中的血液样本经过初步离心后,分离出血浆和细胞(包括白细胞和红细胞等)两部分。在抽出血浆后,剩下的细胞还要进行更复杂的工序,以分离出“含有基因信息的白细胞”。

  分离白细胞

  在记者看来,分离白细胞的过程显然相当复杂。研究人员首先要用真空采血管把稀释后的细胞,缓缓注入到一支装有透明试剂的试管内。朱彤告诉记者,这种叫做FICOLL的试剂是从国外进口的,一瓶要700多元人民币,用来分离白细胞,实验室每天起码要消耗一瓶。

  接下来,这支试管要放到eppendorf台式低温高速离心机中进行30分钟的再次离心。30分钟后,取出的试管已经分离出了三个不同的层次。“你看,这支分离得真‘漂亮’!”朱彤指着其中一支试管开心地说,“我们需要的是中间薄薄的一层白细胞。所以操作的时候,又得非常小心才行。”在两层液体中,抽取中间一层不到0.5厘米高度的白细胞,在记者看来简直像“绣花”。

  还没完呢。取出的白细胞,因为还混有离心试剂、稀释液等杂质,必须用一种平衡盐洗涤三次,保证把所有残留的东西去掉。然后,还要给细胞加入一份细胞冻存保护液,避免细胞一下子进入超低温环境破裂。

  试管降温

  “完成后的试管,还得进行严密的程控降温,基本上每分钟1摄氏度的速度,梯度降温到零下80摄氏度。一周之内再转存到液态氮库零下196摄氏度的环境中。”朱彤告诉记者,每次开液态氮罐,都会造成氮的损失,所以每周才开一次。

  入库保存

  每位受访者的血液样本都有一张特定的条形码,就像身份证号码一样,以避免混淆。“这种条形码也是国外进口的,能够保证在超低温环境下使用。”朱彤介绍说。每个液态氮罐可存放约7万支试管,每个研究对象的样本分装4支试管,分成两份储存到不同的液态氮罐中,以备将来分析。

  “血液样本总共要经过十几道的技术工序,这还不包括管理工序,才能入库保存。”朱彤说。

  记者 严慧芳 石磊 通讯员杨萍

 

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