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全球最大血清庫海量遺傳數據助推醫療研究

2013-08-21 15:01 閱讀:958 來(lái)源:中國科學(xué)報 責任編輯:陳協(xié)剛
[導讀] 該血清庫由美國國防部(DoD)維持運行。當其所儲存的血清與軍人的人口統計、部署位置和健康調查數據等詳細信息聯(lián)系起來(lái)時(shí),它們就可以提供對多種疾病的 獨特見(jiàn)解。對這些珍貴血清所進(jìn)行的新研究項目會(huì )帶來(lái)軍事研究中一些熱門(mén)課題的突破--包括尋找遭受創(chuàng )傷后應

    該血清庫由美國國防部(DoD)維持運行。當其所儲存的血清與軍人的人口統計、部署位置和健康調查數據等詳細信息聯(lián)系起來(lái)時(shí),它們就可以提供對多種疾病的 獨特見(jiàn)解。對這些珍貴血清所進(jìn)行的新研究項目會(huì )帶來(lái)軍事研究中一些熱門(mén)課題的突破--包括尋找遭受創(chuàng )傷后應激障礙( PTSD )和自殺風(fēng)險的生物標記。不過(guò), DoD 會(huì )永久保留其樣本(即使在軍人離開(kāi)部隊之后也是如此)的政策令一些人感到驚訝。

    在美國馬里蘭郊區一幢普通的辦公大樓里,沿著(zhù)有線(xiàn)電視提供商康卡斯特的大廳向前走,就可以看到全世界最大的血清庫坐落在那里。

    在7個(gè)和高中籃球場(chǎng)差不多大的冰柜中,一排排小紙板盒堆積得很高,盒子里是裝有黃色或粉紅色血清的試管。血清中富含抗體和蛋白質(zhì),但沒(méi)有細胞。冰柜的溫度 在零下 30 攝氏度左右,這就要求工作人員穿戴防護工作服、帽子、手套和口罩。目前還有 4 個(gè)空冰柜處于室溫,正等待著(zhù)未來(lái)更多的樣本加入。

    樣本來(lái)源

    美軍在28年前開(kāi)始為艾滋病病毒(HIV)監測收集血清樣本。從那時(shí)開(kāi)始,血清開(kāi)始從HIV測試的剩余血液或者入伍后的標準體檢中定期收集,并被冷凍收藏以供未來(lái)參考使用。目前,國防部血清庫(DoDSR)的儲存量已增至 5550 萬(wàn)個(gè)血清樣本,來(lái)自 1000 萬(wàn)人--主要是軍人、退伍軍人或者申請入伍者。軍隊利用 DoDSR 進(jìn)行一般的健康監測以追蹤傳染病,并制定健康政策。不過(guò),血清庫也已發(fā)展成熟,可以供有針對性的研究項目使用。

    每年工作人員會(huì )接到約 100 個(gè)使用血清的申請。去年,62 個(gè)申請被綠燈放行并獲得樣本,其中一半用于研究,另一半用于病人樣本的臨床測試。在過(guò)去5年里, DoDSR 已滿(mǎn)足了 278 個(gè)這樣的申請。不過(guò), DoDSR 的監管者 Mark Rubertone 表示,并不是 DoDSR 的所有用途都是醫學(xué)方面的:它們也參與到刑事訴訟中--曾在兩起強奸案中成為女性受害者的參考。“即使在軍人離開(kāi)軍隊后,其樣本的價(jià)值也沒(méi)有消失。”他說(shuō)。

    盡管 DoDSR 承諾正在進(jìn)行的健康監測和未來(lái)的研究有益于軍隊,但并不是所有的血清捐獻者對參與其中都有滿(mǎn)腔熱情--有些人甚至并不知道有這回事。 DoDSR 不會(huì )丟棄血清樣本,即使個(gè)別軍人或者申請入伍人員要求刪除其樣本。據 Rubertone 稱(chēng),已經(jīng)有不到 10 個(gè)人要求刪除其樣本。不過(guò),軍人和其家庭可能知道他們的血液情況以某種形式被記錄在案,但他們并沒(méi)意識到其血清被采集,所以類(lèi)似的刪除要求很少見(jiàn)。到目前為止,沒(méi)有人成功地從血清庫中撤銷(xiāo)其生物學(xué)資料。

    蘭德公司于 2010 年發(fā)布了關(guān)于血清庫的報告(相關(guān)內容已在此前透露給維基解密),指出血清庫中將近 90 萬(wàn)個(gè)樣本并不是來(lái)自于現役或者預備役人員,而是來(lái)自于軍人家庭中所謂的“依賴(lài)受益人”.根據 DoDSR 的統計,從那之后,該數字已增長(cháng)至“幾百萬(wàn)”.

    研究成果

    使用血清庫資料的研究人員表示,來(lái)自于 DoDSR 的縱向數具有助于尖端研究。例如,尋找 PTSD 生物標記的一些研究項目。通過(guò)將 PTSD 患者的前期和后期 DNA 相配,并將其遺傳物質(zhì)與對照人群的 DNA 進(jìn)行比較,研究人員希望在基因層面上了解 PTSD 于何時(shí)、以怎樣的方式變得明顯,從而通過(guò) DNA 甲基化以及一些基因的沉默,影響 DNA 的構建塊。

    與此同時(shí),其他研究人員通過(guò)研究血清來(lái)獲得關(guān)于曾在伊拉克和阿富汗服役過(guò)的軍人的創(chuàng )傷性腦損傷( TBI )與 DNA 甲基化之間關(guān)系的線(xiàn)索,他們從患有輕微 TBI 的 150 名軍人樣本中收集信息。該研究的調查員、馬里蘭州貝塞斯達國防醫科大學(xué)的流行病學(xué)家 Jennifer Rusiecki 表示,由于軍人--包括在戰場(chǎng)上和沒(méi)在戰場(chǎng)上的--會(huì )在自己不知情的情況下遭受輕微 TBI ,確認生物標記有助于臨床護理。

    如果沒(méi)有 DoDSR 提供的血清及其信息,一些研究是不可能進(jìn)行的。“我不知道其他庫有這樣的數據。” Rusiecki 稱(chēng)。由于血清庫所宣稱(chēng)的目標是健康監測,因此這些樣本不會(huì )被刪除,即使其不再用于研究。

    未來(lái)發(fā)展


    美軍已經(jīng)制定了保障措施,以防止濫用血清儲備。所有使用 DoDSR 血清進(jìn)行的實(shí)驗都需要有一個(gè)軍事聯(lián)合調查員-- DoD 設置的幫助確保血清用于軍事有關(guān)目的職位。研究人員還必須獲得本地機構的審查委員會(huì )的批準,以確保調查員會(huì )保障病人的隱私,并遵循倫理研究原則。

    不幸的是,盡管軍隊血清庫的規模巨大,但血清作為醫療資源有其局限性。監管 DoDSR 的軍隊衛生檢測中心主任 Capt. Kevin Russell 稱(chēng),關(guān)于研究和健康監測,血清能告訴我們的只有那么多,因為血清樣本并沒(méi)有與非常具體的信息相聯(lián)系--比如一個(gè)軍人在哪里駐扎,或者在服役期間遇到什么事。目前, DoD 正在發(fā)掘其他資料--尿液和血凝塊等--或者其他新技術(shù)是否可以豐富其血清庫。不過(guò), Russell 說(shuō),讓 DoD 撤銷(xiāo)其血清儲存或者停止加入新樣本是“不可能的”,而血清庫里的 4 個(gè)空冰柜仍在那里等待著(zhù)。


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