基因检测室间质评与分子实验室建设
发布日期:2021-08-04 浏览次数：754
基因检测作为近两年才兴起的新兴行业，尤其是基因检测项目越来越多的应用于医学临床的情况下，临床分子诊断的质量问题也日益凸显，成为众人瞩目的焦点。目前在临床应用中，存在同一实验室不同检测批次间或不同实验室对同一标本检测间结果的差异，这已成为时常困扰临床医师、患者以及实验室技术人员的普遍性问题。
国家对基因检测的监管也越来越严格。由于基因检测企业基本都是由生物学家创建，从业人员也大多为生物专业人士，过去可能更重视技术，不重视质量。但随着基因检测实验室纳入医学检验体系，越来越多的基因检测项目有了全国性的质量评价活动，基因检测企业除了注重技术的发展之外，对于实验室质量体系建设也越来越重视。基因检测企业要发展，必须把技术和规范进行同等重视，才能拥有更多的发展机会。
二O一六年十一月，国家卫生计生委临床检验中心发布了2016年全国肿瘤游离DNA（ctDNA）基因突变检测室间质量评价调查活动结果报告。NGS满分率只有39.5%，合格率为79%，所有方法合计满分的实验室占50%，合格率为82%。从临床质量要求来看还有提高的需求和空间，同一患者的肿瘤基因检测如果各家结果不同，会使临床医生以及患者对基因检测产生怀疑，所以追求质量的提高，已经是所有基因检测实验室必须树立的目标。
临床分子实验室必须保证基因扩增检验质量和保障生物安全，在布局、设置、使用及管理等方面均需符合国家关于“临床基因诊断实验室管理暂行办法”；“临床基因诊断实验室工作规范”；“临床基因诊断实验室基本设置标准”及“微生物和生物医学实验室生物安全通用准则”等临床基因诊断实验室的设置要求。该实验室设计的核心是避免污染，应具备简洁的外观、合理的结构布局、标准的风向设置以及严密的防护措施等。设计包括试剂准备区、标本制备区、PCR扩增区、分析区4个独立实验区，其各自均设置缓冲区和3个系统（单向气流系统、单向物品传递系统和生物安全控制系统）。
主体结构采用轻质砌砖墻（玻化砖贴面）和钢化玻璃等材料为分隔，顶面采用轻质材料修建而成，设有总缓冲走廊及试剂配制区、标本处理区、PCR扩增、分析区4个独立实验区。各实验区域设置缓冲区并配有更衣柜和洗手池，易于清洁消毒。
（1）试剂配制区，该区域为配制实验试剂的场所。如PCR反应体系：常用30μl、50μl，各种成分的实际用量应根据实验者选用的该成分的终浓度及所拥有的储备液浓度进行核算。
（2）标本处理区，在实验中标本接收和处理的场所，该区域主要进行的操作为临床标本的保存、核酸（DNA、RNA）的提取、纯化、储存及RNA的逆转录操作。（3）PCR扩增区，理论上说20 ～ 25次循环后，PCR产物的积累即可达到最大值，实际操作中由于每步反应的产率不可能达到100%，因此不管模板浓度是多少，20 ～ 30次是比较合理的循环次数。循环次数越多，非特异扩增增加。（4）分析区，分析结果的场所，该区域合并有通过LIS发放报告功能。人员、物品进出各个实验操作区均有各自独立通道，实验操作区之间的试剂及模板传递通过具有紫外线消毒功能的传递窗进行单向传递。通过合理的结构及布置，实现了临床分子实验室的分区要求。各实验操作区吊顶内具备集中抽风系统，使得各操作区域相对缓冲区形成相对负压，各室气流单向流动，经由集中式排风管道外排。设置室间传递窗可使样本模板及试剂单向流动。
为避免各个试验区域间交叉污染，气流宜采用全送或全排的形式，同时应严格控制送、排风的比例以保证各实验区的压力要求。实验室设计基于控制标本污染和生物安全防护的要求，在各实验操作区中安置有全排式单向气流控制系统。该系统由吸顶排风扇、专用排风管道及楼顶风机组成，根据各操作区域面积大小，设置不同数量的排风扇，力求各区域气压平衡，所形成的气流方向为总缓冲走廊空气流向各缓冲区域，各缓冲区域空气流向各实验操作区域。排风系统工作时各实验操作区域气体通过排风扇及风管外排，相对各缓冲区和总缓冲区为负压状态，实现各区域气流的单向流动。在试剂准备区域与标本制备区域与PCR扩增区域与分析区域之间安置有紫外线灯的机械连锁不锈钢传递窗，分别用于试剂、标本模板等的单向传送。试剂配制区所配置的试剂通过传递窗单向传递到PCR扩增区，处理过的标本模板通过单向传递到PCR扩增区，并在超净工作台内进行加样后上机扩增。注意：PCR扩增区的任何物品均不进入其他各个区域。
二级生物安全柜如采用Thermo A2型，其内部洁净度可达100级。排风量为330CFM（流量单位，1CFM=28.3185L/min），其高效过滤器对0.3μM的颗粒过滤率>99.999%，可有效防止气溶胶对标本的污染及对人员和环境的危害。（1）4个实验操作区和各缓冲区按照卫生部“WS/T367医疗机构消毒技术规范”空气消毒的具体要求安装紫外线灯、生物安全柜、超净台和传递窗内部紫外线灯。在各实验操作区内另外配置移动紫外消毒车1台以及局部补充消毒，需定期保洁紫外线灯管，每半年检测其强度，若不符合标准立即更换。（2）实现各实验操作区域相对负压状态和气流单向流动，保证各实验操作区空气无相互流通。（1）试剂和标本通过各自专用传递窗单向传递到扩增区。各实验操作区人员固定，操作服、鞋帽、口罩手套、仪器设备及实验器具均单独配置，杜绝跨区域使用。（2）各实验操作区域所有废弃物包括剩余标本、废液、废弃耗材及反应物等均经0.5%过氧乙酸溶液浸泡消毒后再经各自路径送出，经高压蒸汽灭菌处理后由医院相关规定统一收集处理，以保障环境安全。质量管理体系是把实验室的质量方针目标、组织架构、设施环境、仪器设备、试剂耗材、人员的权利职责、作业程序、管理程序、质量保证、信息系统、文件控制、结果报告、咨询服务、投诉处理、纠正改进等要素全面协调起来的统一整体。质量体系是否完善直接关系到患者及送检医师对分子病理实验室各项检测结果报告的可信度和满意度。因此必须将包括管理文件、程序文件和作业指导书（SOP）在内的质量体系文件，传达至所有相关人员，保证相关人员充分理解并执行此文件。更为重要的是，要对日常检测工作流程进行全程质量控制，保证检测结果的准确客观。除了实验人员要熟悉SOP文件，环境设施和仪器试剂需符合质量要求外；分子病理检测对象通常为核酸，样本的前处理包括采集、处理、保存是否得当尤其重要。如手术标本离体后要及时取材并用pH值为7.2～7.4的4％中性缓冲甲醛固定，固定液用量通常为标本体积的10倍，固定时间视标本大小而定、一般为6-48h，避免因固定时间不足或过长影响组织结构完整性或破坏组织抗原，造成FISH等实验结果不理想，淋巴瘤基因重排检测用的骨髓、血样本必须用EDTA抗凝，4℃保存；人乳头状瘤病毒（HPV）检测的宫颈脱落细胞样本一经采集，应尽快送检，一般室温保存不超过12h，4℃保存不超过7d，-20℃保存不超过3个月。又如RT-PCR室验对样本的要求是，新鲜组织必须尽快地进行去RNA酶处理或置液氮冻存，防止RNA降解而致检测失败。检测前必须仔细核对检测申请单中所填的信息，接收样本后必须由接收人签名确认，保证其编号与送检样本编号一致。不论是采用国际或国家标准中发布的、或由权威技术组织指定的方法，还是用自己新设计开发的非标准方法、或经扩充和优化修改过的标准方法，实验室应根据检测项目的原理、适用范围、检测灵敏度、准确性、特异性和重复性对检测方法进行确认。并通过与其他方法进行比对获得客观数据，验证该检测方法是合适可行的，且检测结果也是准确可靠的。例如以指导靶向用药治疗为主要目的的肿瘤基因突变检测，若采用常规PCR Sanger直接测序法为本实验室的检测方法时，可与具有相同检测目的的即时荧光定量PCR方法进行比较，以获得预期结果的一致性和检测限度等信息。又如实验室引进一套全自动原位杂交染色系统用于HER2基因的常规检测以指导临床靶向用药治疗，对于同样的检测项目相较手工操作方式而言，无论在设备、试剂以及操作程序上已发生很大改变。作为一项新的检测平台的建立，实验室应制定相关方法学的验证程序、按相应仪器操作规程和检测项目的标准操作程序从设备性能、试剂质量、检测流程等方面来验证HER2基因检测结果的可比性，加强实验室室内质量控制，做到每一项分子病理检测都有相应标准操作程序，每一台仪器设备的运行、维护、校准都是按照规定的程序操作的。每次检测都必须带有质控对照，如阳性对照、阴性对照等。此外，还应参加实验室间的质量比对计划，即做好室间质量评价，这可以是由外部质量评审机构如卫生部病理质量控制评价中心、各省市临床病理质量控制中心和临检中心等计划组织的活动，也可以通过与其他实验室交换样品来进行。如质评结果不能达到控制标准，实验室管理层要及时参与实施纠正措施。实验室应有这些室间质量评价结果的记录、并形成文件保存。取得检测结果后由被授权的分子病理医师进行分析审核并发布结果。实验后剩余的样本如DNA、白片等可按规定继续保存，以备重复实验。不再用于检测的样本按实验室废弃物的处理程序进行处理。分子病理医师应在规定的时间内按规范的格式签发分子病理检测报告。因特殊情况造成检测结果未能及时获得并可能影响到患者的诊断或治疗时，可通过发推迟报告形式通知送检医师，并及时采取纠正措施，尽快发放最终报告。对于检测项目的临床意义、检测结果的评判原则、送检样本的注意事项、检测结果的适当解释，在送检医师或患者咨询时要耐心地沟通交流。定期收集临床科室对实验室日常工作及检测结果的建议和要求，提出改进措施，保证每一道工作流程都在质量控制范围之内。除了符合临床检验中心的质量要求，实验室还应该按照ISO15189规范管理并运行，积极申请ISO15189认证：ISO15189即《医学实验室-质量和能力的要求》，由国际标准化组织（ISO）在2003年2月15日正式颁布，分别在2007年、2012年进行了改版，目前使用版本为ISO15189：2012。
该标准是基于ISO9000系列标准以及ISO/IEC 17025：2005而制定的。ISO15189从文件名可看出其强调了两个主题，即“质量和能力”。
质量是每个实验室的生存之本，保证质量的前提是制定一套完善的质量管理体系并严格按其实施，而支撑质量的唯一因素则是能力，包括管理能力以及技术能。
目前，在我国对医学实验室进行ISO15189认可的唯一权威机构是中国合格评定国家认可委员会（CNAS），现CNAS已将ISO15189：2012直译成了中文，重新命名为CNAS-CL02：2012《医学实验室质量和能力认可准则》。2、目前我国有多少医学实验室通过ISO15189认可
截止2016年4月30日，我国已有209家医学实验室通过了ISO15189认可。其中包括：167家医院检验科、2家医院核医学科、1家医院病理科、2家血液中心以及38家第3方独立实验室。国内通过ISO15189认可最多的省份是上海，共34家；国内第一家通过ISO15189认可的实验室是中国人民解放军总医院临床检验科。1、提高医学实验室质量和能力。医学实验室按照ISO15189的要求，搭建质量管理体系，结合PDCA循环思路，可不断完善工作流程以及提高工作效率。
2、提高人员素质。通过对标准的培训，对人员的考核，对体系文件的学习，可大大提高实验室人员的服务意识以及专业技能。使大家知道为什么要这么做，怎样自觉的这么做，这么做了的好处是什么。
3、增强社会知名度及市场竞争力。ISO15189既然是国际标准，通过其认可也间接证明了实验室管理水平达到了国际标准，从而也进一步证明医院的医疗质量是很高的，因此必然会吸引大量病人到院就医，提高医院的经济效益及市场竞争力。
4、避免医疗纠纷。实验室根据ISO15189要求，建立一套完善、规范的质量体系，实验人员严格按程序文件进行标准化操作，对所有记录以及实验数据进行有效管理。确保在病人提出质疑或索赔时，做到有据可依。5、与国际接轨，促进国际贸易。通过与国际组织、区域组织或国外认可机构签署多边或双边互认协议，促进实验室检测结果的国际互认，从而促进对外贸易。
实验室主任(管理层)要求以ISO 15189建立科室质量管理体系。
CNAS-CL02：2012《医学实验室质量和能力认可准则》CNAS-CL02：2012《医学实验室质量和能力认可准则》CNAS-CL05：2009《实验室生物安全认可准则》CNAS-CL43：2012《临床血液学检验领域的应用说明》 CNAS-CL42：2012《临床微生物学检验领域的应用说明》CNAS-CL41：2012《体液学检验领域的应用说明》CNAS-CL39：2012《临床免疫学定性检验领域的应用说明》CNAS-CL38：2012《临床化学检验领域的应用说明》CNAS-CL36：2012《分子诊断领域的应用说明》CNAS-CL35：2012《实验室信息系统的应用说明》实验室开展全体动员会，宣贯ISO15189质量体系在科室的建立。
组织实验室全体人员学习ISO15189相关文件，更好掌握文件相关内容。实验室质量负责人安排相关人员，按最新版文件要求，对科室文件进行编写，如：5.2 文件以2012版为基础，并结合实验室自身操作撰写。文件后撰写完成后，组织相关人员一起对内容核对修改，确保质量手册、程序文件的符合性。实验室主任、质量负责人、技术负责人、安全负责人、仪器管理员、试剂管理员、信息管理员、资料管理员，安全管理员等。1. 专业组按相关规定使用第一批表格（科室层面的表格）按相关规定：2. 以程序文件、CNAS-CL02：2012《医学实验室质量和能力认可准则》及各领域应用说明为基础撰写个专业组相关文件：
注意：SOP条款必须满足《ISO 15189：2012》中的条款。
组织科室内审员以及特邀人员（无证的相关人员）对文件审核，确保程序文件与质量手册的符合性，对不符合项进行文件的整改并对文件定版。
通过管理评审，对管理体系进行调整，在转入下一阶段。
1. 文件按规定下发，组织人员学习文件，并表格规定填写按照。2. 各专业组按各专业组领域运用说明以及科室文件规定，全面开展质量体系工作：严格按照《ISO 15189：2012》文件规定建立人员培训，要求培训计划、培训的实施、考试考核和评估等。
5. 期间进行内审（审核文件的实施有效性），管理评审。
严格按照《ISO 15189申报中的评审核查表》进行自查，整改，记录每一次自查结果。
整理文件，在认可委网上下载 “申请表”，严格按表上规定填写，上报项目需填写：中间精密度、重复性精密度、准确性等，填写的须与测定的一致。注意：全部原始数据保留，没有完成性能验证不要考虑上报。认可委是否受理，受理后文件评审，该阶段要3个月时间（体系完全符合），认可委审核文件的符合性，全面性，如出现问题，文件将返回进行修改。
专家组人员会阅读文件，如文件符合规定，同意现场评审。根据实验室所报专业，派相关评审专家进行审核，时间一般是3-4天，首次会议是专家组组长主持会议，实验室主任用10分钟时间汇报质量体系情况，会后现场评审，组长由实验室主任或质量负责人陪同，各专业由专业组长陪同。一般在来审核的前一周，专家组人员会联系实验室准备现场试验标本。根据实验室开展项目、仪器、人员建立比对方案，实验室人员按要求完成。授权签字人（必考）、试剂管理员、资料管理员、仪器管理员等。注意：建立质量体系通过认可后，体系要坚持，形成规范的流程，一年以后进行15189监督评审，除了资料填写不一样，其他流程一样。2年一次复审，复审期间一般要增报项目。Tips：认可委规定，申请资料存在以下任何一种情况，会被认为实验室存在诚实性问题：a.提供的申请资料自相矛盾，或与实际情况不符，例如申请并不具备的能力。
b.管理体系文件有明显抄袭痕迹，如体系文件中涉及了实验室并不从事的活动或不存在的部门。
c.不同实验室提供的相关记录雷同，或同一实验室提供的不同时间的质量记录（如内审、管理评审记录）内容雷同。
d.实验室质量记录在笔迹、内容等方面有明显造假痕迹。
