DoD Joint Pathology Center som En Ressurs for Forskere

ABSTRACT

Forsvarsdepartementets Joint Pathology Center (Jpc) er verdens største samling av humane patologiprøver, bestående av rundt 7,4 millioner tiltredelser. Biorepository, som begynte under Borgerkrigen som en samling av materialer hentet fra medisinske og kirurgiske prosedyrer utført Av Hærens leger, huser prøver og tilhørende data oppnådd for diagnostiske formål. Det har også flere samlinger av prøver fra militært personell som delte en felles, servicerelatert eksponering eller medisinsk tilstand. Denne artikkelen, som er hentet og tilpasset Fra 2012 Institute Of Medicine report «Future Uses OF The Department OF Defense Jpc Biorepository,» 1 oppsummerer informasjon om depotet, dets tidligere bruksområder og fremtidige operasjonelle problemer og utfordringer SOM JPC står overfor når DEN utvikler et konsept for operasjoner som gjør det mulig å bevege seg fremover som en ressurs for forskere.

INNLEDNING

Joint Pathology Center (JPC) ble opprettet I National Defense Authorization Act av 2008 (PL 110-181, §722) for å tjene som «patologi referansesenter for Den Føderale regjeringen.»Det opererer i regi Av Department Of Defense (DoD) Uniformerte Tjenester Universitetet I Helsefag. En av de 4 plikter som lovgivningen tildeler TIL JPC er vedlikehold, modernisering og utnyttelse av Det tidligere Armed Forces Institute Of Pathology (AFIP) Tissue Repository (DE andre 3 oppgaver er (1) diagnostisk patologi konsultasjonstjenester innen medisin, tannlegen og veterinærvitenskap; (2) patologiutdanning, for å inkludere utdannet medisinsk utdanning, inkludert oppholds-og stipendprogram, og videreutdanning av medisinsk utdanning; og (3) diagnostisk patologiforskning ). Det har vært stor interesse for bruk Av Tissue Repository for medisinsk forskning, og Det ble ansett som «en uerstattelig nasjonal og internasjonal skatt» Av Defense Health Board.2 Denne artikkelen omhandler historien til samlingen, dens tidligere bruk og problemer knyttet til dens fremtidige forskningsverdi og tilgjengeligheten for studier av forskere.

BAKGRUNN: ETABLERING OG HISTORIE AV ARMED FORCES INSTITUTE OF PATHOLOGY og JOINT PATHOLOGY CENTER

samlingen av biospecimens for tiden holdt AV JPC hadde sin opprinnelse i DEN AMERIKANSKE Borgerkrigen. Army Medical Museum ble grunnlagt i 1862 av Brigadegeneral William Hammond.3 Det ble gitt oppgaven å samle og katalogisere alle prøver av morbid anatomi som ville være av interesse for militærmedisin. Museet tjente først og fremst som en referansesamling, men det innkvarterte også det besøkende publikum. Museet ble delt inn I Patologiavdelingen og Instruksjonslaboratoriet i 1910, og begynte sin transformasjon fra et lagerhus til en konsultasjon, forskning og utdanning.

tidlig på 1920-tallet skapte museet det første av registrene i depotet i samarbeid med Academy Of Ophthalmology and Otolaryngology. Registre gitt et middel som medisinske samfunn som representerer ulike spesialiteter kan donere materiale, og dermed styrke og diversifisere museets samling samtidig bevare verdifulle eksemplarer for det medisinske samfunnet og skape forbindelser mellom sivile forskere og museum ansatte.4 Flere andre registre ble etablert i de følgende årene, inkludert de for lymfatiske svulster (1925), blæresvulster (1927), dental og oral patologi (1933) og dermatologi (1937). Innføringen av registrene og den fortsatte tiltredelsen av tusenvis av patologiske prøver per måned førte til at museet ble omdøpt Til Army Institute Of Pathology i 1946.4 Prøver mottatt før Usas krigserklæring mot Tyskland 2. April 1917 ble tildelt Army Medical Museum, selv om de tiltrådte etter denne datoen ble kjent som Central Repository.5

Andre Verdenskrig brakte en annen tilstrømning av prøver til depotet og med dem et nytt mandat til å betjene ALLE DE AMERIKANSKE væpnede styrker og Veterans ‘ Administration (nå Department Of Veterans Affairs) som deres sentrale patologi laboratorium.4 som en anerkjennelse av denne utvidelsen av oppdraget ble instituttet omdøpt TIL AFIP i 1949. Antallet nye tiltredelser fortsatte å øke gjennom 1950-tallet, og nådde rundt 75 000 per år.6 Institusjonell vekst i perioden omfattet innføring av grener i forsøksdyr; ny innsats innen luftfart, luftfart, rettsmedisinsk og geografisk patologi; og utvidelser i militære og sivile konsultasjoner og i utdannings-og forskningsprogrammer. Over 200 forskningsstudier ved hjelp av biorepository materialer ble gjennomført i 1955 til 1960 alene.4

Vitenskapelige og teknologiske fremskritt innen områder SOM DNA-analyse, mikroskopi, og digital bildebehandling ansporet AFIP arbeid i 1980 og 1990. DEN Afip Institutt For Rettsmedisinske Fag ble Forsvaret Medical Examiner System (AFMES) I 1988. Forsvarets DNA-Identifikasjonslaboratorium ble absorbert i AFMES 3 år senere. Det sentraliserte systemet tillot overvåking av aktive plikt dødsfall og førte til forskning på forbedringer i verneutstyr og akuttmedisin.

epoken så også etableringen av den første av en serie av krig og kohort registre som ble opprettet på ledelse Av Kongressen eller på initiativ Fra Veterans’ Administrasjon eller DoD.7 de inkluderer registre som adresserer militært personell som deltok i gulfkrigen, Operation Iraqi Freedom og Operation Enduring Freedom; tidligere krigsfanger; de som fikk en diagnose av leishmaniasis; og de som ble utsatt for Agent Orange, utarmet uran, nervemidler eller innebygde metallfragmenter.8 I Motsetning til nesten alt annet materiale i depotet, ble data og prøver i disse registrene samlet inn i henhold til forskningsprotokoller som ble gjennomgått av en institusjonell revisjonsnemnd.7

DA DET kom inn i det 21. århundre, FORTSATTE AFIP-depotet å tjene som en stor ressurs for det medisinske samfunnet, med sine ansatte som leverer utdanning og diagnostiske tjenester og forbedrer kunnskap gjennom forskning. Residency trening, stipend, videreutdanning korte kurs, videreutdanning, og forelesninger ble gitt til både nasjonale og internasjonale medisinske fagfolk, mens state-of-the-art teknologier ble benyttet i å gjøre fremskritt i patologi og andre vitenskaper.4 Spesielt brukte et team på over 50 depotpersonell DNA-analyse og andre midler for å identifisere rester som ble gjenopprettet fra terrorangrepene på Pentagon 11. September 2001 og ved Shanksville, Pennsylvania, krasjsted-1 av DE mest omfattende rettsmedisinske undersøkelsene i AMERIKANSK historie.4

BRAC-Loven Fra 1990 (PL 101-510) formaliserte en mekanisme for å forbedre effektiviteten til militæret ved å lukke og konsolidere operasjoner. DEN 2005 BRAC Kommisjonens anbefaling kalt for disestablishment AV AFIP-Med unntak Av Nasjonalmuseet For Helse Og Medisin og vev depotet – og for flytting AV AFMES OG DNA-registeret.9 Som svar foretok Forsvarsdepartementet en revurdering av administrasjonen og omfanget av sine patologitjenester.

AFIPS disestablishment reiste bekymringer i de kliniske diagnostiske og forskningspatologimiljøene som var sentrert på tap av klar tilgang til personalets kompetanse.10 National Defense Authorization Act Av 2008 (PL 110-181, §722) opprettet JPC for å absorbere AFIP-depotets samlinger og fortsette konsultasjonstjenester, utdanning og forskning.

AFIPS sivile konsultasjonsoppdrag ble avviklet i September 2010,OG JPC overtok ansvaret for å akseptere saker fra Det Militære Helsevesenet og andre føderale myndigheter 1. April 2011. JPC ble fullt operativ i September 2011.

OVERSIKT: JOINT PATHOLOGY CENTER REPOSITORY

Fra og med 2011 besto JPC tissue repository noen 7.4 millioner tiltredelser gjør den til den største samlingen av menneskelige patologiske prøver i verden. Om lag 3,2 millioner av tiltredelsene er en Del Av Det Sentrale Depotet (Også referert Til Som Den Sentrale Samlingen), som hovedsakelig består av biologiske materialer sendt til konsultasjon av militære, andre myndigheter og sivile medisinske leverandører siden 1917. De resterende 4,2 millioner sakene består av materiale fra militære behandlingsanlegg som er stengt under BRAC-prosessen. De adskiller Seg fra Den Sentrale Samlingen ved at de inkluderer hele spekteret av data og prøver samlet i løpet av rutinemessig medisinsk behandling.

alt fortalt, depotet inkluderer

• — 55 millioner glass lysbilder.

• — 31 millioner parafin-embedded vev blokker.

• — 500,000 til 700.000 våte vevsprøver.

• — 29 vev mikroarray analyser, som hver kan inneholde hundrevis av prøver.

• — Digitaliserte radiologiske bilder.

• — Veterinærpatologiprøver.11

vevsprøver (parafin-imbedded vev blokker og formalin-fast vev) utgjør de fleste av de materialer som er brukbare for medisinsk og grunnleggende vitenskap forskning. Disse er ikke begrenset til uvanlige og sjeldne sykdommer, men representerer i stedet noen av de største tilgjengelige samlingene av vevsprøver etter sykdom i verden. Tiltredelsene inkluderer ikke bare neoplastiske prosesser, men også ikke-neoplastiske prøver som smittsomme og tropiske sykdommer.

det er imidlertid flere problemer knyttet TIL jpc-samlingen som kan begrense bruken i forskning. Mange av disse er karakteristiske for alle eldre samlinger av biomaterialer og samlinger som ble satt sammen til andre formål enn forskning.12,13

prøvene ble samlet under forskjellige forhold og forskjellige protokoller, hvor detaljene sjelden registreres hos JPC. Selv om de nå opprettholdes i klimastyrte lagringsanlegg, har dette bare vært tilfelle siden midten av 1980-tallet, og eldre prøver ble sannsynligvis utsatt for høy varme og fuktighet. Alle disse faktorene kan svekke deres analyse ved hjelp av visse teknologier. I tillegg varierer data knyttet til tiltredelsene etter prøve og overtid. Mange prøver har begrenset klinisk informasjon og svært begrenset eller ingen oppfølgingsinformasjon knyttet til dem. Det kan derfor være vanskelig å gjennomføre større, mer generelle undersøkelser av materialene. Og de aller fleste prøver ble oppnådd for klinisk behandling, og det er ikke registrert spesifikt samtykke til bruk i forskning. Disse problemene må tas opp i lys av skiftende juridiske og regulatoriske miljøet som involverer biospecimens som en del av prosessen med å åpne jpc depotet bredere for tilgang av forskere.

Asterand, en kommersiell leverandør av humant vev og biofluider, ble kontrahert Av Uniformed Services University Of The Health Sciences i September 2007 for å vurdere nøyaktigheten og fullstendigheten av databasene og å analysere tilstanden til prøvene. Deres rapport inneholder ytterligere detaljer om kvaliteten på materialene i samlingen og deres egnethet for fremtidige forskningsformål.6

TIDLIGERE FORSKNING BRUKER AV JOINT PATHOLOGY CENTER BIOREPOSITORY

En av de viktigste årsakene som tilbys for å bevare JPC biorepository er at prøver fra denne samlingen er medvirkende til å ta opp folkehelseproblemer.14 den mest fremtredende forekomsten av dette innebærer bruk av vevsprøver i depotet for å sekvensere influensaviruset fra 1918, som drepte over 40 millioner mennesker over hele verden. Denne forskningen var av stor betydning ved at den kan gi ledetråder for å unngå eller redusere fremtidige influensapandemier. I 1995 brukte Et forskerteam ledet Av Jeffery Taubenberger, sjef FOR AFIPS Divisjon For Molekylær Patologi, teknologi som kunne trekke UT RNA-fragmenter fra formalin-fast, parafin-innebygd vev for å sekvensere influensaviruset fra 1918.15 forskerne undersøkte over 100 obduksjonssaker fra pandemien som ble lagret I AFIP biorepository og fant 1 tilfelle som testet positivt for forekomst av influensa RNA. Fra den prøven sekvenserte de 4 gensegmenter, som viste at patogenet var ET h1n1 influensa a-virus. Det ble fryktet at det ikke ville være nok materiale til å sekvensere hele genomet. Heldigvis ga En annen forsker, Johan Hultin, instituttet en infisert lungeprøve fra et influensaoffer i 1918 I Brevig Mission, Alaska, som han gravd opp.16 forskerne sammenlignet sekvensene av ett gensegment fra begge prøvene med sekvensen av en tredje influensaprøve fra 1918, som ble funnet i AFIP biorepository etter en andre runde med screening i 1997, og oppdaget at de tre var nesten identiske. Forskerne bestemte seg for å sekvensere resten av genomet ved å bruke prøven som inneholdt Mest materiale, Alaska-saken. Til slutt var vevsprøver fra AFIP-depotet medvirkende til sekvensering av 4 av 11 gensegmenter fra 1918 influensaviruset. I 2008 fulgte Taubenberger ‘s team opp sin studie ved å undersøke 58 tilfeller fra 1918 influensapandemi I AFIP-depotet og «epidemiologiske, patologiske og mikrobiologiske data fra publiserte rapporter for 8,398 postmortemundersøkelser med dette spørsmålet» for å fastslå at den primære dødsårsaken fra pandemien var sekundær bakteriell lungebetennelse.17 dataene korrelerer også med funn fra influensapandemiene i 1957 og 1968, og vil bidra til planlegging av fremtidige pandemier.

Prøver fra AFIP biorepository har også vært viktige for andre funn gjennom sin historie. US Army LTC Joseph Woodward Var den første patologen ved instituttet, som da ble kalt Army Medical Museum. I 1862 genererte han vevsseksjoner fra obduksjoner Av Borgerkrigsofre som led av kronisk diare. Woodward brukte disse seksjonene til å revolusjonere feltet histologi I Usa ved å etablere bruken av syntetiske anilinfarger for å plette bestemte deler av vev – en praksis som hadde blitt uavhengig utviklet 2 år tidligere I Tyskland, men hadde ennå ikke nådd Usa.18,19

Rundt 100 år senere, da forskere undersøkte biorepository tilfeller av barn som hadde Reyes syndrom, fant de at syndromet var knyttet til bruk av salicylat (aspirin) for å behandle vannkopper og øvre luftveisinfeksjoner.20 Etter denne oppdagelsen utstedte Food And Drug Administration en advarsel om bruk av aspirin hos barn og spedbarn som hadde influensa eller vannkopper, og advarselen har korrelert med en nedgang i forekomsten Av Reyes syndrom.

AFIP-forskere gjennomgikk og utførte obduksjoner fra 2003 til 2005 på AMERIKANSKE Marinesoldater som døde I Irak og Afghanistan. Dataene som er innhentet har hatt innflytelse på å beskytte og behandle våre tropper. For eksempel bestemte forskerne at det å ha rustning som beskyttet skulderen, ryggen, brystet og siden, kan forhindre de fleste dødelige skader21, 22; dette resulterte i utviklingen av mer effektiv rustning for militært personell Av DoD.23 Kroppsskanninger viste at nålene og rørene som ble satt inn I tjenestemedlemmer som lider av kollapset lunge, var for små til omtrent halvparten av militærpersonalet. Det funnet førte DoD til å bytte til tykkere rør for å behandle kollapsede lunger.23,24 endelig har prøver som ble arkivert PÅ AFIP blitt brukt til å beskrive sjeldne sykdommer, som papillomatosis25 og hibernoma,26 slik at de kan diagnostiseres lettere.

a 2011 historie av biorepository4 inneholder en rekke flere eksempler på hvordan dets eiendeler har blitt brukt til å fremme helsen til medlemmer av De Væpnede Tjenestene og allmennheten.

INSTITUTE OF MEDICINE ANBEFALINGER OM BRUK AV JPC TISSUE REPOSITORY

da overgangen FRA AFIP TIL JPC fant sted i 2010, ba DoD Institute Of Medicine (Iom) å innkalle en ekspertutvalg for å gi råd om flere problemer knyttet til driften av biorepository og styringen av samlingen. Spørsmålene i oppgavens oppgave var fokusert på problemstillinger knyttet til riktig fremtidig bruk av prøvene i konsultasjon, utdanning og forskning. SOM svar innkalte IOM en sakkyndig komite, oppført i Bekreftelsene, for å svare på disse spørsmålene. Den produserte 2011-rapporten»Future Uses of The Department of Defense Joint Pathology Center Biorepository» 1 hvor betydelige deler av denne artikkelen er hentet eller tilpasset.

iom-komiteens rapport konkluderte med at å tillate bred tilgang TIL jpc-depotets materialer fremmer det offentlige gode gjennom fremme av medisinsk og vitenskapelig kunnskap. Det fordeler Også DoD ved å fremme utviklingen av informasjon om determinanter av sykdom og god helse i tjenestemedlemmer og veteraner. Det identifiserte imidlertid betydelige utfordringer med å transformere depotet til en biospecimens forskningsmaterialressurs.

rapporten adresserte to brede temaer: operasjonelle hensyn og det etiske, juridiske og regulatoriske landskapet angående bruken av materialene. Et overordnet problem, som nevnt ovenfor, er usikkerheten om nytten av noen av samlingens biospecimens og tilhørende data for forskningsformål. Komiteen tilbød anbefalinger om protokoller for å veilede jpcs beslutninger om når man skal beholde potensielt nyttige materialer og når man skal avhende prøver som ikke har klinisk bruk eller unik forsknings-eller utdanningsverdi. De tilbød også forslag til beste praksis, prosedyrer og sikringstiltak for å legge til rette for bred bruk av vevsregisteret.

rapporten ga også omfattende diskusjon og anbefalinger om det komplekse settet av hensyn som går inn i å avgjøre om og når prøver samlet inn for kliniske formål kan brukes til forskning. Det ga veiledning TIL JPC om å utvikle retningslinjer og prosesser som ikke bare viser åpenhet og respekt for fagene hvis prøver de holder, men er fleksible nok til å tilpasse seg endrede lovkrav og utviklende etiske standarder angående personvern og informasjonssikkerhet.

terskelproblemet SOM JPC må konfrontere for å lette bruken av depotet, er usikkerheten om bruken av samlingen av biospecimens. Variasjoner i preanalytisk håndtering av prøver, i prøvepreparering og fiksering, i postfikseringsbehandling og lagring og i tilhørende dokumentasjon påvirker i stor grad deres egnethet for noen former for analyse. Det er ikke å si at slike prøver mangler verdi, men det indikerer at operatørene av et slikt depot må være forsiktige i deres forventninger og representasjoner. Fremskritt innen teknologi vil utvilsomt endre kriteriene for å avgjøre om bestemte prøver er egnet til formål på måter som kan gjøre færre eller flere av dem nyttige.

SOM en av de eneste kildene for vevsprøver for uvanlige og sjeldne sykdommer og som de største samlingene av prøver etter sykdomskohorter i verden, HAR JPC ikke bare en unik mulighet til å svare på viktige spørsmål om helseproblemer i militære og veteranpopulasjoner, men også muligheter til å støtte det bredere medisinske forskningsmiljøet. Senteret anerkjenner at bruk av depotet i forskning krever en organisert tilnærming som oppmuntrer til partnerskap og adresserer de betydelige utfordringene som er skissert i iom-rapporten. JPC utvikler sitt konsept for operasjoner ved hjelp av iom-anbefalingene, og det forventer at depotet vil være klart for bruk i forskning innen regnskapsåret 2016.

TAKK

Vesentlige deler av denne artikkelen er hentet eller tilpasset Fra 2012 Institute Of Medicine rapport Fremtidige Bruk Av Department Of Defense Joint Pathology Center Biorepository. At rapporten ble forfattet av Komiteen På Gjennomgang Av Riktig Bruk AV AFIP Vev Depotet Etter Overføringen Til Joint Patologi Center: Filmen er Regissert av James Childress (Chair), Alexander Capron, Carolyn Compton, Kelly Edwards, Bradley Malin, Guido Marcucci, Robert Reddick, Frederick Schoen, Michael Shelanski, Robert West, Ignacio Wistuba, Og Susan Wolf.