研究者のためのリソースとしての国防総省共同病理センター

概要

国防総省の共同病理センター（JPC）は、約7.4万のアクセッションからなる世界最大のヒト病理標本のコレクションである。 南北戦争中に軍の医師によって行われた医学的および外科的処置から得られた資料のコレクションとして始まったbiorepositoryは、診断目的で得られた標本 また、一般的な、サービス関連の暴露や病状を共有した軍人からの標本のいくつかのコレクションを保持しています。 この記事は、2012年の医学研究所レポート”国防総省JPCバイオレポositoryの将来の用途”1から抜粋-翻案されたもので、jpcが研究者のリソースとして前進するための運用概念を開発する際に直面するリポジトリ、その過去の用途、将来の運用上の問題や課題に関する情報をまとめたものである。

はじめに

Joint Pathology Center(JPC)は、2008年の国防承認法(PL110-181,§722)で”連邦政府の病理参照センター”として設立されました。”それは国防総省の（DoDの）保健科学の制服サービス大学の庇護の下で動作します。 法律がJPCに割り当てる4つの任務の一つは、旧陸軍病理研究所（AFIP）組織リポジトリの維持、近代化、利用である（他の3つの任務は、（1）医学、歯科、獣医学における診断病理相談サービス、（2）レジデンシーとフェローシッププログラムを含む大学院医学教育、および継続的な医学教育を含む病理教育、（3）診断病理研究である）。 医学研究のための組織リポジトリの利用に多くの関心があり、防衛保健委員会によって”かけがえのない国内および国際的な宝物”とみなされました。2この記事では、コレクションの歴史、その過去の使用、および将来の研究価値と研究者による研究のための利用可能性に関連する問題に対処します。

背景：陸軍病理研究所と共同病理センターの設立と歴史

現在JPCが保有しているバイオスペシメンのコレクションは、米国南北戦争に起源を持ってい 陸軍医学博物館は1862年に陸軍外科医ウィリアム-ハモンド准将によって設立された。3それは、軍事医学に関心のある病的解剖学のすべての標本を収集し、カタログ化する任務を与えられました。 博物館は主に参照コレクションとして機能しましたが、訪問者も収容しました。 博物館は1910年に病理学部門と指導研究所に分かれ、倉庫から相談、研究、教育施設への転換を始めました。

1920年代初頭、博物館は眼科耳鼻咽喉科アカデミーと協力して、リポジトリ内の最初のレジストリを作成しました。 登録簿は、様々な専門分野を代表する医学会が資料を寄付することができる手段を提供し、それによって医学界のための貴重な標本を保存し、民間の研究者と博物館のスタッフの間のリンクを作成しながら、博物館のコレクションを強化し、多様化させることができました。4次の年には、リンパ腫瘍（1925年）、膀胱腫瘍（1927年）、歯科および口腔病理（1933年）、および皮膚科学（1937年）を含むいくつかの他のレジストリが確立された。 登録簿の導入と毎月何千もの病理標本の継続的な加盟により、博物館は1946年に陸軍病理研究所と改名されました.4 1917年4月2日に対ドイツ戦争の米国宣言の前に受け取った標本は陸軍医学博物館に割り当てられましたが、その日以降にアクセスされた標本は中央リポジトリとして知られるようになりました。5

第二次世界大戦により、再び標本の流入がリポジトリにもたらされ、それらとともに、すべての米軍と退役軍人管理局（現在の退役軍人局）に中央病理学研究所として奉仕する新たな任務が与えられた。4その使命の拡大を認識して、研究所は1949年にAFIPに改名されました。 1950年代に入ると新規参入者数は増加を続け、年間約75,000人に達した。期間中の6制度的成長には、実験動物への枝の導入が含まれていました; 航空宇宙、航空、法医学、地理病理学における新たな取り組み、および軍事および民間の協議および教育および研究プログラムの拡大。 1955年から1960年にかけて、生物保存材料を用いた200以上の研究が行われた。4

DNA分析、顕微鏡検査、デジタル画像処理などの分野における科学的および技術的進歩は、1980年代と1990年代にAFIPの仕事に拍車をかけました。AFIP法医学部門は1988年に軍隊検視システム(AFMES)となりました。 3年後、陸軍のDNA鑑定研究所はAFMESに吸収された。 その集中システムは、現役の死亡の監視を可能にし、保護具と救急医療の改善に関する研究につながった。

この時代には、議会の指示または退役軍人管理または国防総省の主導で作成された一連の戦争およびコホート登録簿の最初の設立も見られました。7これらには、ペルシャ湾戦争、イラク-フリーダム作戦、不朽のフリーダム作戦に参加した軍人、元捕虜、リーシュマニア症の診断を受けた者、オレンジ剤、劣化ウラン剤、神経剤、または埋め込まれた金属片に曝された者を対象とした登録簿が含まれる。8リポジトリ内の他のほとんどすべての資料とは異なり、これらのレジストリ内のデータおよび標本は、機関審査委員会によって審査された研究プロトコ7

21世紀に入ると、AFIPリポジトリは医療界の主要な資源として機能し続け、スタッフは教育と診断サービスを提供し、研究を通じて知識を向上させました。 滞在研修、フェローシップ、大学院短期コース、継続教育、講義は、国内外の医療専門家に提供されましたが、最先端の技術は病理学やその他の科学の進歩に利4特に、50人以上のリポジトリ担当者のチームは、DNA分析やその他の手段を使用して、米国の歴史の中で最も包括的な法医学調査のSeptember11、2001、ペンタゴンとシャンクスビル、ペンシルバニア州、クラッシュサイト—1でのテロ攻撃から回収された遺体を特定しました。4

1990年の基地再編閉鎖（BRAC）法（PL101-510）は、作戦を閉鎖および統合することによって軍の効率を向上させるためのメカニズムを公式化した。 2005年のBRAC委員会の勧告では、国立健康医学博物館と組織リポジトリを除いて、AFIPの廃止、およびAFMESとDNAレジストリの移転が求められました。9これに応じて、国防総省は、その病理サービスの管理および範囲の再評価を実施した。

AFIPの廃止は、スタッフの専門知識へのアクセスの準備ができていないことを中心とした臨床診断および研究病理学コミュニティに懸念を提起した。10 2008年の国防認可法（PL110-181、§722）は、AFIPリポジトリのコレクションを吸収し、相談サービス、教育、研究を継続するためにJPCを作成しました。

AFIPの民間相談ミッションは2010年9月に中止され、JPCは2011年4月1日に軍事保健システムやその他の連邦政府機関からの事件を受け入れる責任を JPCは2011年に完全に運用されました。

概要：共同病理センターリポジトリ

2011年現在、JPC組織リポジトリは7つで構成されています。それは世界で人間の病理学的標本の最大のコレクションを作る4万のアクセッション。 約320万のアクセッションは、1917年以来、軍、他の政府、および民間の医療提供者によって相談のために提出された生物学的資料で主に構成されている中央レポジトリ（また、中央コレクションとも呼ばれる）の一部である。 残りの4.2万件は、BRACプロセスの下で閉鎖された軍事治療施設からの材料で構成されています。 彼らは、日常的な医療の提供の過程で収集されたデータと標本の完全な配列を含むという点で、中央コレクションとは異なります。

• — 55 百万のガラススライド。

• — 31 百万のパラフィン埋め込まれたティッシュのブロック。

• — 500,000 700,000のぬれた組織サンプルに。

• — 29 組織マイクロアレイアッセイは、それぞれが何百もの標本を含むことができます。

• — デジタル化された放射線画像。

• — 獣医病理標本。11

組織標本（パラフィン埋め込み組織ブロックおよびホルマリン固定組織）は、医療および基礎科学研究に使用可能な材料の大部分を占めています。 これらは珍しく、まれな病気に限られないが、代りに世界の病気によってティッシュの標本の最も大きい利用できるコレクションのいくつかを表 このアクセッションには、新生物プロセスだけでなく、感染症や熱帯病などの非新生物標本も含まれます。

しかし、JPCコレクションに関連するいくつかの問題があり、研究での使用が制限される可能性があります。 これらの多くは、研究以外の目的のために組み立てられた生体材料およびコレクションのすべての古いコレクションの特徴である。12,13

標本は異なる条件と異なるプロトコルの下で収集されたものであり、その詳細はJPCではほとんど記録されていません。 彼らは現在、気候制御の貯蔵施設で維持されていますが、これは1980年代半ば以来のケースであり、古い標本は高い熱と湿度にさらされていた可能性が高い。 これらの要因はすべて、特定の技術を使用した分析を損なう可能性があります。 さらに、アクセッションに関連するデータは、標本と残業によって異なります。 多くの標本は臨床情報が限られており、それらに関連する追跡情報は非常に限られているか、または全くありません。 したがって、材料のより大きく、より一般的な調査を実施することは困難である可能性がある。 そして、標本の大半は臨床ケアのために得られ、研究の使用のための記録された特定の同意がありません。 これらの問題は、jpcリポジトリをより広く研究者がアクセスできるように開くプロセスの一環として、バイオスペシメンを含む法的および規制環境の変化に照らして対処する必要があります。

ヒト組織およびバイオ流体の商業供給者であるAsterandは、データベースの正確性と完全性を評価し、標本の状態を分析するために、2007年にUniformed Services University of The Health Sciencesと契約し 彼らの報告書には、コレクション内の材料の品質と将来の研究目的への適合性に関する追加の詳細が含まれています。6

JOINT PATHOLOGY CENTER BIOREPOSITORYの過去の研究用途

JPC biorepositoryを保存するために提供される主な理由の一つは、このコレクションの標本が公衆衛生問題に対処するのに役立14この最も顕著な例は、世界中で40万人以上を殺した1918年のインフルエンザウイルスを配列するために、リポジトリ内の組織標本を使用することを伴 この研究は、将来のインフルエンザのパンデミックを回避または緩和するための手がかりを提供する可能性があるという点で非常に重要 1995年、AFIPの分子病理学部門のチーフであるJeffery Taubenbergerが率いる研究チームは、ホルマリン固定されたパラフィン包埋組織からRNA断片を抽出して1918年のインフルエンザウイルスを配列化する技術を使用した。15研究者らは、afipバイオリポositoryに保存されていたパンデミックから100以上の剖検例を調べ、インフルエンザRNAの存在について陽性を試験した1例を発見した。 そのサンプルから、彼らは病原体がH1N1インフルエンザaウイルスであることを明らかにした4つの遺伝子セグメントを配列決定した。 ゲノム全体の配列を決定するのに十分な材料がないことが懸念されていました。 幸いにも、別の科学者、Johan Hultinは、アラスカのBrevig Missionで1918年のインフルエンザの犠牲者から感染した肺のサンプルを研究所に提供しました。16研究者らは、両方のサンプルからの一つの遺伝子セグメントの配列を、1918年の第三のインフルエンザサンプルの配列と比較し、1997年の第二回スクリーニングの後にAFIP biorepositoryで発見され、三つはほぼ同一であることを発見した。 研究者は、ほとんどの材料、アラスカの場合を含むサンプルを使用して、ゲノムの残りの部分をシーケンスすることを決定しました。 最終的には、AFIPリポジトリからの組織サンプルは、4の11の遺伝子セグメント1918インフルエンザウイルスからのシーケンシングに尽力した。 2008年、Taubenbergerのチームは、AFIPリポジトリで1918年のインフルエンザのパンデミックから58例を調べ、「この質問に関連する8,398の死後検査のための公表された報告書からの疫学的、病理学的、および微生物学的データ」を調べて、パンデミックによる主な死因が二次性細菌性肺炎であることを決定することによって彼らの研究をフォローアップした。17このデータはまた、1957年および1968年のインフルエンザのパンデミックからの知見と相関し、将来のパンデミックの計画に役立つだろう。

AFIP biorepositoryからの標本は、その歴史を通じて他の発見にとっても重要でした。 アメリカ陸軍のジョセフ-ウッドワード中佐は、当時陸軍医学博物館と呼ばれていた研究所の最初の病理学者であった。 1862年、彼は慢性下痢に苦しんでいた南北戦争の犠牲者の剖検から組織切片を作成しました。 ウッドワードは、組織の特定の部分を染色するための合成アニリン染料の使用を確立することによって、米国の組織学の分野に革命をもたらすために、これらのセクションを使用しました—ドイツでは2年前に独立して開発されていたが、まだ米国に到達していなかった練習。18,19

約100年後、研究者がライ症候群を患っていた子供の生物学的治療例を調べたとき、この症候群は水痘および上気道感染症の治療にサリチル酸（アスピリン）を使用したことに関連していることが分かった。20その発見の後、食品医薬品局は、インフルエンザまたは水痘を患っていた小児および乳児におけるアスピリンの使用に関する警告を発し、その警告はライ症候群の発生の減少と相関している。

AFIPの研究者は、イラクとアフガニスタンで死亡した米海兵隊の2003年から2005年までの検死を見直し、実施した。 得られたデータは、私たちの軍隊を保護し、治療する上で影響力がありました。 例えば、研究者らは、肩、背中、胸、側面を保護する鎧を持つことで、最も致命的な傷害を防ぐことができると判断しました21,22; これにより、国防総省による軍人のためのより効率的なボディアーマーの開発が行われました。23体のスキャンにより、肺の崩壊に苦しんでいるサービスメンバーに挿入された針とチューブは、軍人の約半分には小さすぎたことが明らかになりました。 その発見は、DoDが崩壊した肺を治療するためにより厚い管に切り替えることを導いた。23,24最後に、AFIPでアーカイブされた標本は、乳頭腫25や冬眠腫26などの希少疾患を記述するために使用されており、より容易に診断することができます。

2011年のバイオレポジトリーの歴史4には、その資産が武装サービスのメンバーと一般市民の健康を促進するためにどのように使用されてきたかのさらなる例が多数含まれている。

JPC組織リポジトリの使用に関する医学研究所の勧告

2010年にAFIPからJPCへの移行が行われているため、DoDは医学研究所（IOM）に専門委員会を招集し、バイオレポジ 課題の声明で提起された質問は、協議、教育、研究における標本の適切な将来の使用に関連する問題に焦点を当てていました。 これに対し、IOMは、これらの質問に対応するために、謝辞に記載されている専門家委員会を招集しました。 それは2011年の報告書”国防総省共同病理センターバイオレポジトリーの将来の使用”1を作成し、この記事の実質的な部分が抜粋または適応されています。

IOM委員会の報告書は、JPCリポジトリの資料への広範なアクセスを許可することは、医学的および科学的知識の進歩を通じて公共の利益を促進する また、サービスメンバーと退役軍人の病気と健康の決定要因に関する情報の開発を促進することによって、国防総省に利益をもたらします。 しかし、それは、リポジトリをbiospecimens研究材料リソースに変換する際の重要な課題を特定しました。

報告書は、二つの広範なテーマに対処しました: 材料の使用に関する運用上の考慮事項および倫理的、法的、および規制上の状況。 上記のように、包括的な問題は、コレクションのバイオスペシメンおよび関連データの研究目的のための有用性に関する不確実性です。 委員会は、潜在的に有用な材料をいつ保持するか、臨床的使用もユニークな研究や教育的価値もない標本をいつ廃棄するかについて、JPCの決定を導くためのプロトコールに関する勧告を提供した。 彼らはまた、組織リポジトリの広範な使用を促進することを目的としたベストプラクティス、手順、および安全対策に関する提案を提供しました。

この報告書はまた、臨床目的で収集された標本が研究に使用されるかどうか、およびいつ使用されるかを決定するための複雑な考慮事項に関する広範な議論と勧告を提供した。 これは、JPCに、標本を保有する被験者の透明性と尊重を示すだけでなく、規制や法的要件の変化、プライバシーと情報セキュリティに関する倫理基準の変

jpcがリポジトリの利用を容易にするために直面しなければならない閾値の問題は、バイオスペシメンの収集の有用性に関する不確実性である。 標本の前分析の処理の変化、標本の準備および固定の、postfixationの処理および貯蔵の、および付随する文書の変化は分析のある形態のための適合性に非常に影 それは、そのような標本が価値を欠いていると言うことではありませんが、そのようなリポジトリの運営者は、彼らの期待と表現に慎重でなければな 技術の進歩は、特定の標本が目的に合っているかどうかを判断するための基準を、より少ないまたはより多くの有用な方法で変更することは間違い

JPCは、珍しい疾患および希少疾患の組織標本の唯一の情報源の一つとして、また世界最大の疾患コホートによる標本のコレクションとして、軍や退役軍人の健康問題に関する重要な質問に答えるユニークな機会だけでなく、より広範な医学研究コミュニティを支援する機会を持っています。 センターは、研究におけるリポジトリの使用には、パートナーシップを奨励し、IOM報告書に概説されている重要な課題に対処する組織的なアプローチが必 JPCは、IOM勧告を用いた運用の概念を開発しており、2016年度までにリポジトリが研究に使用できるようになることを期待しています。

謝辞

この記事の実質的な部分は、2012Institute of Medicine report Future Uses of Department of Defense Joint Pathology Center Biorepositoryから抜粋または翻案されています。 その報告書は、共同病理センターへの移転後のAFIPの組織リポジトリの適切な使用の見直しに関する委員会によって作成されました: ジェームズ-チルドレス（議長）、アレクサンダー-カプロン、キャロリン-コンプトン、ケリー-エドワーズ、ブラッドリー-マリン、グイド-マルクッチ、ロバート-レディック、フレデリック-シェーン、マイケル-シェランスキー、ロバート-ウェスト、イグナシオ-ウィストバ、スーザン-ウルフ。

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. http://www.health.mil/∼/media/MHS/Report%20Files/DHB20Review20of20ConOps20for20the20Establishment20of20the20JPC.ashx;

で利用可能です。