- 流行病學(xué)·第二巻(第3版)
- 曹務(wù)春
- 16216字
- 2020-06-24 15:09:06
第九章 人類朊病毒病
朊病毒病(prion disease),又稱可傳播性海綿狀腦病(transmissible spongiform encephalopathy,TSE),是一類侵襲人類及多種動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)的退行性腦病,潛伏期長(zhǎng),100%病死率,可在同種動(dòng)物間傳播。其感染因子目前認(rèn)為是一種不含有核酸、具有自我復(fù)制能力的感染性蛋白粒子——朊病毒(prion)。典型的神經(jīng)病理學(xué)改變?yōu)槟X組織中出現(xiàn)海綿狀空泡樣變性、淀粉樣斑塊沉積、神經(jīng)元丟失和膠質(zhì)細(xì)胞增生。自1730年首次報(bào)道羊瘙癢病以來(lái),目前已經(jīng)在人類以及20余種動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)有自然發(fā)生或感染的TSE,其中包括人類的克雅病(Creutzfeldt-Jakob disease,CJD)、致死性家族性失眠癥(Fatal Familial insomnia,F(xiàn)FI)、庫(kù)魯病(Kuru)、吉斯特曼-施特勞斯綜合征(Gerstmann-Str?ussler-Scheinker syndrome,GSS)以及動(dòng)物的羊癢病(scrapie)、瘋牛病(bovine spongiform encephalopathy,BSE)、騾鹿和麋鹿的慢性消耗性疾病(chronic wasting disease,CWD)、可傳播性貂腦病(transmissible mink encephalopathy,TME)、貓的海綿狀腦病(feline spongiform encephalopathy,F(xiàn)SE)等。TSE的傳播具有明顯的種屬屏障,不同的TSE還可呈現(xiàn)出明顯的“毒株”差異,在其臨床特征、潛伏期、神經(jīng)病理學(xué)變化以及朊病毒的分子特征等方面有所不同。
第一節(jié) 病原學(xué)特征
一、發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)史與朊病毒學(xué)說(shuō)
(一)發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)史
1954年,Sigurdsson首次認(rèn)為“慢病毒”為TSE的病原,并提出診斷此類病毒病的主要標(biāo)準(zhǔn)。1957年,Gajdusek和Zigas報(bào)道了發(fā)生于巴布亞新幾內(nèi)亞?wèn)|部高原地區(qū),主要影響兒童和成年婦女的Kuru病。1959年,Klatzo發(fā)現(xiàn)了Kuru和CJD之間神經(jīng)病理的相似性。1960年,Chandler成功地將羊瘙癢因子Scrapie傳給小鼠。同年,Nevin等使用“亞急性海綿樣腦病”一詞。1966年Gajdusek等證明Kuru可傳給猩猩;1968 年Gibbs等人的實(shí)驗(yàn)表明CJD也可以傳給猩猩,同時(shí)引入了名詞“傳染性海綿樣腦病”。1976年,Gajdusek因其在庫(kù)魯病方面的貢獻(xiàn)“發(fā)現(xiàn)傳染病產(chǎn)生和傳播的新機(jī)制”而獲得了當(dāng)年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
多年以來(lái),各國(guó)科學(xué)工作者致力于此類疾病的病原或感染性因子的研究,到1975年,已提出了十幾種假說(shuō)。主要有三種,第一種認(rèn)為它是普通病毒;第二種認(rèn)為它是類病毒,即只有核酸的感染因子;第三種也是目前最為盛行的觀點(diǎn),認(rèn)為它是由蛋白質(zhì)組成的感染因子,即朊病毒學(xué)說(shuō)。朊病毒學(xué)說(shuō)由Prusiner于1982年提出,認(rèn)為感染因子為一種小的蛋白感染顆粒(pri加后綴-on,代表一個(gè)單位),以此將其與病毒和類病毒區(qū)分開來(lái)。1997年,Prusiner因其“發(fā)現(xiàn)朊病毒-傳染的一種新的生物學(xué)原理”而獲得了當(dāng)年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
(二)朊病毒學(xué)說(shuō)
大量研究顯示朊病毒是TSE致病因子的主要組成部分,甚至是唯一的感染因素,其主要的依據(jù)概括如下:
1.朊病毒可伴隨著感染因子一同被純化,是純化物中最豐富,也是唯一的一種大分子物質(zhì)。
2.朊病毒的濃度和感染滴度成正比,朊病毒的量在感染動(dòng)物中出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)變化同組織中具有的感染性的動(dòng)態(tài)變化相吻合。
3.對(duì)朊病毒的水解、變性和選擇性修飾可導(dǎo)致感染滴度的降低。
4.經(jīng)免疫吸附層析純化的朊病毒同樣具有感染性。
5.只有在被感染細(xì)胞中才能檢測(cè)到朊病毒。
6.由朊病毒形成的淀粉樣斑塊為人和動(dòng)物朊病毒病特有,正常朊蛋白(prion protein,PrP)基因參與了空斑形成。
7.羊瘙癢病在小鼠體內(nèi)的潛伏期長(zhǎng)短與PrP基因相關(guān),并與PrP的表達(dá)水平相關(guān)。
8.表達(dá)倉(cāng)鼠PrP基因的轉(zhuǎn)基因小鼠對(duì)倉(cāng)鼠朊病毒敏感,表達(dá)人和小鼠雜合PrP基因的轉(zhuǎn)基因小鼠對(duì)人的朊病毒敏感,接種的朊病毒的一級(jí)結(jié)構(gòu)控制著神經(jīng)病理變化和朊病毒的合成。
9.人PrP基因102、178、198、200位氨基酸發(fā)生點(diǎn)突變與遺傳性朊病毒病相關(guān),PrP基因中多個(gè)八聚體的插入與遺傳性CJD有關(guān)。
10.GSS病人第102位發(fā)生點(diǎn)突變,用這一突變基因轉(zhuǎn)化小鼠,轉(zhuǎn)基因小鼠在高表達(dá)此突變基因的情況下,會(huì)自發(fā)產(chǎn)生神經(jīng)退行性病變,其腦組織提取物具有傳染性。
11.缺失PrP基因的小鼠接種朊病毒后不發(fā)病。
12.表達(dá)小鼠和倉(cāng)鼠嵌合基因的小鼠產(chǎn)生的朊病毒具有新的特性。
但仍有學(xué)者對(duì)朊病毒學(xué)說(shuō)持懷疑態(tài)度,其原因主要包括:①射線照射滅活動(dòng)力學(xué)研究提示小量核酸基因存在的可能性不能排除;②尚無(wú)可信的研究顯示感染因子的物理形態(tài)的確小于病毒;③尚無(wú)資料明確地證明純化的、不含有感染組織核酸成分污染的蛋白質(zhì)的確就是海綿狀腦病的自我復(fù)制因子;④一些實(shí)驗(yàn)中,具有蛋白酶抗性朊蛋白構(gòu)型改變的動(dòng)力學(xué)與感染性動(dòng)力學(xué)不相符;⑤Prion學(xué)說(shuō)不能很好地解釋海綿狀腦病致病因子具有“毒株樣”的特點(diǎn)。不同毒株的羊瘙癢因子的特性(如潛伏期、組織病理變化的分布、淀粉樣斑塊的形成與否)可隨著小鼠傳代而準(zhǔn)確保留,這些特性偶爾出現(xiàn)的變化與尋常病原體出現(xiàn)的基因突變相類似。
二、理化性質(zhì)
朊病毒為微小的蛋白感染顆粒,未發(fā)現(xiàn)有核酸成分。缺乏單元結(jié)構(gòu)是朊病毒與其他病毒在超微結(jié)構(gòu)上的一個(gè)重要區(qū)別。單個(gè)朊病毒體積非常小,其最小感染形式比最小的病毒還小100倍。此因子能夠通過(guò)平均孔徑小至20~100 m的濾器,對(duì)熱、多數(shù)化合物和光化學(xué)反應(yīng)的滅活作用有非常強(qiáng)的抗性,但可被強(qiáng)堿溶液滅活。另外,它能抵抗修飾核酸的滅活方法,抵御對(duì)蛋白質(zhì)的水解、修飾或變性。
三、形態(tài)結(jié)構(gòu)
在TSE病人或動(dòng)物腦組織中聚集著一種具有對(duì)蛋白酶消化相對(duì)抵抗的異常蛋白,在電鏡下呈現(xiàn)出纖維結(jié)構(gòu),稱之為“瘙癢因子相關(guān)纖維”(scrapie associated fibril,SAF)。十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳(sodium-dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)證實(shí)其為一種獨(dú)特的蛋白,分子量在27~30kDa。這種被稱之為PrP 27~30的蛋白質(zhì)為唾液酸糖蛋白,帶有碳水化合物、神經(jīng)氨酸和肌糖。特別是在病程很長(zhǎng)的疾病中,這種蛋白質(zhì)可存在于淀粉樣斑塊中。即使無(wú)斑塊形成,利用免疫組化在皮質(zhì)下和腦室周圍可見PrP蛋白在細(xì)胞外的聚集,同時(shí)在神經(jīng)元的高爾基小體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)也有PrP的沉積。
不同種屬的PrP在氨基酸序列和抗原性方面非常相似。它們都來(lái)自一種253個(gè)氨基酸的前體蛋白,起初被稱之為PrP33-35,以后將正常組織的PrP稱之為“細(xì)胞”PrP(cellular prion protein,PrPC),將瘙癢病或CJD病人腦組織中的PrP稱之為PrPSc(scrapie,amyloid-forming isoform of the prion protein)。在同一種屬中出現(xiàn)的PrPSc在氨基酸序列方面與其前體蛋白完全一致。為了避免混淆,有些學(xué)者傾向于使用蛋白酶抗性PrP(PrP-res)或蛋白酶敏感PrP(PrP-sen)。PrP-sen向PrP-res轉(zhuǎn)換的同時(shí)伴隨有由α-螺旋結(jié)構(gòu)為主向β-片層結(jié)構(gòu)為主的構(gòu)象變化。
四、PrPC和PrPSc的細(xì)胞生物學(xué)特征
人PrP基因位于第20對(duì)染色體短臂,有兩個(gè)外顯子,兩個(gè)外顯子間隔約10Kb。外顯子Ⅰ很短,約幾十個(gè)核苷酸,可能與PrP蛋白表達(dá)的起始有關(guān)。外顯子Ⅱ?yàn)榫幋aPrP蛋白的開放閱讀框架,人及許多哺乳動(dòng)物的PrP蛋白都是由連續(xù)的閱讀框架編碼合成的。
(一)正常PrP蛋白——PrPC
PrPC為正常的細(xì)胞蛋白,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的腦和脊髓組織的神經(jīng)元細(xì)胞以及膠質(zhì)細(xì)胞中均有表達(dá),在機(jī)體其他組織包括外周神經(jīng)、淋巴組織等也有表達(dá)。哺乳動(dòng)物細(xì)胞編碼的PrP約為250個(gè)氨基酸左右,可分為N-端信號(hào)肽區(qū)、5個(gè)脯氨酸-甘氨酸富含的八肽重復(fù)序列區(qū)、高度保守的疏水中間區(qū)和GPI錨相關(guān)C-端疏水區(qū)。PrPC在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成,經(jīng)高爾基小體轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜表面。在整個(gè)的生物合成過(guò)程,PrP歷經(jīng)幾次修飾、加工,包括信號(hào)肽切除、兩個(gè)糖基化位點(diǎn)的糖基化作用、單一的二硫鍵形成和添加GPI錨。N-連接糖基化作用起始于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),富含甘露糖,對(duì)內(nèi)糖酶H敏感。在進(jìn)入高爾基體后進(jìn)一步修飾,使得糖鏈更為復(fù)雜,并可抵抗內(nèi)糖酶H消化。GPI錨的添加也在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進(jìn)行。PrP分子上有兩個(gè)糖基化位點(diǎn),在人PrP蛋白上分別位于Asn181和Asn197,在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中PrP分子具有三種不同形式,即雙糖基化型、單糖基化型和無(wú)糖基化型。目前的研究提示PrPC和PrPSc的寡糖鏈和GPI錨無(wú)明顯差異。
(二)異常PrP蛋白——PrPSc
PrPSc在細(xì)胞內(nèi)分布由于正常與異常PrP蛋白在免疫學(xué)上的相似性很難準(zhǔn)確地確定。對(duì)羊瘙癢因子感染的N2a細(xì)胞的免疫熒光檢測(cè)發(fā)現(xiàn)PrPSc分子主要分布在細(xì)胞內(nèi),如高爾基小體。對(duì)N2a細(xì)胞和腦組織電鏡的觀測(cè)顯示PrPSc分子出現(xiàn)在細(xì)胞的內(nèi)涵體及溶酶小體內(nèi),一些PrPSc蛋白也出現(xiàn)在細(xì)胞膜表面。這提示PrPSc分子在細(xì)胞內(nèi)分布似乎十分廣泛。
對(duì)在羊瘙癢因子感染的N2a和HaB細(xì)胞,突變PrP基因轉(zhuǎn)染CHO細(xì)胞中PrPSc生成動(dòng)力學(xué)的研究顯示,蛋白酶抗性PrP的半數(shù)最大累積出現(xiàn)在感染數(shù)小時(shí)后。PrPSc含量在24~48小時(shí)內(nèi)穩(wěn)定,而PrPC明顯降解其半衰期約為4~6小時(shí)。在感染細(xì)胞中僅有少量的PrPC被轉(zhuǎn)變PrPSc,其余的都被降解。降解過(guò)程可能是在內(nèi)體或溶酶小體中進(jìn)行。
在細(xì)胞培養(yǎng)以及腦組織中的PrPSc分子同樣也歷經(jīng)蛋白水解過(guò)程,以除去部分N端序列。與PrPC不同,PrPSc蛋白的水解位點(diǎn)明顯向N端移動(dòng)。這一酶解過(guò)程在PrPSc形成1小時(shí)之內(nèi)開始,胞內(nèi)的蛋白酶解區(qū)域與蛋白酶K水解區(qū)域相同,從而形成PrP 27~30。PrPC的酶解區(qū)域在蛋白肽鏈的“神經(jīng)毒性區(qū)域”或“淀粉樣變形成區(qū)”,而PrPSc的酶解區(qū)域在上述功能區(qū)域的N端,從而可完整地保留PrP蛋白細(xì)胞毒性區(qū)域。此外許多GSS病人組織中的PrPSc分子通常很小,在淀粉樣斑塊中常常可見到7~8kDa和11kDa的條帶,這提示GSS相關(guān)突變的PrP分子的代謝途徑可能完全不同。還有少量的PrPSc分子顯示有C端酶解,酶解部位在GPI連接位點(diǎn)的3個(gè)氨基酸。
五、PrPC向PrPSc轉(zhuǎn)變的分子機(jī)制
(一)蛋白分子結(jié)構(gòu)及相互作用
現(xiàn)有的資料顯示正常的PrPC轉(zhuǎn)變?yōu)楫惓5腜rPSc只是發(fā)生了構(gòu)象的改變,而沒(méi)有共價(jià)鍵的改變,其氨基酸序列沒(méi)有任何變化,甚至在蛋白翻譯后的修飾方面都可能差異不大。構(gòu)象變化最明顯的證據(jù)是PrPSc分子β-片層結(jié)構(gòu)含量增加,α-螺旋結(jié)構(gòu)略有降低。PrPC分子大約含有42%的α-螺旋和3%的β-片層結(jié)構(gòu),而PrPSc分子含有30%的α-螺旋和43%的β-片層結(jié)構(gòu)。
在朊病毒感染過(guò)程中,PrPC和PrPSc分子間的相互作用被認(rèn)為是產(chǎn)生新的PrPSc的關(guān)鍵步驟。PrP基因敲除小鼠由于不能表達(dá)PrPC,在朊病毒感染時(shí)具有明顯的抵抗能力。而在轉(zhuǎn)基因小鼠以及培養(yǎng)細(xì)胞中導(dǎo)入PrP基因,表達(dá)的PrPC可改變對(duì)Prion感染的易感性。這些結(jié)果高度提示:朊病毒感染的形成必須依賴動(dòng)物或細(xì)胞內(nèi)正常PrPC的表達(dá)。
體外無(wú)細(xì)胞PrP構(gòu)象轉(zhuǎn)變系統(tǒng)為更為精確地研究PrP分子間的相互作用提供了可能。在這一系統(tǒng)中,體外表達(dá)的PrPC可以被體內(nèi)形成的PrPSc轉(zhuǎn)化,從而獲得抵抗蛋白酶消化的特性。哺乳動(dòng)物細(xì)胞以及昆蟲細(xì)胞表達(dá)的PrPC都可以被有效地轉(zhuǎn)化為蛋白酶抗性蛋白。
2001年,Saborio等首次報(bào)道了通過(guò)蛋白錯(cuò)誤折疊循環(huán)擴(kuò)增(protein misfolding cycling amplification,PMCA)的方式可在體外生成大量的PrPSc,此方法類似于PCR循環(huán)擴(kuò)增DNA的方式,即以少量的PrPSc作為模板,大量的同種屬的PrPC作為底物,按一定比例混合后,通過(guò)反復(fù)的超聲波破碎和恒溫孵育,使PrPC 以PrPSc作為模板進(jìn)行復(fù)制,最終產(chǎn)生大量的PrPSc。2005年,Castilla等優(yōu)化了PMCA技術(shù),并發(fā)現(xiàn)這些新生成的PrPSc具有使野生型倉(cāng)鼠發(fā)病的能力。該結(jié)果說(shuō)明在體外條件下,PrPC可以利用同種屬的PrPSc為模板,通過(guò)PMCA技術(shù)在體外生成大量具有感染性的PrPSc。該項(xiàng)研究成為了“朊病毒學(xué)說(shuō)”的最有利證據(jù)。
(二)PrPSc形成的模型
關(guān)于PrPC向PrPSc轉(zhuǎn)變機(jī)制一直是朊病毒研究爭(zhēng)論的焦點(diǎn),曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)許多假說(shuō)或理論,其中兩種模型具有較多的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。第一種模型或假說(shuō)是“核聚集學(xué)說(shuō)”:組織中PrPC可自發(fā)地形成PrPSc分子,這些PrPSc單體相互聚集成核,并使其他PrPC單體轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPSc同時(shí)形成更大的聚集物。在這一過(guò)程中,PrPSc可能是PrP蛋白在細(xì)胞內(nèi)的一種“正常”形式,只有形成一定固定結(jié)構(gòu)的多聚體,才能使得更多的PrPSc聚集從而形成斑塊。這些大的“斑塊”進(jìn)一步裂解成為小的“核”,再次重復(fù)蛋白聚集過(guò)程,從而獲得感染性。
另一種假說(shuō)是“模板學(xué)說(shuō)”:在朊病毒感染初期少量的PrPC和PrPSc分子可形成寡聚體,這一過(guò)程或許有其他“分子伴侶”(X因子等)的參與。其中的PrPSc成分可能起著模板或催化劑的作用,使得PrPC分子或者是已經(jīng)發(fā)生部分轉(zhuǎn)化的PrP*中間分子發(fā)生徹底的構(gòu)象轉(zhuǎn)化。在遺傳性TSE中,突變的PrP分子可能更容易形成所謂的“PrPSc核”或“PrP*分子”。
第二節(jié) 流行過(guò)程
一、傳染源
自1730年首次報(bào)道羊瘙癢病(Scrapie)以來(lái),目前已經(jīng)在人類以及20余種動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)有自然發(fā)生或感染的TSE。主要的人類及動(dòng)物TSE的名稱及首次發(fā)現(xiàn)時(shí)間見表9-1。
表9-1 人類及動(dòng)物TSE首次發(fā)現(xiàn)時(shí)間

續(xù)表

克雅病(Creutzfeldt-Jakob disease,CJD)
1920年,德國(guó)神經(jīng)學(xué)家Creutzfeldt首次報(bào)道了一例有六年漸進(jìn)性大腦功能障礙病史的22歲婦女。一年以后,另一位德國(guó)神經(jīng)學(xué)家Jakob報(bào)道了另一個(gè)病例,并在1922年首次使用了“Creutzfeldt-Jakob disease”—“克雅病”。目前CJD依據(jù)其發(fā)病機(jī)制的不同分為以下幾種類型:
1.散發(fā)型CJD
大多數(shù)CJD病例呈散發(fā)型,無(wú)地理上的聚集性,在病人之間無(wú)明顯傳播現(xiàn)象。年發(fā)病率為1/100萬(wàn)~2/100萬(wàn),男女病人的比例與整個(gè)人口的性別比例一致,與社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況無(wú)關(guān)。此類疾病的平均發(fā)病年齡為65歲(14~92歲)。一項(xiàng)包括178例CJD病人和333例對(duì)照病人的分析,以及隨后歐盟對(duì)405對(duì)病人-對(duì)照的分析沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的證據(jù)表明飲食(包括食動(dòng)物腦)、原先的手術(shù)、輸血、職業(yè)以及動(dòng)物接觸有明顯的致病危險(xiǎn)。但一些學(xué)者認(rèn)為,即使這些相對(duì)樣本量較大的分析也缺乏統(tǒng)計(jì)學(xué)的力度,從而有效地發(fā)現(xiàn)那些細(xì)微的相關(guān)危險(xiǎn)因素,目前尚不能完全排除散發(fā)型CJD來(lái)自環(huán)境因素的可能性。
2.家族遺傳型CJD
人類PrP基因編碼253個(gè)氨基酸,它包括4個(gè)重復(fù)的連續(xù)八肽及其前面的相似序列的九肽。到目前為止,與家族遺傳型TSE相關(guān)的至少有14個(gè)點(diǎn)突變和8個(gè)不同長(zhǎng)度的八肽重復(fù)插入。家族遺傳型TSE為顯性特征遺傳,發(fā)病約占整個(gè)CJD病例的5%~15%,比散發(fā)型疾病具有更多的臨床病理變化。最常見的疾病相關(guān)突變是Pro102Leu和Gln200Lys。而中國(guó)漢族人群中以Asp178Asn和Thr188Lys最為多見。
3.醫(yī)源型CJD
見表9-2。1974年美國(guó)報(bào)道了一位角膜移植病人在術(shù)后18個(gè)月后出現(xiàn)CJD癥狀,而移植物提供者也是經(jīng)過(guò)兩個(gè)月的共濟(jì)失調(diào),記憶丟失和肌陣攣后死亡。病理解剖發(fā)現(xiàn)受體和供體都有典型的CJD神經(jīng)病理特征。1977年報(bào)道了兩位由于患頑固性癲癇的年輕病人進(jìn)行了皮質(zhì)腦電描記法而患CJD。所用的電極曾在一位70歲婦女的腦中滯留了2天,而這個(gè)婦女患有4個(gè)月的情緒紊亂,共濟(jì)失調(diào),精神惡化和不隨意運(yùn)動(dòng)。3個(gè)月后,她死于經(jīng)組織學(xué)證實(shí)的CJD。將此電極插入猩猩的額葉,18個(gè)月后該猩猩發(fā)展為經(jīng)組織學(xué)證實(shí)的CJD腦病。
表9-2 人源性物質(zhì)導(dǎo)致的醫(yī)源型CJD

a美國(guó)約8000例接受激素治療者中出現(xiàn)16例CJD
1987年報(bào)道了首例與使用尸體來(lái)源的腦硬膜同種移植神經(jīng)手術(shù)相關(guān)的CJD。隨后確定了68例相似病例,病例來(lái)自加拿大、美國(guó)、英國(guó)、意大利、西班牙、德國(guó)、澳大利亞、新西蘭、日本和阿根廷。涉及的移植物大多數(shù)為1982—1986年德國(guó)加工的“Lyodura”商標(biāo)產(chǎn)品。
1985年報(bào)道了首例因使用尸體來(lái)源的人生長(zhǎng)激素(hGH)患CJD的病人,隨后又相繼發(fā)現(xiàn)了97例病人,主要出現(xiàn)于法國(guó)、英國(guó)和美國(guó)。巴西和新西蘭也出現(xiàn)有由于使用美國(guó)生產(chǎn)的hGH的病例,澳大利亞也報(bào)道了由于使用本地生產(chǎn)hGH的患者,此外還報(bào)道了4例接受尸體來(lái)源的垂體促性腺激素進(jìn)行治療的婦女患CJD的病案。
4.庫(kù)魯病(Kuru)
是一種發(fā)生于生活在巴布亞新幾內(nèi)亞山區(qū)相近村落的高地新幾內(nèi)亞人的TSE。這種疾病在1955年首次報(bào)道,但實(shí)際病例的發(fā)生可能更早(數(shù)十年)。“Kuru”在Fore語(yǔ)中的意思是顫抖或發(fā)抖,80%的庫(kù)魯病發(fā)生于Fore人。庫(kù)魯病在這類人群的發(fā)病率約為1%,通常婦女和兒童的發(fā)病較成年男子多見,導(dǎo)致在一些村落男/女人口比例超過(guò)3∶1,同時(shí)也使人們錯(cuò)誤地認(rèn)為某些性連鎖因素在疾病發(fā)生上起重要作用。起初庫(kù)魯病的病因不明,但隨后深入的研究證實(shí)疾病的發(fā)生起源于當(dāng)?shù)氐氖橙藘x式。這種食人儀式是為了紀(jì)念死去的男性親戚,高度感染的腦組織造成了包括結(jié)膜、鼻、皮膚、黏膜和胃腸道等器官組織的污染。由于文化的原因,男人們通常在這種紀(jì)念儀式中不接觸感染性組織,這可解釋庫(kù)魯病在男性人群中發(fā)病率低。隨著50年代末食人風(fēng)俗的終止,庫(kù)魯病的發(fā)生逐漸消失,隨后的老年組人群極少出現(xiàn)庫(kù)魯病。庫(kù)魯病的潛伏期可從≤4. 5年到>35年。在食人風(fēng)俗取消后出生的孩子,盡管母親患有庫(kù)魯病,卻無(wú)一發(fā)病。這提示母嬰的垂直傳播極為罕見。
5.吉斯特曼-斯特勞斯綜合征(Gerstmann-Str?ussler-Scheinker syndrome,GSS)
GSS綜合征是一種常染色體顯性疾患,它表現(xiàn)為漸進(jìn)性小腦共濟(jì)失調(diào),特征性地導(dǎo)致神經(jīng)病理上可見的淀粉樣斑塊。然而此類疾病的表型在一個(gè)單一GSS家族中也有很大的差異,某些受害個(gè)體表現(xiàn)為與典型的散發(fā)型CJD難以區(qū)分的快速漸進(jìn)肌陣攣性的癡呆。GSS綜合征也可簡(jiǎn)單地用于指遺傳疾病的類型,它具有特征性的病理表型,在小腦出現(xiàn)很多多中心PrP陽(yáng)性淀粉樣斑塊。
6.致死性家族型失眠癥(Fatal Familial Insomnia,F(xiàn)FI)
FFI是1986年從一個(gè)意大利家族首次報(bào)道的。典型的臨床特征為嚴(yán)重的失眠和自主性衰竭,病理上表現(xiàn)為顯著的丘腦神經(jīng)膠質(zhì)增生,很少或幾乎沒(méi)有海綿樣變化。平均發(fā)病年齡為49歲(25~61歲),疾病病程為13個(gè)月(7~33個(gè)月)。睡眠紊亂是大多數(shù)病例早期出現(xiàn)的征象。內(nèi)分泌異常表現(xiàn)為兒茶酚胺和皮質(zhì)醇升高,正常晝夜節(jié)律的消失。隨著疾病的發(fā)展,出現(xiàn)更為典型的CJD特征,包括共濟(jì)失調(diào)和肌陣攣。
7.變異型CJD(new variant CJD)
1996年在英國(guó)和法國(guó)出現(xiàn)了20多例獨(dú)特的累及年輕人的新變異型CJD(vCJD)。以往不被人們認(rèn)識(shí)的vCJD具有特殊的臨床和病理特征,所累及的年輕人除了有可能接觸潛在污染的BSE因子外沒(méi)有任何共同的危險(xiǎn)因素,它的出現(xiàn)強(qiáng)烈提示vCJD是由BSE因子引起的。進(jìn)一步的研究顯示vCJD與自然發(fā)生或?qū)嶒?yàn)感染的BSE所出現(xiàn)的異常聚集蛋白具有相同的糖基化類型,接種小鼠后出現(xiàn)相同的神經(jīng)病理?yè)p傷,這為“BSE因子引起vCJD”理論提供更加有力地依據(jù)。變異型CJD的特異性傳播工具或途徑尚不清楚,但污染有牛神經(jīng)組織的牛肉或牛肉制品的可能性最大。目前仍無(wú)法確切預(yù)計(jì)在英國(guó)究竟會(huì)出現(xiàn)多少vCJD病人(截至2014年6月,全球共有229例vCJD病人報(bào)道,其中英國(guó)177例)。
二、傳播途徑
許多學(xué)者曾利用自然或?qū)嶒?yàn)感染羊瘙癢病研究海綿狀腦病的發(fā)病過(guò)程。致病因子似乎可穿過(guò)表皮而進(jìn)入機(jī)體,而綿羊腸管可能是進(jìn)入機(jī)體的部位。致病因子似乎先在穿入局部的淋巴結(jié)中復(fù)制,以后在脾臟和其他淋巴器官中復(fù)制。對(duì)免疫缺陷小鼠和淋巴細(xì)胞重建的PrP缺陷轉(zhuǎn)基因小鼠的研究顯示,淋巴細(xì)胞尤其是B淋巴細(xì)胞對(duì)致病因子從外周循環(huán)到CNS的轉(zhuǎn)移十分重要。致病因子也可沿著外周神經(jīng)直接進(jìn)入脊髓部位,而不涉及淋巴組織。皮下接種方式最接近自然感染過(guò)程,在這些實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中TSE因子總是在后期才在CHS中出現(xiàn)。在經(jīng)口感染BSE因子的實(shí)驗(yàn)牛中,致病因子出現(xiàn)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)、三叉神經(jīng)和脊神經(jīng)根、眼睛和遠(yuǎn)端回腸,在骨髓僅有短暫出現(xiàn)。在CJD病人中TSE因子在其他非神經(jīng)組織中也曾發(fā)現(xiàn),但對(duì)在人類TSE漫長(zhǎng)的潛伏期過(guò)程中致病因子的分布和含量情況仍了解甚少。
目前,已有三例因輸血而感染vCJD的病例報(bào)道,獻(xiàn)血人群中的潛在感染者成為了最為主要的危險(xiǎn)因素,因此,許多國(guó)家都禁止曾有過(guò)輸血史的獻(xiàn)血者獻(xiàn)血,但是這種預(yù)防方法并不是100%有效。由于目前常規(guī)檢測(cè)方法不能從血液中檢測(cè)出vCJD的感染因子,所以,盡快建立高特異性、高敏感性和穩(wěn)定性的檢測(cè)和過(guò)濾方法才是主要的預(yù)防方向。另外,變異型CJD病人淋巴組織中PrP-res的出現(xiàn)明顯多于散發(fā)型CJD病人。
庫(kù)魯病和CJD不存在母嬰傳播,患有TME的貂也不能將致病因子傳播給其幼仔。實(shí)驗(yàn)感染的嚙齒類動(dòng)物也不具羊瘙癢因子宮內(nèi)傳播的現(xiàn)象,但綿羊似乎存在有宮內(nèi)傳播以及分娩時(shí)接觸傳播。牛的垂直傳播似乎不是維持英國(guó)BSE流行的主要因素,但可疑性不能排除。
人類vCJD的傳播途徑大多認(rèn)為是受BSE感染因子污染的食物通過(guò)消化道感染的。感染因子先進(jìn)入腸道局部淋巴組織并在其中增殖,再出現(xiàn)于脾臟、扁桃腺,最后定位于中樞神經(jīng)系統(tǒng)。
三、人群易感性
(一)宿主PrP基因
家族遺傳型CJD的家系分析顯示為常染色體顯性遺傳病,疾病無(wú)隔代遺傳現(xiàn)象,累及約50%的病人子女,發(fā)病無(wú)性別差異。GSS也是常染色體顯性遺傳。家族遺傳型CJD和GSS的基因變化為PrP基因序列上的一些突變,目前已證實(shí)10余種點(diǎn)突變以及一系列的插入突變與家族型CJD或GSS發(fā)病有關(guān)(表9-3)。
表9-3 與TSE相關(guān)的PrP基因點(diǎn)突變

a家族型CJD最為常見的基因突變
bStop,終止密碼/琥珀氨酸突變;?None,可能為正常的多態(tài)性
FFI病人PrP基因具有178位密碼子突變(178Asn),這一突變與一些家族型CJD的突變一樣。但這兩種疾病患者PrP基因在129位氨基酸位點(diǎn)具有不同的多態(tài)性(在正常人群中129位密碼子可編碼甲硫氨酸和纈氨酸),F(xiàn)FI病人為129Met/178Asn,而家族遺傳型CJD患者為129Val/178Asn。目前尚不清楚基因上一個(gè)密碼子相同的突變?nèi)绾闻c另一密碼子正常的多態(tài)性核苷酸作用,引起不同的臨床疾病發(fā)生。
應(yīng)當(dāng)指出并非所有的帶有PrP基因點(diǎn)突變的人都會(huì)出現(xiàn)疾病,甚至是在具有發(fā)病家族史的人。曾有報(bào)道在一個(gè)CJD家族史的家庭中有兩位第200位氨基酸突變的健康八旬老人。FFI家族中一些第178位氨基酸突變的成員也不伴有任何癥狀地存活超過(guò)60歲。仍不清楚這些帶有PrP基因突變的未發(fā)病成員是否是由于潛伏期太長(zhǎng)而處于隱性感染階段,還是完全無(wú)感染。但無(wú)論何種原因,在對(duì)待未發(fā)病的家庭成員時(shí)應(yīng)注意疾病的出現(xiàn)發(fā)生具有差異。
(二)人PrP基因第129位密碼子的多態(tài)性
基因多態(tài)性一般是指某等位基因在人群中長(zhǎng)期穩(wěn)定存在,且分布頻率在1%以上的形式。人PrP基因第385位核苷酸由A→G的轉(zhuǎn)換使PrP第129位氨基酸由Met(M)變?yōu)閂al(V),這一現(xiàn)象首先被認(rèn)為是GSS病人的一種突變,進(jìn)而Collinge等人對(duì)較大樣本量的人群PrP基因的分析發(fā)現(xiàn)這一突變?cè)诟呒铀魅巳褐袕V泛分布,因此認(rèn)為是一種PrP氨基酸多態(tài)性位點(diǎn)。對(duì)比分析各種人群PrP 129M與129V等位基因分布情況的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),129V等位基因分布頻率在不同種族間存在差異,在中國(guó)漢族人群與日本大和民族人群中,其基因頻率接近分別為3%和4%,在高加索人群中,分布頻率為38%左右,而在維吾爾族人群中其分布頻率為9%左右。
在Berr等對(duì)1163例59~71歲的老年群體的調(diào)查中顯示129V純合子老年人中有認(rèn)知障礙的個(gè)體比例明顯高于129位M/V雜合子人群與129M純合子人群(P<0. 003)。這些結(jié)果提示129位氨基酸多態(tài)性可能對(duì)PrP蛋白分子的空間構(gòu)象形成及其正常生物學(xué)活性具有十分重要的影響作用。
1. PrP第129位氨基酸多態(tài)性與vCJD
在目前已知的226例vCJD病人中,PrP129位氨基酸無(wú)一例外地是Met的純合子。Prusiner等假設(shè)朊病毒在種屬間的傳播部分地取決于PrP中間氨基酸殘基的相似性,其中包括第129位氨基酸,而牛的第129位氨基酸還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)非Met形式。體外實(shí)驗(yàn)亦證明牛朊病毒轉(zhuǎn)化129M純合子的人PrPC比轉(zhuǎn)化129V純合子PrPC更為有效。如果上述的假設(shè)正確,129M/V與129V/ V的人群似乎可抵抗牛朊病毒的感染。
2. PrP第129位氨基酸多態(tài)性與sCJD
Collinge等研究表明,在sCJD病人中129位氨基酸純合子比例比正常人群高(89% vs. 49%,P<0. 001),從而得出結(jié)論129為氨基酸純合子比雜合子更容易患sCJD。Windl等在對(duì)67例CJD病人的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)三種基因型對(duì)CJD的相對(duì)危險(xiǎn)度M/M∶V/V∶M/V為11∶4∶1。在臨床癥狀上129M/M表型的病人表現(xiàn)為視覺(jué)障礙,人格改變,肌肉痙攣,幻覺(jué)出現(xiàn)及腦電圖改變。神經(jīng)病理方面沒(méi)有淀粉斑形成,病程較短,平均17個(gè)月。而在帶有129V基因的病人當(dāng)中,病人開始表現(xiàn)為共濟(jì)失調(diào)和健忘。但并不總是有肌肉痙攣和腦電圖改變這樣的癥狀,但無(wú)一例外地可檢出淀粉斑,同時(shí)病程較長(zhǎng),平均為55. 6個(gè)月,臨床癥狀與神經(jīng)病理改變類似于GSS病人。
3. PrP第129位氨基酸多態(tài)性與醫(yī)源型CJD
對(duì)23例與人生長(zhǎng)激素治療有關(guān)的醫(yī)源型CJD的研究中發(fā)現(xiàn),所有病例都是129位氨基酸純合子(129M/M或129V/V),同正常對(duì)照組有明顯的差異(P<0. 001)。Collinge等發(fā)現(xiàn)在醫(yī)源型CJD病人中,129V/V表型的病人比例遠(yuǎn)比正常人群為高。這提示129位純合子病人可能更易患醫(yī)源型CJD,而129位氨基酸雜合子的人群,由于存在兩種不同構(gòu)象的PrPC分子,可能阻礙了PrPSc的形成。
4. PrP第129位氨基酸多態(tài)性與家族遺傳型CJD
Goldforb等于1992年首先報(bào)道,在人PrP基因D178N突變中由于同一染色體上第129位氨基酸不同而引起兩種不同的遺傳性朊病毒病,當(dāng)178N與129V位于同一染色體上時(shí)引起家族型CJD,而當(dāng)178N與129M位于同一條染色體時(shí)則表現(xiàn)為FFI,表明129位氨基酸的多態(tài)性決定了同一致病突變的兩種不同的表型。CJD通常表現(xiàn)為癡呆、視覺(jué)異常、精神失常;而FFI通常表現(xiàn)為失眠和家族型自主神經(jīng)異常。這一結(jié)果說(shuō)明,129位M或V連同突變的178位Asp可形成兩種不同的PrP異構(gòu)體,并引起截然不同的疾病。進(jìn)而發(fā)現(xiàn)帶有D178N突變129位氨基酸純合子表型的FFI病人表現(xiàn)為自主異常,病理改變局限于丘腦,病程小于一年;而129位氨基酸雜合子表型的病人表現(xiàn)為共濟(jì)失調(diào)和構(gòu)音障礙,病理改變擴(kuò)展至整個(gè)大腦直至皮質(zhì),而病程長(zhǎng)于一年。
5.體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)與人PrP基因第129位氨基酸多態(tài)性
1997年以來(lái),不同種屬間的PrP-sen和PrP-res體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)作為控制分子間作用的一種方法被廣泛的應(yīng)用于朊病毒的研究。在Roymond等人的研究中分別使用牛PrP-res和羊PrP-res轉(zhuǎn)化129Met和129Val的PrP蛋白,結(jié)果發(fā)現(xiàn),129M PrP-sen比129V PrP-sen更易被轉(zhuǎn)化為PrP-res,129M PrP-sen的轉(zhuǎn)化率比129V PrP-sen約高2. 5倍,而對(duì)人PrP-sen而言,牛PrP-res比羊PrP-res的轉(zhuǎn)化效率更高。
(三)種屬屏障現(xiàn)象
朊病毒的種屬屏障一般指不同毒株在不同種屬動(dòng)物中引起疾病的難易程度。實(shí)驗(yàn)顯示,一種朊病毒毒株在另一種動(dòng)物體內(nèi)初次傳代時(shí),潛伏期長(zhǎng),通常只使個(gè)別動(dòng)物發(fā)病,但使用發(fā)病動(dòng)物腦組織在同種動(dòng)物中持續(xù)傳代,所有動(dòng)物都會(huì)發(fā)病,并且潛伏期大大縮短。這種種屬屏障作用可通過(guò)使用表達(dá)外源性PrP或嵌合PrP的轉(zhuǎn)基因小鼠來(lái)消除。
1.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中的種屬屏障
野生型小鼠,常抵抗倉(cāng)鼠朊病毒株的感染,而表達(dá)倉(cāng)鼠PrPC的轉(zhuǎn)基因小鼠(Tg[SHaPrP])對(duì)倉(cāng)鼠朊病毒株敏感,而且在這種轉(zhuǎn)基因小鼠中,外源性PrP蛋白表達(dá)水平越高,接種后潛伏期越短。在這樣的小鼠腦中接種倉(cāng)鼠朊病毒毒株,發(fā)病后產(chǎn)生倉(cāng)鼠朊病毒,而接種小鼠朊病毒毒株,發(fā)病后產(chǎn)生小鼠朊病毒,這種結(jié)果提示存在PrP分子間相互作用,并與自身朊病毒復(fù)制有關(guān),而且這種相互作用在兩種分子的一級(jí)結(jié)構(gòu)一致時(shí)最易發(fā)生。倉(cāng)鼠PrP與小鼠PrP有16個(gè)氨基酸不同,在對(duì)倉(cāng)鼠、小鼠和嵌合PrP小鼠(Tg[MH2M])的研究中發(fā)現(xiàn),倉(cāng)鼠朊病毒株在經(jīng)Tg[MH2M]小鼠傳代后可感染小鼠,而小鼠朊病毒株經(jīng)Tg[MH2M]小鼠傳代可感染倉(cāng)鼠,說(shuō)明種屬屏障可被打破。
人類朊病毒很少可以在嚙齒類動(dòng)物中傳代成功。人朊病毒病在低水平表達(dá)人鼠嵌合PrP的轉(zhuǎn)基因小鼠Tg[MHu2M]中成功進(jìn)行了傳代,這一品系小鼠中鼠PrP第94位至188位氨基酸被替換為人PrP相應(yīng)序列。人類朊病毒不能傳播給高水平表達(dá)人PrPC的Tg[HuPrP]小鼠,但可傳播于不表達(dá)鼠PrP的Tg[HuPrP]PrP0/0小鼠,這一結(jié)果提示,鼠PrPC的表達(dá)可能抑制了人PrPSc的變構(gòu)。但BSE可傳播于表達(dá)人PrPC的轉(zhuǎn)基因小鼠Tg[HuPrP],說(shuō)明不同朊病毒毒株的特性在這種種屬屏障中也發(fā)揮作用。
BSE對(duì)非轉(zhuǎn)基因小鼠中并不敏感,表達(dá)牛PrP的轉(zhuǎn)基因Tg[BoPrP]小鼠,和表達(dá)嵌合鼠牛PrP的轉(zhuǎn)基因小鼠Tg[MBo2M]也相繼建立,但與Tg[HuPrP]和Tg[MHuPrP]中的研究不同,Tg[BoPrP]小鼠在腦內(nèi)接種BSE腦組織提取物后約200天至300天發(fā)病,而相反表達(dá)嵌合PrP的Tg[MBoPrP]都不發(fā)病,Tg[Bo-PrP]小鼠建立為測(cè)定BSE中朊病毒的準(zhǔn)確滴度提供了有效手段。
2.自然感染中的種屬屏障
在自然感染中,TSE也存在著明顯的種屬屏障現(xiàn)象,大量的流行病學(xué)資料顯示羊瘙癢病似乎不能傳染給人,從事畜牧業(yè)養(yǎng)殖、加工的人員、肉制品工作人員以及畜牧業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)的CJD發(fā)病率與其他職業(yè)和地區(qū)相比并無(wú)差異。對(duì)CJD病人腦組織中PrPSc的分布分析也顯示與羊瘙癢因子的分布無(wú)相同之處。此外,人CJD的發(fā)病率在羊瘙癢病發(fā)現(xiàn)的270年間無(wú)明顯改變也說(shuō)明羊瘙癢病不能傳染給人。
TSE自然感染中突破種屬屏障的現(xiàn)象也非常多見,最為典型的是瘋牛病可自然地傳染給人以及包括貓科動(dòng)物、其他反芻動(dòng)物。目前大量資料證實(shí)人類vCJD與瘋牛病的暴發(fā)密切相關(guān),主要依據(jù)如下:①瘋牛病與人vCJD在流行病學(xué)上具有高度的時(shí)空吻合性。目前已證實(shí)的vCJD絕大多數(shù)發(fā)生于英國(guó),首次報(bào)道時(shí)間在瘋牛病暴發(fā)高峰期五年以后。②BSE感染因子和vCJD感染因子(PrP-res)的電泳帶型和糖基化比例一致。③實(shí)驗(yàn)動(dòng)物上BSE和vCJD感染因子在發(fā)病潛伏期、臨床病程、PrP-res蛋白在腦組織中的分布一致。④BSE因子可通過(guò)消化道感染非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物。⑤轉(zhuǎn)基因小鼠(人PrP基因)對(duì)BSE感染因子敏感。這一種屬屏障的突破使得瘋牛病從單純的畜牧業(yè)災(zāi)害變成嚴(yán)重危害人類衛(wèi)生健康、食品化妝品、醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)、各種新興生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的世界公害。
第三節(jié) 流行特征
人類CJD首次報(bào)道于1922年。目前可分為不明原因的散發(fā)型(占85%左右)、家族遺傳型(5%~15%)、醫(yī)源型(1%左右)。1996年出現(xiàn)了與瘋牛病發(fā)病相關(guān)的變異型CJD(variant CJD,vCJD)。在發(fā)病年齡、臨床表現(xiàn)、臨床病程及病理學(xué)特征等方面與已發(fā)現(xiàn)的CJD都有所差異。人類CJD自首次報(bào)道以來(lái)其發(fā)病率一直保持穩(wěn)定,散發(fā)型和家族遺傳型CJD的年發(fā)病率約1/100萬(wàn)~2/100萬(wàn),并呈散在分布,無(wú)明顯的季節(jié)性和性別差異,職業(yè)分布廣泛。CJD具有醫(yī)源性傳播的危險(xiǎn),已經(jīng)明確CJD可通過(guò)神經(jīng)外科手術(shù)、硬腦膜移植、角膜移植、垂體提取物注射、輸血和消化道等方式傳播。
1996年在英國(guó)和法國(guó)出現(xiàn)了獨(dú)特的累及年輕人的vCJD病人。vCJD無(wú)論在發(fā)病年齡、臨床表現(xiàn)及病程等方面都明顯不同于傳統(tǒng)的CJD,而且流行病學(xué)和實(shí)驗(yàn)室研究都高度提示vCJD的出現(xiàn)和BSE高度相關(guān)。大量的資料也證實(shí)瘋牛病因子可以通過(guò)食用受瘋牛病感染因子污染的食物進(jìn)入人體,在人體局部消化道的淋巴組織中增殖,并最終定位于中樞神經(jīng)系統(tǒng)。截至2014年6日,全球vCJD病人已經(jīng)達(dá)到229例(表9-4),主要分布在英國(guó)和歐洲其他國(guó)家,在亞洲的日本、沙特阿拉伯、中國(guó)臺(tái)灣也出現(xiàn)了vCJD病人。最近的資料證明,vCJD可通過(guò)輸血造成人群之間的傳播,已經(jīng)對(duì)人類的公共衛(wèi)生健康形成了威脅。
表9-4 截止到2014年6月世界發(fā)生vCJD國(guó)家報(bào)告的病例數(shù)

?第三例美國(guó)vCJD病人出生并一直生活在沙特,直到2005年才到美國(guó)定居,根據(jù)美國(guó)對(duì)該病例的病例報(bào)告,該病人很可能是年幼在沙特生活時(shí)感染的vCJD
*這個(gè)日本的病例1980—1996年曾在英國(guó)居住超過(guò)24天
第四節(jié) 預(yù)防控制
一、疾病監(jiān)測(cè)
(一)監(jiān)測(cè)意義及目的
1.意義
由于對(duì)TSE感染因子和發(fā)病機(jī)制有限的認(rèn)識(shí),對(duì)類似的神經(jīng)退行性疾病缺少有效的治療,同時(shí)發(fā)病后的免疫耐受使得特異性預(yù)防難以實(shí)現(xiàn),因此對(duì)于瘋牛病暴發(fā)、防止對(duì)人類形成災(zāi)難性的后果以及在可預(yù)見的時(shí)期內(nèi)徹底消滅瘋牛病只有依靠有效的監(jiān)控(包括動(dòng)物TSE及人CJD的監(jiān)控)。中國(guó)疾病預(yù)防控制中心(China CDC)在中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部的領(lǐng)導(dǎo)下,自2006年起在全國(guó)10個(gè)省(市、自治區(qū))開展了人類CJD的監(jiān)測(cè)工作,2008年又?jǐn)U展到12個(gè)省(市、自治區(qū))。
2.目的
(1)監(jiān)測(cè)散發(fā)型CJD的發(fā)病病例和發(fā)病率,了解我國(guó)CJD發(fā)病的狀況。
(2)嚴(yán)密監(jiān)測(cè)在我國(guó)是否有變異型CJD(vCJD)病例出現(xiàn)。
(3)對(duì)我國(guó)CJD病人進(jìn)行必要的流行病學(xué)調(diào)查。
(4)對(duì)CJD病例進(jìn)行分型。
(5)建立我國(guó)CJD病人腦組織、腦脊液和血液標(biāo)本庫(kù)和資料庫(kù)。
(二)總體監(jiān)測(cè)情況
1.監(jiān)測(cè)點(diǎn)
我國(guó)CJD的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)從2006年開始正式運(yùn)轉(zhuǎn),覆蓋北京、上海、天津、重慶、吉林、陜西、湖北、廣東、貴州、安徽、河南、新疆等12個(gè)省(市、自治區(qū))。每一個(gè)監(jiān)測(cè)省設(shè)置1~2個(gè)哨點(diǎn)醫(yī)院,在各省級(jí)CDC的協(xié)調(diào)下完成監(jiān)測(cè)工作。
2.監(jiān)測(cè)工作方式
采取3+3+3的病例報(bào)告模式:
(1)臨床醫(yī)生在作出疑似或臨床CJD病例診斷后3個(gè)工作日內(nèi)報(bào)告監(jiān)測(cè)點(diǎn)醫(yī)院CJD監(jiān)測(cè)負(fù)責(zé)人和聯(lián)系人。
(2)監(jiān)測(cè)點(diǎn)醫(yī)院CJD監(jiān)測(cè)聯(lián)系人在3個(gè)工作日內(nèi)報(bào)告省CDC的CJD監(jiān)測(cè)負(fù)責(zé)人和聯(lián)系人。
(3)省CDC在3個(gè)工作日內(nèi)完成流行病學(xué)調(diào)查后,3個(gè)工作日內(nèi)報(bào)告國(guó)家CJD監(jiān)測(cè)負(fù)責(zé)人和聯(lián)系人。
(4)臨床醫(yī)生采集標(biāo)本后應(yīng)在1個(gè)工作日內(nèi)送省CDC,省CDC在3個(gè)工作日送往國(guó)家CDC的CJD監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室(中國(guó)疾病預(yù)防控制中心病毒病預(yù)防控制所)。
(5)國(guó)家CDC的CJD監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室接到報(bào)告后,分析收集的各種數(shù)據(jù)、進(jìn)行臨床標(biāo)本檢測(cè),一周內(nèi)向中國(guó)疾病預(yù)防控制中心疾病控制與應(yīng)急處理辦公室匯報(bào),并反饋各地CDC。
3.主要監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
(1)從2006年1月1日至2012年2月29日,CJD監(jiān)測(cè)系統(tǒng)共收到各類上報(bào)監(jiān)測(cè)病例832例,根據(jù)《克雅病診斷標(biāo)準(zhǔn)》,結(jié)合臨床表現(xiàn)、流行病學(xué)和實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果,共診斷各類CJD病例372例,未發(fā)現(xiàn)變異型克雅病(vCJD)病例,未發(fā)現(xiàn)醫(yī)源性克雅病(iCJD)病例。
(2)診斷的各類CJD病例包括sCJD確定診斷病例3例,臨床診斷病例223例,疑似診斷病例112例,遺傳型人類朊病毒病34例(包括吉斯特曼斯特勞斯綜合征病例2例,致死性家族型失眠癥病例15例及遺傳型克雅氏病病例17例)。
(3)病例報(bào)告無(wú)季節(jié)聚集性,長(zhǎng)久居住地呈散在分布,職業(yè)分布廣泛。臨床診斷病例平均年齡為60歲,男女比例為0. 96∶1;疑似診斷病例平均年齡為57歲,男女比例為1. 27∶1。
(4)快速進(jìn)行性癡呆為最常見的首發(fā)癥狀,占全部診斷病例的50%。在臨床和疑似診斷病例中,出現(xiàn)肌陣攣癥狀的分別為74. 2%和56. 3%、出現(xiàn)視覺(jué)或小腦障礙的分別為57. 1%和58. 3%、出現(xiàn)錐體/錐體外系功能異常的分別為77. 9%和79. 2%、出現(xiàn)無(wú)動(dòng)性緘默癥狀的分別為38. 0%和30. 0%。臨床診斷病例比疑似診斷病例出現(xiàn)更多的典型臨床表現(xiàn)。
(5)腦脊液中14-3-3蛋白檢測(cè)陽(yáng)性以及出現(xiàn)典型的EEG是sCJD臨床診斷的重要指標(biāo)。在診斷為臨床診斷sCJD的病例中14-3-3蛋白陽(yáng)性和出現(xiàn)典型EEG的比例分別為69. 3%和63. 5%。
二、預(yù)防控制原則
由于對(duì)TSE感染因子和發(fā)病機(jī)制有限的認(rèn)識(shí),對(duì)類似的神經(jīng)退行性疾病缺少有效的治療,同時(shí)發(fā)病后的免疫耐受使得特異性預(yù)防難以實(shí)現(xiàn),因此對(duì)于瘋牛病暴發(fā)、防止對(duì)人類形成災(zāi)難性的后果以及在可預(yù)見的時(shí)期內(nèi)徹底消滅瘋牛病只有依靠有效的監(jiān)控(包括動(dòng)物TSE及人CJD的監(jiān)控)。而有效的TSE監(jiān)控在很大程度上又依賴更為有效的檢測(cè)手段的建立。
三、常規(guī)處理原則
(一)病人日常處理
可按照克雅病病人護(hù)理原則進(jìn)行護(hù)理:
1.無(wú)須特殊病區(qū),無(wú)須負(fù)壓病房,但最好使用單間(治療護(hù)理方便)。
2.病人的分泌物及大小便不用特殊消毒處理。
3.病人住院或出院后病房無(wú)須進(jìn)行特殊消毒處理,但滴灑或污染有病人血液或其他組織樣品可用20 000μg/g的NaClO或2mol/L NaOH表面覆蓋浸泡1~2小時(shí)滅活。
(二)醫(yī)務(wù)人員防護(hù)
1.盡量避免直接接觸CJD病人血液。
2.避免在護(hù)理、檢查和治療時(shí)的直接貫通傷。
3.一旦出現(xiàn)意外應(yīng)立即用大量清水沖洗。
4.日常接觸病人機(jī)體最好戴手套,但無(wú)須呼吸道防護(hù)。
(三)密切接觸者處理
無(wú)須進(jìn)行任何隔離或臨床觀察。
(四)器械及病人用品處理原則
1.盡量使用一次性器械和用品,接觸體表器械無(wú)須特殊消毒,接觸組織且需重復(fù)使用的器械必須特殊消毒。
2.重復(fù)使用的非一次性金屬器械可經(jīng)134~136℃高壓蒸汽滅活1~2小時(shí),一次性銳器可在2mol/L NaOH浸泡1小時(shí)后,放入適當(dāng)?shù)娜萜鞣贌?/p>
3.病人盡量使用一次性用品,病人死亡后焚燒處理;衣服被褥等如污染有血液應(yīng)焚燒處理。
第五節(jié) 實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)、診斷方法及生物安全
一、實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)和診斷方法
在排除其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病的前提下,TSE通常通過(guò)典型的臨床癥候群進(jìn)行診斷。中年病人具有進(jìn)行性的癡呆和肌陣攣(或者年輕病人具有可能的醫(yī)源性傳播史或存在vCJD的可能)就應(yīng)懷疑為CJD。疾病后期腦電圖常常顯示典型的在慢波或無(wú)規(guī)律波形的基礎(chǔ)上出現(xiàn)周期性高電壓復(fù)合波(周期性放電在vCJD病人中沒(méi)有發(fā)現(xiàn),僅顯示彌漫性的慢波)。腦脊液中14-3-3蛋白明顯增高亦提示CJD的發(fā)生。近幾年,磁共振成像(MRI)因其在發(fā)病早期即出現(xiàn)典型的影像改變也逐漸加入到CJD的診斷中。除此之外,血液系統(tǒng)檢查和臨床生化檢測(cè)則均無(wú)明顯異常。目前用于進(jìn)行CJD診斷的標(biāo)本、檢測(cè)內(nèi)容、檢測(cè)方法和檢測(cè)意義見表9-5。
表9-5 用于診斷朊病毒病的技術(shù)

(一)血液標(biāo)本
主要用于檢測(cè)PrP基因是否發(fā)生疾病相關(guān)突變,該檢測(cè)結(jié)果是遺傳型人類朊病毒病確診的主要依據(jù)之一。另外,研究表明PrP基因第129位氨基酸多態(tài)性與CJD的發(fā)生具有明顯相關(guān)性,通過(guò)基因測(cè)序也可以確定其易感性。
(二)腦脊液標(biāo)本
CJD病人CSF細(xì)胞和蛋白含量正常。CSF14-3-3蛋白陽(yáng)性是CJD臨床診斷的依據(jù)之一,但14-3-3蛋白與PrP蛋白無(wú)關(guān),CSF中14-3-3蛋白的檢出并非CJD特異,在急性病毒性腦炎和近期腦梗死病人腦脊液中也常可出現(xiàn)。在實(shí)際應(yīng)用上,14-3-3蛋白的檢測(cè)常用于區(qū)分CJD和Alzheimer綜合征。CJD病人血液中14-3-3蛋白為陰性。其他CSF蛋白,如tau、S100等的診斷意義仍在評(píng)估中。
(三)腦組織標(biāo)本
TSE的確診只能通過(guò)腦組織檢測(cè)進(jìn)行。常規(guī)HE染色切片中出現(xiàn)大腦和/或小腦皮質(zhì)和(或)皮質(zhì)下灰質(zhì)中的海綿狀變性是CJD確診指標(biāo)之一。TSE確診的另一指標(biāo)是在腦組織中檢測(cè)出PrP-res,目前納入CJD診斷標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)手段包括利用PrP蛋白特異性抗體進(jìn)行的免疫組化和Western blot技術(shù)。在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)需要首先破壞消除檢測(cè)組織中正常的PrPC成分,免疫組化時(shí)常用甲酸和高壓水解處理切片,Western blot檢測(cè)時(shí)采用蛋白酶K消化。利用電子顯微鏡在腦組織中檢測(cè)出典型的SAF也具有診斷意義,但由于視野狹窄同時(shí)需要特殊儀器,往往不作為常規(guī)技術(shù)。
易感動(dòng)物的腦組織接種可產(chǎn)生典型的海綿狀腦病,具有診斷意義,但耗時(shí)太長(zhǎng)且費(fèi)用太高。在目前常用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中,松鼠猴(squirrel monkey)對(duì)CJD的易感性最為穩(wěn)定,但在進(jìn)行接種前應(yīng)觀測(cè)至少3年從而確定實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的確為TSE陰性。大多數(shù)確診的散發(fā)型CJD病人腦組織接種到嚙齒類動(dòng)物后都不能引起疾病。
二、實(shí)驗(yàn)室生物安全
雖然已知TSE病原體是有傳染性的,但在通常的意義上,它不是接觸傳染的。暴露于CJD病人的個(gè)體、配偶、護(hù)士和醫(yī)生看來(lái)對(duì)本病并不具有增高的危險(xiǎn)。某些可能被認(rèn)為在暴露于TSE病原體方面處于“高危險(xiǎn)”的專業(yè)人員,如病理學(xué)家、神經(jīng)外科醫(yī)生、屠宰工人等,看來(lái)也不是處于患CJD的高危險(xiǎn)中。還沒(méi)有確實(shí)證明的CJD病人是經(jīng)職業(yè)性感染的。
實(shí)驗(yàn)室工作人員偶爾意外感染TSE因子的可能性十分小,但疾病發(fā)病后無(wú)一例外地死亡。由于TSE病原體對(duì)外界滅活因子的抵抗力強(qiáng),因此在處理具有潛在感染性組織時(shí)應(yīng)注意。實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明,該病原體對(duì)下列措施均有耐受性:煮沸、冷凍、乙醇、過(guò)氧化氫(雙氧水)、過(guò)錳酸鹽、碘、氧乙烯蒸氣、去垢劑、有機(jī)溶劑、甲醛、紫外線、γ射線和標(biāo)準(zhǔn)的高壓滅菌。因此所有的實(shí)驗(yàn)操作都應(yīng)在生物安全柜內(nèi)進(jìn)行,可用標(biāo)準(zhǔn)方法凈化柜子(如福爾馬林熏蒸),以滅活其他可能存在的病原體;使用專用的設(shè)備,不能和其他實(shí)驗(yàn)室共享。必須穿一次性的實(shí)驗(yàn)室防護(hù)服(罩衫和圍裙),使用后應(yīng)該高壓滅菌;必須戴手套(病理學(xué)者要在兩層橡膠手套之間戴鋼網(wǎng)手套),鋼網(wǎng)手套使用后收集起來(lái)以備消毒處理。盡可能使用一次性的塑料器皿,且這些器皿可視如干燥廢棄物一樣處理和丟棄。手術(shù)器械應(yīng)經(jīng)2mol/L NaOH或20 000μg/g的有效氯溶液浸泡1小時(shí)后,清水洗凈,134℃高壓1小時(shí)。用內(nèi)切式勻漿機(jī)處理感染性材料,必要時(shí)將刀頭用消毒劑清洗二次,然后用清水清洗二次。超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)消毒方法同上。清洗后的污水一定要倒入終濃度為2mol/L(或濃度更高NaOH)或20 000μg/g的有效氯溶液中。不耐高壓的器械使用次氯酸鈉(有效氯不能低于20 000μg/g)或2mol/L NaOH溶液浸泡1小時(shí)以上,并且需適當(dāng)再清洗以除去殘留的消毒液。在處理感染性材料接種動(dòng)物時(shí),在工作臺(tái)面上放置一個(gè)不銹鋼托盤,托盤上加一層防護(hù)物,用完后高壓。操作時(shí)若出現(xiàn)滴、灑、漏,一定要用紙巾覆蓋污染處,再用消毒劑噴灑在覆蓋物上,不得少于1小時(shí),然后再清洗表面。不同毒株使用的器械(手術(shù)器械和勻漿器等)分開使用,并做好標(biāo)記,防止交叉污染。
在進(jìn)行病人組織或體液檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)室嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)際通用的防護(hù)規(guī)定可有效降低TSE因子感染的概率。甲酸可促進(jìn)PrP-res的免疫組化染色和組織切片中淀粉樣斑塊的染色,同樣也可有效地降低TSE因子的感染性。羊瘙癢病和人類TSE各組織的感染能力見表9-6。
隨著瘋牛病的暴發(fā),對(duì)病牛各種器官組織中瘋牛病感染因子的感染性進(jìn)行了廣泛的研究。牛對(duì)瘋牛病感染因子高度敏感,研究顯示1g BSE病牛腦組織就可通過(guò)消化道感染一頭牛。實(shí)驗(yàn)中BSE可經(jīng)0. 5g感染的牛腦通過(guò)喂養(yǎng)可傳染給綿羊,但目前尚無(wú)證據(jù)證明在英國(guó)的羊中存在有BSE毒株。豬經(jīng)非腸道接種感染性牛腦勻漿后,表現(xiàn)為對(duì)BSE的敏感,但經(jīng)腸道接種后則不敏感。結(jié)合羊瘙癢病感染因子的感染度,WHO將牛組織和體液的可能感染度分為四級(jí),見表9-7。
表9-6 在患海綿狀腦病的病人或動(dòng)物器官中感染性比較頻率的分布

感染性:+++幾乎總是存在,++經(jīng)常,+不規(guī)律,±罕見,0未發(fā)現(xiàn),()少量樣本結(jié)果。
NT:未檢查
表9-7 瘋牛病動(dòng)物各組織器官的感染性

續(xù)表

總之,朊病毒通常對(duì)大多數(shù)物理和化學(xué)因子的滅活有抵抗作用,應(yīng)重點(diǎn)防范實(shí)驗(yàn)室人員吸入污染材料或刺破皮膚,強(qiáng)調(diào)盡可能使用一次性器材,生物安全柜的表面要使用保護(hù)性遮蓋物,用后處理,疑似含有朊病毒的物質(zhì)在使用和丟棄前需要特殊處理。
(陳操 董小平 編 段廣才 審)
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