克雅氏病 概述 克雅氏病Creutzfeldt—Jakob Disease (CJD)又称人的海绵状脑病,是以迅速发展的进行性痴呆、肌痉挛、共济失调和特征性脑电图及神经病学变化为特征的一种致死性中枢神经系统病。可分为散发性、遗传性和医源性三种类型,散发性最多,医源性少见,约有10%的CJD病人具有家族性。1968年用病人脑组织感染黑猩猩成功,首次证实了本病的可传染性,80年代中后期才发现CJD是PrP基因突变所致。克雅氏病(CJD)呈全球分布,五大洲大多数国家都有本病发生。1968年以来调查表明,本病年发病率为0.5~1.0/百万,患者存活时间约6-12个月,散发型CJD发病年龄平均为65岁,遗传型的发病年龄为40-50岁。本病无有效治疗方法,死亡率为100% 1. 病原学特性 病原为Prion,我国称之朊病毒,是极细小的蛋白质,约相当于一般病毒颗粒的1%。由中枢神经系统正常的朊蛋白发生结构变异 ,形成的异构体,即为朊病毒。 朊病毒是一种全新概念的病原体 ,完全不同于细菌(含有 DNA和 RNA)、病毒(含有 DNA或 RNA)它不含 DNA、RNA,属于变异蛋白质的自我复制病原体。朊病毒的基 因主要在神经元中表达,它增殖的方式是正常的肮蛋白经被诱导变成朊病毒。 朊病毒具有很强的生命力和感染力。耐受高热,普通煮沸不能破坏 ;耐受紫外线照射;对化学药物疗法也有抗性。需经高压灭菌132℃1小时才能灭活 ,1摩尔氢氧化钠处理需经1小时才被灭活。 2. 流行病学特征 2.1 流行状况 世界许多国家都报告有克雅氏病,人群中发病率尚不清楚。英国、美国、日本 、以色列、智利 、斯洛伐克等国报告病例较多。英国以畜产品感染发病较多 ,日本以属源性感染病例较多。病例散在发生,也有接受过同一供体的组织移植者而多例发病者。 2.2 传染源 患病的人和动物可做为传染源,克雅氏病是一种人畜共患病。 2.3传播途径 传播途径与方式 尚未完全清楚已经发现,克雅氏病可通过医源性传播 、生物制剂传播 、畜产品传播而受到感染。 医源性传播是借助于角膜移植 、硬脑膜移植 、脑电图植入电极等 ,从患者及其供给的移植组织传播。还有报告称 ,脑外科手术可诱发产生朊病毒 ,我国发现的首例曾接受过 白内障手术 ,为医源性病例。患者污染的手术器械 、注射用具未进行严格消毒处理也可造成传播。 利用牛或人的垂体提取制备的生长激素,若供者患有海绵状脑病 ,可使接受者感染。 含有朊病毒的动物(如疯牛病)的脑组织、脾脏 、肝脏 、淋巴结 、骨髓、血液等都具有传染性。接触来自牛海绵状脑病侵袭国国家的活牛,或牛产品、副产品的感染病原物品也可能受到感染 。还有报告,提出假设通过 自我复制蛋白质的自发性再生 ,而出现朊病毒。 2.4 易感性 人们对朊病毒普遍易感 ,日本报道在接受过同一供体的硬脑膜移植者中,有 41例染患克雅氏病。克雅 氏病患者年龄在 16岁至 80岁 以上 ,35岁以上的例 占 95%,我 国发现的首例为 57岁的家庭妇女。已经发现,朊病毒的基因突变同所有形式的家族性疾病有关 ,类似于常染色体显性遗传,形成家族性发生的模式。 3.临床表现 克雅氏病显著的病理特征是神经元进行性退化性病变 ;胶质细胞增生 ;朊病毒对脑组织的破坏积累。 3.1 潜伏期医源性病例的潜伏期从 15个月至 2年以上 ,我国发现 的首例克雅 氏病患者曾在 9年前接受白内障手术。与中枢神经系统组织直接接触的病例,潜伏期少于10年。 3.2 症状体征 病程早期都有精神症状 ,最常见的是抑郁 ,起病缓慢 ,出现记忆力锐减 ,情绪改变 、判断障碍 、平衡与运动失调 。疾病进行期出现幻觉 、意识障碍、无欲状 ,有的表现进行性痴呆 、共济失调和不自主运动。继尔,出现肌痉挛性抽搐 、肌强直 ,并伴有多种其他神经症状 。通常无发热。日本最近报告1例硬脑膜移植感染 的克雅氏病 ,在术后 28个月出现进行性吞咽困难 、语言障碍 、步态不稳,数周内出现痴呆。我国发现的首例克雅氏病 ,先表现傻笑 、语无伦次 、撒东西 、乱扔脏物 ,继之尿便失禁 、四肢僵硬、卧床不起 。 脑脊液常规检查正常,脑电图常见典型的周期性高电压复合波。病情进展迅速 ,死亡通常发生在病后 3~12个月,平均 7个月,愈后不良。 4. 诊断 由于这种朊病毒蛋白质已整合到机体细胞膜上,与正常组织混为一体,不能被机体免疫系统所识别,机体对朊病毒不会发生免疫反应。因此 ,不能用常规血清学方法进行特异诊断。 临床诊断依据是症状 体征和周期性脑电图变化,以及组织病理学观察和动物试验,核磁共振显示大脑和小脑明显萎缩。 我国发现的首例克雅氏病 ,病人经额叶皮质活检 ,证实有海绵状变性 ,神经细胞脱落星状胶质细胞增生,电镜下见有膜状空泡变性 ;额叶组织切片进行免疫染色,均呈现触突型阳性;朊病毒基因分析证实该病例密码子 129等位基 因甲硫氨酸/缬氨酸杂合子型;活检脑组织 ,经 一70cc保存后 ,接种于昆明鼠脑内,连续观察 3年实验 鼠平均 543天发病,发病鼠脑组织有海绵状变性,还发现朊病毒蛋白沉淀。 1998年 WHO召开人类海绵状脑病专家会议 ,提出克雅氏病的诊断标准 :进行性痴呆,并具有下列4项临床特征中的 2项及典型的脑电图变化 : 肌阵发性痉挛; 视觉或小脑功能障碍; 锥体或锥体外功能障碍; 无动性抑郁; 并有典型的脑电图周期性变化。 5. 朊病毒的检测方法 PrPsc BSE的致病 因子,是机体 内普遍存在的一种不含核酸的蛋白质病毒,宿主对其无免疫反应,感染动物的血清中无抗体产生,因而,用常规的血清学方法无法检测,也不能用像鉴定病毒和细菌等常用的微生物分离培养的方法及基于核酸杂交的方法进行检测,而最初用于 BSE检测的病理学方法也只能用于发病后期及死后的检测。近几年,人们采用其它对朊病毒有敏感免疫反应的动物来制备特异性抗体,从而实现活体的PrPsc蛋白质分子的检测。目前,较为有效的BSE检测方法是基于抗原一抗体反应的免疫学方法和毛细管电泳及由此衍生的酶联标记、荧光扫描等方法。 5.1 病理学方法 病理组织解剖及动物传递传染实验多用于发病后期及死后诊断,用任何新方法做出的阳性结果均需用此方法作以最终判定。 5.1.1生物学方法 主要是通过动物传递实验来判断生物体是否感染朊病毒及测定感染滴度。接种动物后,取即将死亡时的脑组织作病理学检查,以验证朊病毒感染。该方法的 优点是 比较敏感,是研究朊病毒生物学特性的重要实验。缺点是费时、费力,滴定误差大,需消耗大量动物,且费用昂贵。 5.1.2 组织病理学方法是对 BSE感染的脑超薄切片进行电子显微镜观察,从而确诊 BSE疾病的一种方法。但这种检查一般是在疾病发展的后期进行,难以实现BSE的活体检测。 5.2 免疫学方法 虽然PrPsc对牛(羊)无免疫反应,但却可用它作为抗原来免疫其它动物获得特异性抗体,即抗 PrP抗体,进而应用免疫学方法来检测朊病毒病。抗原的获得除了从患病组织中直接提取外,还可通过基因工程等方法工合成 PrP肽抗原,这样既免除了抗原来源不足的缺陷,又提高了操作过程的安全性。抗体的产生多是用完整的 PrP蛋白免疫 PrP基因缺失小鼠,或用重组的 PrP肽段与其他蛋白融合后,加佐剂免疫小鼠,接着利用传统的杂交瘤技术或噬菌体表面展示技术筛选出特异性较高的抗体。 目前,用牛PrPc蛋白为抗原免疫 PrP基因缺陷小鼠,已成功地筛选出能与牛、人及鼠的PrPsc特异结合的单抗15B3,并已经获得了多种能与 PrPc结合的单抗,如3F4,6H4,6H3,IA2等,或用大肠杆菌表达的牛朊病毒正常成熟蛋 白(BoPrPc)免疫新西兰白兔,而获得多克隆抗体 T1等。 5.2.1免疫印迹检测以抗体 T1对经蛋白酶 K消化的脑组织提取物进行免疫反应,根据消化后的样品中是否含有抗蛋白酶 K的PrPsc存在及其分子量的大小,就可以检测机体是否被 BSE所感染。此方法除了可以鉴定标本 中特定的组分外,还可显示电泳分离图谱,应用价值较高。该技术简便、快速,而且不受组织 自溶的影响,能在组织病理学结果阴性 或含糊的情况下检出PrPsc。具有早期确诊价值,目前,已成为朊病毒研究中最常用的检测方法之一。 类似的免疫检测方法还有组织印迹和斑点印迹。组织印迹的是将冰冻的切片转移到硝酸纤维素膜上。直接进行免疫反应。斑点印迹则是取组织匀浆离心后的上清液和含 SDS 样本缓冲液的混合液,点样于硝酸纤维素膜上,用蛋白酶 K 消化后,再进行免疫检测。后两种方法不如免疫印迹法准确、可靠,但其操作相对简便,对仪器要求低,适合大量标本 的检测。 5.2.2 免疫组化检测免疫组化是利用标记的特异性抗体来显示组织切片上的PrPsc。其基本步骤是:将 甲醛 固定或石蜡包埋的组织标本经一系列预处理后,依次与特异性抗体和酶标记第二抗体反应,最后加底物显色,显微镜下观察。用该方法检测灵敏度、特异性都很高,已成为传染性海绵状脑病的标准检测法。 5.2.3 酶联免疫吸附实验(ELISA) 该技术是依据抗原 一抗体特异性反应和酶高效催化作用相结合的一种免疫标记 技术。根据研究方法不同可将检测朊病毒的 ELISA方法分为间接酶免疫测定法 、双抗体夹心法和酶标抗原竞争法。该方法与其它方法相 比具有灵敏度高、特异和重复性都很好,且无放射污染,可定量测定和 自动化等优点,非常适合大批量 BSE标本的普查筛选工作。 最近报道。Void等根据酶联夹心免疫原理,用经过特别处理的细菌表层细胞结晶来检测 BSE,该方法简便、快捷,灵敏度高,是免疫学检测的又一突破。 5.3 仪器检测法主要是对PrPsc的强有力分离,超微量蛋白的有效检出。 5.3.1 毛细管电泳检测毛细管电泳包括: ①毛细管 SDS凝胶电泳。该法主要是根据各组分通过检测器时,在214 nm波长处产生吸收峰的时间和峰形,鉴别出病原 因子一PrPscP。 该法标本用量少,不需免疫学试剂,判断直观;但需超速离心机和毛细管电泳仪。②荧光标记肽链的毛细管 电泳免疫测定法,是根据免疫竞争原理,以毛细管 电泳技术结合免疫荧 光技术,检测标本中微量的PrPsc。该法灵敏度很高,可用于检测朊病毒含量很低的脑外组织(如血液等)。 5.3.2 双色强荧光目标扫描法 该法是运用共聚焦双色荧光相关分光镜技术检测微量的朊病毒。根据异常的朊病毒蛋白在适当条件下自我复制和 自发聚集的特点,分别用绿色荧光标记重组 的 PrP(rPrP)和标有红色荧光的特异性抗体进行反应,其结果中同时显示红、绿两种荧光的颗粒。即可被仪器检测为具有侵染性的朊病毒蛋白PrPsc。该方法特异性很好、灵敏度极高,可检测到 2pmol/L的PrPsc。 检测采样早期大都是基于机体脑部组织,随着检测研究的深入及灵敏度的提高,逐渐发展了其他组织检测。英国、德国、瑞士等国成功地以血液为检测对象检测 BSE。美国、以 色列等国以尿液为检测对象检测 BSE。其次,在淋巴液及扁桃体等可检测到PrPsc,还可根据脑脊液中脑蛋白 14—3—3在感染PrPsc前后含量的变化来检测 BSE,称为脑脊液中标志蛋白的检测。 最近研究还发现,在 CJD病人的嗅觉器官上皮组织中也可检测到PrPsc (不是在呼吸黏液膜上) 。这些给疯牛病的检测带来了新的检测途径,使疯牛病的检测变得更加简单易行。 6. 治疗 由于对CJD病原还不够了解,至今尚无确实有效疗法,目前CJD病原除了Prion(朊毒体即传染性蛋白)学说外,还有Virino学说,该学说是Prion加核酸的学说。国外对CJD已试用过 多种抗病毒抗生素、激素等;但均无效。目前国外正在研究的是用一种缺prp基因,对TSE有抗力的转基因裸鼠,应用一种寡核苷酸来去除prp的产生。还有一种是基于发病机制是正常prp的立体构型改变即从a螺旋为主转成B折叠为主的致命prp,因此在致力于开发一种 打破B折叠的药物。 7. 防制要点 尽管海绵状脑病的发生机制尚未完全清楚,也无特效治疗方法,可以中西医药联合对症治疗处理。但应注意避免组织移植时使用受感染者的组织,以及避免使用被病人组织污染的脑电图电极和外科器械。 在医疗实践或实验室工作中,严格按照手术器械高压消毒的规范执行 ,克雅氏病病人活检用器械次性处理 ,皮肤破损时暂勿直接接触病人或实验材料,防止医源性传播。 禁止在反刍动物饲料中加入动物的组织。在进口货物中,一旦发现牲畜动物可疑海绵状脑病畜产品,应坚决焚毁 ,防止病畜产品传播。 参考文献 [1] 于长水 克雅氏病--人的海绵状脑病[J] 口岸卫生控制,2000,6(1):34-35 [2] 杨艳蓉 于志杰 张宏疯牛病与人类克雅氏病的研究进展[J]预防医学情报杂志,2002,18(2):123-124 [3]张见麟 克雅氏病监测的最新进展[J] 疾病监测, 2000,15(7):273-275
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