4-病原微生物实验活动风险评估-李建东

病原微生物实验活动风险评估中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所李建东目录一、实验室生物安全面临形势二、风险评估概述三、风险评估目的与作用四、风险评估的要素五、实验活动中常见风险六、风险评估的基本过程七、案例分析：寨卡病毒风险评估面临形势•新病原和输入性病原微生物不断增加。•新技术、新型实验室设备不断出新。•实验室数量和实验室工作人员不断增加。•实验室工作人员流动性大。•实验室风险不可消除，但妥善管控可降低风险。基本概念•风险：危害发生的可能性以及危害的严重性（CWA15739）。•Risk：Acombinationoftheprobabilityofoccurrenceofharmandtheseverityofthatharm(Source:CWA15793).•风险评估：在现有条件下，评估危险品所引发风险是否在可接受范围的过程（CWA15739）。•Riskassessment：Aprocessofevaluatingtherisk(s)arisingfromahazard(s),takingintoaccounttheadequacyofanyexistingcontrolsanddecidingwhetherornottherisk(s)isacceptable(Source:CWA15793).风险评估风险评估是开展病原微生物相关实验活动，选择合适生物安全防护水平的关键开展特定病原微生物相关实验活动前，应开展全面地风险评估，确定需要哪一级别生物安全防护和措施，以及现有条件下能够开展相应的实验活动。风险评估时应包括不同专业背景和不同职责的人参加，如单位领导、实验室主任、研究人员、高级微生物学专家，生物安全官员，生物安全委员会成员等。风险评估的目的1.合适的生物安全措施（病原微生物实验活动、安全仪器设备等）2.安保措施3.其他保卫设施将特定的风险降低到可接受或可管控水平。风险评估的关键•评估结果质量取决于掌握信息的质量，风险评估需要收集掌握精确的信息。风险感知度不应忽视。•评估者应对实验室活动、病原微生物、相关程序、仪器设备和人员要求等非常熟悉。•应集体完成，而非生物安全管理者或实验室工作人员单独完成。风险评估的作用•有效分配资源，降低风险•明确培训寻求和监管重点•推动规划创新•程序调整完善•遵守法律法规•判断空间和设备需求•评价应急方案•规划预防性维护措施风险沟通•让所有风险评估过程中涉及的相关人员，包括实验室人员，理解评估的方法、结果和管理者决定。•实验室人员知情选择，完善生物风险管理策略。•建立有效的实验室事故、意外报告处置机制。•注意与管理部门和公众沟通。•要考虑降低风险所需费用（成本效益分析）和可行性。•实验室风险无法消除，主要在于是否处于可接受、可管控范畴。什么时候开展风险评估•新的病原体或其他危险物质出现•新的动物品种、模型或病原微生物接种途径•新的实验活动或操作程序•新的仪器设备•人事变动•设备老化•科技进步，理解增加。•搬迁或装修•发生实验室事故、意外，实验室感染，失窃或安保问题•发生违法违规事件•国家或地区疾病流行模式改变（地方性流行或消除某种疾病）•国家或地区面临的安全环境发生改变•新的国家或地方性法律法规出台。实验室活动风险评估结果可能性事故可能性影响事故能否发生的因素，eg：1、病原特性2、活动特征实验室活动生物安全措施结果影响严重程度或事故的因素，eg：1、病原特性2、宿主特性3、防治措施与手段生物安全风险事故发生前事故发生后生物安保风险评估结果可能性事故可能性•资产、病原特征•威胁者目的、能力•实验室环境，包括实验室活动、生物安保措施等。结果•丢失、误用的影响•经济•社会•心理•政治生物安保风险事故发生前事故发生后评估过程1、准备开展什么活动？2、那些方面可能存在问题?3、会怎样发生？产生什么样的后果？4、后果能否接受？相关人员和部门5、落实防控措施，使风险降到可接受范围。明确评估情景对象明确存在风险风险特征分析评估风险能否接受风险防范措施No评估情景对象•病原特征、致病性•传播方式•宿主范围•是否具备有效预防措施•是否具备有效治疗措施•后果的严重程度人间传染的病原微生物第一类（对个体和群体均高危）可引起人严重疾病，无特效治疗方法，易于传播，可人-人、人-动物或动物-人传播，可通过直接、间接或偶然接触传播。第二类（个体高危，群体低危）可引起人严重疾病或可导致严重经济损失，但通常不能通过偶然接触发生人—人传播，或所引发疾病可通过药物治疗。第三类（个体中危，群体低危）可引发人类疾病，但通常情况下，对实验室工作人员、社区、家畜和环境不产生严重危害；具备有效的治疗和预防措施，疾病传播能力有限。第四类（对个体和群体均低危）几乎不引起健康工作人员或动物疾病。动物病原微生物分类第一类：能够引起人类或者动物非常严重疾病的微生物，以及我国尚未发现或者已经宣布消灭的微生物。第二类：能够引起人类或者动物严重疾病，比较容易直接或者间接在人与人、动物与人、动物与动物间传播的微生物。第三类：能够引起人类或者动物疾病，但一般情况下对人、动物或者环境不构成严重危害，传播风险有限，实验室感染后很少引起严重疾病，并且具备有效治疗和预防措施的微生物。第四类：在通常情况下不会引起人类或者动物疾病的微生物。明确存在风险•实验室人员（个体）面临的风险•实验室外人员（个体）面临的风险•实验室外动物感染的风险•人、动物继发感染的风险–经呼吸道感染，飞沫或飞沫核进入呼吸道。–皮下感染，经破损皮肤或注射感染。–经粘膜感染。–经胃肠道感染研究风险特征：怎么发生什么后果•病原评估。•宿主评估。•实验活动和实验室环境评估。•总风险特征。•风险能够接受。•风险防控措施。个人、单位、社会综合考虑评估风险可接受性•风险的可接受性是一个主观的价值判断，多种因素可影响风险的可接受程度：•现有消减和管控风险的资源，文化，病原微生物或疾病的地方流行性，工作对研究者及社会的价值，风险监管部门的要求，公众的感知度等等。•风险的可接受程度因人而异，不同群体之间也有不同。实验活动中可能的感染途径及情景可能的感染途径：吞入、吸入、粘膜接触（包括污染的手触摸结膜）以及破损皮肤。可能的实验活动情景：暴露于气溶胶、迸溅和溅洒、意外针刺、锐器或破裂玻璃扎伤、实验动物咬伤和抓伤、实验动物体表寄生虫附着、离心意外、感染性物质扩散到非实验区造成继发感染、用口吸移液管移液（严格禁止的行为）等等。暴露于气溶胶是实验室工作人员面临的最大生物危害，气溶胶可通过吸入、吞入、粘膜接触等途径引发风险。实验活动风险评估•产生气溶胶的潜力。•数量。•浓度。•病原微生物环境中的稳定性（固有生物衰减率）。•实验活动类型（如：体外、体内、气溶胶传播研究等）。•重组微生物的制备与使用（如：重组毒力因子或毒素编码基因、宿主范围改变、致瘤性、复制能力、返祖能力）。风险防范与管控•开展特定病原体实验室活动风险防范与管控需考虑的因素包括：实验室环境工程、操作程序管理、人员技术水平与身体条件等•防护水平应与所开展诊断、研究、临床、教学、生产等活动的要求和规模相适应。环境人病原应对生物安全防护水平BiosafetyLevel1(BSL1)除了那些适宜使用的功能性设计之外，BSL1不需特殊的设计。不需要生物安全柜。可在开放式工作台工作，实验活动生物安全主要通过基本的微生物实验室要求来实现。BiosafetyLevel2(BSL2)相关微生物主要暴露风险在于通过采食、接种和粘膜途径感染，通常不通过空气传播，但应注意避免产生气溶胶（气溶胶可沉降在台面，通过污染手进而经过采食粘膜途径感染）或溅洒。主要防护措施是生物安全柜、带盖子的离心机以及恰当的个人防护装备（personalprotectiveequipment，PPE）如手套、工作服、保护性眼罩等）。应注意避免环境污染，配备洗手池和消毒设施等（如高压锅）。BiosafetyLevel3(BSL3)可通过空气传播，感染剂量低，可引起严重甚至威胁生命的疾病。BSL3强调额外的一级和二级屏障，减少感染性微生物直接释放到紧邻实验室和环境中。另一个特征是，通过合适的呼吸道防护、HEPA滤膜外排空气和严格实验室制度等避免BSL3病原。BiosafetyLevel4(BSL4)具有潜在的通过气溶胶传播特征，低剂量可引起极为严重的疾病，甚至死亡；通常无有效治疗方法和疫苗。这一级管控相当于一个隔离单元，功能上、必要时结构上独立于其他区域。BSL4通过全封闭设施，强调最高级别的防护，通过压力衰减测试；通过正压工作服隔离研究人员或通过BSL3级生物安全柜（手套箱）隔离病原体；设施内产生的空气或其他外排物需消毒。生物安全二级实验室的基本要求•具有良好的微生物学实验室操作技术，避免感染性物质泄漏。•可能产生气溶胶的、涉及高浓度和大体积的生物有害物质的实验操作应在生物安全柜内进行，实验室技术和管理文件应明确相关操作活动。•明确标识与准入制度；标识中包含准入标准、相关责任人联系信息。•所有在实验室内工作的人员必须经过相关培训，并按照操作程序操作。学员需有经过培训的职工陪同。访问者、维护人员、清洁人员以及其他紧密相关的人员也必须接受培训或对实验室内预期行为进行与之相当的监督。•有溅洒清洁、生物安全柜失效、火灾、实验动物逃逸等等的应急处置预案，可操作性强，能够随时启动。实验活动风险•所需生物安全防护水平是基于实验室规模的相关病原体研究和临床活动开展的。•如果特定的风险评估认为某一程序的风险高于常规的实验室规模研究和诊断活动，则可能需要增加生物安全防护级别。•如果进行大规模的生产，则可能需要增加生物安全防护级别。大规模：单体积超过10L？数量多？阈值需要根据特定病原微生物进行评估。寨卡病毒相关实验活动风险评估时代性、地域性/国别性–欧洲（英国除外）、美国和加拿大将寨卡病毒归为“Ⅱ类病原体”（riskgroup2pathogen，相当于我国的Ⅲ类病原微生物），在生物安全二级实验室操作（BSL2），病毒培养分离在BSL3操作；–英国将寨卡归类为Ⅲ类病原微生物（riskgroup3pathogen，相当于我国的Ⅱ类病原微生物）。–用于诊断的寨卡相关标本国际运输，按B类管理参照UN3373。寨卡病毒的前世今生寨卡病毒病全球分布AssessingtheglobalthreatfromZikavirus.Science.2016埃及伊蚊白纹伊蚊登革热生物学特性概述1.黄病毒科黄病毒属，经蚊叮咬传播，分为亚洲和非洲基因型。2.无疫苗；无特效抗病毒药物。3.高危人群：到流行区旅行的人群。致病性致病性。致病机理知之甚少，约1/5的寨卡病毒感染者出现临床症状，临床表现一般较轻，症状持续数天到1周，症状严重需要住院者少见，病死率极低。但是，Zika病毒感染后可出现Guillain-Barre综合征等神经系统症状，小头畸形等生育缺陷。生殖系统损伤？人群普遍易感，隐性感染患者所占感染者的比例约为80%。传播途径通过伊蚊叮咬传播，与登革热及基孔肯雅热相同,主要为埃及伊蚊和白纹伊蚊。母婴传播。–围产期孕妇感染，可在生产过程中将病毒传给新生儿，但少见。–怀孕期间可由母亲传给胎儿，即宫内传播。–尚未发现经母乳喂养传播（流行区仍可哺乳）。经性传播。输血传播。实验室感染986767585649403923020406080100皮疹发热头痛关节痛瘙痒肌痛眼球后痛结膜炎关节水肿百分比%38℃（37.5～38.5）临床表现•潜伏期：3-12天。•感染者约20%发病，发病者症状温和，一般持续1-2周•重症病例和死亡病例罕见–死亡病例一般出现在有基础性疾病或免疫功能不全者–2015年以来全球共报告12例死亡病例Cerbino-NetoJ,etal.EID.2016巴西57例寨卡病毒病临床表现•部分病例在Zika病毒感染后出现格林-巴利综合征（Guillain—Barré综合征）神经系统症状。•Zika病毒感染与小头畸形等生育缺陷有关。神经系统损失？生殖系统损伤？临床表现病毒分离核酸检测IgM抗体检测中和抗体检测120714