病原微生物实验活动危害评估-2010

病原微生物实验活动危害评估陈利玉博士教授中南大学湘雅医学院医学微生物学系实验室生物安全的核心内容是生物安全风险评估，而病原微生物危害评估是生物安全风险评估的重要组成部分。实验室生物安全风险评估包括:病原微生物危害评估动物实验风险评估实验室活动风险评估实验室仪器、设备相关的风险评估实验人员方面的风险评估实验室环境有关的风险评估实验室生物安全管理制度方面的风险评估2004年颁布的《病原微生物实验室生物安全管理条例》和国家标准《实验室生物安全通用要求》(GB19489，2008)明确规定“当实验室活动涉及传染或潜在传染性生物因子时，首先要进行生物危害评估”。病原微生物危害评估是基于病原微生物危害程度及相关背景资料，同时考虑实验活动中可能涉及的传染或潜在传染因子等其他因素，对病原微生物造成的伤害、损害或者导致疾病发生的可能性所进行的全面评估。病原微生物危害评估的概念病原微生物危害评估的目的根据在实验活动中病原微生物可能对个体或群体造成的危害大小，①制定相应的安全防范制度和操作程序，②选择相应等级的生物安全实验室及设备配置，③实验人员采取相应的防护措施和使用相符的安全防护装置，达到确保实验工作人员不被感染、实验对象和环境不被污染的目的。病原微生物危害评估的用途1.确定所需的生物安全防护水平包括实验室的空间、设施与设备等能满足生物安全的需要，确保所开展的实验活动安全进行。微生物操作规程；仪器设备使用的操作程序；微生物保藏、运输、灭活、销毁程序；潜在危害分析与意外事故处理程序；人员培训、个人防护及健康监测程序。2.制定相关操作或管理规程3.提供相关病原微生物的背景信息危害评估中有关病原微生物的背景信息，是所有工作人员必须学习的参考资料，是人员培训的重要内容之一。4.评价病原微生物实验室的生物安全状况评价病原微生物实验室生物安全状况是在对拟进行的病原微生物危害评估审核的基础上，评估所制定的操作与管理制度及实验室设施设备是否能满足生物安全要求。坚持“结合实际、科学评估”原则坚持“简明扼要，科学可行”原则坚持专业人员协作完成的原则病原微生物危害评估的原则危害程度评估应由生物安全管理领导小组指定的专业人员进行，专业人员必须对实验室情况十分了解，并且熟悉涉及的知识领域。危害评估应在生物安全实验室建设前进行，在实验室正式启用前和实验过程中根据实际情况和有关进展进行再评估。中华人民共和国传染病防治法病原微生物实验室生物安全管理条例实验室生物安全通用要求（GB19489，2008）WHO实验室生物安全手册（第三版，2004）人间传染的病原微生物名录病原微生物相关专业文献和书籍病原微生物危害评估的主要理论参考病原微生物危害评估的主要依据病原微生物危害程度分类病原微生物的相关背景资料拟进行的实验活动及其可能产生的潜在危害人员资质与健康状况等危害程度分类是病原微生物危害评估的主要依据之一；危害类别的高低是根据病原微生物对个体和群体感染后可能产生的相对危害程度来划分的；不同国家各自进行微生物危害程度分类。一、病原微生物危害程度分类（一）病原微生物危害程度分类主要依据1.微生物的致病性◙致病性越强，危害程度越大2.微生物的传播方式和宿主范围◙人群的免疫水平◙宿主群体的密度和流动◙适宜媒介的存在◙环境卫生水平3．当地所具备的有效预防措施◙主动、被动免疫◙卫生措施◙动物宿主或节肢动物媒介的控制4．当地所具备的有效治疗措施◙被动免疫◙暴露后接种疫苗◙暴露后使用药物治疗◙耐药菌株的可能性（二）国内外病原微生物危害程度分类比较《病原微生物实验室生物安全管理条例》：将病原微生物分为四类：一类、二类、三类、四类。危害程度由一类至四类递减。第一类、第二类病原微生物统称为高致病性病原微生物。《实验室生物安全通用要求》(GB19489-2004):将病原微生物分为四级：Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级。危害程度由Ⅰ级至Ⅳ级递增。划分标准和等级与WHO《生物安全手册》第三版（2004）基本一致。国内外病原微生物危害程度分类比较不同标准微生物危害等级划分与标准《病原微生物实验室生物安全管理条例》美国CDC/NIH《微生物和生物医学实验室生物安全》(第四版)WHO《生物安全手册》（第三版，2004）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。BSL-1级不会经常引发健康成年人疾病的微生物危险度Ⅰ级（无或极低的个体和群体危险）不太可能引起人或动物致病的微生物。病毒:豚鼠疱疹病毒、小鼠白血病病毒等6类细菌:名录中未列出真菌:名录中未列出《名录》中危害程度为第四类的微生物举例国内外病原微生物危害程度分类比较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。BSL-2级因皮肤伤口、吸入、黏膜暴露而发生危险的人类病原危险度Ⅱ级（个体危险中等，群体危险低）病原微生物能够对人或动物致病，但对实验室工作人员、社区、牲畜或环境不易导致严重危害。实验室暴露也许会引起严重感染，但对感染有有效的预防和治疗措施，并且疾病传播的危险有限。管理条例美国生物安全WHO安全手册病毒:肝炎病毒、流行性感冒病毒腺病毒、疱疹病毒等74类细菌:细菌、放线菌、螺旋体、衣原体、支原体等145类真菌:新生隐球菌、白假丝酵母菌等55类Prion:Scrapie1类《名录》中危害程度为第三类的微生物举例国内外病原微生物危害程度分类比较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。BSL-3级可通过气溶胶传播、能导致严重后果或生命危险的内源性和外源性病原危险度Ⅲ级（个体危险高，群体危险低）病原微生物通常能引起人或动物的严重疾病，但一般不会发生感染个体向其他个体的传播，并且对感染有有效的预防和治疗措施。管理条例美国生物安全WHO安全手册病毒:HIV、SARS冠状病毒、汉坦病毒、乙型脑炎病毒、高致病性禽流感病毒等51类细菌:炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶尔森菌、霍乱弧菌、结核分枝杆菌、立克次体属等10类真菌:粗球孢子菌、马皮疽组织胞浆菌、荚膜组织胞浆菌、巴西副球孢子菌4类Prion:BSE病原等5类《名录》中危害程度为第二类的微生物举例国内外病原微生物危害程度分类比较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。BSL-4级对生命有高度危险的病原或外源性病原，致命，通过气溶胶而导致实验室感染，或未知传播危险的病原危险度Ⅳ级（个体和群体的危险均高）病原微生物通常能引起人或动物的严重疾病，并且很容易发生个体之间的直接或间接传播，对感染一般没有有效的预防和治疗措施。管理条例美国生物安全WHO安全手册病毒:埃博拉病毒、马尔堡病毒新疆出血热病毒、天花病毒等29类细菌:无真菌:无《名录》中危害程度为第一类的微生物举例《人间传染的病原微生物名录》一、病毒（160类）：一类29类、二类51类三类74类、四类6类二、细菌（155类）：二类10类、三类145类放线菌衣原体支原体立克次体螺旋体三、真菌（59类）：二类4类、三类55类附件：朊粒（6类）：二类5类、三类1类《人间传染的病原微生物名录》不仅对病原微生物的危害程度进行了分类，而且还规定了其不同实验操作的防护水平以及运输的包装要求。病原菌名称危害程度分类实验活动所需生物安全实验室级别运输包装分类学名中文名大量活菌操作动物感染实验样本检测非感染性材料实验A/BUN编号Vibriocholerae霍乱弧菌第二类BSL-2ABSL-2BSL-2BSL-1AUN2814Acinetobacterbaumannii鲍氏不动杆菌第三类BSL-2ABSL-2BSL-2BSL-1BUN3373病原微生物危害程度分类与实验室防护水平的关系是相对应而非“等同”。在确定所从事特定工作的生物安全水平时，应根据危害评估结果来进行专业判断，而不应单纯根据该病原微生物的危害程度分类来机械地确定所需的实验室生物安全水平。《名录》列出的微生物实验操作是应采取的最低防护水平。注意：二、病原微生物危害评估的基本内容（一）一般生物学特征概述（二）致病性和感染剂量（三）感染途径及暴露潜在后果（四）微生物在环境中的稳定性（五）被操作微生物的浓度和剂量的影响（六）自然宿主和易感人群（七）实验动物研究、实验室感染或医院内感染信息（八）实验活动评估（九）重组DNA操作和可能扩大的宿主范围（十）预防和治疗措施（十一）人员安全状况评估（十二）评估结论(一)一般生物学特性概述一般生物学特性能提供某种特定病原微生物的基本背景信息，有助于对特定病原微生物产生概括性的认识。包括：起源：简要地介绍病原微生物的发现过程形态特征：描述病原体的形状、大小和结构基因组及其编码产物：描述基因组的类型、长度、编码产物种类及其功能等培养特性：描述病原体的培养条件、培养细胞或培养基类型、细胞病变特征、菌落特点等致病性和感染剂量是评估病原微生物引起感染的轻重程度的重要参考依据之一；致病性：宿主类型，病原微生物的种、型、株，入侵的部位，体内的定位，是否产生特异性毒素等；不同的病原微生物的致病能力不同，决定了他们感染机体的剂量差异。(二)致病性和感染剂量至于多少数量的病原微生物能够导致机体发病目前尚没有统一的数据；病原微生物致病性越强，导致发病的剂量就越低，同一微生物感染剂量越大，其暴露的潜在后果也越严重。致病性主要是阐述病原微生物引发疾病的过程和发病机制；感染剂量是给出引起人类或动物模型发病的剂量范围或最低阈值。评估报告中：(三)感染途径及暴露的潜在后果感染途径：自然感染途径：病原微生物在自然界中传播的途径非自然感染途径：实验室和医院感染的途径自然感染途径感染途径：呼吸道、消化道、接触、血液、虫媒等；评估报告中明确所从事病原微生物的自然感染途径种类和方式。经呼吸道传播的病原微生物在实验室容易通过气溶胶引起不同的感染性疾病。操作所致的非自然途径感染清除和处理感染性材料时可能导致手污染；微生物操作中释放的较大粒子和液滴（直径大于5μm）会迅速沉降到工作台面和操作者的手上，可以引起经消化道、皮肤和眼睛的感染；破损玻璃器皿刺伤，或注射器扎伤可以引起经血液的感染；血清样本采集时可能经喷溅和气溶胶引起呼吸道感染或眼结膜感染；进行动物实验时被动物咬伤、抓伤可导致感染。暴露的潜在后果暴露以后，后果的轻重取决于病原微生物的致病力和机体的抵抗力。对暴露的潜在后果评估，应参考教科书并收集相关资料，突出个体传染过程与结局。个体传染过程与结局隐性感染（亚临床感染）显性感染（临床传染病）是否出现个体严重的结局—致残、致死是否出现个体间的传播评估报告中要分析实验人员暴露后，可能对实验人员产生的后果，以及可能导致周围环境和人群带来的危害等。(四)在环境中的稳定性病原微生物的稳定性是指其抵抗外界环境的存活能力。这种能力直接影响病原微生物的传染性，特别是通过空气传播的病原体。稳定性评估:◙在自然界中的稳定性◙对物理因素、化学消毒剂的敏感性(五)被操作病原微生物的浓度和剂量的影响所操作的病原微生物的浓度和剂量与可能产生的危害程度密切相关；危害评估需要获得不同的实验操作、不同的样本类型所涉及的病原微生物的浓度和剂量，以此来判断危险性的大小。如果实验涉及体积较大的样本或浓度较高的病原微生物制品，则需要提高防护水平。(六)自然宿主和易感人群自然宿主是病原微生物在自然界传播中所涉及的、能够在体内存活的动物或人类。如禽类、猪、马、海豚及人均是禽流感病毒的自然宿主。评估中应确定拟操作病原微生物的自然宿主。易感人群需要指出在人群中的哪一类或几类人容易感染该病原微生物，如男性、女性或成人、儿童或孕妇等。在某些病原微生物或待检样品危害程度相关背景信息量不足时，应从动物研究、实验室感染或院内感染的病例中收集信息：◙病人医学资料；◙流行病学资料；◙样品来源地的相关信息；◙动物模型的研究资科。(七)动物研究、实验室感染或院内