一种新发寄生虫病实验室生物安全风险评估

·信息报道·一种新发寄生虫病实验室生物安全风险评估熊彦红　官亚宜　曹建平　　【摘要】　由隐孢子虫引起的以腹泻为主的隐孢子虫病属于新发寄生虫病的一种。在对隐孢子虫开展实验室研究的过程中，实验工作者处于实验室获得性感染的危险中。该文从生物学背景资料、实验活动可能产生的危害、实验人员的相关风险分析以及其他相关因素分析共４个方面对隐孢子虫病实验室生物安全进行了初步的风险评估，以期为从事隐孢子虫有关操作的实验室人员做好相关的风险评估及生物安全防护工作提供依据。　　【关键词】　隐孢子虫病；风险评估；实验室生物安全；隐孢子虫Ｔｈｅｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｎｌａｂｏｒａｔｏｒｙｂｉｏｓａｆｅｔｙｏｆａｎｅｍｅｒｇｉｎｇｐａｒａｓｉｔｉｃｄｉｓｅａｓｅ　ＸＩＯＮＧＹａｎｈｏｎｇ，ＧＵＡＮＹａｙｉ，ＣＡＯＪｉａｎｐｉｎｇ．　ＮａｔｉｏｎａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒＰａｒａｓｉｔｉｃＤｉｓｅａｓｅｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＣｅｎｔｅｒｆｏｒＤｉｓｅａｓｅＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎ，ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰａｒａｓｉｔｅａｎｄＶｅｃｔｏｒＢｉｏｌｏｇｙ，ＭＯＨ，ＷＨＯＣｏｌｌａｂｏｒａｔｉｎｇＣｅｎｔｅｒｏｆＭａｌａｒｉａ，ＳｃｈｉｓｔｏｓｏｍｉａｓｉｓａｎｄＦｉｌａｒｉａｓｉｓ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００２５，ＣｈｉｎａＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ：ＣＡＯＪｉａｎｐｉｎｇ，Ｅｍａｉｌ：[e-mail]【Ａｂｓｔｒａｃｔ】　ＣｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｏｓｉｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｄｉａｒｒｈｅａｃａｕｓｅｄｂｙＣｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍｉｓａｎｅｍｅｒｇｉｎｇｐａｒａｓｉｔｉｃｄｉｓｅａｓｅ．Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉａｎｓａｒｅａｔｔｈｅｌａｂｏｒａｔｏｒｙａｃｑｕｉｒｅｄｉｎｆｅｃｔｉｏｎｒｉｓｋｄｕｒｉｎｇｃａｒｒｙｉｎｇｏｕｔｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｌａｂｏｒａｔｏｒｙ．Ａｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｎ４ａｓｐｅｃｔｓ，ｎａｍｅｌｙｔｈｅｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｈａｚａｒｄｓｉｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ，ｔｈｅｒｉｓｋａｎａｌｙｓｅｓｏｎｌａｂｏｒａｔｏｒｙｐｅｒｓｏｎｎｅｌａｎｄｏｔｈｅｒｒｅｌｅｖａｎｔｆａｃｔｏｒｓｗａｓｃｏｍｐｌｅｔｅｄｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ，ｓｏａｓｔｏｐｒｏｖｉｄｅａｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｒｅｌａｔｅｄｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｉｎｌａｂｏｒａｔｏｒｙｓｔａｆｆａｎｄｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｏｆｔｈｅａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｐｅｒｓｏｎａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔａｎｄｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】　Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｏｓｉｓ；Ｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ；Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙｂｉｏｓａｆｅｔｙ；ＣｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍＤＯＩ：１０．３７６０／ｃｍａ．ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３４１２２．２０１１．０２．０１４作者单位：２０００２５上海，中国疾病预防控制中心寄生虫病预防控制所，卫生部寄生虫病原与媒介生物学重点实验室，世界卫生组织疟疾、血吸虫病和丝虫病合作中心通信作者：曹建平，Ｅｍａｉｌ：[e-mail]　　新发寄生虫病是指新近确定威胁人类健康，或新近发现新的致病虫种，预测在近期或未来３０年内可造成公共卫生问题的寄生虫病。由隐孢子虫引起的以腹泻为主的隐孢子虫病属于新发寄生虫病的一种，是在城市化和人口密集化中，与水资源开发、水源及其处理、供水方式改变有关的寄生虫病。国外有不少关于隐孢子虫引起的饮用水暴发该病的报道［１２］，绝大多数地表水和处理不良的自来水都可检出卵囊。目前隐孢子虫病已被列入世界最常见的６种腹泻病之一，近年世界各地频繁暴发的隐孢子虫病已成为全球研究的热点。在对该原虫开展实验室研究的过程中，实验人员在进行采样、粪检、染色、基因检测等实验操作时都会暴露于物理、化学和生物性等危险因素中，而且无法判断标本中所带的致病肠道原虫具体的种类及数量，具有一定的实验室相关感染不确定性，这些使实验工作者处于实验室获得性感染的危险中。本文从生物学背景资料、实验活动可能产生的危害、实验人员的相关风险分析以及其他相关因素分析共４个方面对隐孢子虫病实验室生物安全进行了初步的风险评估，以期为从事隐孢子虫有关操作的实验室人员做好相关的风险评估及生物安全防护工作提供依据。１　生物学背景资料隐孢子虫（ＣｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍＴｙｚｚｅｒ，１９０７）为体积微小的在小肠黏膜刷缘上皮细胞内繁殖的球虫类寄生虫。广泛存在多种脊椎动物体内，寄生于人和大多数哺乳动物的主要为微小隐孢子虫（Ｃ．ｐａｒｖｕｍ），由微小隐孢子虫引起的疾病称隐孢子虫病，是一种以腹泻为主要临床表现的人兽共患性原虫病。隐孢子虫的生活史在单一宿主体内完成，其感染阶段的卵囊呈圆形或椭圆形，直径４～６μｍ，成熟卵囊内含４个裸露的子孢子和残留体。隐孢子虫感染性卵囊进入肠腔后随粪便排出，排出的卵囊被别的脊椎动物摄入后在小肠刷缘转化为滋养体并繁殖，约１２ｄ·５２１·国际医学寄生虫病杂志２０１１年３月第３８卷第２期　ＩｎｔＪＭｅｄＰａｒａｓｉｔＤｉｓ，Ｍａｒｃｈ２０１１，Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．２后产生卵囊。１．１　传染源感染了隐孢子虫的人和动物都是传染源，已知４０多种动物，包括哺乳类动物，如牛、羊、犬、猫等均可作为该虫的保虫宿主。隐孢子虫病患者和带虫者的粪便和呕吐物中均含有卵囊，都是重要的传染源。１．２　环境中的稳定性隐孢子虫卵囊虽然在低温或湿热环境中（５５℃１５ｍｉｎ或７３℃１ｍｉｎ）可丧失活力，但它们对化学消毒剂却有着很强的抵抗力。５％的氨水、１０％的甲醛或３％的过氧化氢通常可以杀死卵囊。尽管高效漂白剂不能在一定时间里杀死卵囊，但是含漂白成分的清洁剂对污染表面的清理还是十分有效的。污染的皮肤必须彻底冲洗，由于消毒剂不一定适用，污染的衣物必须高温处理［４］。臭氧是能够在正常剂量下有效灭活隐孢子虫的消毒剂，紫外线辐射亦能有效灭活。滤孔≤１μｍ的过滤器才能清除隐孢子虫。微滤（孔径为０．２５μｍ）和超滤（截留相对分子质量为１３０００）能完全去除水中的隐孢子虫卵囊［５］。１．３　传播途径本病为人兽共患性疾病，人与动物可以相互传播，但人际的相互接触是人体隐孢子虫病最重要的传播途径。传播可发生于直接或间接与粪便接触，食用含隐孢子虫卵囊污染的食物或水是主要传播方式。此外，同性恋者之间的肛交也可导致本虫传播，痰中有卵囊者可通过飞沫传播。人对隐孢子虫普遍易感。婴幼儿、艾滋病患者、接受免疫抑制剂治疗的患者以及免疫功能低下者更易感染。１．４　潜伏期及致病性隐孢子虫传播剂量很小，甚至一个就足以致病。临床症状的严重程度与病程长短亦取决于宿主的免疫功能状况。免疫功能正常宿主的症状一般较轻，潜伏期一般为３～８ｄ，急性起病，腹泻为主要症状，大便呈水样或糊状，一般无脓血，日排便２～２０余次。严重感染的幼儿可出现喷射性水样便，量多，常伴有痉挛性腹痛、腹胀、恶心、呕吐、食欲减退或厌食、口渴和发热。病程多为自限性，持续７～１４ｄ，但症状消失后数周，粪便中仍可带有卵囊。少数患者迁延１～２个月或转为慢性反复发作。免疫缺陷宿主的症状重，常为持续性霍乱样水泻，每日腹泻数次至数十次，量多，达数升至数十升，常伴剧烈腹痛，水、电解质紊乱和酸中毒。病程可迁延数月至１年。患者常并发肠外器官隐孢子虫病，如呼吸道和胆道感染，使得病情更为严重复杂。１．５　治疗隐孢子虫病至今尚无疗效明确的治疗药物，可试用螺旋霉素、阿奇霉素、巴龙霉素等。一般免疫功能正常患者，经对症和支持疗法，纠正水、电解质紊乱可在２周内痊愈。对免疫功能受损者，恢复其免疫功能、及时停用免疫抑制剂药物则是主要措施，否则治疗大多无效。用人工高免疫牛初乳、牛乳球蛋白、牛转移因子治疗也获得疗效。国内用大蒜素治疗，有一定效果［３，６］。２　实验活动可能产生的危害造成实验室获得性感染的原因有很多，如被注射针头或锐器刺伤、感染样本的溢出和飞溅、被感染的实验动物叮咬和抓伤等，此外还有许多不明原因的实验室相关感染。实验室的许多操作如离心、匀浆、超声、移液操作、搅拌后立即打开搅拌器盖及摔碎带有培养物的平皿等，均会产生不同程度的气溶胶，对实验人员造成不同程度的危害［７］。从事隐孢子虫实验室相关活动，包括检验、诊断、研究等的实验室工作者可能接触的危险样本包括污染粪便、水源、动物组织及尸体、污染材料、培养物、实验室废物等。隐孢子虫实验室操作所致的感染途径主要为经口感染及经眼和黏膜感染，也可能发生卵囊气溶胶感染。在样本采集、运输、病原学及血清学检测、基因重组、培养鉴定、动物实验、消毒灭菌、存储、废物处理或其他相关的工作（如实验室内务、设施设备维护、意外事件处理等）过程中，因管理、操作、方法和防护不当，或意外事件等均可能造成实验室获得性感染。已报道实验室感染隐孢子虫病的病例有１７例，实验室感染发生的主要原因是污染物溅至人的皮肤或黏膜。５名兽医学学生接触实验感染隐孢子虫的牛后，６至７ｄ后发病，腹泻持续５ｄ左右。此外，一名学生的配偶粪便样本里，也查到了卵囊。推测可能是手或身体其他部位接触后，经口获得感染。一名研究人员在从感染隐孢子虫的兔子身上移去胃管时，由于兔子咳嗽被混有卵囊的液滴喷在脸上，５ｄ后出现了肠道症状，第６天其粪检隐孢子虫呈阳性。·６２１·国际医学寄生虫病杂志２０１１年３月第３８卷第２期　ＩｎｔＪＭｅｄＰａｒａｓｉｔＤｉｓ，Ｍａｒｃｈ２０１１，Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．２一名兽医学家依靠闻气味判断一头感染牛胃管插入的位置，在１０ｄ后出现了临床症状，第１６天在其粪便中查到了卵囊。尽管通过空气传播这种微生物（平均大小４．５～５μｍ）有一定的可能性，在牛的第一胃里的卵囊形成气溶胶，还有待研究证明。２０世纪８０年代江苏某大学一研究人员在进行隐孢子虫粪便标本涂片染色实验期间，未洗手而在实验室吸烟导致感染。未采取防护措施、缺乏良好的习惯以及清醒的防护意识是他们感染的共同特征［４］。３　实验人员相关的风险分析开展实验室人员的通用知识技能培训，主要包括实验室工作的基本知识、基本技能，以保证实验室人员遵守规范的标准操作规程和树立安全意识。每一个实验室人员必须经过下列培训：国家有关传染病防治、生物安全的法律、法规、条例；卫生部实验室工作规章制度；实验室基本操作标准、规范；实验室设备的使用和维护；实验室生物安全和个人防护；实验室清洁及消毒方法等。开展实验室人员的专项知识技能培训，主要是针对隐孢子虫知识背景的培训，包括生物安全实验室工作的特殊要求；隐孢子虫虫种收集、保藏、运输、使用和销毁的要求；生物安全知识和事故应急处理技能培训。实验室所有人员上岗前需经生物安全相关知识和技能培训并考核合格，实验室需严格执行准入制度；对实验室管理者还应进行管理能力与处理紧急事故能力的测评。同时还应建立实验室人员健康档案；新工作人员进实验室前必须进行本实验室规定项目的体检；每年最少一次为本实验室职工提供相关项目体检，项目包括内科常规检查，血常规、尿常规检查，肝功能、肝、脾Ｂ超，心电图，抗体检测，血凝抑制试验。实行健康监测报告，实验室人员必须在身体状况良好的情况下，才能进入实验室工作。建立监测网，有关人员必须每天监察实验人员健康状况，一旦出现腹泻和身体状况异常及时向本单位医务室报告，进行必要的医学观察和处置。４　其他风险的分析与措施４．１　实验室可能发生的意外意外割伤和擦伤；潜在的危险材料的意外吸入；有潜在危险的气溶胶的释放；打碎或溅出传染性物质，包括培养物；含有潜在危险物的离心管发生了破裂。４．２　应对方案与措施经常检查安全隐患，防微杜渐，出现问题及时上报，迅速认真整改。必须将所有的已发生的事故／危险情况报告给实验室安全员和实验室主任。必须在事故记录本上如实地记录所有发生的事故情况，在危险发生记录本上如实地记录所有发生的危险情况。所有与感染性材料相关的事故必须当做医疗紧急事故，如果发生在非工作时间，应向实验室主任汇报，并向