实验事故导致一人感染“疯牛病”病原体死亡，法国五机构叫停相关研究

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近年，法国先后有两名研究者感染朊病毒，其中一人已经死亡，年仅 33 岁。死者家属的律师指控事发实验室未遵守管理规范，让不熟悉安全操作和事故处理方法的人员接触这样的危险物质，才酿成悲剧。为规范实验安全管理，近日，法国 5 所国家级科研机构宣布将暂停朊病毒研究 3 个月。

朊蛋白（红色）能表现出传染性，引发神经退行性疾病。图中的 4 个小鼠神经细胞展示了传染性朊蛋白如何沿着神经突扩散。图片来源：NIAID， CC BY 2.0

　　来源 Science News、NEJM 等

　　编译 戚译引

　　2010 年 5 月 31 日，在法国国家农业、食品与环境研究院（INARE）的一家实验室，24 岁的助理员工 Émilie Jaumain 在清洁一台低温恒温器。这时，一把尖锐的弯头镊子穿透两层乳胶手套，刺伤了她的大拇指，鲜血涌了出来。

　　这个实验室通过分析染病小鼠的冷冻大脑切片研究朊病毒，这是引发“疯牛病”的病原体。这种疾病的潜伏期相当长，直到七年后，Émilie 才出现症状：先是右侧肩膀和颈部疼痛，随后这种疼痛感蔓延至整个身体右侧。到 2019 年 1 月，Émilie 开始出现抑郁、焦虑、记忆损伤和幻视等症状，最终于 6 月去世。

　　不久后，法国另一名退休研究者确诊感染朊病毒。在这个全世界仅有约 1000 人研究的细分领域，这样的悲剧造成了巨大的冲击。当地时间 7 月 27 日，包括 INARE 在内的法国 5 所国家级科研机构宣布暂停朊病毒研究 3 个月，涉及 9 所相关实验室。

　　“如坠地狱”

　　朊病毒（prion）曾在 90 年代的英国引发疯牛病大流行，超过 400 万头牛被宰杀处理。患病的牛精神错乱、运动失调，最终死亡。解剖发现患病的牛的神经组织出现海绵状空泡，所以疯牛病的正式名称为牛海绵状脑病（BSE）。

　　朊病毒的致病原理目前仍未被完全理解。与我们熟知的病毒不同，朊病毒不含有足以被检测出的、能够编码蛋白的核酸，它的主要成分是蛋白质，能够导致细胞中的朊蛋白错误折叠，而这类蛋白最为丰富的部分就是大脑。在疯牛病大流行时期，英国有 177 人因为吃了携带朊病毒的牛肉，出现了和病牛相似的症状。

　　这是一种非常痛苦的神经退行性疾病。在 19 个月的治疗期间，Émilie 接受了脑脊液分析、磁共振成像（MRI）等多种检查，但直到去世前三个月才被诊断为疑似朊病毒感染。这起病例报告于 2020 年 7 月在《新英格兰医学杂志》（The New England Journal of Medicine，NEJM）发表。据病例报告和亲友回忆，Émilie 于 2017 年 11 月出现右侧肩膀和颈部灼烧样疼痛的症状，在接下来半年中，疼痛范围不断扩大。到 2018 年 8 月，她已经因为强烈的疼痛而无法行走。随之而来的还有多种精神疾病症状，去世前，她完全失去了语言能力和行动能力。

　　“那是坠入地狱的过程，”Émilie 的丈夫 Armel Houel 对《科学》新闻（Science News）说。

　　或有更多人受害

　　Émilie 的家人已经对 INARE 发起刑事诉讼和行政诉讼，指控其实验室中存在管理问题，以及在事故发生后没有对雇员提供心理和医疗上的支持。她的家人的律师 Julien Bensimhon 说，Émilie 当时没有接受过处理朊病毒的训练，也不了解事故应对方案，事发时没有按照一般安全规范穿戴金属防割手套和外科手套；她受伤后也没有立即将伤口浸泡在消毒剂中，而这种方法可以使朊病毒失活。

　　Armel 回忆：“Émilie 在事故发生后就很担心，对她见到的每个医生都讲述了这件事。”合同到期后，她离开了这家实验室，转换了研究方向，此后从未参与朊病毒研究。

　　人感染朊病毒引发的疾病称为克罗伊茨费尔特-雅各布病（Creutzfeldt–Jakob disease，简称 JCD、克-雅病）。这其中，由动物来源朊病毒引发的病例称为新变异型克-雅病（vCJD），Émilie 就属于这种情况。近期法国还有另一名女性研究者确诊克-雅病，目前仍不明确她所患的是和 Émilie 一样的 vCJD，还是由遗传、器官移植或其他未知原因导致的其他类型的克-雅病，后者的发病率约百万分之一。该病例为 INARE 宿主-病原体相互作用和免疫研究组（Host-Pathogen Interactions and Immunity group）的退休员工，知情者透露她目前仍然活着。但确诊 vCJD 的唯一方式，就是等待患者死亡后进行脑组织检查。

　　Émilie 患病后，由职业安全公司和政府调查员分别出具的报告都认为，该实验室中没有发现违反安全操作，其中一份报告称这里“非常重视”风险管理。但 Bensimhon 称这些报告存在偏差。

　　但来自法国政府部门的报告也揭示，Émilie 的事故并非孤例：法国约有 100 名科学家和技术员从事朊病毒研究，该领域在过去十年中发生 17 起事故，其中 5 人被受污染的针头或刀具刺伤。报告还显示 Émilie 工作的实验室在 2005 年发生了另一起相同事故，但当事人目前还没有出现症状，Bensimhon 说：“（实验室）没有采取任何措施，防止同样的事故再次发生，这真是令人震惊。”

　　前述 NEJM 论文中指出，意大利已知最近一个 vCJD 病例于 2016 年去世，生前也曾经在工作中接触感染牛海绵状脑病的脑组织，但随后的调查没有发现存在实验事故。“这些病例表明，在实验室和神经外科环境中，需要更好地防范 vCJD 和其他能感染人类的朊病毒的传播，”研究作者们写道。

　　Émilie去世后，她的家人和朋友成立了埃米莉协会（L’association EMILYS），全称“实验室防护和安全协会”（Association pour la protection et la sécurité en laboratoire），呼吁加强实验安全方面的培训教育、监督管理和对话。在亲友的努力下，INRAE 近期终于承认了 Émilie 的疾病和事故之间的关联。

　　实验安全警钟长鸣

　　朊病毒难以被常规的烹饪方法杀死，目前也没有针对它的治疗药物或疫苗。幸好，克-雅病目前仍然是一种罕见的疾病。在英国疯牛病大流行发生后，全世界禁止了使用肉骨粉作为动物饲料，随后动物性朊病毒病显著下降。

　　但是，羊、鹿、水貂等动物都可能携带朊病毒。当朊病毒在不同的野生动物物种间传播时，就可能产生新的毒株， 获得更强的传染能力。我们仍然需要监测野生动物携带朊病毒的情况，同时加强对朊病毒致病机制等方面的研究。此外，研究朊病毒还有助于理解阿尔茨海默病、帕金森病等，这些神经退行性疾病都与蛋白质折叠异常有关。

　　这正是 Émilie 曾经从事的事业。她发生事故的实验室使用来自绵羊的 BSE 朊病毒病原体感染转基因小鼠，这些小鼠过表达人类朊蛋白，其中第 129 位密码子为甲硫氨酸纯合子。这种基因型的人类对朊病毒易感性最高，而有的人群属于 129 甲硫氨酸/颉氨酸杂合子，或 129 颉氨酸纯合子，对朊病毒感染有一定的抵抗力。

      这一现象的发现要追溯到对巴布新几内亚原住民群体的研究。20 世纪初，当地存在着在葬礼上分食死者大脑的风俗，导致许多人患上“库鲁病”，如今我们知道这也是一种朊病毒疾病。为防止疾病传播，60 年代后这个风俗被禁止，但仍有极少数人携带着病毒长期无症状存活。基因测序发现，他们这一基因位点为 129 甲硫氨酸/颉氨酸杂合子。

　　关于朊病毒还存在着许多未解之谜，我们仍然需要在确保安全的前提下继续推进相关研究。法国 Pitié-Salpêtrière 医院下属机构巴黎脑研究所（Paris Brain Institute）的神经科学家 Stéphane Haïk 参与了 Émilie 的诊断治疗，也是前述 NEJM 论文的通讯作者，她说：“（Émilie 确诊后）我们联系了法国所有研究朊病毒的实验室，提醒他们检查安全措施，并警示员工遵守规则的重要性。”如今，许多实验室引进了防咬伤和切割的手套，并使用塑料剪刀和手术刀，它们较不锋利，用过即弃，从而降低了器械传播的风险。

　　在这次“停业整顿”期间，法国 5 所机构的专家团队也将起草一份朊病毒研究操作指南，在年底提交给法国政府。希望这次事件能为世界各地、各个领域的研究者和管理者敲响警钟，实验安全绝对是不容忽视的课题。