朊毒體病的學(xué)習(xí)教案

朊毒體病的學(xué)習(xí)教案第1頁(yè)/共43頁(yè)

傳染性海綿狀腦病(TSE)，如牛海綿狀腦病(BSE,俗稱(chēng)瘋牛病)、人克雅?。–reutzfeldt-JakobDisease,CJD）等病因一直不明，Prusiner教授經(jīng)過(guò)近20年的研究，1982年提出其病原是一種蛋白質(zhì)傳染因子，稱(chēng)為朊毒體。這是一種不同于細(xì)菌、病毒、真菌和寄生蟲(chóng)等微生物的新的致病蛋白質(zhì)因子。由朊毒體引起的疾病稱(chēng)為朊毒體病(PrionDiseases)。

第2頁(yè)/共43頁(yè)P(yáng)rion

(proteinaceousinfectiousparticle)

非尋常病毒蛋白浸染子感染性蛋白朊病毒朊蛋白

朊毒體，朊粒第3頁(yè)/共43頁(yè)美國(guó)醫(yī)學(xué)家，1997年Nobel

生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者——StanleyB.Prusiner

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朊毒體是一種感染性的蛋白質(zhì)顆粒，不含核酸。朊毒體蛋白(Prp)的分子量為33~35kD，由253個(gè)氨基酸組成。

Prp有二種異構(gòu)體，為Prpsc和Prpc。

Prpc存在于正常組織，對(duì)蛋白酶敏感，不致病。

Prpsc的分子量為27~30kD，對(duì)蛋白酶有抗性，是可致病蛋白質(zhì)。

正常腦組織中只有Prpc，沒(méi)有Prpsc，而患病大腦中既有Prpc，又有Prpsc。

Prpc和Prpsc的本質(zhì)差別在于構(gòu)象上的差異，Prpc的α螺旋為42%，β折疊僅為3%，而Prpsc的α螺旋為30%，β折疊反而高達(dá)43%。

一、病原學(xué)第5頁(yè)/共43頁(yè)P(yáng)rion蛋白的三維結(jié)構(gòu)圖

第6頁(yè)/共43頁(yè)推斷的朊毒體結(jié)構(gòu):(a)PrPc,(b)PrPsc第7頁(yè)/共43頁(yè)第8頁(yè)/共43頁(yè)

（一）傳染源

感染朊毒體的動(dòng)物和人均可成為傳染源。

（二）傳播途徑

主要通過(guò)消化道傳播，進(jìn)食感染宿主的組織或其加工物，尤其是腦組織，可以導(dǎo)致朊毒體的傳播。

瘋牛病的發(fā)生，就是因?yàn)榻】蹬３粤撕枚倔w的病畜內(nèi)臟加工物而感染發(fā)病。

二、流行病學(xué)第9頁(yè)/共43頁(yè)

可通過(guò)醫(yī)源性方式傳播，如器官移植（角膜、脊髓、硬腦膜）、垂體來(lái)源激素（生長(zhǎng)激素、促性腺激素）的應(yīng)用、接觸污染的手術(shù)器械等。

1934年,接種羊瘙癢癥羊的腦提取物，可致羊瘙癢癥傳播；

1966年，證實(shí)CJD可傳染給黑猩猩；

1974年，角膜移植感染；

1977年，植入性電極感染；

1985年，服用生長(zhǎng)激素感染；

1987年，硬腦脊膜移植感染。

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輸血及血制品能否傳播CJD亦引起了人們的關(guān)注。

英國(guó)禁用本國(guó)的血漿來(lái)生產(chǎn)白蛋白、凝血因子、免疫球蛋白等制品；美國(guó)、加拿大、新西蘭等國(guó)限制1980年1月至1996年12月在英國(guó)居住累計(jì)達(dá)半年以上者作為獻(xiàn)血員，最近又把法國(guó)、愛(ài)爾蘭和葡萄牙累計(jì)居住達(dá)10年者也包括在內(nèi)。第11頁(yè)/共43頁(yè)

表 醫(yī)源性傳播的CJD

傳播方式 病例數(shù)感染途徑平均潛伏期（范圍）

器械操作

神外手術(shù) 4 顱內(nèi) 20個(gè)月（15~28）

植入性EEG 2 顱內(nèi) 18個(gè)月（16~20）

組織移植

角膜移植 4 視神經(jīng) 17個(gè)月（16~18）

硬腦脊膜移植 77 腦組表面織 5.5年（1.5~12）

使用組織提取物

生長(zhǎng)激素 79 血源性 12年（5~30）

促性腺激素 4 血源性 13年（12~16）第12頁(yè)/共43頁(yè)（四）流行特征1.克雅病（CJD）世界范圍的疾病，年發(fā)病率約為百萬(wàn)分之一，我國(guó)亦有報(bào)道。

1920年，Creutzfeldt描述了一例奇異的、具有中樞神經(jīng)系統(tǒng)病變的22歲女性病人，次年Jakob以“痙攣性假性硬化癥”為題，又報(bào)道了5例類(lèi)似病人。為了紀(jì)念Creutzfeldt和Jakob最早發(fā)現(xiàn)此病，后人稱(chēng)之為“克雅病”。

2.庫(kù)魯?。↘uru）在巴布亞-新幾內(nèi)亞高原偏僻部落的土著人中流行。（三）人群易感性

普遍易感。感染朊毒體后，尚未發(fā)現(xiàn)保護(hù)性免疫的產(chǎn)生。第13頁(yè)/共43頁(yè)3.瘋牛病瘋牛病目前主要流行于歐洲，特別是英國(guó),近年非歐洲國(guó)家也有報(bào)道。自1986年11月在英國(guó)發(fā)現(xiàn)首例瘋牛病以來(lái)，至2004年5月已有188,668頭牛發(fā)病。瘋牛病的傳播主要是由于病畜內(nèi)臟特別是腦和脊髓作為蛋白質(zhì)混入人工飼料中引起的。英國(guó)政府已禁止使用這種人工飼料，瘋牛病的發(fā)病率已大大下降。人類(lèi)對(duì)瘋牛病的重視，主要在于瘋牛病能否傳染給人？盡管目前缺乏直接證據(jù)，但較一致的觀點(diǎn)認(rèn)為瘋牛病可傳染給人。第14頁(yè)/共43頁(yè)BSE組織傳染性依次為：①腦組織傳染性最強(qiáng)；②脾臟、扁桃體、淋巴結(jié)次之；③骨髓、肝、胰、腎、胸腺、肺有極小的傳染性；④尚未發(fā)現(xiàn)骨骼、肌肉、血液、心臟有傳染性。第15頁(yè)/共43頁(yè)

發(fā)病機(jī)制目前尚不明確。Prpc轉(zhuǎn)化為Prpsc是朊毒體發(fā)生的基本條件，Prpsc的蓄積是發(fā)病的始動(dòng)環(huán)節(jié)。

神經(jīng)病理變化為腦組織呈海綿狀改變，故此類(lèi)疾病稱(chēng)為“傳染性海綿狀腦病”。大體形態(tài)改變主要為腦皮質(zhì)和小腦的萎縮。

三、發(fā)病機(jī)制與病理第16頁(yè)/共43頁(yè)箭頭所示為海綿狀腦病的淀粉樣斑塊第17頁(yè)/共43頁(yè)箭頭所示為海綿狀腦病的空泡形成第18頁(yè)/共43頁(yè)

臨床特點(diǎn)：

①遺傳的，或傳染的，或散發(fā)的；

②潛伏期長(zhǎng)，可達(dá)數(shù)年或十?dāng)?shù)年至數(shù)十年；

③臨床上主要表現(xiàn)為中樞神經(jīng)系統(tǒng)的異常；

④病情進(jìn)展迅速，可很快導(dǎo)致死亡。

四、臨床表現(xiàn)第19頁(yè)/共43頁(yè)

表 人和動(dòng)物的朊毒體疾病

人類(lèi) 動(dòng)物

散發(fā)性Prion病

CJD 自然性羊瘙癢癥

遺傳性Prion病

家族性CJD 自然性羊瘙癢癥

GSS

致死性家族性失眠癥

傳染性Prion病

kuru病 BSE

CJD貓海綿狀腦病

nvCJD 傳染性水貂腦病

慢性廢墟病

實(shí)驗(yàn)性羊瘙癢癥

自然性羊瘙癢癥

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CJD是最常見(jiàn)的人朊毒體疾病，常累及50歲~75歲年齡段人群，平均發(fā)病年齡為65歲左右，男、女之比為1:1.2，潛伏期15個(gè)月~10年，最長(zhǎng)可達(dá)40年。

CJD的典型臨床表現(xiàn)為進(jìn)展迅速的癡呆，肌陣攣，皮質(zhì)盲，小腦共濟(jì)失調(diào)，及椎體束和椎體外系征。

CJD的病程可以分為三個(gè)階段：前驅(qū)期、進(jìn)展期、終末期。病人最終往往死于肺炎或植物神經(jīng)功能衰竭。

CJD患者的平均存活時(shí)間6個(gè)月，約90%的患者于發(fā)病后1年內(nèi)死亡。

㈠CJD第21頁(yè)/共43頁(yè)

由于瘋牛病的流行，英國(guó)于1990年建立了監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)。1996年該機(jī)構(gòu)宣布發(fā)現(xiàn)了10例nvCJD病例，這些病人無(wú)論在年齡、病理改變、臨床癥狀、體征和腦電圖上均與過(guò)去的典型CJD病例有明顯的差異。目前認(rèn)為nvCJD的發(fā)生與食用瘋牛病牛肉有密切聯(lián)系。㈡nvCJD第22頁(yè)/共43頁(yè)

表 CJD與nvCJD的比較

CJD nvCJD

患病年齡(歲) 65(50~75) 29(16~41)

存活時(shí)間(月) 6(<12) 12(7.5~22.5)

臨床表現(xiàn) 進(jìn)展性癡呆 行為改變

特征性腦電圖波 有 無(wú)

第23頁(yè)/共43頁(yè)英國(guó)nvCJD病例情況至2004年7月6日，總病例數(shù) 147死亡的確診nvCJD病例 104死亡的臨床診斷nvCJD病例 38存活的nvCJD病例 5第24頁(yè)/共43頁(yè)表至2004年7月5日全球nvCJD人數(shù)國(guó)家 例數(shù)—————————————————英國(guó) 147法國(guó) 6愛(ài)爾蘭 1*意大利 1美國(guó) 1*加拿大 1*合計(jì)157———————————————已死亡142人*：在英國(guó)感染上nvCJD第25頁(yè)/共43頁(yè)第26頁(yè)/共43頁(yè)

一種亞急性、進(jìn)行性小腦和腦干退行性病，潛伏期4年~30年或更長(zhǎng)，通常較少累及大腦皮質(zhì)，其較早的臨床表現(xiàn)為小腦運(yùn)動(dòng)失調(diào)，一般為進(jìn)行性，伴隨有細(xì)微的軀干、肢端和頭部震顫。在病程第2~3個(gè)月，震顫粗大且程度加劇，并出現(xiàn)進(jìn)行性共濟(jì)失調(diào)和運(yùn)動(dòng)障礙。早期智力常正常，后期則出現(xiàn)癡呆，常在6~9個(gè)月內(nèi)死亡。

(三)庫(kù)魯病第27頁(yè)/共43頁(yè)

第一個(gè)被認(rèn)識(shí)的傳染性海綿狀腦病是發(fā)生在綿羊和山羊的羊瘙癢癥，已存在兩個(gè)多世紀(jì)，早在18世紀(jì)時(shí)就被人們所認(rèn)識(shí)，發(fā)生于許多國(guó)家。病羊習(xí)慣于在圍欄上摩擦身體以減輕瘙癢，同時(shí)出現(xiàn)步態(tài)不穩(wěn)。腦組織出現(xiàn)典型的朊毒體病的病理改變。目前尚無(wú)證據(jù)表明，羊瘙癢癥可傳染給人。常用的研究模型。

（四）羊瘙癢癥

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BSE的潛伏期4~5年，由于病牛表現(xiàn)為步態(tài)不穩(wěn)，體重下降，以及神經(jīng)質(zhì)，甚至狂亂，因此俗稱(chēng)“瘋牛病”。病牛的腦組織呈典型的朊毒體病的病理改變，Prpsc已在病牛的腦組織中被發(fā)現(xiàn)?；集偱２〉呐ＤX組織提取物通過(guò)顱內(nèi)接種，可傳染給小鼠、牛、綿羊和豬。新近研究發(fā)現(xiàn)腦內(nèi)接種可使瘋牛病傳染給靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物，如狨和獼猴，這表明瘋牛病的病原因子有可能傳染給人。

（五）BSE第29頁(yè)/共43頁(yè)截止到2003年7月BSE總數(shù)：187304歐洲國(guó)家國(guó)家 例數(shù) 國(guó)家 例數(shù)英國(guó) 183191 丹麥 13愛(ài)爾蘭 1238 斯洛伐克 12法國(guó) 813 波蘭 5波蘭 778 捷克共和國(guó) 5瑞士 432 斯洛文尼亞 3西班牙 288 列支敦斯登 2德國(guó) 247 盧森堡 2比利時(shí) 112 希臘 1意大利 88 芬蘭 1荷蘭 59 奧地利 1第30頁(yè)/共43頁(yè)非歐洲國(guó)家國(guó)家 例數(shù)日本 7以色列 1加拿大 2*?？颂m群島 1*阿曼 2**：從英國(guó)進(jìn)口的牛中發(fā)生BSE數(shù)（加拿大為其中1例）

第31頁(yè)/共43頁(yè)第32頁(yè)/共43頁(yè)

朊毒體病的早期診斷較為困難，至今尚無(wú)理想

的生前診斷方法，絕大部分病例經(jīng)死后病理檢查才獲診斷。

（一）組織病理學(xué)檢查

典型特征是腦組織廣泛海綿狀空泡、淀粉樣斑塊、膠質(zhì)細(xì)胞增生、神經(jīng)細(xì)胞丟失等。

五、診斷第33頁(yè)/共43頁(yè)

（二）電鏡檢查

可發(fā)現(xiàn)異常腦纖維（即瘙癢癥相關(guān)纖維，SAF）的存在，具輔助診斷價(jià)值。

（三）腦電圖

可見(jiàn)特征性的周期性尖銳復(fù)合波，具輔助診斷價(jià)值。

（四）生物學(xué)實(shí)驗(yàn)（Bioassay）

將可疑患病動(dòng)物的腦組織或其他組織勻漿對(duì)其他動(dòng)物（如小鼠）進(jìn)行腦內(nèi)接種或口服接種，觀察被接種動(dòng)物發(fā)病情況，取其腦組織作病理學(xué)檢查，以驗(yàn)證朊毒體感染。

第34頁(yè)/共43頁(yè)（五）腦脊液中標(biāo)志蛋白的檢測(cè)

腦蛋白14-3-3是一種神經(jīng)元蛋白，能維持其他蛋白構(gòu)型的穩(wěn)定性，正常腦組織中含量豐富，而正常腦脊液中不存在。當(dāng)感染朊毒體后，大量腦組織被破壞，可使腦蛋白泄漏于腦脊液中，其含量與腦組織破壞成正比，該方法的靈敏度和特異性均在92%以上。（六）影象學(xué)

對(duì)晚期病例進(jìn)行CT和MRI，可發(fā)現(xiàn)腦皮質(zhì)的萎縮。這些常規(guī)檢查可排除中風(fēng)、顱內(nèi)血腫和出血、原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性腦腫瘤等，以及某些炎癥和代謝性疾病。

第35頁(yè)/共43頁(yè)（七）檢測(cè)Prpsc

能確診朊毒體病，方法包括免疫組化、免疫印跡及蛋白錯(cuò)誤折疊的循環(huán)擴(kuò)增等。

1、免疫組化可直接顯示腦、淋巴網(wǎng)狀組織及眼結(jié)膜等處Prpsc

的存在，具有很高的臨床診斷價(jià)值。但由于朊毒體在體內(nèi)蓄積的速度非常緩慢，早期的免疫組化對(duì)Prpsc

的檢出率很低。2、免疫印跡簡(jiǎn)便、快速，不受組織自溶的影響，能在病理學(xué)結(jié)果陰性或含糊的情況下檢出Prpsc

，還能顯示其電泳圖譜，具有早期診斷價(jià)值。鑒于該方法的可靠性，自2000年1月起聯(lián)合國(guó)已將其作為診斷可疑BSE和羊瘙癢癥的法定方法。

第36頁(yè)/共43頁(yè)3、Prpsc

蛋白錯(cuò)誤折疊的循環(huán)擴(kuò)增法（PMCA）：是新近發(fā)展起來(lái)的一種檢測(cè)微量Prpc存在的方法，在概念上類(lèi)似PCR擴(kuò)增。既在體外將組織勻漿或生物體液與過(guò)量的Prpsc孵育，如有Prpsc存在，則會(huì)以之為模板，誘導(dǎo)Prpc變構(gòu)為Prpsc并形成不溶性凝聚物。凝聚物經(jīng)超聲作用后可產(chǎn)生多個(gè)小的結(jié)構(gòu)單位，這些小單位可作為繼續(xù)形成新Prpsc的模板，最終可形成大量的Prpsc。對(duì)組織和體液中用其他方法檢測(cè)不到的Prpsc，可用這種方