大腦吞噬蛋白的手術暴露:雖小但不可避免的風險

被稱為朊病毒的傳染性病原體可以抵抗標準消毒程式,且難以診斷,給醫院帶來了嚴峻的挑戰

新罕布什爾州衛生官員上週宣佈,新英格蘭三個州的醫院可能意外地使15人暴露於朊病毒,這種傳染性蛋白質會破壞大腦並在大腦中留下空洞。 顯然,涉事醫院使用了先前在一位病人身上使用過的手術器械,官員們懷疑這位病人後來死於一種叫做散發型克雅氏病 (CJD) 的特定朊病毒感染。

儘管這一披露令人不安,但與2002年的公告相比,還是小巫見大巫,當時匹茲堡大學醫學中心長老會醫院宣佈,多達4,000名患者可能已暴露於朊病毒。 這兩起事件都表明,朊病毒病的醫院傳播仍然是一種始終存在的可能性,儘管值得慶幸的是,這種可能性非常小。

朊病毒是非同尋常的病原體,與寄生蟲、真菌、細菌和病毒不同。它們是錯誤摺疊的蛋白質,可以將健康的蛋白質轉化為病態的版本,導致細胞死亡。 朊病毒在大腦中尤其豐富,在 20 世紀 80 年代後期,英國瘋牛病爆發期間,朊病毒成為中心舞臺。 食用受感染牛的牛肉的人有感染變異型 CJD 的風險。 這場恐慌揭示了可能影響人類和動物的朊病毒疾病的範圍,包括一種自發產生的疾病。 這種自發形式的疾病稱為散發型 CJD,每年大約每百萬人中就有一人患病,且沒有明顯原因。 更重要的是,來自少數不幸者的腦組織可以感染健康的大腦——因此,人們擔心手術傳播。


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確保神經外科器械不含朊病毒非常困難,主要是因為朊病毒可以抵抗標準消毒程式。 為了給金屬器械消毒,醫院將它們放入高壓滅菌器中,並用蒸汽加熱至 121 攝氏度約 15 分鐘。 這遠遠超過了消滅細菌和病毒等病原體所需的溫度,細菌和病毒在大約一分鐘內就會在沸騰的溫度下屈服。 儘管高壓滅菌大大削弱了朊病毒,但該過程可能無法完全消滅這些有害的蛋白質。

研究人員在 1976 年首次以慘痛的教訓瞭解到這一點,當時瑞士醫生克里斯托弗·伯努利報道了令人不安的訊息,兩名年輕的癲癇患者死於 CJD,而 CJD 通常在中老年時期才會發作。 伯努利將電極放入他們的大腦中以定位癲癇發作的起源。 事實證明,同樣的電極在兩年前已被用於一位 69 歲的 CJD 患者,並已用苯、酒精和甲醛清洗過,但顯然無濟於事。

為了證實電極確實將感染從 CJD 患者傳播給年輕的癲癇患者,美國國立衛生研究院的研究人員將其中兩個電極插入了黑猩猩的大腦。 即使自從電極首次被汙染以來已經過去了多年,它們後來還是生病並死亡。 這兩個瑞士病例代表了唯一確診的手術傳播朊病毒病例,但至少還有九起其他病例被懷疑是手術傳播。

朊病毒無保證的另一個原因是:該疾病的潛伏期很長——長到足以讓感染者看起來非常健康,並且不會引起醫院工作人員的懷疑。 在外科醫生可能瞭解到 CJD 病例並將器械停止使用之前,可能會過去幾個月——並且許多患者已暴露。 目前,研究人員無法明確診斷散發型 CJD,除非透過屍檢。

即便如此,來自新罕布什爾州、馬薩諸塞州和康涅狄格州的最新潛在暴露患者不太可能感染 CJD,衛生官員在一份宣告中指出。 “這些個體的風險被認為極低,”新罕布什爾州衛生與公共服務部公共衛生主任何塞·蒙特羅說,“但在廣泛的專家討論之後,我們無法斷定沒有風險,因此我們正在採取通知患者並向他們提供儘可能多資訊的步驟。”

部分原因在於風險較低可能是由於所用器械的型別。 在 1970 年代的瑞士患者中,傳播是透過植入大腦深處數天的電極發生的,這為感染的傳播提供了時間。 相比之下,新英格蘭的暴露事件涉及侵入性較小且僅在手術過程中使用的器械。 美敦力公司發言人辛迪·雷斯曼說,這些器械配備了一個成像系統,可以在手術期間引導外科醫生,美敦力公司製造了在某些患者身上使用的器械。

此外,歷史可能會給暴露的個體帶來一些安慰:自暴露以來的 11 年中,匹茲堡患者中尚無人患上 CJD,儘管朊病毒疾病的潛伏期可能跨越數十年。

達特茅斯學院傳染病學副教授兼新罕布什爾州副州流行病學家伊麗莎白·塔爾博特說,病理學家將檢查零號病人的腦組織樣本,以確認他是否患有 CJD。“我們還有更多關於 CJD 的知識需要學習,”她說,“但值得慶幸的是,這是一種非常罕見的疾病。” 目前,尚無計劃測試手術器械的傳染性,這些器械仍處於隔離狀態,很可能會被銷燬。

Philip Yam is the managing editor of ScientificAmerican.com, responsible for the overall news content online. He began working at the magazine in 1989, first as a copyeditor and then as a features editor specializing in physics. He is the author of The Pathological Protein: Mad Cow, Chronic Wasting and Other Prion Diseases.

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