朊病毒,幾乎無法摧毀且普遍致命,在受害者眼中播種

新發現暗示了令人擔憂的傳播可能性

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


有人將各個環節聯絡起來可能只是時間問題。

朊病毒——傳染性蛋白質——已在朊病毒病受害者的眼睛中出現。

受感染的捐贈者角膜已在至少少數情況下將朊病毒病傳播給接受者。


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而且,通常情況下,後來被證實感染朊病毒的患者會出現眼部問題,他們在意識到自己被感染之前會尋求醫療護理和檢查。

如果……?

這種可能性令人恐懼。但它需要調查。

朊病毒是蛋白質,正如每個生物學學生都知道的那樣,蛋白質的存在依賴於DNA和RNA。然而,朊病毒偶然發現了一種自我複製的方式。它們患病的形狀誘導序列相似但形狀健康的蛋白質——在所有神經組織中大量存在——在與朊病毒碰撞時錯誤摺疊。現在它們也具有傳染性,成為一種無情且致命的多米諾骨牌效應的一部分。

它們引起的疾病是可怕的。瘋牛病是最著名的,但庫魯病也因其非正統的傳播方式而具有一定的臭名昭著。雖然不常見,但朊病毒病是無法治癒的,會導致痴呆症,並迅速導致死亡。在散發性克雅氏病 (sCJD) 中,這是最常見的朊病毒病,一半的患者在症狀出現後六個月內死亡。這個數字在一年內達到 95%。特別令人煩惱的是,朊病毒幾乎無法摧毀,即使使用消毒劑、高溫和壓力的強烈組合攻擊也是如此。

您可以想象,這使得朊病毒難以從受感染的組織和裝置中消除。除了角膜移植,sCJD 也已透過腦組織移植(稱為硬腦膜)、來自屍體的生長激素,以及可能最令人擔憂的神經外科器械傳播。因此,任何可能將朊病毒拋向未感染人群的方法都值得仔細審查。

進入十一月發表在mBio雜誌上的一項由美國科學家團隊進行的研究,該研究發現,即使在人類朊病毒病受害者開始出現症狀之前,他們的眼睛中也充滿了傳染性顆粒。此外,這些顆粒存在於他們的角膜表面,即眼睛的覆蓋物。11 名捐獻遺體的 sCJD 受害者的眼睛 100% 都被朊病毒播種。他們 100% 的角膜都含有“低至中等”程度的朊病毒播種。由於角膜有神經支配,朊病毒會捕食神經元中的蛋白質,因此可能會透過這些微小的神經管道到達表面。

視網膜——眼睛後部的感光層——在內叢狀層和外叢狀層中朊病毒密度最高。它們在組織染色中很容易看到。

正常視網膜(左)和患病視網膜(右)。朊病毒在內叢狀層和外叢狀層中可見棕色汙漬。圖片來源:Orrù 等人,2018 年

在 11 例病例中的一半中,視網膜中朊病毒的濃度接近大腦中的水平,而大腦是朊病毒活動的中心。

從好的方面來說,這一發現,加上評估視網膜的相對容易性,表明可以透過無創方法(如視網膜電圖)為傳統的棘手 CJD 診斷提供新的靶點。

另一方面,所有剩餘的含義都令人不安。人類眼睛中朊病毒出現於疾病過程的哪個早期階段尚不清楚,但在齧齒動物中,它們在疾病發作之前就已存在。大約 40% 的 sCJD 患者會出現嚴重的眼部相關症狀,需要諮詢眼科醫生。大約四分之一到一半的人會失明。

未確診的 CJD 患者可能會尋求檢查。作者寫道,用於檢查他們的診斷裝置隨後可能會被汙染。他們建議使用一次性器械,或為眼科裝置採用新的去汙程式,以提高對朊病毒的有效性。

與此同時,角膜移植在世界範圍內變得越來越受歡迎。作者表示,2012 年,116 個國家/地區進行了 185,576 例角膜移植,創下新高。美國人均角膜移植數量居世界首位,每年進行 64,000 例。作者進一步建議加快和完善合成角膜的開發,以減少對捐贈者角膜的需求。

但這些發現還有更令人擔憂的含義。

正如我今年早些時候在這個部落格中寫到的那樣,人們越來越不安的是,與一些最常見和致命的神經退行性疾病相關的聚集蛋白,其行為方式與朊病毒驚人地相似。 

這項研究提出的一個問題是,阿爾茨海默病和帕金森病患者的眼睛是否也充滿了澱粉樣蛋白-β、α-突觸核蛋白和 tau 蛋白,如果是這樣,那麼這些蛋白質在眼睛中的積累是否可以用於輔助診斷,這對這些疾病來說是一個出了名的棘手問題。

另一個問題是——我正在進入深度推測領域,也就是說,實際上沒有資格對此發表意見的人說過,我只是在我的腦海中將兩者結合起來——眼科裝置是否可能成為這些疾病的載體,正如外科裝置已被假設的那樣

不要跳過您的眼科檢查。但考慮到事關重大,我希望有人正在調查這些假設。是的,可能性很低。但風險非常非常高。

參考文獻

Orrù, Christina D., Katrin Soldau, Christian Cordano, Jorge Llibre-Guerra, Ari J. Green, Henry Sanchez, Bradley R. Groveman 等人。“朊病毒種子分佈在散發性克雅氏病患者的眼睛中。mBio 9, no. 6 (2018): e02095-18.

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