可传播性海绵状脑病.ppt

可传播性海绵状脑病,Transmissiblespongiformencephalopathies,可传播性海绵状脑病（Transmissiblespongiformencephalopathies，TSE）又称朊病毒病或朊蛋白病（Priondisaese）,病原学,正常Prion蛋白（PrPC）是单基因编码的糖蛋白，其基因位于20p，存在于中枢神经细胞表面异常Prion蛋白（PrPSc，朊病毒）是一种不含任何核酸成分的传染性蛋白粒子,正常PrPC：a-螺旋42%，b-片层3%，可溶，易消化致病性PrPSc：a-螺旋30%,b-片层45-55%，不可溶，抗消化,PrP的结构,factors?,PrPSc,PrPC,BSE,Normal,BSE,Normal,PK,-+-+,不溶于常规去污剂抵抗常规灭活方法抵抗蛋白酶消化可被强碱溶液灭活,PrPSc蛋白的理化特性,异常的朊病毒蛋白（PrPSc）进入中枢神经系统，使存在于神经细胞的PrPC转变为PrPSc，发生了构象的改变，其氨基酸序列没有任何变化。由于神经细胞不能正常切割和分解异常PrP蛋白的毒性单位序列，这样神经细胞毒性片段就以不可溶性的PrP蛋白和淀粉样变形式聚积在脑组织中，进一步造成神经细胞死亡和脑组织海绵样变性。,PrPSc蛋白的致病机理,PrPSc蛋白所致疾病,在动物主要引起羊瘙痒病、疯牛病（BSE）和其他动物的海绵状脑病。羊瘙痒病（scrapie）羊瘙痒病是于1730年最早发现的一种TSE，自然感染遍布全球：英国羊群感染率5传播途径包括经胎盘、口、鼻、眼或皮肤，母羊到小羊垂直传播，成年羊中也存在着水平传播实验感染1930年进行了scrapie的第一次实验性感染，将病羊脑组织接种给一只健康母羊，母羊患病20世纪60年代的动物实验证明scrapie可传染给小鼠目前还没有scrapie可传播给人的证据,牛海绵状脑病于1986年11月第一次在英国报道。平均发病年龄5岁（从29个月到18岁），平均潜伏期60个月。最常观察到的表现是恐惧、感觉过敏和共济失调，受感染的动物也可能出现产奶量下降和身体状况下降，疾病常常恶化直至受感染的动物死亡。BSE临床过程持续的时间典型的是12个月，但可以从7天到14个月。英国在19871999年间证实的疯牛病就达到17万头以上，而迄今为止有包括亚洲国家日本在内的24国家已经发现了疯牛病。,疯牛病爆发,含有被瘙痒病病原因子污染的反刍动物蛋白的肉骨粉造成在世界各国的更大范围的传播则是由于肉骨粉（MBM）的大范围出口,疯牛病（牛间）传播途径,感染母牛可垂直感染牛犊高度危险物质包括：12个月龄以上的牛头（包括脑组织和眼）12个月龄以上的牛脊髓任何年龄的牛的胸腺、扁桃体、脾脏、肠食入途径可能会引起人发病?,捕获及野生反刍动物疯牛病暴发期间在捕获及野生反刍动物也发现了类似的海绵状脑病，涉及的动物包括Nyala、大羚羊、阿拉伯大羚羊、非洲大羚羊、纰角鹿、单弯刀角大羚羊、Ankole、野牛等。猫科动物1990年在英国出现猫海绵状脑病（FSE），以后在英国多数地区均有报道（到1997年总共有77例）。挪威和列支敦士登的土生猫中也有单个病例的报道。FSE在捕获的大型猫科动物中也有发现：3只美洲狮，4只猎豹，只个老虎和2只豹猫。,疯牛病与动物TSE,HumanTSEs,Creutzfeldt-Jakobdisease(克雅氏病，CJD）Sporadic(85-90%)散发型Familial(5-15%)家族型Iatrogenic(1%)医源型vCJD(morethan170reportedcases)变异型Gerstmann-Strussler-ScheinkerSyndrome（GSS综合征）Kuru（库鲁病）FatalInsomnia（致死性失眠症）FamilialSporadic,TSE为感染性疾病TSE脑组织具有感染性TSE感染因子具有“株”的现象TSE感染存在的明显的“种属屏障”,传播途径,消化道：Kuru，vCJD，疯牛病，动物TSE神经外科手术:医源性器官移植：医源性血液：医源性，vCJD母婴垂直：羊瘙痒病，疯牛病，动物TSE密切接触：羊瘙痒病遗传：家族遗传性自发：散发性,克雅氏病Creutzfeldt-Jakobdisease(CJD),传统的CJD最早于1920年报道，与1986年英国BSE报道间隔了将近70年发病人群为老年人群发病频率：每百万人中12例年约1015CJD病例为家族性疾病，与prion蛋白基因的致病突变有关85CJD病例为散发性疾病，没有公认的传播方式约1%CJD为医源性,CJD的传播方式,1970s开始，医疗操作引起的人与人之间CJD的传播已有所报道,污染角膜的移植硬脑膜的移植被污染的神经外科手术器械的使用使用人源的生长激素,已证明的或高度可能的医源性CJD概况,感染形式病人数量感染途径平均潜伏期临床表现趋实体的EEG2大脑内18个月（16，22）痴呆/小脑症状神经手术4大脑内20个月（15-28）视觉/痴呆/小脑症状角膜移植3视神经18个月（16个月-30年）痴呆/小脑症状脑硬膜移植83大脑表面6年（1.5-16）小脑症状（视觉/痴呆）促性腺激素4血源性13年（12-16）小脑症状生长激素98血源性12年（5-30）小脑症状,传染源：CJD病人潜伏期人群,变异型克雅氏病VariantCreutzfeldt-Jakobdisease(vCJD),1995年下半年英国报道了两例罕见的少年CJD病例，在随后数月内又发现了8例年轻的CJD患者所有这10例病人临床病理学特征都与传统的CJD有所差异发病年龄从16岁到52岁（平均28岁）对于病人的资料分析，未发现有任何有关职业危险的信息。所有病人都有自1986年吃过牛肉或牛肉制品的历史，但无一吃过牛脑。,虽然BSE传播给人的途径仍不能确定，但是牛、羊的动物实验中确实可以经口进行感染，因此，目前对于vCJD最为认可的仍然是饮食方面的原因，但是为什么出现于年轻人尚不清楚。,发病特点世界范围内超过180例主要在英国、法国等欧洲国家北美（加拿大、美国）出现病人日本、沙特等亚洲国家出现病人中国香港地区出现病人感染途径消化道血液医源？易感性129位氨基酸M/M,VariantCJD,vCJD在全球的病例数（截止到2006.6）,WHOGuidelineonTissueInfectivityDistributioninTSE,2006,(AdoptedFromThePublicHealthImpactofPrionDiseaseAnnu.Rev.Publichealth2005.26:191-212),vCJD的传播方式-消化道（BSE与vCJD的关系）,流行病学上的时空吻合性实验动物中BSE和vCJD感染因子在发病潜伏期和病程上的一致性实验动物上BSE和vCJD感染因子在神经病理学上的一致性BSE和vCJD感染因子（PrP-res）在电泳类型和糖基化比例上的一致性BSE感染因子可通过消化道自然或实验感染非人类灵长类动物，诱发vCJD类似的神经病理变化转基因小鼠（人PRNP）对BSE感染因子敏感,变异型CJD的威胁,传染源因素（暴露机会增加）疯牛病感染因子污染欧洲旅游、旅居激增传播途径因素多途径血液及血液制品饮食习惯易感人群93汉族为129位M/M,临床表现：进行性痴呆肌阵挛视觉或小脑障碍锥体/锥体外系功能异常无动性缄默脑电图改变：60-80%的病例出现特征性的0.5-2Hz的双相/三相周期性复合波病理学改变：海绵状变性淀粉样斑块神经元丢失星状胶质细胞增生病程：2年,CJD的临床表现,潜伏期长发病后临床病程短病死率100,CJD的临床表现,sCJD的主要症状：,脑电图改变,对于典型的sCJD，在疾病的早期，病人呈现广泛的慢波节律，随着病情的加剧，脑电图则表现为阵发性爆发性改变周期发放的高尖波幅的三相或双相尖波（约每秒出现一次的三相周期性复合波）大约有2/3病例具有此表现，但有的病例始终无此现象。对于其他亚型sCJD，以及FFI和vCJD，这种特征不明显。,ThetypicalperiodicEEGseeninmanycasesofsporadicCJD,报告病例临床信息分析,病例2男性，63岁，水产局干部。广东省，梅州市人。曾去过毛里求斯。2006年12月22日入院首发症状头晕伴言语不清,报告病例临床信息分析,主要临床表现首发症状约1个月后出现视物重影，右侧肢体乏力，逐渐出现步态不稳，发病2个多月后出现发作性肢体及头部的扭转、抽动，面部怪异表情。反应迟钝，对答欠切题，记忆力，计算力下降，四肢肌张力高，双上肢和颈部可见肌阵挛发作。四肢腱反射活跃，病理征阴性。病情进行性发展，发病3个月后，患者表情淡漠，对外界无反应，进食困难（需鼻饲），呈去皮层强直，肌阵挛频繁，每次持续23分。,报告病例临床信息分析,主要辅助检查头颅MR：右侧枕叶、颞叶、半卵圆中心和大脑皮层以及左侧尾状核广泛稍长T1、稍长T2异常信号。EEG：全程可见连续长程呈周期性、阵发性、同步出现的高波幅尖波，双相波及波发放，以左则半球占优，其阵发间歇时间为0.61秒。脑脊液生化、常规正常。脑脊液14-3-3蛋白阳性。PRNP基因型为M/M。,报告病例临床信息分析,vCJD的临床表现,vCJD各种神经症状的出现时间和频率分析,CT和MRI,CT可用于发现病人的脑萎缩，但这不是特异性的，不能判定是否与PrPSC相关。MRI同样可用于发现脑萎缩，如T2MRI，约80%的情况能对CJD显示一个增强的信号，同时能显示一些高强度的弥散性图像序列。MRI能把vCJD和sCJD区分开来，因为90%的vCJD病人丘脑的posteriorpulvinar区域能显示一个高强度信号。,sCJD和vCJD的MRI差异,(A)sCJD:axialFLAIRimageatthelevelofthebasalgangliashowingsymmetricalhighsignalinthecaudateheadandanteriorputamen(arrows).,(B)vCJD:axialFLAIRimageatthelevelofthebasalgangliashowingsymmetricalhighsignalinthepulvinaranddorsomedialnucleiofthethalamus(arrows）,sCJD的临床诊断,确诊诊断具有典型/标准的神经病理学改变，和/或免疫细胞化学和/或Western印迹法确定存在蛋白酶耐受性PrP临床诊断：具有进行性痴呆，在病程中出现典型的脑电图改变，和/或脑脊液14-3-3蛋白阳性，以及至少具有以下4种临床表现中的两种：肌阵挛视觉或小脑障碍锥体/锥体外系功能异常无动性缄默以及临床病程短于2年,sCJD的临床诊断,疑似诊断具有进行性痴呆，以及至少具有以下4种临床表现中的2种，肌阵挛视觉或小脑障碍锥体/锥体外系功能异常无动性缄默以及临床病程短于2年。所有诊断应排除其它痴呆相关疾病,医源性CJD的临床诊断,在散发性CJD诊断的基础上具有：接受由人脑提取的垂体激素治疗的病人出现进行性小脑综合征；或确定的暴露危险，例如曾接受过硬脑膜移植、角膜移植等手术。,家族性CJD的临床诊断,家族遗传性TSE包括家族性CJD、吉斯特曼-施特劳斯综合征（Gerstmann-Straussler-Scheinkersyndrome,GSS）、家族性致死性失眠症（Fatalfamilialinsomnia,FFI）。确诊诊断或临床诊断CJD病人，具有一级亲属中的肯定或可疑的CJD病人，和/或本病特异的PrP基因突变。,家族性CJD（fCJD）：点突变：105，145，160，178（129密码子为Val），180，183，187，188，196，200，208，210，211，212，232，238。八肽重复区域的多重24bp插入突变。GSS：点突变：102，105，117，198，217。家族性致死性失眠症（FFI）点突变：178（129密码子为Met）。,变异性CJD的临床诊断,病史进行性神经精神障碍，病程6个月，常规检查不提示其它疾病，无医源性接触史临床表现（1）早期精神症状（抑郁、焦虑、情感淡漠、退缩、妄想）（2）持续性疼痛感（疼痛和/或感觉异常）（3）共济失调（4）肌阵挛、舞蹈症、肌张力障碍（5）痴呆临床检测（1）脑电图无典型的散发性CJD波型，或未进行脑电图检测（2）MRI质子密度相出现双侧丘脑后结节部高信号扁桃体活检阳性（扁桃体活检不应作为常规检查，在脑电图出现典型的散发性CJD样波型后不应进行。对临床表现与vCJD相似，而MRI未出现双侧丘脑后结节部高信号病例的诊断有意义。）,临床资料提示,脑脊液14-3-3的检测,脑组织的病理学和PrP检测,PRNP129的多态性,CJD病人标本的实验室检测,+control,30KD,123,脑脊液中14-3-3蛋白的检测,CJD病人脑脊液中14-3-3蛋白含量往往增高。脑脊液经SDS-PAGE电泳、电转后，与14-3-3蛋白特异性抗体进行Westernblot反应。蛋白条带显色后，位置在30KD左右。阳性对照采用兔脑组织匀浆液，或阳性14-3-3脑脊液。显色后在30KD位置出现条带，与阳性对照中蛋白条带泳动位置相同，即可判定为脑脊液中14-3-3阳性。,10l脑脊液,15%SDS-PAGE,转膜,特异性抗体检测,判断结果,脑脊液中14-3-3蛋白的检测,sCJD脑脊液中14-3-3蛋白的检测意义,诊断CJD的重要实验室指标，但不作为筛选指标敏感性:90-97%特异性:87-100%诊断：1.进行性痴呆少于2年2.14-3-3阳性,sCJD中EEG的诊断,脑脊液中14-3-3蛋白的检测意义,脑脊液中重要的检查指标就是14-3-3蛋白的含量，尤其是针对sCJD。Alzheimersdisease和其它痴呆症的患者脑脊液中不能检出14-3-3蛋白。但一些组织器官坏死疾病，如病毒性脑炎，14-3-3蛋白检测呈阳性。对于更多的病程缓慢的CJD，如家族性TSE和vCJD，14-3-3蛋白的检测常呈阴性。WHO在2001年报道，对于vCJD的诊断，检测14-3-3蛋白只有53%的敏感性。,iCJD、fCJD和vCJD脑脊液中14-3-3蛋白的检测,iCJD：与疾病发展的不同阶段相关fCJD：与患者不同的PRNP点突变相关vCJD：检测率50-60%,CJD的病理学特点CJD：在大脑、小脑皮质、皮质下灰质中出现海绵状病变；和/或具有PrPSc的沉积。vCJD：有大量的PrPSc沉积的海绵状变性，周围围绕着一圈海绵状空泡的PrP斑块（花瓣样）。小脑细胞周围和血管周围的无明确形态的PrP斑块。GSS：家族成员具有显性遗传特征的进行性共济失调和/或痴呆，以及PrP基因突变。脑（脊髓）组织中出现多中心PrP斑块。FFI：178位基因突变及129位甲硫氨酸多态性；具有视神经萎缩，小脑的海绵状改变，丘脑的中背部和前部核群的神经元丢失和星型神经胶质化。,CJD病人脑组织病理学检查,脑组织切片,sCJD：白色空泡状斑点是TSE患者脑组织切片的典型特征，sCJD的空泡细小，均匀分布。,正常脑组织切片,vCJD：它的空泡相对较大，呈簇聚集，呈斑块状，称为floridplaques或者daisyplaques这是vCJD的特点。,CJD病人脑组织切片中的海绵样变（右）,PrPSc的Westernblot方法是利用PrPSc具有抵抗蛋白酶K水解作用的特点，提取脑组织蛋白，经PK处理后，SDS-PAGE电泳分离蛋白分子，转移至硝酸纤维素膜，再通过与PrP特异性单克隆抗体反应，与未经PK处理相比，观察是否有蛋白位置下移的特异性反应条带，位置在1727KD左右。该方法具有准确、操作简单的特点。该方法甚至可以从动物或人未出现症状时，即可检测出异常的PrPSc，可提供蛋白特异的分子构型，因此，结果的解释更具有可信性，同时可对朊病毒株进行鉴别。,PrPSc的Westernblot检测,脑组织PrPSc的WB检测方法,10%脑组织匀浆,20-50g/mlPK消化,5-20l15%SDS-PAGE,转膜,特异性抗体检测,判断结果,7h0.5h1h3h2h0.5h,流程,时间,原理,脑组织PrPSc的Westernblot结果,异常PrPSc仓鼠脑组织,PK+PK+PK+PK+PK+PK+PK+PK-,PK+PK+PK+PK+PK-,43KD,21KD,43KD,21KD,正常仓鼠脑组织,免疫组织化学法,原理PrPSc具有抵抗变性剂、蛋白酶水解破坏作用，组织切片经高压水解、变性剂或蛋白酶处理破坏正常PrPC蛋白后，以PrP蛋白特异性抗体进行免疫组织化学染色，光学显微镜下观测PrPSc蛋白沉积。,免疫组织化学法,正常脑组织,sCJD棕色斑点均匀而广泛地分布在视野内,vCJD深棕色的斑块，呈不均匀分布，出现聚集的特点,PrP基因129位氨基酸多态性人类PRNP基因129位氨基酸呈多态性分布，Met/Met（M/M）纯合子、Met/Val（M/V）杂合子、Val/Val（V/V）纯合子。129位氨基酸多态性与疾病易感性有关，同时参与决定疾病神经病理变化、临床病程等。,PRNP基因第129位密码子多态性,sCJD病人中129位氨基酸纯合子比例比正常人群高（89，49）。129为氨基酸纯合子比杂合子更容易患sCJD。在目前已知的150多例vCJD病人为129Met的纯合子129位氨基酸的多态性决定了同一致病突变的两种不同的表型通过血液样本检测。,387bp,75bp,M/V,462bp,300bp,387bp,462bp,300bp,75bp,NspI,NspI,300bp,M：甲硫氨酸V:缬氨酸,M/M,V/V,CJD:GeneticPredisposition,formnormalsCJDiCJDvCJDM/V45%16%7%M/M43%70%60%100%V/V12%14%33%,RelativeriskrateMM/VV/MV11:4:1,CJD的其它实验室检验,免疫测定免疫化学鉴定构象依赖性免疫检测动物鉴定无细胞转化毛细管电泳法多谱紫外荧光光谱分析法荧光相关光谱分析法傅立叶转换红外光谱法,扁桃腺切片,扁桃腺切片已用于对疑似vCJD患者的检查。免疫组化法显示扁桃腺切片不适用于对sCJD患者的诊断。原因可能包括种间屏障和vCJD可经口腔传播。现在没有足够多的病例来检验这种辅助检测手段的敏感性。现在依然不清楚在人的淋巴组织中要经过多久才会出现PrPsc聚集的症状，也不清楚是否每一个阳性结果都会导致致死性的CNS疾病。对自然感染搔痒病的羊和实验室感染TSE的小鼠的研究表明，在出现临床症状之前的很长一段时间，就可以在淋巴组织中检测到PrPsc。,公共卫生问题？,低发病率：12人/百万极高病死率：100医源性传播：潜在危险人人传播：kuru人兽传播：羊瘙痒病人,传染源,传播途径,易感人群,罕见,多样但不易形成,易感,社会危害和负担,农业畜牧业人类公共卫生健康食品化妆品医药产业新兴生物技术,由于对TSE感染因子和发病机理有限的认识，对类似的神经退行性疾病缺少有效的治疗，同时发病后的免疫耐受使得特异性预防难以实现，因此对于疯牛病暴发、防止对人类形成灾难性的后果以及在可预见的时期内彻底消灭疯牛病只有依靠有效的监控（包括动物TSE及人CJD的监控）。,HumanvCJDApandemicproblemin21stcentury?,我国CJD检测监测工作,1999年中国预防医学科学院朊病毒检测中心2002年由中国疾病预防中心病毒病预防控制所朊病毒室负责开始我国部分城市的CJD监控工作，包括北京、长春、西安和武汉。2002年病毒所朊病毒室和北京友谊医院神经内科完成了“克-雅氏病的诊断标准及处理原则”的制定2002年底我国的CJD监控被WHO纳入全球监控网络2003年3月CJD监控项目负责人会议2003年12月对包括北京、吉林、陕西、湖北、上海、贵州、重庆和广东监测定点医院进行了CJD监测的临床和实验室培训,CJDsurveillancenetwork2005-2006,监测省（市）：10个北京、吉林、陕西、湖北上海、广东、重庆、贵州、天津、安徽中国CDC省CDC定点医院,（一）主要工作内容：1）统一使用“克-雅氏病诊断标准和处理原则”，统一使