朊毒体病
概述:朊毒体病(prion diseases)是一组由变异朊蛋白引起可传递的神经系统变性疾病。亦称朊病毒病或蛋白粒子病。
人朊毒体主要包括Creutzfeldt-Jakob病( CJD),Gerstmann-Straussler病(GSS),kuru病及
致死性家族性失眠症(fatal familial
insomnia,FFI)。这组疾病的共同特点是:
1.除新变异型CJD外,多为中年以上发病。
2.既有神经症状、如抽风、
共济失调等,又有精神症状、记忆困难、智能低下、
痴呆等。
3.进展迅速。CJD 85%在1年内发展为去皮质强直,GSS在2~3年内生活不能自理。
4.预后不良,CJD多于1年内死亡,GSS多于发病5年后死亡,FFI平均13.3个月死亡。
5.病理改变主要是神经细胞凋亡,星形胶质细胞增生和以灰质为主的海绵状变性,严重者可累及白质。但无任何炎症反应。
6.实验动物可以传递。CJD冷藏的脑组织制成匀浆,接种于实验鼠脑内,1~2年后动物可以发病。但具有PrP基因突变者难以传递成功。GSS约50%可以传递,FFI已被传递成功。
目前,相当一部分人认为CJD可能是人畜共患的新型传染病。朊蛋白感染疾病与艾滋病已经被看成是本世纪的全球性两大顽疾。研究人员曾两次获得医学最高奖,就足以说明研究本病的必要性和重要性。
朊毒体研究的历史回顾:
朊毒体分动物及人类两种。二者研究进度不一。但是,其研究结果,几乎总是相互促进,共同提高。本组病患首先发现于欧洲,迅速延及世界各国。目前已成为全世界性的海绵状脑病。
动物朊蛋白感染疾病的发现先于人类。早在1732年,英国就发现了羊疫(亦称羊瘙痒病或痒病)。19世纪初叶,西欧一些国家也相继发现本病。直至1960年,才有人将羊瘙痒病的脑组织制成匀浆,接种在实验鼠脑内,并获得成功。为了增加奶牛的产奶量,英国曾应用患有羊疫的羊内脏作为动物蛋白饲料,而于1986年11月发现第1例牛海绵状脑病(bovine spongiform encephalopathy,BSE),俗称疯牛病(mad cow disease,MCD)。当时,对其后果和严重性认识不足。至1995年12月BSE已超过15.5万头。加拿大、法国、意大利、爱尔兰、阿曼、葡萄牙、德国、丹麦、马尔维纳斯群岛(福克兰群岛)等国家和地区也陆续发现了BSE。
新几内亚东部山区,曾居住Fore少数民族。人口仅3万~4万,由于参加同类相食的宗教仪式。一年内竟有200人以上死于震颤和失调性步行。称此为Kuru。
美国NIH Gajdusek鉴于Kuru脑改变与羊瘙痒病相似处甚多,而将Kuru脑研磨后接种于猩猩脑内,13个月后动物发病。他认为该病病原体为一种特殊的慢病毒,称为非寻常性慢病毒。经过近20年坚持不懈的系统研究,发现CJD的病因是一种具有感染性质的蛋白质引起,称此为朊蛋白(prion protein,PrPSC或PrPCJD)。正常健康人中枢神经系统内也有少量PrP,称此为PrPc。PrP为一种由单基因编码的膜结合性糖蛋白组成,而PrPSC系由正常PrPc转化而来。PrPc含量不高,却有重要功能。它能调节神经细胞内游离钙的浓度,并在神经元和胶质细胞的信息通讯中发挥作用。而PrPc与PrPSC不论是分子量、空间构象等方面均有不同。由于Prusiner研究成果突出,并为广大学者接受和证实,荣获1994年Lasker奖和1997年Nobel医学奖。1996年底美国《Nature》评出最有影响的十大科研成果中,第4条“成功地发现PrPSC是疯牛病和人CJD的病因”而永久地载入光辉史册。
我国朊毒体的研究进展:
我国对CJD的研究,始于20世纪80年代。初期仅为个案或数例经病理证实的病例报告,逐步过渡到有组织、有计划的前瞻性研究,特别是中国预防科学院病毒学研究所洪涛院士的积极倡导,中华神经精神科学会主任委员王新德教授积极组织下,于1987年在北京举办了有全国参加的神经系统慢病毒感染的专题讲习班。1988,1989年分别在郑州和丹东举办了全国性“慢病毒和早老性
痴呆”的专题学术会议,并成立了慢病毒感染的协作组。1991年中华神经精神科杂志和1992年中国神经精神疾病杂志编辑部,分别在吉林和广州举办了神经科新进展全国学习班,郭玉璞、林世和曾作过有关朊病毒病研究进展的专题报告。目前已成为国家科委,中国卫生部,省计委的资助课题,正在由单纯的症例报告发展为以神经病理、神经免疫组化、神经影像学、实验动物传递以及以PrP基因检测为中心的分子生物学等全方位的研究。随着国外对CJD,GSS,FFI等研究的飞速发展,预计我国对该领域的研究将有较快的进步。
1980年中山医科大学丘距世等在国内最早报告2例具有家族史,并经病理证实的CJD,1981年湖南医科大学谢光洁报告1例经脑活检证实的CJD;1986年上海第二军医大学涂来慧、周广智报告1例经剖检证实的CJD;同年南京神经精神病防治院邓荣昆等报告一病程仅2.5个月的CJD;1987年北京医科大学赵延丰等报告1例脑电图有典型的周期性同步放电,病程为4个月的CJD,1987年协和医学院冯应琨报告了CJD的脑电图改变。1988年大连医学院赵炎等报告1例剖检证实的33岁CJD;1989年北京协和医学院郭玉璞等报告10例CJD的临床病理研究,其中4例为中国人,2例剖检,2例活检;其病理观察较为详细,讨论中着重指出CJD的海绵状改变广泛分布在大脑灰质,以额叶、颞叶、顶叶、枕叶灰质的中、小锥体细胞区为最明显,而中央区的大锥体细胞则较轻,纹状体、丘脑和小脑分子层也相当明显;病程短者海绵状改变突出,神经细胞病变和星形胶质细胞增生并不明显,病程长者则相反。1992年兰州医学院王为民等报告5例经脑活检证实的CJD,讨论中指出其脑电图改变于发病后10周内均无周期性同步放电,而10周以后在5次脑电描记中竟有3次出现CJD典型的脑电改变。
1993年白求恩医大林世和等在国内首次报告1个家系2代5例GSS,经过4年的随访观察,最后对惟一存活例通过小脑活检证实了诊断。讨论中指出:①我国确有GSS,临床工作中应予以注意;②对具有家族性的“橄榄脑桥小脑萎缩”,或家族性CJD应加强随访,若在病程中发现进行性
痴呆和双下肢肌肉萎缩者,应想到GSS的可能;③PrP免疫组化对诊断十分有益;④有条件的实验室可进行PrP基因检测。
1994年林世和等报告了9例中国人CJD,国内第一次应用了以PrP抗血清为第一抗体的免疫组化染色,并成功地进行了实验动物传递,从而使CJD的诊断更加确凿,赵节绪等及浙江医科大学张宝荣等报告了急性CJD。1996年林世和等发现1例国人CJD与Alzheimer病并存。1998年江新梅等发表了国人CJD PrP基因表达变化的研究,发现了Codonl29M/V的多态性。近来,林世和等报告了国人CJD的若干特殊性,注意这些特殊性,对于早期诊断CJD和防止医源性传播有一定意义。宋晓南等在国内最早对散发性CJD脑脊液进行14-3-3蛋白表达。林世和等对国人散发性CJD、GSS脑组织切片进行免疫组化染色,前者呈突触型,后者呈斑块型阳性。