醫學實驗室的幾個生物安全問題及應對策略

周志統

上海市(復旦大學附屬)公共衛生臨床中心，上海 201508

當今世界正處于一個日新月異的時代，新發和再現的傳染性疾病不斷涌現。2003年，我國暴發了嚴重急性呼吸綜合征和實驗室病毒泄漏導致的感染事故，因此針對實驗室生物安全問題，我國連續頒布了《病原微生物實驗室生物安全管理條例》、《中華人民共和國傳染病防治法》(修訂版)、《病原微生物實驗室生物安全環境管理辦法》、《生物安全實驗室建筑技術規范》、《實驗室生物安全通用要求》等一系列有關生物安全的法律、法規和強制性國家標準。衛生部、農業部等單位也頒發了相關規定和辦法作為《病原微生物實驗室生物安全管理條例》的配套文件，對各類實驗室的生物安全管理和使用提出了明確要求。在這些文件的指導下，實驗室工作人員對實驗室生物安全重要性的認識有了極大提高。

衛生系統所屬的病原微生物實驗室大部分按要求進行了生物安全備案，并按生物安全法律和規定執行。但有些醫院的醫學臨床實驗室和檢驗科(包括臨床檢驗室、生化實驗室、免疫實驗室、核酸實驗室等)，以及一些大學、研究所實驗室的工作人員并未清晰意識到其工作已涉及病原微生物。尤其是醫院檢驗科和臨床實驗室人員，每天接觸種類不同、數量繁多的臨床標本，較難預知標本中是否含有病原微生物及其危險程度，對可能存在的生物安全隱患可能未引起足夠的重視，并做相應的個人防護。一旦對含有病原體的生物樣本操作不當，容易造成實驗室相關感染和實驗室泄漏，引起嚴重的社會問題。本文針對醫學臨床實驗室可能忽視的3個主要生物安全問題及其應對策略作一介紹。

1 臨床標本潛在的生物危害

眾所周知，慢性乙型肝炎患者、慢性丙型肝炎患者和人類免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus，HIV)攜帶者的血標本帶有活的病原體。有報道2004年7月～2005年7月，通過對91 887份臨床免疫室標本分析，發現乙型肝炎和乙型肝炎病毒(hepatitis B virus，HBV)攜帶者8 376例、甲型肝炎7例、丙型肝炎26例、丁型肝炎24例、戊型肝炎107例、HIV攜帶者3例、梅毒522例、結核52例[1]。麻疹病毒除存在于患者的急性期血和鼻咽分泌物中外，也可在出疹后尿液中存在至少1周或更長時間[2]。登革熱患者的早期血中可分離到病毒或檢測到病毒核酸[3]。在單純皰疹病毒感染患者中，尤其是單純皰疹病毒性腦炎患者的腦脊液中，可分離到相應病毒或通過聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction，PCR)檢測到皰疹病毒核酸[4,5]。另外，臨床上相當多的患者發熱也是由感染引起的。有報道235例發熱待查病例中，住院期間確診204例，其中感染性疾病占144例(61.3%)[6]。小兒發熱待查病例大部分也由感染所致[7-11]。董梅等[12]報告，在不明原因長期發熱的118名患兒中，明確診斷33例由感染性疾病引起，占30.8%。這些結果表明，發病初期從患者采集的各類標本中，有相當一部分具有生物安全隱患，對實驗室工作人員具有很強的危害性。

2 培養細胞系潛在的生物危害

來源于動物和人組織的傳代細胞系是極有用的生物學研究工具，在醫學研究和檢測實驗室經常使用。許多細胞系在不同實驗室多次傳代，可能通過交叉感染獲得某些感染因子。但是由于不了解相關情況，實驗人員往往容易忽略細胞培養有關的危險評估。如在培養過程中支原體污染了細胞，它不抑制細胞生長，在顯微鏡下亦無法目測，且極難根除。當此類細胞被用于研究病毒時，支原體持續的非細胞病變感染不僅影響病毒學的研究，而且對實驗室工作人員存在生物安全危險。曾被首選用于麻疹病毒初級分離的細胞系是EB病毒(Epstein-Barr virus，EBV)轉化的絨猴B淋巴母細胞系B95a，由于該細胞系能產生EBV，因此在任何時候都應將其視為感染材料，連續傳代的細胞也應在生物安全二級實驗室中進行[13-15]。已有報道，在過去幾十年內至少有24例實驗室工作人員因操作原代細胞培養(如原代羅猴腎細胞)而發生感染[16,17]。

這些隱匿帶有各種病原如猴空泡病毒40(simian virus 40，SV40)[18]、EBV的細胞系或HBV轉化的細胞對實驗室工作人員均有潛在的生物危害，應在生物安全二級實驗室的生物安全柜內進行操作。

3 細胞分類儀和流式細胞儀共享可能存在的生物危害

自20世紀70年代中期，在基礎和臨床研究中經常對生物學標本中活的細胞進行細胞分類，流式細胞儀等設備共享較為常見，分析和分類的標本也極其多樣。常用標本不僅限于外周血白細胞、骨髓細胞、脾細胞、胸腺細胞、精子細胞，還包括人類、非人靈長類、其他種類及轉基因動物的原代和傳代培養細胞。這些細胞可能攜帶未知感染因子，如HAV、HBV、HCV、HDV、HEV、HIV-1、HIV-2、巨細胞病毒(cytomegalovirus，CMV)等[19]，對實驗室工作人員有一定的危險性。曾令蘭等[20]報道，在檢測的20例慢性丙型肝炎患者中，9例外周血單核細胞(peripheral blood mononuclear cell，PBMC)HCV RNA陽性。標本中還有經遺傳修飾過的感染微生物序列[21,22]、完整的微生物懸液等[23-25]。大部分流式細胞儀和細胞分類儀在開放的實驗室中操作，造成實驗人員的黏膜或皮膚直接與標本接觸，或間接暴露于有污染的濺液、小滴的氣溶膠中[19]。另外，操作過程中也可能產生氣溶膠。除了流式細胞儀，其他檢驗設備在檢測各類標本中也可能存在同樣的生物安全問題。如何解決實驗室設備的生物安全是一個實際課題。

國際分析細胞學協會(International Society for Analytical Cytology，ISAC)對非固定細胞分類操作制定的生物安全指南[26]，被公認為細胞分類實驗的標準和安全預防措施[27]。因此，嚴格執行相關條例，才能保護儀器操作人員和實驗室設備環境的生物安全。

4 應對策略

除提高防護設備或設施外，實驗室人員對生物安全的重視更重要。因此，必須加強對實驗室工作人員的生物安全培訓，提高他們對生物安全規章制度的執行力度。

在實驗開始前，接診醫生應獲知標本中可能存在的潛在生物危害信息，通過檢驗單或其他方式告知所涉及的檢測單位或實驗操作人員，使其可根據相應病原的傳播方式進行必要的個人防護。

為防止生物樣本中可能存在活的病原微生物的生物危害，在目前情況下，檢驗科和臨床實驗室應當嚴格按照以下操作執行：①應在生物安全柜中處理待檢測生物樣本；②實驗操作全程穿好防護服，佩戴乳膠防護手套、口罩、帽子等；③實驗操作盡可能輕柔，盡量減少氣溶膠的產生；④實驗結束后，對生物樣本和實驗廢棄物進行高壓蒸汽滅菌，防止實驗室病原微生物的泄漏事故發生。

建議生產廠商對流式細胞儀和細胞分類儀等配置相應的生物安全防護裝置，將其他有關臨床、生化、免疫和分子檢測等可能涉及生物樣本的設備全封閉設計，開發自動和有生物安全性能的標本處理系統、檢測系統等，從物理上隔離病原和防范感染，提高實驗人員和環境的生物安全防護。

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