医学实验室的几个生物安全问题及应对策略

周志统

上海市(复旦大学附属)公共卫生临床中心，上海 201508

当今世界正处于一个日新月异的时代，新发和再现的传染性疾病不断涌现。2003年，我国暴发了严重急性呼吸综合征和实验室病毒泄漏导致的感染事故，因此针对实验室生物安全问题，我国连续颁布了《病原微生物实验室生物安全管理条例》、《中华人民共和国传染病防治法》(修订版)、《病原微生物实验室生物安全环境管理办法》、《生物安全实验室建筑技术规范》、《实验室生物安全通用要求》等一系列有关生物安全的法律、法规和强制性国家标准。卫生部、农业部等单位也颁发了相关规定和办法作为《病原微生物实验室生物安全管理条例》的配套文件，对各类实验室的生物安全管理和使用提出了明确要求。在这些文件的指导下，实验室工作人员对实验室生物安全重要性的认识有了极大提高。

卫生系统所属的病原微生物实验室大部分按要求进行了生物安全备案，并按生物安全法律和规定执行。但有些医院的医学临床实验室和检验科(包括临床检验室、生化实验室、免疫实验室、核酸实验室等)，以及一些大学、研究所实验室的工作人员并未清晰意识到其工作已涉及病原微生物。尤其是医院检验科和临床实验室人员，每天接触种类不同、数量繁多的临床标本，较难预知标本中是否含有病原微生物及其危险程度，对可能存在的生物安全隐患可能未引起足够的重视，并做相应的个人防护。一旦对含有病原体的生物样本操作不当，容易造成实验室相关感染和实验室泄漏，引起严重的社会问题。本文针对医学临床实验室可能忽视的3个主要生物安全问题及其应对策略作一介绍。

1 临床标本潜在的生物危害

众所周知，慢性乙型肝炎患者、慢性丙型肝炎患者和人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus，HIV)携带者的血标本带有活的病原体。有报道2004年7月～2005年7月，通过对91 887份临床免疫室标本分析，发现乙型肝炎和乙型肝炎病毒(hepatitis B virus，HBV)携带者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携带者3例、梅毒522例、结核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周或更长时间[2]。登革热患者的早期血中可分离到病毒或检测到病毒核酸[3]。在单纯疱疹病毒感染患者中，尤其是单纯疱疹病毒性脑炎患者的脑脊液中，可分离到相应病毒或通过聚合酶链反应(polymerase chain reaction，PCR)检测到疱疹病毒核酸[4,5]。另外，临床上相当多的患者发热也是由感染引起的。有报道235例发热待查病例中，住院期间确诊204例，其中感染性疾病占144例(61.3%)[6]。小儿发热待查病例大部分也由感染所致[7-11]。董梅等[12]报告，在不明原因长期发热的118名患儿中，明确诊断33例由感染性疾病引起，占30.8%。这些结果表明，发病初期从患者采集的各类标本中，有相当一部分具有生物安全隐患，对实验室工作人员具有很强的危害性。

2 培养细胞系潜在的生物危害

来源于动物和人组织的传代细胞系是极有用的生物学研究工具，在医学研究和检测实验室经常使用。许多细胞系在不同实验室多次传代，可能通过交叉感染获得某些感染因子。但是由于不了解相关情况，实验人员往往容易忽略细胞培养有关的危险评估。如在培养过程中支原体污染了细胞，它不抑制细胞生长，在显微镜下亦无法目测，且极难根除。当此类细胞被用于研究病毒时，支原体持续的非细胞病变感染不仅影响病毒学的研究，而且对实验室工作人员存在生物安全危险。曾被首选用于麻疹病毒初级分离的细胞系是EB病毒(Epstein-Barr virus，EBV)转化的绒猴B淋巴母细胞系B95a，由于该细胞系能产生EBV，因此在任何时候都应将其视为感染材料，连续传代的细胞也应在生物安全二级实验室中进行[13-15]。已有报道，在过去几十年内至少有24例实验室工作人员因操作原代细胞培养(如原代罗猴肾细胞)而发生感染[16,17]。

这些隐匿带有各种病原如猴空泡病毒40(simian virus 40，SV40)[18]、EBV的细胞系或HBV转化的细胞对实验室工作人员均有潜在的生物危害，应在生物安全二级实验室的生物安全柜内进行操作。

3 细胞分类仪和流式细胞仪共享可能存在的生物危害

自20世纪70年代中期，在基础和临床研究中经常对生物学标本中活的细胞进行细胞分类，流式细胞仪等设备共享较为常见，分析和分类的标本也极其多样。常用标本不仅限于外周血白细胞、骨髓细胞、脾细胞、胸腺细胞、精子细胞，还包括人类、非人灵长类、其他种类及转基因动物的原代和传代培养细胞。这些细胞可能携带未知感染因子，如HAV、HBV、HCV、HDV、HEV、HIV-1、HIV-2、巨细胞病毒(cytomegalovirus，CMV)等[19]，对实验室工作人员有一定的危险性。曾令兰等[20]报道，在检测的20例慢性丙型肝炎患者中，9例外周血单核细胞(peripheral blood mononuclear cell，PBMC)HCV RNA阳性。标本中还有经遗传修饰过的感染微生物序列[21,22]、完整的微生物悬液等[23-25]。大部分流式细胞仪和细胞分类仪在开放的实验室中操作，造成实验人员的黏膜或皮肤直接与标本接触，或间接暴露于有污染的溅液、小滴的气溶胶中[19]。另外，操作过程中也可能产生气溶胶。除了流式细胞仪，其他检验设备在检测各类标本中也可能存在同样的生物安全问题。如何解决实验室设备的生物安全是一个实际课题。

国际分析细胞学协会(International Society for Analytical Cytology，ISAC)对非固定细胞分类操作制定的生物安全指南[26]，被公认为细胞分类实验的标准和安全预防措施[27]。因此，严格执行相关条例，才能保护仪器操作人员和实验室设备环境的生物安全。

4 应对策略

除提高防护设备或设施外，实验室人员对生物安全的重视更重要。因此，必须加强对实验室工作人员的生物安全培训，提高他们对生物安全规章制度的执行力度。

在实验开始前，接诊医生应获知标本中可能存在的潜在生物危害信息，通过检验单或其他方式告知所涉及的检测单位或实验操作人员，使其可根据相应病原的传播方式进行必要的个人防护。

为防止生物样本中可能存在活的病原微生物的生物危害，在目前情况下，检验科和临床实验室应当严格按照以下操作执行：①应在生物安全柜中处理待检测生物样本；②实验操作全程穿好防护服，佩戴乳胶防护手套、口罩、帽子等；③实验操作尽可能轻柔，尽量减少气溶胶的产生；④实验结束后，对生物样本和实验废弃物进行高压蒸汽灭菌，防止实验室病原微生物的泄漏事故发生。

建议生产厂商对流式细胞仪和细胞分类仪等配置相应的生物安全防护装置，将其他有关临床、生化、免疫和分子检测等可能涉及生物样本的设备全封闭设计，开发自动和有生物安全性能的标本处理系统、检测系统等，从物理上隔离病原和防范感染，提高实验人员和环境的生物安全防护。

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