第四級病毒

“第四級病毒”是指在實驗室里進行分離、實驗微生物組織結構時安全隔離分級的最高等級。

第四級病毒在人類中引發的疾病，在絕大多數情況下是不可救洽的。其中最著名、危害最大的病毒要數伊波拉病毒（Ebola）和拉沙病毒（lassa）。

科研人員在四級實驗室開展工作，必須穿戴高等級防護裝備。

基本介紹

• 中文名：第四級病毒
• 第四級：是指安全隔離分級的最高等級

釋義

“第四級”是指在實驗室里工作，生物安全分級的最高級，列入此類級數的多是具有高度危險或者不明的物質，有可能使操作的科學家染上致命疾病。

在病毒學上，病毒根據危害程度分為四個級別，“第四級病毒”是在實驗室里進行分離、實驗微生物組織結構時安全隔離分級的最高等級。

病毒來源

非洲居民有捕食黑猩猩、猴子和蝙蝠等野生動物的習俗，一些威脅人類的病原體如人類免疫缺陷病毒等就是通過這個途徑從野生動物傳播到人類身上的。研究發現，有一類動物攜帶的病毒比較多，那就是果蝠。果蝠以水果為生，大的果蝠翼展長達3米，當地人捕捉到後會當作食物烤著吃。雖然其他的動物也有可能，但病毒攜帶率最高的還是果蝠。

代表種類

第四級病毒如伊波拉、拉沙熱、克里來亞剛果出血熱。

我們所熟悉的愛滋病病毒等級只屬於二級，而當年讓我們心懷恐懼的非典型肺炎（簡稱“非典”）病毒被定為三級。做“非典”病毒研究三級實驗室就可以，但要做伊波拉活病毒研究就必須在四級實驗室里。

伊波拉病毒

伊波拉被確定為最高級別的四級，是目前人類發現的最兇猛的病毒之一。伊波拉病毒屬於絲狀病毒科，呈多形性的細長絲狀，有包膜。這種病毒的形狀就像柔軟的麵條一樣，有的呈L形，有的呈S形，被命名為伊波拉病毒（ Ebola virus），這個名字緣自揚布庫一條美麗的小河—伊波拉河。

伊波拉病毒

流行病學特徵

伊波拉病毒的天然宿主仍未完全清楚，大多數人認為果蝠很可能是其天然宿主。伊波拉出血熱是一種具有高度傳染性的疾病，人群普遍易感，無年齡性別差異，無明顯的季節性。感染者（包括人和其他靈長類動物）為傳染源，接觸感染者的血液、體液和排泄物是產生感染病例的最重要原因。醫護人員或患者家庭成員與患者密切接觸是造成伊波拉出血熱擴大蔓延的一個重要因素。

伊波拉出血熱目前為止主要呈現地方性、間歇性流行，主要局限在非洲，，但已從開始的蘇丹、剛果（金）（1976年）擴展到剛果（布）、中非共和國、利比亞、加彭、奈及利亞、肯亞、象牙海岸、喀麥隆、辛巴威、烏千達、衣索比亞以及南非等。非洲以外地區如美國、英國、瑞士等偶有病例報導，均屬於輸入性或醫護人員、實驗室意外感染，未發生流行。2014年西非爆發的疫情是史上最大、最複雜的伊波拉出血熱疫情。

臨床表現

伊波拉病毒是高度危險的病原體，病毒的分離與鑑定必須在嚴格安全防護的生物安全實驗室內進行。可通過多種實驗室檢測手段檢測伊波拉病毒，包括血清學檢測病毒特異性抗體、免疫組化檢測病毒抗原、分子生物學檢測標本中病毒核酸片斷等。

臨床表現

突發起病，初期表現為高熱、頭痛、肌痛、乏力等非特異症狀，隨後病情迅速進展，呈進行性加重並出現嘔吐、腹痛、腹瀉等。發病5-7天后，可發生出血現象，表現為嘔血、黑便、瘀斑，身體任何孔及靜脈穿刺處都可能會流血不止。病後7～14天常因休克、多器官功能障礙、彌散性血管內凝血和肝腎衰竭而死亡，病死率可高達90%。

診斷

伊波拉病毒病很難診斷，當今世界尚無治療伊波拉病毒病有效的方法，主要是對症與支持治療，預防併發症的發生。

治療

伊波拉出血熱尚無獲批藥物，主要是支持和對症治療，包括注意水、電解質平衡，控制出血；腎衰竭時進行透析治療等。一些單克隆抗體、血液製品、RNA多聚酶抑制劑等在動物模型中證明了對伊波拉有較好的治療效果，部分藥物的臨床試驗在進行中。針對這種病毒的疫苗，當前全世界也僅研究出幾種，且多處於臨床試驗之中。

對發病初期的伊波拉患者實施早期綜合治療很關鍵。伊波拉病毒首先攻擊宿主的免疫系統，導致嚴重的免疫抑制和全身性炎症反應。患者在疾病進程早期如能產生抗體，及較少的淋巴細胞耗竭，往往能有效清除病毒並最終存活。

防疫措施

伊波拉病毒是通過動物的血液、分泌物傳播給人的，在人際間可以直接傳播，一般通過接觸到感染者的血液、分泌物或其他體液，或者間接接觸到被這類體液污染的環境而受到感染，還沒有證據表明伊波拉病毒能夠通過空氣傳播。只要遠離傳染源，或者戴上手套穿上防護服，就能大大降低被傳染的可能。

主要採取綜合性措施預防，包括發現可疑患者應立即隔離，建立屏障治療和護理常規，嚴格消毒患者接觸過的物品及其分泌物、排泄物和血液等，屍體應立即深埋或火化，對與患者密切接觸者應進行監測等。此外，應加強對進口靈長類動物的檢疫。截至2015年，有數種疫苗已經在非人靈長類動物中證明了對伊波拉有很好的防護效果，正在進行臨床試驗。

伊波拉病毒兇猛而傳播迅速，醫學文獻中稱之為“分子鯊魚”。在1976年的疫情中，薩伊地區一共有318人感染，280人死亡，死亡率約為88%；蘇丹地區有284人感染，151人死亡，死亡率約為53%。

科學家還發現，薩伊和蘇丹雖然幾乎同時暴發伊波拉病毒疫情，但兩地的伊波拉病毒有所區別，於是根據首發地點分別命名為不同類型——薩伊型和蘇丹型。截至目前，一共發現了5種伊波拉病毒，分別為本迪布焦伊波拉病毒（BDBV）、薩伊伊波拉病毒（EBOV）、雷斯頓伊波拉病毒（ RESTV）、蘇丹伊波拉病毒（SUDV）和塔伊森林伊波拉病毒（TAFV）。

在之後的30多年裡，一共發生過24次伊波拉疫情：塔伊森林型1次，只感染1人，患者最終幸運地活了下來；本迪布焦型2次，感染206人，死亡66人；剩下的21次都是由薩伊型和蘇丹型引起的，這兩種病毒致死的人數占伊波拉死亡總數的96%左右。2012年，中國科學家從32隻蝙蝠身上檢測到了雷斯頓伊波拉病毒，這是首次在中國境內發現伊波拉病毒的案例，幸好是不會引起發病的雷斯頓型病毒。

拉沙病毒

拉沙病毒（ Lassa virus）屬沙粒病毒科、沙粒病毒屬，是拉沙熱（ Lassa fever）的病原體。病毒的基因組為負鏈單股RNA。病毒顆粒呈圓形或多形態，直徑70-150nm。有囊膜和表面剌突，通過芽生方式釋放。首例患者是1969年奈及利亞東北部拉沙鎮的一名美籍護士，不久死亡。護理該患者的兩名護士也受到感染，其中一名死亡，隨後從這三名患者血液中分離出病毒，命名為 Lassa病毒。該病毒致病力強，病死率36%-67%。

拉沙病毒

臨床表現

潛伏期7-10（3-17）d。拉沙熱的臨床過程差別較大，起病緩慢，初期僅有呼吸系統和消化系統的某些非特異性症狀，均伴有程度不等的發熱，持續7-10d。第2周起，症狀逐漸緩解乃至消失而進入恢復期，2-4周。臨床上可分為無併發症和危重併發症兩種。病後第2周起，並發危重症狀導致病情迅速惡化。該病恢復緩慢，常需數周至數月。

流行病學特徵

本病主要分布於西南非，現已傳入美、歐，許多國家已將其列為國境檢疫疾病。非洲大陸的多乳房鼠（ Mastomys natalensis）是本病毒的唯一自然儲存宿主。帶毒鼠可將病毒通過破損的皮膚、黏膜污染的食物、氣溶膠等方式傳播給人。人-人傳播主要是由於接觸患者、隱性感染者或亞臨床感染者，吸人病毒氣溶膠所致，主要發生於醫院內;另外也有實驗室感染的例子。在非洲一年四季均可發生，奈及利亞多見於旱季，獅子山則多見於雨季。20-29歲年齡組發病率最高，青年女性尤高。

診斷

拉沙熱患者的病毒血症期可長達14-19d。在胸水、腹水、唾液、母乳、咽喉分泌物及尿液中均長期帶毒。將各種標本接種Vero E6、CV-1等細胞，同時接種適宜的實驗動物進行病毒分離。免疫螢光法、電鏡法等可用於診斷。近年建立的間接免疫螢光抗體法檢測特異性IgM或IgG，可用作早期診斷。用 ELISA法檢測拉沙病毒的特異性IgG和lgM，尚待驗證。

治療

早期套用病毒唑（三氮唑核苷）對拉沙熱治療效果較明顯，可降低拉沙熱的病死率。

防疫措施

消滅多乳房鼠，特別是室內防鼠及滅鼠。無有效的疫苗。發現患者或疑似患者應立即隔離。痘苗病毒載體上表達的核衣殼蛋白和包膜糖蛋白對豚鼠有一定的保護作用，有望成為基因工程疫苗。

要求在BSL-4級實驗室中操作，有嚴格的個人防護。

馬丘波病毒

馬丘波病毒（ Machupo virus）與胡寧病毒極為相近，為RNA病毒，屬於沙粒病毒科、沙粒病毒屬的塔卡里布複合群（ Tacaribe complex）。是玻利維亞出血熱（ Bolivian hemorrhagic fever，BHF）的病原體。BHF首次發生於1959年，1963年從1名死亡患者的脾臟中分離出馬丘波病毒。BHF與阿根廷出血熱（AHF）一起合稱南美洲出血熱（SAHF）。

流行病學特徵

馬丘波病毒地理分布局限，流行中心位於玻利維亞聖華金。齧齒動物為其自然宿主，在玻利維亞流行區主要有刺鼠（ Proechimys guyannenis）和硬皮倉鼠。流行與自然宿主有關，以7-8月為高峰。人在田野或家中接觸硬皮倉鼠或其排泄物污染物（食物與水）是引起人類感染的主要原因。與患者的分泌物接觸，同樣能在人之間傳播病毒，引起繼發病例，有些患者可從咽拭子中分離出馬丘波病毒。

臨床表現

潛伏期一般為2周。其臨床表現以出血和神經系統症狀為主，與胡寧病毒出血熱非常相似，病死率可達20%-30%。實驗室發現感染鼠的脾臟變化比較顯著，可能是馬丘波病毒感染的一個主要特徵。免疫耐受鼠可終生帶毒。實驗感染鼠通常不出現症狀，但可見脾臟腫大3-4倍。

診斷

馬丘波病毒分離比較困難，診斷通常依靠血清學方法。使用Vero細胞及稀釋血清-固定病毒的方式進行中和試驗，對馬丘波病毒有型特異性，診斷馬丘波病毒敏感可靠。急性期和恢復期採用雙份血清進行診斷有意義。診斷應注意與胡寧病毒進行鑑別診斷。

治療

參照拉沙熱的治療方法。

防疫措施

在城市通過滅鼠可控制流行，硬皮倉鼠具有家居及與人類共居的習性，主要生存在小城鎮。但鼠類防治措施在農村不易進行。在疫區捕獲的鼠中如果發現脾臟大於2cm，就需通知衛生機關進行有針對性的預防。

實驗室分離病毒操作必須在ESL4級實驗室中進行。疫苗研究正在進行中。

工作要求

工作人員

處理“第四級病毒"，科學家須先受過嚴格的操作訓練，並徹底了解病毒可能導致的原發與續發作用及實驗室控制污染的安全設計。這些實驗室操作人員都必須在有經驗的科學家督導下工作，出入“第四級隔離病毒實驗室”的資格由實驗室主任控管。

四級實驗室

在“第四級隔離病毒實驗室”工作，所有的工作人員均須穿上隔離衣，以維生設備供應氧氣。實驗室有特殊的設計，防止危險物質外泄。

工作場地

通常，這類的實驗室都是單獨一棟房子，如 與其他單位同在一棟房子， 也必須完全隔離。

實驗室要始終保持負壓狀態，供風和排風都需要經過高效粒子空氣過濾器過濾，研究人員進入實驗室要經過幾道門，穿上正壓防護服，保持正壓狀態，因此有人把生物四級實驗室叫作“魔鬼實驗室”。