Contents
- 1 序言
- 2 贡献者
- 3 目录
- 4 缩略词
- 5 摘要
- 5.1 关键发现:野生和圈养鹿科动物中的慢性消耗病(CWD)管理与监测
- 5.2 关键发现:动物疯牛病诊断实验室测试
- 5.3 关键发现:向非鹿科生产动物的溢出:监测、实验室能力、规划与应对
- 5.4 关键发现:尸体和受污染物品处理的环保影响
- 5.5 关键发现:检测CWD向人类的溢出
- 5.6 结论与建议
- 5.6.1 1.存在慢性消耗病向其他野生动物、非鹿科生产动物和人类溢出的风险。随着新菌株的出现和接触概率的增加,慢性消耗病溢出的风险并非静止不变,甚至可能在增加。历史数据可能无法可靠预测当前或未来的溢出风险。因此,对以下方面的需求日益增长:
- 5.6.2 倡导医疗提供者、研究机构、野生动物、农业和公共卫生机构之间的CWD溢出效应意识和准备工作。
- 5.6.3 3. 扩大并标准化野生鹿科动物、其他野生动物和非鹿科生产动物的慢性耗竭性疾病(CWD)监测,以便于数据汇总和跨司法管辖区比较。
- 5.6.4 4. 继续并促进人类朊病毒病监测,审查和完善公共卫生指南,并教育医疗提供者以提高检测CWD溢出的能力。
- 5.6.5 5. 扩大CWD研究和开发工作。
- 5.6.6 6. 鼓励和支持正式的跨机构和跨部门合作。
- 5.6.7 7. 制定并测试主动的CWD溢出传播、信息和教育。
- 5.7 8.提前起草监管机构和政府机构的政策。
- 6 引言
- 7 第1章:野生和圈养鹿科动物的慢性消耗病监测与管理
- 8 第2章:动物中慢性消耗病诊断实验室测试
- 9 第3章:对非鹿科动物的溢出效应:监测、实验室能力、规划与应对
- 10 第4章:尸体及受污染物品处理的潜在环境影响
- 11 第5章:检测人类感染疯牛病溢出
- 12 结论与建议
- 13 附录A:州机构CWD监测和检测能力
- 14 附录B:术语表
Chronic Wasting Disease Spillover Preparedness and Response:Charting an Uncertain Future

传染病研究与政策中心 明尼苏达大学
©2025 明尼苏达大学董事会版权所有。保留所有权利。
本报告由明尼苏达州自然资源部的一项合同支持(合同号#238845)。
封面照片:Ari Denison/彩色代码工作室
免责声明:传染病研究与政策中心负责本报告的内容。本报告所含的发现和结论不一定反映贡献个人或其相应机构的立场或政策。
建议引用:明尼苏达大学传染病研究与政策中心(CIDRAP)。《慢性消耗病溢出预防与应对:探索不确定未来》。2025年1月8日。可在以下网址查阅:cidrap.umn.edu/chronic-wasting-disease/chronic-wasting-disease-spillover-preparedness-and-response-charting
序言
随着慢性消耗病(CWD)在鹿科动物中的负担增加,对其他物种(包括人类和非鹿科生产动物)发生溢出事件的担忧也随之增加。尽管如此,国家和国际层面尚无应对溢出可能性的应急计划,这将触发国家和全球危机。面对这一可能性,我们很高兴分享以下报告,《慢性消耗病溢出预防与应对:探索不确定未来》。此工作得到了明尼苏达州自然资源部的一项合同支持。
我们的团队有幸与67位受人尊敬的专家合作,在25个工作组会议上分享了他们在人类医学和公共卫生、鹿科和生产动物健康、朊病毒生物学与疾病诊断、尸体及受污染物品处理与环境、以及野生动物健康与保护等方面的多样知识和专业技能。这些讨论构成了本报告的基础。
我们非常感谢所有这些合作者和审稿人,特别是10位杰出的联合主席,他们在五个工作组中引导讨论,并为我们的整体工作提供了额外支持。我们希望最终的建议能为人类、动物和野生动物健康机构的专业人员、学术研究人员以及负责应对可能的人类或非鹿科动物疯牛病溢出事件的医疗从业者提供有用的指导。
在我们工作组会议的整个过程中,我们不断回想起美国总统德怀特·D·艾森豪威尔的一句名言:
“计划本身无足轻重,重要的是规划。”
本报告反映了当今许多最聪明的人对疯牛病进行数千小时规划工作的成果。
我们意识到,以往生物学和疾病监测的不断变化使得预测可能的人类或非鹿科生产动物溢出事件及其所需响应类型变得更加复杂。然而,随着我们在这个协作过程中的进展,越来越明显的是,建立一个跨学科、跨机构和跨国界的CWD(慢性消耗病)专家网络具有巨大的益处。我们有幸从他们那里学习,并相信他们的专业知识对于准备和应对可能的溢出事件至关重要。
CIDRAP(传染病研究与政策中心)慢性消耗病团队
2025年1月

贡献者
以下个人通过参与关于特定主题领域的工作组电话会议和/或审阅文档的一个或多个部分的书面草稿,对本报告的发展做出了贡献。
工作组组长及联席主席
迈克尔·奥斯特霍尔姆,博士,公共卫生硕士,(主席)国际传染病研究中心(CIDRAP)主任
布莱恩·艾普比,医学博士,美国凯斯西储大学国家朊病病理监测中心
香农·巴尔特尔特-亨特,博士,硕士,美国内布拉斯加大学林肯分校
杰森·巴茨,博士,美国克雷顿大学
拜伦·考伊吉,博士,美国国立卫生研究院落基山实验室
萨宾·吉尔克奇,博士,加拿大卡尔加里大学
科林·吉林,兽医博士,硕士,美国俄勒冈州鱼类和野生动物部门
J. 拉斯·梅森,博士,美国密歇根州自然资源部(已退休)
黛比·麦肯齐,博士,加拿大阿尔伯塔大学(已退休)
劳伦斯·舍恩伯格,医学博士,公共卫生硕士,美国国家新兴和动物源性传染病中心,美国疾病控制与预防中心
格伦·特林,博士,美国科罗拉多州立大学
CIDRAP贡献作者
科里·安德森,博士,公共卫生硕士,项目联合主任
利亚·莫特,公共卫生硕士,项目经理
克里斯廷·摩尔,医学博士,公共卫生硕士,公共卫生科学与政策高级顾问
克莱尔·斯托达特,硕士,研究员
杰米·安伯,兽医博士,公共卫生硕士,项目联合主任
玛丽·范博斯科姆,硕士,新闻编辑兼撰稿人
CIDRAP设计人员
伊莉丝·霍姆斯,公共政策硕士,项目经理
工作组成员
人类医学和公共卫生监测、流行病学、实验室能力、规划与应对
布莱恩·艾普比医学博士(联合主席),美国国家朊病病理监测中心,美国凯斯西储大学
劳伦斯·肖恩伯格医学博士、公共卫生硕士(联合主席),美国国家新兴和人畜共患传染病中心,美国疾病控制与预防中心
约瑟夫·艾布拉姆斯博士,美国疾病控制与预防中心
马塞洛·巴里亚·马图斯博士,英国爱丁堡大学
索尼娅·贝斯特博士,美国国家卫生研究院
斯蒂芬妮·布斯博士,加拿大公共卫生署,加拿大
迈克尔·布希医学博士、博士,维塔兰特研究所和美国加州大学旧金山分校
拉里莎·谢尔韦纳科娃医学博士、博士,美国资深生物医学顾问
斯泰西·霍尔茨鲍尔兽医博士、公共卫生硕士,美国疾病控制与预防中心和明尼苏达州卫生部门
理查德·奈特医学博士、英国皇家内科医师学会会员,英国爱丁堡大学
露丝·林菲尔德医学博士,美国明尼苏达州卫生部门
瑞安·马多克斯博士,美国疾病控制与预防中心
罗德里戈·莫拉莱斯博士,美国德克萨斯大学休斯顿健康科学中心
布伦特·雷斯兽医博士,美国国家卫生研究院
瑞秋·斯特弗兽医博士、公共卫生硕士,美国德克萨斯州州卫生服务部
监测鹿科动物和生产动物、实验室能力、规划和应对
杰森·巴茨博士(联合主席),美国克赖顿大学
萨宾娜·吉尔克博士(联合主席),加拿大卡尔加里大学
贾斯汀·格林利夫兽医博士、博士,美国农业部农业研究服务部
露西娅·亨特公共管理硕士,美国明尼苏达州农业部门
胡安·卡洛斯·埃斯皮诺萨·马丁理学博士,西班牙国家农业食品技术研究与发展研究所
道格·麦克阿瑟,美国白土保留地
戈登·米切尔,兽医学博士,哲学博士,加拿大食品检验局,加拿大
罗德里戈·莫拉莱斯,哲学博士,美国德克萨斯大学休斯顿健康科学中心
特蕾西·尼科尔斯,哲学博士,理学硕士,文学硕士,美国农业部动植物卫生检验局
乔尼·谢夫特尔,兽医学博士,公共卫生硕士,美国明尼苏达州卫生部门(已退休)
特里·斯普拉克,兽医学博士,哲学博士,美国科罗拉多州立大学
瓦卡斯·塔希尔,哲学博士,文学硕士,兽医学博士,加拿大食品检验局,世界动物卫生组织,加拿大
蒂芬妮·沃尔夫,兽医学博士,哲学博士,美国明尼苏达朊病毒研究与外展中心
马克·扎贝尔,哲学博士,美国科罗拉多州立大学
朊病毒生物学与疾病诊断
拜伦·考伊吉,哲学博士(联合主席),美国国立卫生研究院落基山实验室
格伦·泰林,哲学博士(联合主席),美国科罗拉多州立大学
奥利维尔·安德烈奥莱蒂,法国图卢兹国立农业研究所/法国国立兽医学校
特拉维斯·巴特尼奇,理学硕士,美国五大湖印第安鱼类与野生动物委员会
西尔维·本斯塔德,挪威兽医研究所,挪威
斯蒂芬妮·布斯,博士,加拿大公共卫生局,加拿大
华金·卡斯蒂利亚,西班牙伊比利亚分子生物学与生物技术研究中心
艾利森·克劳斯,哲学博士,美国国立朊病病理监测中心,凯斯西储大学医学院,美国
彼得·拉尔森,美国明尼苏达朊病毒研究与外展中心
亚伦·莱姆库伊尔,兽医学博士,理学硕士,美国农业部国家兽医服务实验室
詹妮弗·马尔姆伯格,文学硕士,兽医学博士,美国农业部动植物卫生检验局
坎黛丝·马修斯博士,美国科罗拉多州立大学
戈登·米切尔博士,加拿大食品检验局,加拿大
克里斯蒂娜·奥尔鲁-格罗弗曼博士,美国国家过敏和传染病研究所,美国
布伦特·雷斯博士,美国国立卫生研究院落基山实验室,美国
赫尔曼·沙茨尔医学博士、博士,美国卡尔加里大学
英加·策尔医学博士,德国哥廷根大学乔治-奥古斯特大学
温泉·邹医学博士、博士,中国南昌大学第一附属医院
尸体及受污染物品的处置与环境
香农·巴尔特利特-亨特博士、硕士,(联合主席)美国内布拉斯加大学林肯分校
黛比·麦肯齐博士,(联合主席)加拿大阿尔伯塔大学,加拿大(已退休)
莫顿·巴拉斯兹博士、博士、工程师,美国北卡罗来纳州立大学
大卫·本克,美国明尼苏达州污染控制局
索塔·卡拉辛斯基,文学硕士,美国本土视觉
加里·弗洛里,G.A.弗洛里咨询公司,美国
克里斯托弗·约翰逊博士,美国地质调查局
蒂姆·科诺尔德博士、兽医、博士,英国皇家兽医学院,英国动植物健康署
阿尔苏·库兹涅佐娃博士,加拿大阿尔伯塔大学
斯图尔特·利希滕伯格博士,美国明尼苏达州朊病研究与外展中心
齐源博士,美国克雷顿大学
野生动物健康与保护
科林·吉林博士、兽医、硕士,(联合主席)美国俄勒冈州鱼类与野生动物部
J.拉斯·梅森博士,(联合主席)美国密歇根州自然资源部,美国(已退休)
米歇尔·卡斯滕森博士,美国明尼苏达州自然资源部
索尼娅·克里斯滕森博士,美国密歇根州立大学
肖恩·克罗斯,美国原住民鱼类与野生动物协会
马修·邓菲,野生动物管理研究所,美国野生鹿联盟
德怀恩·艾特,博士,美国密歇根州自然资源部
约翰·费舍尔,兽医学博士、博士,美国佐治亚大学东南合作野生动物疾病研究
特丽莎·弗莱,博士,美国中西部鱼类和野生动物机构协会
斯科特·赫尔,博士,美国威斯康星州自然资源部
比尔·莫里茨,博士,美国野生动物管理研究所
尼克·皮诺齐奥,文学硕士,美国国家鹿协会
凯利·斯特拉卡,兽医学博士、公共卫生硕士,美国明尼苏达州自然资源部
外部顾问
J.拉斯·梅森,博士,美国密歇根州自然资源部(已退休)
约翰·科林奇,医学博士,英国伦敦大学学院
目录
缩略词
执行摘要
引言
第1章:野生和圈养鹿科动物的CWD管理与监测
第2章:动物中CWD诊断实验室测试
第3章:向非鹿科生产动物溢出:监测、实验室能力、规划与应对
第4章:尸体及受污染物品处理的环保影响
第5章:检测CWD向人类的溢出
结论与建议
附录A:J.R.梅森博士的报告:州机构的CWD监测与测试能力
附录B:术语表
缩略词
AFWA: 美国鱼类和野生动物机构协会
APHIS:动植物卫生检验局
BAH:动物健康委员会
BSE:牛海绵状脑病
CDC:疾病控制与预防中心
CFIA: 加拿大食品检验局
CIDRAP:传染病研究与政策中心
CJD:克雅氏病
CNS:中枢神经系统
CSF:脑脊液
CWD:慢性消耗病
DNR:自然资源部
ELISA:酶联免疫吸附试验
HCP:牲畜认证计划
iCJD:医源性克雅氏病
IHC:免疫组化
MRI:磁共振成像
NAHLN:国家动物健康实验室网络
NASEM:美国国家科学院、工程院和医学院
NHP:非人灵长类动物
NPDPSC:国家朊病病理监测中心
NVSL:国家兽医服务实验室
PHAC:加拿大公共卫生署
PMCA:蛋白质错误折叠循环扩增
Prnp:编码动物前体蛋白的基因。
PRNP:编码人类朊病毒蛋白质的基因。
PrP:朊病毒蛋白质
PrPBSE:传染性疯牛病前体蛋白
PrPcWD:传染性慢性消耗病前体蛋白
PrPc:正常细胞前体蛋白
PrPsc:异常传染性朊病毒蛋白质
RFID:射频识别
RPLN:咽后淋巴结
RAMALT:直肠肛门粘膜相关淋巴组织
RT-QuIC:实时摇动诱导转化
SAA:种子扩增检测
sCJD:散发性克雅氏病
SDS-PAGE:十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳
vCJD:变异型克雅氏病
TSE:传染性海绵状脑病
USDA:美国农业部
USGS:美国地质调查局
WB:免疫印迹
WOAH:世界卫生组织动物健康部

摘要
慢性消耗病(CWD)是一种致命的神经退行性疾病,影响鹿科动物(例如白尾鹿、骡鹿、驼鹿、驼鹿、驯鹿)。该病由朊病毒引起,这些感染性蛋白质会针对正常的大脑蛋白质进行异常折叠。感染动物在体液中排出CWD朊病毒,可能在社交互动中暴露其他鹿科动物。此外,排出的朊病毒可以在土壤中持续存在很长时间,并被植物吸收,导致环境污染,并作为另一个潜在的感染源。
CWD是发生在动物和人类的几种先前相关的传染性海绵状脑病(TSE)之一。其他例子包括人类发生的克雅氏病(CJD)、变异型克雅氏病(vCJD)和库鲁病;牛海绵状脑病(BSE,或称“疯牛病”),发生在牛身上并已传染给人类,导致vCJD;以及羊瘙痒病,发生在绵羊和山羊身上。CWD于1967年在科罗拉多州一家圈养的骡鹿中被首次发现,并于1981年在科罗拉多州和怀俄明州的野生鹿科动物中被发现。迄今为止,CWD已在35个美国州以及加拿大、芬兰、挪威、韩国和瑞典被发现。
目前,CWD管理属于野生动物机构的范畴。由于没有疫苗或治疗方法可用,CWD管理侧重于减缓疾病传播。因此,随着病原体被引入存在鹿科动物的新地区,CWD可能随时间成为更多地区的地方性流行病。由于鹿科动物除了南极洲外每个大陆都有分布,CWD构成了一个重大的全球性威胁。
两个因素影响着鹿科动物中疯牛病(CWD)的风险:宿主朊病毒蛋白质基因(Prnp)中氨基酸编码序列的变化(多态性)以及CWD菌株特性的多样性。宿主遗传因素与CWD菌株之间的相互作用复杂且仍在研究中。由于菌株特性影响普里昂感染宿主的范围,这种动态的菌株格局对我们预测CWD普里昂对人和非鹿科动物构成的风险构成了重大挑战。
鉴于CWD日益普遍,以及CWD菌株的演化,研究人员、猎人和政府官员特别关注其向生产动物或人类的溢出。CWD的持续传播和环境污染增加了暴露和向其他野生动物、家畜和人类溢出的风险。先前出现的具有更强跨物种传播倾向的菌株可能加剧这些担忧。除了对人类健康的风险外,CWD溢出可能对食品供应、经济、全球贸易和农业产生深远影响。
需要跨学科方法来评估当前CWD和普里昂病科学、监测与管理的状况。这要求识别溢出防范中的空白,并制定建议以提升公共和动物卫生机构应对的能力。传染病研究与政策中心(CIDRAP)确定了CWD普里昂内的五个关键领域预防和控制:人类健康、鹿科动物和生产性动物健康、朊病毒生物学与疾病诊断、尸体和受污染物品的处理与环境、以及野生动物健康与管理。美国国际开发署(CIDRAP)成立了五个工作组,每个工作组由两位在其各自领域内杰出的专家联合主持,并由57位其他相关领域的专家组成。本报告传达了工作组会议的成果,并按主题领域总结了关键发现。
关键发现:野生和圈养鹿科动物中的慢性消耗病(CWD)管理与监测
◆ 由于野生鹿科动物种群的管理通常属于州和省级政府的管辖范围,北美各管辖区内的CWD监测与管理方法存在显著差异,包括部落管辖区,这主要是由于可用资源和解决疾病的意愿上的差异。
◆ 野生动物机构依赖自愿的猎人收获作为CWD疾病监测与管理最重要的机制。因此,机构面临着维持猎人在此问题上的参与的挑战。鉴于疾病的长期性质以及某些行动可能带来的负担,这些因素都可能导致猎人的“疾病疲劳”。
◆在本报告首次发布时,尚无有效方法可消除野生鹿科动物种群中的CWD。
◆鹿、麋鹿、驼鹿和其他鹿科动物在生态和经济上都是关键物种,它们是蛋白质的重要来源,也是部落社区和乡村人群等群体的文化基石。疯牛病可能对这类物种以及世代相传的狩猎传统构成生存威胁。
◆由于狩猎许可证销售下降(主要是针对鹿类狩猎)以及疯牛病管理和监测成本上升,野生动物机构的预算已经面临限制。已记录的疯牛病传染给人类或非鹿科生产动物的情况将加剧这些资金挑战,这突显了需要额外的支持和考虑此类事件的应急计划。
◆虽然不同的先前病毒株可能对疾病动态有重要影响,但鹿科动物景观中疯牛病病毒株的多样性几乎是个谜。大多数疯牛病监测项目不收集病毒株级别的数据。
◆年度狩猎季期间需求的激增对现有的实验室进行疯牛病检测的能力提出了挑战。如果没有额外的容量或更便宜、高通量的检测方法可用,任何因疯牛病溢出引起的需求激增都可能压垮现有的检测系统。
◆ 野生动物机构的结构和运作方式不利于主动应对潜在疯牛病溢出等宏观挑战。此外,即便采用目前的被动应对方式,要维持对疯牛病这类“坏消息”问题的稳定应对,也会因政治格局的波动、机构领导层的变化、公众兴趣的减退和资源有限而变得复杂。
◆ 由于未对非鹿科共栖的野生物种进行顺毛型疯牛病监测,因此尚不清楚疯牛病向其他野生动物(尤其是小型哺乳动物)溢出的潜力。
尽管疯牛病具有潜在的一健康影响,但负责监管野生鹿科动物管理的野生动物机构理解上仅将疾病视为野生动物健康问题,其他机构如公共卫生相关机构的参与一直有限。然而,如果发生有记录的疯牛病溢出,野生动物机构的作用将发生显著变化。
联邦官员通过美国和加拿大的 herd certification program 在管理农场鹿科动物的疯牛病方面发挥更大的作用。然而,即便有此类项目,疯牛病仍在两国农场鹿科动物之间持续传播,给自由活动的动物带来一个未量化但可能不断增长的风险。
关键发现:动物疯牛病诊断实验室测试
◆ 现有的检测方法均无法满足所有疯牛病诊断需求,因为它们依赖于具体环境。联合使用这些方法可以提供重要信息;然而,在疾病早期阶段的检测灵敏度可能较低,且仍存在重要的知识空白。
◆实验室能力在狩猎季期间进行疯牛病检测时面临挑战。现有的经过验证的检测方法资源密集,需要昂贵的设备、受过培训的人员、足够的空间以及充足的试剂供应。
◆虽然种子扩增分析(如PMCA、RT-QuIC)已经显著推进了涉及CWD和其他朊病毒的研究,但协议和试剂的普遍标准化和监管验证仍然是实质性的挑战。
◆跨物种传播(CWD)和其他朊病毒的研究已取得显著进展,但协议的通用标准化、试剂的标准化以及监管验证仍面临重大挑战。
◆由于菌株表型重叠,区分CWD菌株存在不确定性。菌株鉴定方法的新发展可能会进一步完善菌株定义和分类。
◆尽管新出现的CWD菌株对跨物种传播的潜力具有重要意义,但关于CWD菌株多样性及相关动态的信息有限。其中一个原因是可用于监测环境中全面高通量菌株分型的工具数量有限。
◆ 实验性传播研究为朊病毒疾病物种屏障提供了宝贵的见解,但这些模型/平台结果的普适性有限,因为实验室条件可能无法模拟自然条件。
◆无法预测如果CWD传播到非鹿科动物时的表现,使得对于现有监测系统协议中,当前诊断工具是否足以识别溢出事件存在不确定性。
◆尽管现有信息强烈表明现有的扩增检测方法在调查CWD溢出时将很有用,但不确定这些方法或其他任何诊断方法是否能够检测或区分所有可能的溢出菌株。
关键发现:向非鹿科生产动物的溢出:监测、实验室能力、规划与应对
◆ 大多数生产动物的朊病监测有限或缺失。尽管针对牛、山羊和绵羊的瘙痒病和牛海绵状脑病监测计划已经到位,但这些计划不足以识别所有生产动物中的CWD溢出。
◆ 没有单一测试能够确定CWD向非鹿科动物的传播,这明显呈现出一个主要的诊断挑战。理论上,可以使用现有测试的组合,但没有数据表明这些测试能否区分新型宿主动物中的牛海绵状脑病、瘙痒病与CWD。
◆ CWD菌株可能在致病性、传播性和人畜共患病潜力方面存在差异。然而,CWD菌株的特征描述不佳,对于什么构成一个菌株缺乏共识,且没有简便的方法进行全面菌株分型。
◆ 在CWD感染新型宿主物种的溢出事件之后,疾病的病理特征(例如,朊病毒的分布、淋巴细胞趋向性、先前脱落能力)可能与鹿科动物中观察到的不同。确定这些差异对于评估传播风险、通知溯源调查以及确定响应策略(包括生物安全指南)至关重要。
◆ 对CWD溢出的响应复杂,因为多个机构拥有司法管辖权,且不存在详细的跨机构合作应急计划。此外,针对溢出调查进入场所的监管和后勤障碍带来了额外的挑战。
◆ 在疯牛病(CWD)溢出调查中,外部学术中心和实验室的作用尚未明确,尽管他们可以提供关键的专业知识。
◆ 监管机构需要预见并规划应对疯牛病管理对贸易政策、生产性动物和农业产业影响的应急措施。
◆ 尽管已有机构针对疾病溢出扩大检测的先例(例如,H5N1、COVID-19、牛结核病),但由于成本、空间需求和其他未知测试方法(即,一些测试更费工时、速度慢或未经验证),疯牛病带来了独特的挑战。
关键发现:尸体和受污染物品处理的环保影响
◆ 疯牛病朊病毒在环境中非常稳定,可以在数年甚至数十年内保持传染性,耐受大多数其他传染因子无法承受的条件。由于目前尚无有效的大规模环境灭活朊病毒的方法,因此疾病的持续传播预计会导致景观上不断积累的增加。
◆ 由于涉及无数变量,包括朊病毒本身和环境因素(例如,气候、土壤类型、菌株),难以描述疯牛病先前的命运及其在环境中的动态。尽管已有一些关于此主题的研究,但在模拟现实世界条件的受控环境中进行实验的能力有限。
◆ 尚未建立一种有效、经济且可扩展的处理疯牛病感染尸体和受污染物品的系统,以限制环境污染。每种处理方法都有明显的缺点和限制,所有选项的容量都是一个问题。
◆ 各国和机构对鹿尸体的处理方式各不相同,相关信息和沟通也各异。这些结果受到监管权限和资源可用性等因素的影响。
◆ 目前,猎人捕猎的动物检测到的疯牛病(CWD)结果往往不能迅速传达,以通知最适宜和最及时的处置方式。在未知CWD状态的情况下,最安全的方法可能是假设动物呈阳性,并以最小化风险的方式处理它们。
◆ 关于尸体处理措施对减少CWD传播的效果缺乏信息。机构依赖个人遵循推荐的选择,但遵从度大多未知,且正确处理的CWD阳性动物的比例不清楚。需要进行成本效益分析来评估当前尸体处理实践的有效性。
◆ CWD溢出到人类或非鹿生产动物会破坏现有的处理现状,并产生更多需要管理的废物。现有系统没有配备应对需求变化的设备。
关键发现:检测CWD向人类的溢出
◆ CWD溢出的风险并非一成不变,野生动物疾病患病率的上升和CWD菌株特性的演变等因素可能会随时间改变其对非鹿物种的可传播性。因此,历史数据不能被视为可靠预测当前或未来溢出风险的指标。
◆ 尚未充分理解在暴露增加、伴随跨物种传播的疯牛病(CWD)的潜伏期延长,以及不断进化的CWD朊病毒株的背景下,CWD的人畜共患风险。尽管实验性传播研究很有价值,有助于理解人畜共患风险,但由于众多限制,将结果外推并应用于现实世界是有困难的。
◆ 医生对先前疾病的识别能力有限,因为这些疾病罕见,其症状与其他神经退行性疾病有重叠。此外,在生前检测和诊断方面仍然存在重要障碍。人类中朊病的表现可能因年龄、朊病毒株和其他可能影响疾病识别的因素而有所不同,特别是对于那些无法获得专业护理的患者。
◆ 尽管尸检对于调查和诊断朊病很重要,但出于任何目的完成的尸检数量正在减少,可能是由于多种因素。加上CWD在鹿群中的日益普遍以及人类暴露于CWD的风险,当前监测系统检测到单个CWD溢出病例的能力有限。
◆ 对人类的CWD传播尚未明确,研究人员尚未确定可识别溢出事件的证据(临床、病理或流行病学)。识别可能依赖于发现多个具有相似疾病特征和假定接触CWD的病例。
◆ 获取与先前疾病相关的暴露信息具有挑战性,特别是考虑到潜在的潜伏期可能较长。此外,在鹿科动物疯牛病(CWD)监测中存在广泛的空白、对CWD阳性鹿科动物的过时消费估计,以及广泛但无记录的暴露(例如,非狩猎者食用野味和环境暴露)限制了这些数据的收集。
◆ 公共健康、野生动物和农业机构之间的CWD溢出相关合作在一定程度上受到限制。障碍包括合作/机构认同、数据隐私问题(例如,野生动物机构与公共卫生机构共享狩猎许可证数据)、资金问题,以及该主题上存在大量未知因素。
◆ 由于对CWD溢出事件的怀疑可能会遭到抵制、怀疑和恐惧,因此预先编写好的信息和共识建议有助于应对询问。
结论与建议
以下建议是25个工作组会议中专家经过广泛讨论后得出的结果,涵盖了五个主题领域(人类健康、鹿科和生产动物健康、先前的生物学与疾病诊断、尸体及受污染物品的处理与环境、野生动物健康与管理)。它们突出并优先考虑了需要弥补的空白和采取的行动,以准备应对CWD溢出到其他野生动物、非鹿科生产动物或人类的可能性。
- 在医疗提供者、研究机构以及野生动物、农业和公共卫生机构中倡导CWD溢出意识和准备工作。创建持续、专注、多年的资金来源以支持必要的努力。
- 扩大并标准化野生鹿科动物、其他野生动物和非鹿科生产动物的慢性消耗病监测,以便于数据总结和跨司法管辖区比较。
- 在人类医疗服务提供者中推广人类朊病监测,以提高检测慢性消耗病向人类溢出的能力。
- 扩大慢性消耗病研究和开发工作。
- 鼓励并支持机构间和跨部门的正式合作。
- 制定并主动测试慢性消耗病溢出沟通、信息和教育。
- 提前起草法规和政府机构政策。
- 规划环境问题并估算处理能力需求。
- 在医疗服务提供者、研究机构、野生动物、农业和公共卫生机构中倡导慢性消耗病溢出意识和准备。
1.存在慢性消耗病向其他野生动物、非鹿科生产动物和人类溢出的风险。随着新菌株的出现和接触概率的增加,慢性消耗病溢出的风险并非静止不变,甚至可能在增加。历史数据可能无法可靠预测当前或未来的溢出风险。因此,对以下方面的需求日益增长:
◆ 支持慢性消耗病研究、诊断创新和准备的能力和基础设施;
◆ 新的沟通策略,以通知负责成功识别和应对慢性消耗病溢出的政策制定者和利益相关者;以及,
◆ 高级规划,特别是多机构桌面演练,以准备一致和协调的狂野鹿病(CWD)溢出政策和应对计划。
倡导医疗提供者、研究机构、野生动物、农业和公共卫生机构之间的CWD溢出效应意识和准备工作。
CWD有溢出到其他野生动物、非铈生产动物和人类的风险。CWD溢出的风险不是静态的,而且可能随着新菌株的出现和暴露概率的增加而增加。历史数据可能不是当前或未来溢出风险的可靠预测指标。因此,人们越来越需要以下方面:
◆ 多样化对州和部落野生动物机构的资金支持,以便它们能有效应对新的跨学科保护挑战,其中狂野鹿病监测和应对只是其中之一。狩猎许可证费、相关消费税和美国农业部提供的资金严重不足,无法支持有效的狂野鹿病溢出应对。此外,如果发生对人类溢出,鹿类狩猎许可证销售可能会显著下降,加剧预算缺口。
◆ 增强实验室能力,开发成本更低、速度更快、更敏感的狂野鹿病检测方法,以应对溢出事件后测试需求的增加。
◆ 优先考虑研究资金(见下文:“扩大狂野鹿病研究和开发工作”),以改善狂野鹿病溢出的早期检测和诊断。这应包括对基础假设驱动研究的有力支持,以促进科学理解和创新。
◆ 加强州、部落和联邦公共卫生机构的资金,以确保及时有效的狂野鹿病溢出应对。
◆ 教育公共卫生官员和医疗专业人员,提高他们对朊病毒疾病的认识和监测能力。
3. 扩大并标准化野生鹿科动物、其他野生动物和非鹿科生产动物的慢性耗竭性疾病(CWD)监测,以便于数据汇总和跨司法管辖区比较。
需要在鹿科动物和目标非鹿科物种中扩大并改进CWD监测,以提高检测潜在溢出事件的可能性。关注临床、病理和流行病学证据将改善监测效果,增进对疾病动态的理解,并指导公共卫生响应。
◆ 评估提升各州实验室监测能力所需的财务和后勤要求。
◆系统性地扩大实验室容量,增加样本处理量,降低测试成本和时间,以便实验室能够应对CWD测试需求的激增(例如,在狩猎季期间)。
◆将菌株级数据纳入现有的鹿科动物CWD监测项目,以增进对疾病动态和管理需求的了解。
◆ 扩大并标准化CWD监测项目,监测野生鹿科动物和其他野生动物物种中的疾病流行情况,包括可能与生产动物共享栖息地的目标非鹿科物种。
◆整合研究数据,该研究测试自然环境中的CWD污染情况,以优化机构监测协议。
◆制定监测协议和识别非鹿野生动物和生产动物中慢性耗牛病(CWD)溢出事件的临时标准。
4. 继续并促进人类朊病毒病监测,审查和完善公共卫生指南,并教育医疗提供者以提高检测CWD溢出的能力。
◆ 扩大纵向队列研究的数量,前瞻性随访面临更高暴露可能性的群体,特别是那些经常食用来自高CWD流行地区猎获的鹿或麋鹿肉的人。
◆加强公共卫生机构、国家朊病毒病病理监测中心(NPDPSC)和其他实验室之间的协调,这些实验室对神经退行性疾病患者的临床样本进行朊病毒测试,以确保美国对人类朊病毒病的监测集中化。
◆制定策略,以促进一致收集详细且标准化的患者病史和风险因素信息,用于人类朊病毒病病例。
◆继续提高对疑似人类朊病毒病病例进行尸检重要性的认识。
◆ 针对可能存在接触CWD病原体机会的情景,制定公共卫生指南,包括测试和基本个人防护装备建议(例如,在剥皮鹿尸时戴手套)。
◆提高医生对(1)人类先前疾病的认识,重点关注CWD溢出到人类的潜在风险。消费被疯牛病(CWD)污染的肉类,特别是在鹿科动物中疯牛病高发的地区;(2)对羊瘙痒病病例进行地点特定的报告要求;以及(3)国家疯牛病预防与控制中心(NPDPSC)提供的诊断服务,以确认疑似的人类朊病。
◆获取最新的关于猎人的统计数据和饮食习惯,了解与CWD风险因素相关的信息。
5. 扩大CWD研究和开发工作。
◆迫切需要更好地理解不断发展的CWD先前菌株特征及其相关的溢出风险。
◆开展额外的大型动物研究,以评估跨物种传播的风险,并记录通过口-鼻途径感染的非鹿科宿主体内CWD朊病毒的临床症状、组织分布和脱落潜力。需要更多能够容纳大型动物用于研究的设施来填补这一空白。
◆开发和整合易于获取的菌株分型技术,将其纳入CWD监测协议中,以调查菌株特性作为传播性和毒力的一个影响因素。
◆ 支持创新并提供新的快速(生前)诊断测试,这些测试能够识别鹿科动物和非鹿科物种中的CWD,并支持激增测试的需求。
◆加速快速(生前)诊断测试的开发和验证。
◆通过优化的研究方法,提高对环境介质(例如土壤、水、植被)中CWD朊病毒动态和传染性的理解。
◆确定影响环境介质中CWD朊病毒持久性的因素,并测试潜在的缓解策略。
◆提高对跨物种和环境传播风险的理解。
◆ 支持并扩大正在国家野生动物研究中心开发中的组织库。
◆ 拓展与慢性W疾病(CWD)相关的人类维度研究。
6. 鼓励和支持正式的跨机构和跨部门合作。
◆需要由管理野生动物、公共卫生、农业和环境的机构之间进行积极合作,以制定综合性的CWD管理策略,包括解决溢出风险的策略。
◆ 正式建立并培养地方、州、区域、部落和联邦机构间的关系,以促进CWD协调、管理和应对。
◆合作制定跨机构的CWD溢出应急计划,该计划可纳入州的CWD应对计划中,明确各自的角色和责任,并组织沟通和应对工作。
◆在政府机构、研究人员、公共卫生官员、野生动物管理人员、部落国家、兽医和医生之间促进跨学科合作,以便共享有关朊病研究、CWD监测以及溢出风险和应对方面的知识、数据、资源和最佳实践。
◆提前获得所需的实验室许可,以便非政府(例如学术)专家能够为溢出调查做出贡献。
◆建立一个由生物学、神经学、CWD和政策方面的先前专家组成的科学顾问小组,以支持和指导政府机构对疑似CWD病例的调查。
7. 制定并测试主动的CWD溢出传播、信息和教育。
◆政府机构应提前准备应对调查中的CWD溢出事件所引发的各种公共卫生风险的信息和措辞。针对不同的受众可能需要采取不同的方法。
◆使信息传递工作与其他新兴疾病的信息传递保持一致,关注事实以帮助在CWD溢出调查初期建立信任。
◆为特定专业人士(例如医疗服务提供者、兽医、野生动物管理人员)制定单独的教育信息,介绍监狱疾病的一般情况和具体到CWD的情况,以提高对先前疾病和潜在CWD溢出病例的理解和识别。这可能会突出已识别溢出病例与同一物种的其他神经退行性疾病之间的重叠临床症状。
◆为公众制定预先编写好的信息和共识建议,以应对关于CWD溢出风险的预期公众咨询,预计会有怀疑和恐惧,并通过透明沟通培养信任。
◆确定创新方法,以吸引不同受众参与溢出传播,确保信息的接收,包括那些有“疾病疲劳”的人和可能以不同方式获取信息的不同代人。
◆考虑采取各种措施来对抗与疯牛病相关的错误信息。
8.提前起草监管机构和政府机构的政策。
◆应尽可能主动起草政策和数据使用协议,定期审查和更新,以便在发生溢出效应时能够提供。
◆制定联邦监管诊断实验室溢出效应测试协议的一般建议。具体建议可能因物种或地点而异。
◆继续推动对先前种子扩增检测方法的验证,以促进其在诊断调查中的接受和使用。
◆起草优先考虑生态系统健康和数据驱动行动的政策,以供州野生动物机构应对潜在的溢出效应,包括针对有蹄类动物的监测指导以及预期的狩猎活动变更。这些政策应与包括来自州和联邦野生动物机构、美国农业部以及部落国家人员的国家鱼类和野生动物健康倡议指导委员会合作制定。
◆准备并加快数据使用协议或谅解备忘录的编制,以便在调查潜在的疯牛病溢出事件时,不同机构之间可以共享数据,可能还包括其他利益相关者。
◆继续促进在所有饲养有蹄类动物的设施以及动物农业中使用电子标记系统,以提高动物的可追溯性,并协助潜在溢出效应的调查。
9.规划环境问题并估计处理能力需求。
◆评估处理活动对慢性消耗病(CWD)的环境负担和疾病结果的影响,以及处理能力需求,对于在发生溢出时调整和优化处理策略是必要的。
◆ 建立长期监测项目,以评估当前尸体处理实践和CWD早期动态对环境的影响。
◆分配州和联邦资源,加强处理感染CWD的尸体和其他污染材料的能力,作为预防CWD溢入非鹿科动物的一种预防措施。相邻各州团体可以共同努力解决处理需求,并共享大型设施及相关成本。
◆标准化跨辖区的尸体和污染物品处理协议,以确保一致性和效率,同时考虑当地环境条件和朊病毒的稳定性。
◆ 开发创新、具有成本效益的技术,用于处理感染CWD的鹿科和非鹿科生产动物的尸体。
◆对当前尸体处理方法进行全面成本效益分析,以评估其在防止CWD传播方面的有效性,这也有助于为政策变更和资源分配提供信息。
引言
CWD的公共卫生风险
概述
慢性消耗病(CWD)是一种致命的神经退行性疾病,影响鹿科动物,如白尾鹿、骡鹿、驼鹿、驼鹿和驯鹿。它由一种名为朊病毒的传染性错误折叠蛋白质引起,这些蛋白质一旦进入易感宿主,就可以攻击全身的正常朊蛋白,并诱导进一步的错误折叠。疯牛病(CWD)是几种以感染动物和人类大脑组织观察到的特征性海绵状外观命名的朊病毒相关可传播海绵状脑病(TSE)(Bartz 2024)。异常、转化的朊病毒的持续积累导致神经元丧失,从而产生海绵状病变、神经功能下降,最终导致死亡。值得注意的是,疯牛病是唯一一种在自由活动的野生动物中被检测到的朊病(Kurt 2016),这导致了许多疾病管理和复杂性挑战。其他朊病的例子包括发生在人类身上的克雅氏病(CJD)、变异型克雅氏病(vCJD)和库鲁病;在牛中发生的牛海绵状脑病(BSE,又称“疯牛病”),该病已传染给人类,导致vCJD;以及发生在绵羊和山羊身上的瘙痒病。这章引言探讨了疯牛病在其自然宿主体内的特征和动态,总结了溢入非鹿科动物的风险,并概述了该项目如何填补知识空白,同时提高对这一主题的认识。
鹿科动物的疯牛病
疯牛病朊病毒通过消化道(胃肠道)进入宿主,或者可能通过接触其他黏膜表面(例如,鼻腔、眼部)进入。摄入或吸入的朊病毒可能穿过上皮细胞进入淋巴,然后进入血流,感染淋巴结等淋巴组织。这使得朊病毒能够进入外周神经系统,并感染中枢神经系统组织。
具有传染性的朊病毒将正常朊病毒转化为异常朊病毒。
蛋白质错误折叠成异构体,在脑和其他感染组织中积累。疯牛病朊病毒在中枢神经系统和其他感染动物的组织中积累,导致行为改变、体重减轻等神经系统症状,通常在感染后18个月至2年死亡(Haley 2014年,Rivera 2019年,WOAH 2019年)。这种已建立的疾病进展是通过采样咽后淋巴结(RPLN)和脑干来诊断疯牛病的原因。感染动物在整个病程中通过唾液、精液、尿液、粪便、鹿茸软毛和血液等体液排出疯牛病朊病毒(Angers 2009年,Denkers 2020年,Denkers 2024年),在频繁的社会交往中可以暴露其他鹿科动物(Henderson 2020年)。此外,排出的朊病毒能在土壤中保持长时间的传染性,并可被植物吸收,导致环境污染,这可能是高风险鹿科动物的另一个感染源(Carlson 2023年,Pritzkow 2015年)。已从感染母亲传给新生儿(Nalls 2013年,Selariu 2015年)。目前,垂直传播、直接(鹿科动物间)和间接(环境污染)传播对疾病扩散的相对贡献尚不清楚,研究人员不知道这些因素是否会随时间变化。
尽管精确的剂量-反应关系尚不清楚,但触发鹿科动物体内朊病毒扩增和疾病进展的朊病毒暴露阈值似乎非常低(Denkers 2020年)。
慢性消耗病(CWD)首次于1967年在科罗拉多州一个动物研究设施内的圈养马鹿中被发现(Williams 1980年)。野生动物官员随后在1981年于科罗拉多州和怀俄明州的野生有蹄类动物中发现了该疾病(Spraker 1997年,Miller 2000年)。自那时起,CWD在美国其他地方以及加拿大、芬兰、挪威、韩国和瑞典也被发现(美国疾病控制与预防中心2024年)。到了2000年,CWD仅在五个美国州和一个加拿大省份的圈养或野生有蹄类动物中被报告,但现在已在35个美国州和四个加拿大省份的野生有蹄类动物中被检测到,同时在20个州和三个省份的圈养有蹄类动物设施中也被发现(图1;美国地质调查局2024年)。该疾病在北美某些地区高度地方性流行,包括科罗拉多州东北部、怀俄明州东南部以及美国威斯康星州西南部和加拿大的艾伯塔省和萨斯喀彻温省。在美国威斯康星州西南部部分地区,高达40%至50%的成年雄性白尾鹿对CWD呈阳性反应(WI DNR),而在加拿大萨斯喀彻温省南部,雄性马鹿的患病率高达80%(Gilch 2022年)。CWD在野生有蹄类动物中的患病率和分布增加,源于朊病毒的高度传染性和环境中的长期稳定性等因素。在斯堪的纳维亚和韩国的已记录CWD病例强调了CWD对全球有蹄类动物种群的全球性威胁。
尽管疯牛病可能通过从加拿大进口的驼鹿传入韩国(Kim 2005年),但目前的证据表明,斯堪的纳维亚半岛的疯牛病是独立于北美的疯牛病出现的(Nonno 2020年)。由于目前没有可用的疫苗或治疗方法,因此管理疯牛病,尤其是在野生鹿群中,重点在于缓解措施,目的是减缓(而非阻止)疾病的传播。因此,随着病原体被引入有鹿群存在的新地区,疯牛病可能会在更多地区成为地方性疫病。由于鹿类动物几乎遍布除了南极洲以外的各大洲,疯牛病对全球潜在影响重大。
两个主要因素影响着疯牛病风险状况:宿主朊蛋白基因的氨基酸编码序列变异(多态性)(Angers 2010年,Hannaoui 2021年,Alam 2024年)以及感染疯牛病朊病毒的菌株特性(Carta 2022年,Otero 2022年,Pritzkow 2022年)。虽然宿主遗传因素与疯牛病菌株之间相互作用的机制复杂且仍在研究中(Bartz 2024年),但研究已表明,Prnp基因遗传影响疯牛病进展速度,使得一些动物相对迅速地出现临床症状(Moazami-Gourdarzi 2021年),而其他动物则表现出较长的潜伏期,在此期间它们感染了疯牛病但没有显示临床症状(Hannaoui 2021年)。然而,没有任何遗传决定因素的组合能够编码对疯牛病感染完全抵抗;所有被疯牛病感染的动物最终都会死于其疾病。
疯牛病朊病毒的菌株特性控制着疾病的许多方面,包括宿主朊病毒蛋白质(PrPC)转化为其致病对应物PrPSc的速率。CWD(慢性耗竭性疾病)普里昂菌株的特性还影响疾病无症状阶段的普里昂脱落特征,以及普里昂在环境中保持传染性的时间(Bartz 2021年),这些因素影响着CWD普里昂菌株在北美鹿类中的广泛传播。菌株特性还控制着普里昂感染的宿主范围,而这又受到宿主Prnp遗传的影响。例如,源自白尾鹿的CWD普里昂菌株的特性与麋鹿中盛行的有所不同(Race 2007年)。相反地,Prnp的遗传变异也可能影响新感染宿主体内新型菌株的出现(Bartz 2021年)。CWD普里昂菌株可能会响应各种选择压力而发生适应性变化(Bian 2021年),包括感染途径(DeFranco 2024年);这些变化在新宿主体内可被维持或进一步改变(Block 2022年,Saunders 2012年)。CWD向非铈生产动物的传播尤其值得关注,因为它可能导致当地、区域或全球分布的粮食供应的污染。研究菌株多样性和进化是目前研究的主要重点,因为进化的朊病毒菌株构成未知的风险,可能导致在宫颈内传播,并通过物种屏障传播给其他动物或人类。
动物朊病毒疾病溢出的风险和对人类健康的后果不仅仅是理论上的,20世纪80年代和90年代在英国发生的疯牛病危机就证明了这一点。这次爆发导致了233例人类vCJD病例的诊断——许多来自年轻的、以前健康的人——以及世界范围内数千名与食用来自经典疯牛病感染动物的受污染食品有关的疑似感染(Ward,2006年)。非典型疯牛病病例自然发生在牛身上,在21世纪初被发现(WOAH 2023)。此外,经典或非典型的疯牛病通过自然和实验传播在其他四种动物物种中引起朊病毒疾病。这些疾病包括外来的有蹄类脑病、猫海绵状脑病、在法国传播给非人类灵长类动物和可传播的水貂脑病(杰弗里1988,阿尔德豪斯1990,Bons 1999,Baron 2007)。
当前,CWD(疯牛病)并未从北美传入北欧国家(Bian 2021年,Sun 2023年,Nonno 2020年)。新出现的北欧CWD朊病毒菌株的独特特性也可能暗示了一种偶发性的病因,迄今为止在北美尚未观察到。截至本出版物发布时,研究团队已经鉴定出至少10种CWD菌株,随着新型菌株的不断出现以及朊病毒菌株分型的进步,这个数字可能会增加(Otero 2022年)。由于菌株特性影响朊病毒感染的宿主范围,这种动态的菌株格局对我们预测CWD朊病毒对人类和非鹿科动物带来的风险构成了重大挑战。不同团队正在开发疫苗以降低动物感染CWD的可能性,但由于缺乏宿主对朊病毒的免疫反应而充满挑战。研究人员正在探索新的方法,在识别保护性疫苗成分方面取得了进展(Napper 2023年)。然而,许多野生动物实践者对于通过疫苗接种实现对野生鹿科动物CWD的长期控制持怀疑态度,因为这些动物种群具有流动性、环境持久性长以及CWD地理分布广泛。疫苗向自由放养的种群分发也是一个重大障碍。
随着CWD在鹿科动物种群中的普遍性增加,所有共享受影响生态系统的物种遭遇感染动物或朊病毒污染环境的可能性自然也会增加。特别是
在北美,以及相关的环境污染增加了接触疯牛病(CWD)的风险,并可能对其他野生动物、家畜和人类造成溢出效应。几项研究表明,其他野生动物物种如野猪、浣熊和几种北美啮齿类动物可能对疯牛病易感(Heisey 2010年,Cassmann 2022年,Moore 2022年,Soto 2025年)。这些动物可能作为宿主物种,因为它们与鹿科动物的栖息地广泛重叠(Escobar 2020年)。然而,尚未实施监测措施来检测与鹿科动物共享同一生态系统的野生动物物种的溢出效应。随着疯牛病继续传播,可能会出现具有更大影响物种传播倾向的额外朊病毒株(Hannaoui 2017年)。动物研究表明,感染性朊病毒的传递方式和通过已知易感物种的过程会改变疯牛病朊病毒株,这反过来可以改变种内和种间的传播潜力(Block 2022年,Saunders 2012年)。向非鹿科生产动物传播疯牛病特别令人担忧,因为它可能导致当地、区域或全球分布的食物供应受到污染。当前研究的主要重点是调查朊病毒株的多样性和进化,因为进化的朊病毒株带来未知风险,并可能导致疯牛病在鹿科动物内更大范围的传播,以及向其他动物或人类的物种屏障跨越传播。动物朊病溢出效应的风险及其对人类健康的后果不仅仅是
理论上的,正如20世纪80年代和90年代在英国发生的疯牛病危机所证明的那样。此次爆发导致233例人类变异型克雅氏病(vCJD)病例的诊断——其中许多是年轻、之前健康的人——以及全球成千上万例疑似感染与食用来自经典疯牛病感染动物的受污染食品有关(Ward 2006)。非典型疯牛病病例在21世纪初被确认为自然且偶发于牛群中极低频率的事件,这是由于监测力度加强所致(WOAH 2023)。此外,经典型或非典型疯牛病通过自然和实验传播在其他四种动物物种中引发了朊病。这些包括外来有蹄类动物脑病、猫海绵状脑病、在法国传播给非人灵长类动物,以及传播性貂脑病(Jeffrey 1988, Aldhous 1990, Bons 1999, Baron 2007)。
随着CWD负担的增加,对人类溢出的担忧也在增加。CWD研究人员、猎人和政府官员尤其警觉。长期人类接触CWD朊病毒及其在非鹿类动物和人类中的疾病表现尚不清楚。尽管鹿到人的物种屏障似乎很强,但随着新的朊病毒株的出现,这一情况可能会随时间改变;因此,现在评估溢出事件的可能风险并制定应急计划是明智之举。
提高CWD溢出的预防和应对
行动的理由
目前的CWD应对措施受到资源有限和不一致的限制
在北美各地区的疾病监测。此外,几个上述因素表明,尤其是北美的CWD溢出事件风险可能在不久的将来升级。该疾病在北美相对快速地传播,导致越来越多的地区出现地方性流行,这反过来可能导致感染率上升和环境污染加剧,尽管由于各司法管辖区之间监测强度的不均衡,这些指标难以衡量(Ruder 2024)。由美国国家科学院、工程院和医学院(NASEM)进行的一项共识研究回顾了美国鹿类动物群体中CWD的知识状况,以指导未来的鹿类动物CWD管理策略(NASEM 2024)。值得注意的是,疾病流行度的增加必然提高了人类暴露的可能性,并为朊病毒株的演化提供了更大的机会,这可能导致改变物种屏障的变化,使得跨物种传播给产食动物或人类变得更有可能。本报告(慢性消耗病溢出预防和应对:描绘一个不确定的未来)重点讨论了溢出风险和现在需要采取的行动,以减少可能的溢出对健康和经济的影响。
2023年7月,明尼苏达大学传染病研究与政策中心(CIDRAP),在一项与明尼苏达州自然资源部签订的合同(合同号238845)支持下,开始了一个过程:(1)确定关键准备应对疯牛病(CWD)溢出事件的空白;以及(2)制定一套建议,以提高公共卫生和动物卫生(包括牲畜和野生动物)机构检测和应对此类事件的能力。本报告代表了一项跨学科努力,旨在确定关键问题,为可能的疯牛病在其自然宿主之外被发现时的应急规划提供信息。报告中的发现和结论并不一定反映个人或其各自机构的立场或政策。
项目方法:基于情景的方法
在项目开始时,美国国际开发署(CIDRAP)确定了疯牛病预防和控制的五个重点领域:人类医学与公共卫生;鹿科动物和生产动物健康;朊病毒生物学与疾病诊断;尸体及受污染物品的处理与环境;以及野生动物健康与保护。为了解决这些重点领域,CIDRAP工作人员组建并召开了五个工作组,每个工作组由两位在其各自领域具有杰出专长的联合主席主持。共有六十七位主题领域专家参与了工作组讨论(附录A)。每个工作组在项目期间(2023年11月至2024年8月)举行了五次虚拟会议。
工作组会议按照查塔姆大厦规则进行——分享的观点和信息不归属于个人或机构。这种方法允许参与者在“不记录”的情况下作出回应并提出问题。
每个工作组都被要求考虑三种不同的情况。第一种情况是维持现状,其中没有发现溢出事件。每次会议的匿名书面记录已分发给相应的工作组成员供将来参考,并通知那些未能参加会议的人员。要求每个工作组考虑三种不同的情景。第一种情景是现状,未发现溢出事件。对于这一情景,参与者有机会描述他们与当前鹿科动物疾病科学、管理、监测和流行病学的经历,同时帮助识别需要额外研究的关键知识空白。其他两种情景涉及假设性的鹿科动物疾病溢出到非鹿科生产动物(如牛)或人类。所有工作组主题的综合见解对于全面描述当前可能已到位的计划至关重要,并且在识别未来应对鹿科动物疾病溢出的缺口和需求方面非常有用。在这份报告中,我们展示了工作组会议的产出,每个章节都确定了五个主题领域的关键发现。除非另有说明,报告中的信息均来源于一个或多个工作组的讨论。本报告的最后几章依次是:(1)野生和圈养鹿科动物的管理与监测;(2)朊病诊断;(3)溢出到非鹿科生产动物:监测、实验室能力、规划与应对;(4)尸体和受污染物品处理的环保影响;以及(5)检测人类感染鹿科动物疾病溢出。
美国国际开发署(CIDRAP)的疯牛病(CWD)项目下一阶段将通过网络研讨会、会议报告和出版物等方式,与感兴趣和受影响的团体共享工作组的研究成果。除了外展活动,有针对性的准备工作将包括组织涉及假设情景的基于讨论的演练,这些演练将在州和国家层面进行,以进一步明确应对CWD溢出到生产动物或人类时的关键步骤。在这些演练中,与当地、州和联邦机构合作伙伴的参与将是识别溢出响应角色和责任的关键。这些演练的发现将传达给可能参与应对CWD溢出事件的利益相关者和组织。随着进一步的外展、教育和准备工作,本报告将被视为一份活文档,并定期更新以反映该领域的最新发展。
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第1章:野生和圈养鹿科动物的慢性消耗病监测与管理
简介
本章概述了美国和加拿大野生及圈养鹿科动物当前慢性消耗病(CWD)的监测和管理实践。同时,识别了阻碍有效抑制疾病的最重要挑战,并考虑了CWD扩散分布和患病率上升对野生动物健康和保护的持续及未来影响。
州、省和部落机构慢性消耗病监测与应对措施
野生动物机构应对慢性消耗病面临的总体挑战
在美国和加拿大,野生鹿科动物的管理和监测由州和省级野生动物机构负责。这些机构面临几个与CWD密切相关且使疾病应对变得复杂的挑战。其中最重要的挑战包括:
⯁ 大多数州野生动物机构依赖狩猎许可证销售为其主要资金来源,而猎鹿和猎麋鹿是该“使用者付费”模式的基石。
在美国1140万狩猎者中,有77%的人猎鹿或麋鹿(美国鱼类和野生动物服务局2018年数据)。鉴于野生鹿科动物作为自然和经济资源的重要价值,管理监测和慢性消耗病是大多数野生动物机构的首要任务(汤普森2022年研究)。
然而,这些活动成本高昂。例如,在2020年,美国各州野生动物机构共花费超过2500万美元。在疯牛病相关工作上投入了500万美元,且这个数字在过去几年可能已经增长(Chiavacci 2022年)。值得注意的是,在有疯牛病病例记录的州的机构比没有病例记录的州的机构多花费超过八倍,这既展示了疾病扩散到新区域的巨大成本,也显示了在发现之前对管理活动的有限投资。疯牛病可能会通过进一步限制本已有限的预算,并可能将资金从其他重要的保护活动中转移,从而显著影响野生动物机构的财政能力。
⯁对于疯牛病的监测和管理,并没有标准化的方法。相反,相关的生物因素(如野生动物种群动态、栖息地)和社会政治因素(如可用资金、政治意愿、公众接受度)塑造了机构的活动。像疯牛病研究联盟这样的合作努力,由机构和大学专家自愿组成的伙伴关系,促进了跨区域的协作,以实现战略性和集体目标,尽管这些组织没有监管权力,并且根据雇主机构的决定运作(疯牛病研究联盟)。
⯁由于朊病毒在环境中持续存在不确定时间,并通过间接传播继续感染易感动物,疯牛病的管理变得复杂。因此,可能抑制鹿群中疯牛病流行的干预措施可能无法阻止再感染循环。野生动物机构还实施其他管理策略,旨在减缓疾病的传播。
传播,但需要进一步的工作来评估所提出的疾病干预措施对当地鹿群健康的有效性,因为结果并没有一致地测量,甚至可能根本未被测量。即使有可能发展出更好的疾病管理措施,其实施也取决于猎人的接受度和参与度。因为猎人是鹿群管理的主要行动者,维持他们的兴趣和参与是野生动物机构的一项基本优先事项。然而,已经观察到狩猎参与普遍下降,这归因于各种人口变化(例如,老练的猎人“老龄化”,年轻年龄组的参与率较低)。因此,野生动物机构必须平衡理想的CWD管理措施与猎人可以接受的方法,这可能因不同原因而有所不同。例如,在CWD在他们地区被发现之前就建立了传统的猎人可能对任何可能改变这些熟悉习惯的规定更有抵抗力。或者,那些相对较新加入这项运动并在疾病流行地区狩猎的人可能将CWD视为常态,并对改变更加开放。无论如何,如果没有足够的猎人的支持和参与,机构将面临重大障碍,包括社会和政治阻力以及持续实施疾病控制方法(如针对性致命移除,即狙击)所需的资金不足,这可能会妨碍管理努力。值得注意的是,机构很少旨在吸引
非消耗性野生动物使用者,如保护团体和普通公众成员,他们的参与可能提供机会,为CWD管理活动获得额外支持,因为这些团体几乎不会对机构预算作出经济贡献。
野生鹿科动物中的CWD监测
在至少35个州和4个加拿大省份的野生鹿科动物种群中发现了记录的CWD病例,越来越多的野生动物专业人士认识到,以目前的方法根除CWD是不切实际的(美国地质调查局2024年)。因此,大多数野生动物机构通过监测狩猎捕获和道路撞死的动物来促进早期发现,并实施策略以帮助防止疾病引入或在新的地区检测到后限制其传播。虽然可以使用建模工具预测最有可能发现CWD阳性动物的地点(艾哈迈德2024年),但许多野生动物机构采取一种被动的方法,等待初步检测后才实施系统性监测或生物安全措施。
在一些州(或高CWD流行率的州的部分地区),样本提交是强制性的。在其他地区,样本提交是自愿的,采用多种不同的方法,费用要么由机构补贴,要么由提交样本的猎人支付。一些州,如明尼苏达州,采用基于风险的监测方法,该方法基于检测到的疾病流行率(图2)。
尽管大多数州都有州运行的CWD测试项目,但获取测试的机会差异很大。尽管人们普遍认为预防疯牛病(CWD)比疾病抑制更有优势,但由于社会文化(例如,猎人的态度)、经济(即,大多数机构在财政上无法管理CWD)和政治因素(Delahay 2009年),实施预防活动仍具有挑战性。图2. 明尼苏达州慢性消耗病采样(来源:明尼苏达州自然资源部2024a年)作为监测工作的一部分,很少收集野生鹿科动物的CWD菌株数据和菌株分布,目前也没有关于北美特定菌株流行率的概览。这一不足是监测工作中的几个缺口之一,限制了人们对CWD风险的全面理解,因为菌株变异可能影响传播和溢出潜力。
野生鹿科动物的CWD检测与挑战
典型的工作流程始于向野生动物机构提交淋巴或脑组织样本(或者提交一个鹿头,由机构从中收集淋巴或脑组织),然后将样本转交给认证实验室进行检测。该实验室必须是国家动物健康实验室网络(NAHLN)的一部分,并通过美国农业部动植物健康检查服务(APHIS)的CWD检测审批(见图3)。虽然所有获得美国认证的CWD检测实验室都使用酶联免疫吸附试验(ELISA)或免疫组化(IHC),但并非所有实验室都获得批准或同时使用这两种检测方法。由于ELISA平台以比IHC更低的成本提供更高通量的测试,
几乎所有实验室都使用酶联免疫吸附试验(ELISA)作为对猎人采集样本的筛查测试,并使用免疫组化(IHC)进行确认性测试。检测方法的总体灵敏度和特异性取决于诸如鹿种、遗传学、样本质量、组织类型和疾病阶段等因素(Rivera 2019年)。近年来,使用种子扩增检测方法(如实时震动诱导转化,RT-QuIC)的采样套件已可商业购买。这些测试代表了相对较新的技术,美国农业部正在评估但尚未批准用于养殖鹿类动物。几个州的野生动物机构表示对此新技术感兴趣,尽管大多数在获得美国农业部批准之前都不愿推进。
提高野生鹿科动物中慢性消耗病(CWD)监测的努力存在重要限制:
⯁ 实验室的能力通常不足以迅速处理秋季和冬季狩猎季期间提交的大量样本涌入。大量样本可能导致瓶颈现象,从而导致CWD检测结果等待时间延长,给猎人带来不便和阻碍。因为检测成本几乎总是需要重新分配野生动物机构的资源,所以难以实现并维持可持续的监测与检测方法。虽然NAHLN实验室可以将样本转交至其他网络实验室以加快结果,但他们没有动力这么做,因为完成这些检测是其运营收入的一部分。
⯁ 边缘量会导致瓶颈,导致CWD测试结果的等待时间延长,给猎人带来不便和阻碍,建立额外的朊病毒检测实验室实际上可能会对检测优化产生相反的影响。例如,由于参与NAHLN检测是自愿的,扩大检测规模取决于相关州和诊断实验室的决定。除了相关成本巨大外,能力建设通常是一个缓慢的过程,需要利益相关者的深思熟虑和耐心。这种类型的设施需要相当多的资源来建设、配备人员和维护——所有这些都很成问题,因为大多数鹿类样本提交都是季节性的。此外,由于目前可用的CWD测试在北美尚未被认证为食品安全测试,州机构不愿意为尚未证明威胁人类和公共卫生的疾病拨款。
⯁ 由于一系列复杂的生态和社会政治差异——如资源可用性、鹿类种群规模和结构以及猎人的参与——各州、省、地区和部落国家的CWD检测项目差异很大,采样配额和采样区域受到除CWD之外的其他因素的限制。因此,各司法管辖区的疾病患病率和分布估计很少可比。此外,监测方法和资金的不一致可能会造成漏洞,导致未经监测的疾病在鹿类中传播,增加接触CWD的对其他物种的朊病毒,包括人类的风险。
图3:获得进行CWD检测批准的NAHLN实验室(来源:美国农业部2024b)
野生鹿类种群管理
控制日益增长的疯牛病(CWD)患病率和传播的最常见且公众接受的方法是狩猎,据估计,美国每年有618万只鹿被猎杀(Kip Adams 个人交流)。通过实施各种法规,野生动物机构可以利用狩猎作为疯牛病管理工具。尽管这些法规的范围和规模取决于具体情况,并且在不同司法管辖区之间往往有所不同,但例子包括增加收获配额和新或延长的狩猎季节(Thompson 2023年)。通过参与此类努力,猎人们积极协助管理疾病。此外,当猎人们提交他们猎杀的鹿的组织样本进行检测时,他们也帮助了持续的监测工作。在没有要求进行收获检测的地区,由于相关成本和相反动机,猎人们参与监测工作的意愿有所下降,这为疾病管理增加了额外的障碍。先前的研究表明,在田纳西州、北卡罗来纳州和南卡罗来纳州,有相当大一部分(27%至49%)接受调查的猎人们愿意为疯牛病检测付费,而且支付意愿与疯牛病风险感知和对野生动物机构的信任呈正相关(Adhikari 2023年,Lerose 2024年)。
患有疯牛病的当地野生鹿群也可能通过州政府资助的针对性移除措施进行管理,其中神枪手在狩猎和繁殖季节之外猎杀鹿。虽然这种方法可能有效,减缓疯牛病(CWD)的传播速度通常代价高昂且颇具争议,许多猎人和土地所有者(需要他们的许可才能在私人土地上进行扑杀)对此持反对态度。在加拿大进行的一项针对疯牛病管理的全国调查发现,一般公众、猎人、土地所有者和农村居民(回应者)对使用枪械狩猎公共和私人土地持负面态度(Durocher 2022)。相比之下,伊利诺伊州的一项调查比较了2012年和2022年的猎人态度,发现后一年该做法更受接受,可能是因为受访者看到了这一策略的好处(Vaske 2024)。最后,各种支持捕食者的组织提议引入狼、熊和美洲狮来抑制疯牛病。部分原因在于,这种方法假定捕食者会优先移除较老或生病的动物。然而,只有有限的经验性证据表明,捕食者的引入可以在种群水平上抑制疯牛病(Chance 2022, Miller 2008)。更广泛地说,捕食者种群的动态往往对生态系统产生不可预测的影响,在实施这种常具争议的方法之前必须慎重考虑。此外,捕食者实际上可能通过分散猎物残骸或在消化后在其粪便中散布朊病毒(一种病原体)来促进疯牛病的传播(Nichols 2015),尽管这种风险的真实情况尚未完全明了。例如,一项涉及向美洲狮喂食感染疯牛病材料的研究结果显示,
大部分摄入的朊病毒在消化过程中被消除或以其他方式被隔离,这可能会最终稀释通过该捕食者(Baune 2021)的胃肠道的朊病毒的传染性。尽管一些研究表明,某些捕食者在反复接触朊病毒后似乎对朊病毒感染具有抵抗力(Wolfe 2022),但中间宿主的存在或同类相食可能促进病原体的适应并导致疾病(Barrio 2024)。例如,猫海绵状脑病(FSE),一种家猫和圈养野猫的朊病毒病,与食用被牛海绵状脑病(BSE)污染的肉类有关(Imran 2011)。实验性地将CWD通过颅内接种给家猫或通过口腔(舌头擦伤)在二次传代时传播给家猫(Mathiason 2013)。
圈养鹿科动物中的CWD监测与应对
CWD也影响在高围栏围场中饲养的圈养鹿科动物。尽管美国各州对圈养鹿科动物、野生动物和农业机构中的CWD检测和控制的策略差异很大,但它们通常共享监管权限并与美国农业部动植物卫生检验局(APHIS)兽医服务计划合作。APHIS和州机构还合作根据美国农业部CWD群体认证计划(HCP)对其管辖范围内的设施进行认证。加拿大食品检验局(CFIA)运营一个类似的计划,称为CWD群体认证计划。截至2024年12月,28个美国州参与了美国农业部的牛海绵状脑病(CWD)监测计划,六个加拿大省份参与了加拿大的项目。美国CWD监测计划的目标是提供一致的国家方法来控制农场养殖的鹿科动物中CWD的发生,并防止其跨州传播(美国农业部2024a)。要获得美国农业部的低CWD风险认证,注册牧场主必须达到5年符合国家CWD监测计划要求的合规性。这包括围栏、官方的动物个体识别、详细的记录保存,以及对所有12个月或以上的鹿科动物死亡案例进行脑干后淋巴结和大脑枕骨区域的免疫组化(IHC)检测。位于爱荷华州艾姆斯的美国动植物卫生检验局国家兽医服务实验室(NVSL)负责所有农场养殖的鹿科动物的CWD确认性检测。如同在野生鹿科动物中的检测一样,当在农场动物中发现CWD时,相关机构会制定信息传递方案并向公众公布检测结果。为了满足国家计划的最低监管要求(各州可能有额外或更严格的要求),一旦注册牧场中有CWD阳性动物,该牧场立即失去监测计划资格,生产者必须对牧场进行隔离。牧场在制定牧场计划后,可以重新加入监测计划,并有选项应对CWD阳性牧场的情况,包括完全扑杀和对最后一个CWD阳性病例后的5年隔离期,以及使用NVSL协议和美国农业部批准的程序进行生前CWD检测和基因分型(美国农业部2019)。
美国农业部已批准三种死后诊断方法来识别疯牛病朊病毒:酶联免疫吸附试验(ELISA)、免疫组化(IHC)和西方印迹法(WB)。尽管如此,只有当在NVSL进行时,WB才是一种官方测试,并不作为常规监测的诊断方法。在满足特定标准的情况下(例如,追踪淘汰的群体、希望减少CWD阳性鹿出现的阳性群体生产者,已在群体计划中概述;群体专门只包含白尾鹿;已确定白尾鹿密码子96的基因型),也可以对圈养的白尾鹿进行生前IHC检测。美国农业部尚未验证如蛋白质错误折叠循环扩增(PMCA)和逆转录定量免疫印迹法(RTQuIC)等扩增检测方法用于诊断疯牛病。通过项目要求的监测和生物安全措施,疯牛病健康检查计划(HCP)法规旨在尽早发现疯牛病的存在,并防止阳性动物从圈养群体中移出。然而,参与HCP是自愿的。在美国和加拿大,即使在某些获得HCP认证的群体中(Gillin 2018),仍持续在圈养群体中发现疯牛病。与野生鹿群相似,一些参与HCP的圈养鹿场(并非全部)报告的疯牛病群体感染率高达70%或更高。农场动物中的疯牛病也可能影响附近的野生种群,因为如果野生动物获得通过设施围栏进入或与逃出的动物接触的途径(并非所有司法管辖区都要求双围栏),或者在围栏破损时接触到逃逸的动物,就可能出现传播。疯牛病传播的风险仍在继续。
由于朊病毒可以在环境中存活多年,因此去人口化的重点在于此。通常,各州要求所有者维护围绕一个非活跃的、鹿科动物海绵状脑病(CWD)阳性的设施围栏,但目前尚不清楚需要多长时间才能使朊病毒失活并消除对野生种群的风险。
其他野生动物管理措施
除了减少种群数量之外,野生动物机构还可能实施基于主要预防的规定,旨在防止CWD污染到达易感的鹿科动物种群。此类规定的例子包括禁止喂食、限制尸体运输以及限制或禁止使用诱饵/引诱剂。人为吸引野生鹿科动物到某地会促进野生动物的非自然聚集,增加疾病传播的机会。
因为每个有CWD的州或省都可能制定自己的疾病控制法规,所以不同地区的做法各异。例如,一些CWD阳性的司法管辖区,如南达科他州,明确禁止出于狩猎目的使用诱饵,但允许在狩猎季节之外进行补充喂食;像乔治亚州这样的州则有条件禁令,这取决于活动是否发生在CWD管理区(CWD联盟2021年)。在明尼苏达州,自然资源部(DNR)在某些县限制喂食鹿和诱饵的使用(图4)。根据政府管理和测量的疾病流行情况,CWD法规可能会发生变化,这可能会影响公众的遵守程度。野生鹿联盟于2021年发布了其互动式“野生鹿捕猎法规地图”,其中包含了更具体的州、省和地区信息(野生鹿联盟2021年)。限制运输尸体旨在减少感染物质通过直接接触和环境污染传播给环境的机会。因为朊病毒可以在环境中存活数年甚至数十年,所以逻辑推断是,被感染的动物移动得越多,朊病毒通过直接接触和环境污染的传播范围就越广。然而,目前机构无法通过实证方法来衡量这些策略的有效性。
图4:禁止喂食和吸引鹿类的明尼苏达州县份(来源:明尼苏达州自然资源部)
部落国家的野生鹿管理
美洲原住民部落的狩猎实践在北美差异很大,但部落人口常常依赖狩猎有蹄类动物以维持生计和文化传统(Parlee 2021年)。狩猎是一项重要的传统,深植于对原住民、提供营养的动物和环境之间关系的代际庆祝。因此,部落政府是野生鹿管理的关键利益相关者,尽管他们在疾病控制和管理对话中一直代表性不足。美国政府与部落国家签订了条约,但州政府没有(Schwabenlander 2022年)。此外,由于州政府对野生动物没有管辖权,它们无法制定针对野生鹿的法规。
在部落领地或狩猎实践中,协调这些环境中的疯牛病管理需要与部落自然资源机构建立合作关系。这些关系的结构和强度各不相同,但通常取决于保留地的规模和布局、当地疯牛病的流行程度、法律或条约关系以及可用资源。部落通常颁发自己的狩猎许可证,这些许可证与非部落许可证在季节日期、谁可以使用许可证捕猎动物以及捕猎配额方面可能有所不同(奥吉布韦米克索普兰部落)。然而,在部落拥有使用权(即使用土地的权利)但有限部落自有土地的州或省,部落成员可能会选择在保留地之外的土地上狩猎。这些权利跨越州界;例如,条约权允许密歇根州上半岛的部落成员在邻近的威斯康星州和明尼苏达州的部分地区狩猎,反之亦然。
无论动物在哪里被捕猎,北美地区的部落成员通常依靠州和省级自然资源部门进行疯牛病检测服务(Parlee 2021年)。明尼苏达州部落猎人的结果会报告给部落自然资源机构,该机构自行开展监测,并可以自愿与州级自然资源部门(明尼苏达州自然资源部2024b年)分享。
在部落社区,如果发生溢出事件,牲畜或人类都可能因为鹿科动物对部落传统、文化的重要性,以及在某些情况下作为蛋白质来源,而受到极大干扰。除了食用CWD阳性肉类可能带来的潜在风险外,部落成员可能会从事诸如对兽皮进行脑鞣制等做法,这可能进一步增加溢出事件的风险。因此,部落社区中CWD管理的某些方面与其他地方的经验不同,需要额外考虑。
公共教育与信息共享
大多数司法管辖区都提供CWD检测信息和风险沟通信息,但此类信息的传递、一致性和及时性各不相同。通常,负责监管鹿科动物种群和CWD管理的州或省级机构会通报新的检测情况,通常随后会发布新闻稿。美国地质调查局(USGS)的地图(图1)每月捕捉并向公众展示有关北美洲检测情况的信息。
关于接触CWD的公共宣传主要针对猎人。与教育材料的互动通常依赖于及时且准确的信息传递,并可能受到抵制政府指导、参与疲劳和不愿改变狩猎行为的影响。此外,在CWD已在某地区存在一段时间后,猎人们几乎总是会开始忽视或忽略外展材料。例如,在威斯康星州进行的一项调查询问受试者在得知他们的动物患有慢性耗竭性疾病(CWD)后,如何处理捕获的鹿肉。据调查,27%的人称吃了鹿肉,9%的人说其他家庭成员吃了,还有10%的人给了朋友(Bradshaw 2021年)。鉴于CWD的不断演变特性(例如,出现新的菌株、扩散至新地区、患病率上升、接触增多),在地方层面提供最新的信息对于解决人们遵循CWD指南的下降趋势和重新激发遵守法规的积极性至关重要。
与CWD流行率增长相关的持续的和未来的影响
潜在的非鹿野生动物溢出效应
当前CWD监测工作未涉及的一个因素是可能传播给同域(共享同一栖息地)的野生物种。虽然研究人员尚不清楚哪些非鹿野生动物感染朊病毒的风险最大,但几项实验性跨物种传播研究表明,其他宿主对朊病毒具有易感性,尽管这些研究大多采用脑内接种的方式(Heisey 2010年,Kurt 2016年)。田鼠是研究CWD的常用模型物种,因为它们通常与鹿类共享自然栖息地,且某些基因型对CWD高度易感(Nonno 2020年)。利用这一知识,额外的研究表明,浣熊对来自白尾鹿和麋鹿的CWD朊病毒分离株的易感性有限(Moore 2022年)。目前的研究还在调查其对野猪的传播潜力,因为猪模型实验已显示中度水平的疯牛病(CWD)扩增(Moore 2017年)。
发现疯牛病可以感染非鹿科动物,可能会改变对其他野生动物的风险认知,但由于缺乏监测,没有信息来确定在自由活动种群中的传播情况。如果可行的话,扩大监测将会面临困难,因为难以确定采样对象、使用何种诊断测试以及可用的资金来源。此外,根据目前的联邦法规,疯牛病仅在养殖的鹿科动物中报告,这使得扩大监测变得复杂。
对狩猎的影响
出售用于猎鹿的许可证是州鱼类和野生动物机构最重要的收入来源之一,对于维护北美野生动物保护至关重要(美国野生动物联合会)。除了其他威胁外,疯牛病减少了许可证购买,影响了收获,并在利益相关者和政府机构之间产生了敌意。例如,科罗拉多州的猎人调查显示,如果疾病发病率从10%上升到50%,有30%的受访者表示他们将停止购买许可证并在科罗拉多州狩猎(Quartuch 2024年)。2004年和2006年的多州调查也报告了类似的结果:49%的受访者表示,如果他们所在地区的大多数鹿科动物都感染了疯牛病,他们将完全停止狩猎(Harper 2015年)。
对种群构成的影响
减少野生鹿科动物中疯牛病的发生率可能会降低患病率,但不会根除该疾病。尽管数据来自怀俄明州东南部、科罗拉多州东北部和威斯康星州西南部的野生鹿群,关于其长期受到慢性消耗病(CWD)影响的情况仍有很多未知。在CWD存在的情况下,哪些外部环境因素可能会对野生鹿群动态产生影响尚不清楚(DeVivo 2017年,Edmunds 2016年)。在某些地区,数据显示CWD可能会消灭当地种群,尽管在其他环境中,CWD可能会影响性别和年龄比例,但不影响整体数量(Haworth 2021年,Rogers 2022年)。鉴于可能影响CWD对鹿群长期影响的众多变量(例如,鹿种、种群密度、栖息地),要全面预测CWD可能对鹿群及其对生态系统相关影响的可能性是困难的,甚至是不可能的。
无论影响的大小和时间如何,CWD在野生鹿群中的持续存在都将对受影响的鹿群产生一定程度的负面结果(Uehlinger 2016年)。
关键发现
⯁ 由于野生鹿群的管理通常属于州和省级政府的管辖范围,北美各地在CWD监测和管理方面的方法差异显著,包括部落管辖区域,这主要是由于可用资源和解决疾病的意愿上的差异。
⯁ 野生动物机构依赖自愿的猎人收获作为CWD疾病监测和管理最重要的机制。因此,各机构面临着保持猎人在此问题上的参与的挑战。
⯁ 鉴于该疾病的长期性质以及某些行为可能带来的负担,这些因素都可能导致猎人“疾病疲劳”。
⯁ 在本报告首次发布时,尚无有效方法可消除野生鹿科动物群体中的疯牛病。
⯁ 鹿、麋鹿、驼鹿以及其他鹿科动物在生态和经济上都是关键物种,它们是蛋白质的重要来源,对于部落社区和农村人口等群体来说也是文化基石。疯牛病可能对它们和世代相传的狩猎传统构成生存威胁。
⯁ 野生动物机构的预算已经因为狩猎许可证销售下降(主要是针对鹿类狩猎)以及疯牛病管理和监测成本上升而面临限制。已记录的疯牛病传染给人类或非鹿科生产动物的情况将加剧这些资金挑战,这突显了需要额外的支持和考虑此类事件的应急计划。
⯁ 虽然不同的朊病毒株对疾病动态可能有重要影响,但疯牛病株在鹿科动物领域的多样性几乎是个未知数。大多数疯牛病监测项目不收集菌株级数据。
⯁ 年度狩猎季期间需求的激增挑战了现有实验室进行疯牛病检测的能力。如果没有额外的能力或没有更便宜、高通量的检测方法可用,那么由疯牛病溢出引发的任何需求激增都可能压垮现有的检测系统。
⯁ 野生动物的结构和功能机构不利于主动应对如潜在草原鹿瘟(CWD)溢出等宏观挑战。此外,即便采用当前的反应式方法,由于政治格局的波动、机构领导层的更迭、公众兴趣的减退以及资源的有限,维持对“坏消息问题”(如CWD)的稳定应对也颇为复杂。
⯁ 由于草原鹿瘟监测并未在非鹿科共栖的野生物种中进行,因此草原鹿瘟对其他野生动物(尤其是小型哺乳动物)溢出的潜力尚不为人知。
⯁ 尽管草原鹿瘟具有一系列潜在的一健康(One Health)影响,但负责自由活动鹿科动物管理的野生动物机构理解上仅将疾病视为野生动物健康问题,涉及公共卫生等其他机构的参与一直有限。然而,如果记录到草原鹿瘟溢出事件,野生动物机构的作用将会发生显著变化。
⯁ 联邦官员通过美国和加拿大的群认证计划,在管理农场养殖鹿科动物的草原鹿瘟方面扮演了更为重要的角色。然而,即便实施了此类计划,草原鹿瘟仍在两国农场养殖鹿科动物中持续传播,给自由活动的动物带来一个未量化但可能不断增长的风险。
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第2章:动物中慢性消耗病诊断实验室测试
引言
实验室诊断测试是理解任何疾病(包括慢性消耗病)流行病学的基石。目前美国农业部动植物卫生检验局及加拿大食品检验局批准的用于检测鹿科动物中慢性消耗病的测试包括免疫组化、酶联免疫吸附试验和免疫印迹。每种测试都有其优势和局限性,并且
所有方法都需要在人员、培训和设备上进行大量投资。当前测试的局限性促使研发了下一代测试,包括朊病毒种子扩增检测。虽然这些检测用于诊断人类朊病,但没有任何一种下一代检测被美国农业部批准用于鹿科动物。随着验证测试的进行,这些更新、更敏感的检测方法推进了CWD研究(McNulty 2019)。本章回顾了目前针对鹿科动物中CWD的已验证诊断测试,总结了下一代测试的现状,指出了鹿科动物及非鹿科动物中CWD检测的重要挑战,并概述了在发生野生鹿科动物向生产动物溢出时,识别生产动物中CWD的关键问题。
批准的鹿科动物CWD诊断测试
CWD筛查测试
在大多数情况下,首先使用酶联免疫吸附试验(ELISA)对养殖和狩猎的鹿科动物组织样本进行CWD筛查,因为这种测试相对容易操作、成本低廉、高通量且周转时间较短(美国农业部2019年)。一项早期田间研究表明,ELISA检测从RPLN采集的样本的敏感性和特异性超过97%,并以免疫组化测试作为对照(Hibler 2003);然而,ELISA测试在整个可变田间条件范围(例如,鹿科动物种类、Prnp基因型、组织类型、感染阶段)的性能特征尚未充分探索。酶联免疫吸附试验(ELISA)用于检测疯牛病(CWD),使用一种目标标记的抗体来指示样本中朊病毒蛋白的浓度(Burgener 2022)。在加拿大和美国,用于监测几种朊病(即CWD、牛海绵状脑病(BSE)和羊瘙痒病)的经过验证的ELISA检测试剂盒仅有一个来源(Bio-Rad Laboratories, Inc.),并在欧洲生产。供应链中断导致ELISA检测试剂盒短缺,这造成了CWD检测的积压(Wappes 2023)。另一家制造商IDEXX生产的ELISA检测试剂盒被证实比Bio-Rad的替代品更敏感,但需要在加拿大和美国进行验证研究,以便将这些检测试剂盒作为标准操作程序中的选项(Mazza 2023)。尽管如此,由于其高通量以及能够检测CWD、BSE和羊瘙痒病朊病毒,ELISA检测在可用时可以提高工作流程效率。
由于其多功能性,ELISA检测也可能具有一定能力识别非鹿宿主样本中的CWD朊病毒,尽管需要进一步研究来探索这种可能性。重要的是,ELISA筛查无法区分不同的CWD朊病毒株。
CWD确认测试
在圈养鹿类动物检测计划中,所有通过ELISA检测呈“非阴性”的样本都必须送检以进行确认测试。任何提交至获批准实验室的美国农业部人类和动物健康检验中心(USDA HCP)样本,如果ELISA(或免疫组化)检测结果呈阳性,则被视为疑似CWD结果,直至在NVSL通过免疫组化确认。
加拿大,酶联免疫吸附试验(ELISA)阳性的样本被送往加拿大食品检验局(CFIA)的野生鹿科动物疯牛病(CWD)参考实验室进行确认性测试。在圈养鹿科动物中进行确认性测试尤为重要,因为在此情境下,CWD具有监管和经济影响(例如,可能导致种群减少,其他影响群体的行动)。通常不对来自疾病流行地区、ELISA阳性的野生鹿科动物的样本进行确认性测试。然而,当在新区域、新群体单位或新物种中检测到CWD时,通常建议进行确认性测试。为了更明确的CWD诊断,由各自机构指定的监管机构可以使用两种确认性测试:免疫组化(IHC)和免疫印迹(WB)。免疫组化是一种经过充分验证且备受推崇的测试方法,它通过将标记的抗体导向朊病毒蛋白的一个表位,使样本中的疾病相关朊病毒包涵体可视化。该方法对从软脑膜和颞叶皮层组织(Schneider 2023)诊断临床朊病毒病具有高灵敏度和特异性。根据可用于分析的样本,免疫组化还可以帮助表征朊病毒在淋巴系统和中枢神经系统之外的组织中的沉积定位(Seelig 2011)。作为典型的死后确认性测试,免疫组化可以检测和可视化死后鹿科组织中的疾病相关朊病毒蛋白沉积。
免疫印迹不仅可以检测CWD朊病毒,还可以用于探索朊病毒的生化特性。
诸如对蛋白酶K活性的抵抗等特性,可区分正常宿主朊病毒蛋白(PrPC)与朊病毒蛋白(PrPSc),后者是朊病毒感染的病征性标志(图吉2021年;赛纳尼2012年)。因此,NVSL和CFIA的参考实验室使用免疫印迹测试来提供额外的感染证据,尤其是在免疫组化结果不确定之后,或者作为组织样本被冷冻时的确认性测试。在某些情况下,免疫印迹还可以帮助区分朊病毒类型(例如,区分CWD和BSE),并且在CWD菌株之间也观察到免疫印迹条带模式的差异(奥托罗2022年;CFIA 2020年;诺诺2020年)。然而,需要注意的是,对于一些朊病毒类型或菌株,研究人员尚未在免疫印迹结果中发现任何明显差异(即条带模式无法区分)。
动物生物测定法
动物生物测定法涉及将感染动物的样本接种到自然宿主或转基因宿主中,这是评估朊病毒传染性的最终方法(麦克纳尔蒂2019年)。早期纵向研究涉及将未感染的自然宿主暴露于感染动物的物质,证实了CWD朊病毒在鹿群中的传播性,并还发现了潜在的传播途径(马西森2006年;麦克纳尔蒂2019年)。已开发了转基因小鼠模型,这些模型经过基因改造以表达选定物种(通常为鹿,用于涉及CWD的生物测定)的PrPC,以更彻底地探讨与CWD传播相关的问题,包括调查传播途径。
潜在的环境传播、跨物种传播和物种障碍,以及菌株变异性对传播的影响(Browning 2004年,Cook 2023年)。最近,开发了基因靶向小鼠(即所谓的“敲入型”小鼠),这些小鼠可能更准确地描述传播潜力和病理学(Sun 2023年)。还开发了其他用于研究CWD的动物模型,包括白尾鹿、驯鹿、非人灵长类动物(NHPs)以及仓鼠和田鼠等其他小型动物模型。尽管由于成本、有限通量、延长的孵化期以及伦理考虑等多种原因,CWD动物生物测定法对于常规诊断目的而言不切实际,但它们在理解CWD的可传播性(特别是对人和非鹿生产动物)和致病性(McNulty 2019年)所必需的研究中起着关键作用。例如,动物实验已被用来测量给定样本中的感染性滴度,并展示CWD向非鹿动物模型(例如,奶牛、猪、山羊、绵羊)的传播潜力。特别感兴趣的是调查生产动物对CWD的易感性,因为如果检测到溢出事件,则可能对农业产生影响。如同人源化动物模型一样,生产动物模型需要模拟自然发生的传播事件的机制。例如,实验动物模型显示疾病在非鹿物种中的表现不同,这体现在朊病毒的组织趋向性和疾病进展方面。动物模型结果的解读有限。大多数转基因动物设计性地过量表达自然发生的PrPC,这可能增加对朊病毒感染的易感性,尤其是在接种物浓度较高时(Watts 2014年)。此外,一些转基因小鼠仅在神经系统某些组织中表达PrPC,这不符合鹿或人类中朊病毒病的特征,后者的PrPC遍布全身。因此,在审查研究报告的发现时,必须考虑生物测定方法及其局限性。
当前野生动物CWD检测策略的挑战
尽管酶联免疫吸附试验(ELISA)筛查后接免疫组化(IHC)或免疫印迹(WB)确认性测试目前被视为野生动物CWD检测的监管标准,但这种方法存在许多重要限制,例如:吞吐量有限、没有环境样本功能、供应中断的可能性、获得结果的时间延长、成本以及(尚未确定的)处理非鹿动物多样标本的能力,以便调查CWD溢出事件。在当前的美国模式中,主要基于狩猎者提交的样本,这些样本来自在狩猎季节捕获的鹿类动物,测试能力持续受到压力,不仅因为实验室接收大量组织的时间窗口很短(即狩猎季节),也因为一年中其余时间缺乏采样需求。正如本报告前面提到的,
在美国,每年有超过600万只鹿被猎杀。尽管绝大多数的鹿从未接受过疯牛病(CWD)检测,但这种季节性压力对检测能力的影响引发了关于当前检测模型可持续性的问题。如果发现CWD跨物种传播的迹象,这将大幅增加检测需求,这种情况尤其令人担忧。有关CWD监测和州机构检测能力的额外信息可以在附录A中找到。此外,检测结果可能会因样本质量、组织类型、鹿种、Prnp基因型、CWD感染阶段、朊病毒浓度和朊病毒菌株等因素而有所不同;因此,当前方法在现场条件下的真正诊断准确性尚不清楚(Picasso-Riso 2022)。值得注意的是,当前的检测策略可能在感染早期阶段不够敏感,那时朊病毒积累较低,且朊病毒在不同组织中的传播情况各异(Picasso-Riso 2022)。当前CWD检测协议中使用的体外测试也不允许推断易感宿主体内可量化的朊病毒传染性,并且它们可能无法区分不同的CWD菌株,这在监测活动中可能很有用,并且对于了解CWD流行病学和菌株特异性传播风险非常重要。最后,由于精密设备和技术专业知识短缺,美国和加拿大各检测地点的可获得性和及时性存在差异。这些障碍影响猎人参与疯牛病(CWD)检测项目,并阻碍检测结果的传播。这些限制还将在诊断调查中将CWD传播到生产动物时带来挑战。假设有关动物的组织被送往国家兽医学实验室(NVSL)进行确认性分析,目前缺乏优先权来通知自然感染动物的检测结果解读,因为结果目前仅对实验感染动物可用。来自以往和正在进行的非鹿科动物CWD研究的组织库可能是提供参考资料的重要来源,以通知诊断调查。这一资源将与美国农业部(USDA)的动物组织档案类似,后者保存了来自养殖的鹿科动物的样本,以及待建立的用于野生鹿科动物样本的组织库。(美国农业部动植物检疫局、疯牛病研究联盟,2021年)。
朊病毒种子扩增检测技术及其在动物中的潜在应用
技术
鉴于当前自由活动动物检测策略的局限性,需要下一代测试,这些测试能够在低成本下提供高通量;具有高度灵敏性和特异性,特别是在感染的早期阶段;并且可用于生前诊断。为了满足这些需求,已开发出使用病原体(PrPSc)的自然能力将宿主蛋白质(PrPC)转化为其错误折叠、聚集形式的检测方法(SAAs)。这些测试涉及向过量的相容性底物中加入少量组织匀浆或液体,并孵化混合物以确定是否存在PrPC聚集体。
在大多数朊病毒PMCA检测中,PrPC的来源是脑匀浆,扩增的产物具有传染性。在RT-QuIC检测中,使用细菌产生的PrPC,且产物不具有传染性。由于这些和其他原因,PMCA更准确地再现朊病毒的复制过程,而RT-QuIC更适合常规朊病毒检测(Bartz 2024)。PMCA和RT-QuIC都是诊断CWD感染的宝贵工具,其结果与ELISA筛查及IHC确认测试相当或更好(Benavente 2023, Holz 2022)。RT-QuIC可以进行高通量扩展,检测结果可以相对快速获得,感染过程中较早呈现阳性结果,且该测试比当前CWD诊断方法成本更低、操作更简便(Holz 2022)。此外,这些扩增检测有可能用于收集自生前组织或体液。最近的研究开始阐明疾病进展与替代组织或体液中朊病毒存在之间的关系。高度敏感的SAAs可能会从直肠肛门粘膜相关淋巴组织(RAMALT)返回CWD阳性结果,即使对枕骨进行确认性测试对CWD呈阴性。IHC也可用于评估RAMALT和其他组织,但在识别朊病毒存在方面,其敏感性不如RT-QuIC。因为RAMALT样本可以在生前采集,使用扩增检测筛查的可能性对养殖鹿行业特别有吸引力。
验证挑战
随着新检测方法的不断开发和完善,结果的再现性和源材料的标准化仍然是重要问题。确定SAA的敏感性和特异性具有挑战性,特别是在低朊病毒滴度样本中,因为几乎没有工具可以调和矛盾的结果(例如,通过RT-QuIC检测到但酶联免疫吸附试验或免疫组化检测不到)。另一个问题是,用于诊断目的的RT-QuIC数据的解释尚未标准化,这使实验室间比较朊病状态与RT-QuIC结果之间的关系变得复杂(Rowden 2023年)。因此,由于可靠性问题,美国农业部(USDA)或加拿大食品检验局(CFIA)尚未批准RTQuIC和PMCA用于CWD诊断流程。然而,该领域最近通过采用通用试剂和几乎相同的协议取得了进展,以解决这一问题(Darish 2024年)。鉴于这些平台的优势,联邦监管的诊断实验室应继续追求对朊病毒扩增检测方法的验证和核实,以便常规使用。许多州和省级野生动物机构可能会等待联邦监管机构批准后再实施SAA监测。在没有此类批准的情况下,养殖鹿行业继续采用加拿大的酶联免疫吸附试验筛查后接确认性测试,以及美国的免疫组化后接确认性测试的标准方法。尽管许多州机构更愿意使用高度敏感的扩增检测方法。
为了检测猎人捕猎的鹿样本,野生动物专家表达了希望继续当前与农场养殖鹿样本处理相一致的程序。
在表征疯牛病(CWD)菌株方面的空白
虽然存在不同的疯牛病菌株,且菌株进化和多样化可能对疯牛病随时间传播的朊病毒特性有重要影响,但用于准确和方便进行菌株分型的有限方法学可用,特别是作为疯牛病监测活动的一部分。此外,随着更多检测方法变得可用于评估疯牛病菌株,研究人员可能会识别出新菌株,并可能完善菌株分类的方式。单独的酶联免疫吸附试验(ELISA)或免疫组化(IHC)测试均不提供任何特定于疯牛病菌株的信息。ELISA后接IHC可表征组织趋向性和组织病理学特征,这有助于定义朊病毒菌株,但菌株身份的重叠降低了区分能力,尽管免疫印迹(WB)可以帮助区分某些疯牛病菌株,但整体分辨率较低。传统上,疯牛病菌株的识别涉及动物生物测定的连续传代(Otero 2022年);然而,此类测定不适合监测活动,因为它们昂贵、耗时,且在菌株表型重叠时提供的表征有限。已开发了其他识别疯牛病菌株的方法(体外和体内),包括蛋白酶体催化的扩增(PMCA)和逆转录定量凝集试验(RT-QuIC),但目前使用这些方法进行验证需要通过动物传代来确定潜伏期、临床特征和神经病理学。
特定菌株(Benavente 2023年,Otero 2022年);因此,这些方法本身通常不适合监测,等待监管批准(Otero 2022年)。改进的菌株表征能力和评估菌株属性对于理解随时间推移的疯牛病(CWD)风险至关重要。因此,需要持续努力开发高通量和具有成本效益的疯牛病菌株鉴定方法,包括进一步研究使用扩增检测方法的目的。低温电子显微镜作为另一种可行的调查菌株多样性的方式具有相当大的潜力。分子水平的疯牛病菌株分型是一个不断发展的研究领域,基于之前对适应鼠类动物瘙痒病菌株的研究,预计将会扩展(Hoyt 2022年,Manka 2023年)。现在已使用低温电子显微镜(Cryo-EM)报道了来自自然感染的白尾鹿的高分辨率疯牛病朊病毒结构(Alam 2024年)。然而,每个新的朊病毒结构都需要复杂的生化纯化,并且可能需要数月时间解决,这意味着目前很少有设施拥有进行低温电子显微镜分析的资源。如果没有重大的技术进步和足够的设施,低温电子显微镜可能不会成为可行的常规方法来区分疯牛病菌株。
非鹿生产动物中的朊病检测
诊断非鹿生产动物中疯牛病的挑战
除了圈养的鹿类动物外,其他生产动物并不进行疯牛病特异性监测。然而,美国农业部确实进行了
对牛中的疯牛病以及羊和山羊中的瘙痒病的监测。这些监测项目采用Bio-Rad酶联免疫吸附试验试剂盒来检测疯牛病和瘙痒病,该试剂盒也用于在加拿大和美国对野生鹿科动物进行CWD筛查。然而,Bio-Rad酶联免疫吸附试验无法区分这三种朊病,需要进一步的确认性测试以确定病因。在非鹿科生产动物中确认CWD诊断存在一些挑战,包括以下几点:
⯁ 对于何种测试结果能够提供令人信服的证据表明CWD溢出到非鹿科生产动物,目前尚无共识。
⯁ 在其自然宿主范围之外传播的CWD朊病毒可能表现出不同的行为和症状,在预料之外的解剖区域积累。例如,如果一头感染牛被检测出来,并通过美国农业部当前的疯牛病协议识别,那么初步筛查和确认性测试将仅在枕骨部进行。因为疯牛病协议排除了评估其他脑区、相关组织和体液,可能会遗漏异常的CWD朊病毒沉积。此外,先前的研究已经确定,不同致病性朊病毒的菌株在宿主物种脑干的枕骨区域积累方式各不相同(Lambert 2021年,Pirisinu 2018年),这可能使得在枕骨组织中识别CWD感染变得更加困难。
⯁ 如果测试CWD感染牛的样本,该测试可能缺乏足够的灵敏度来识别溢出事件。
⯁ 将CWD与疯牛病或瘙痒病区分开来,确认性测试可能较为困难。虽然实验接种动物的证据表明,CWD可能具有与其他TSE不同的WB条带模式,但由于受控条件和样本量小(Greenlee 2012),这些解释有限。
假设存在一种能够展示新型朊病毒种子活性的底物,扩增检测可能是检测非鹿动物中CWD的最佳选择。RT-QuIC和PMCA目前不是美国农业部批准的CWD检测方法,但SAAs在检测跨物种事件中新朊病毒菌株的出现方面可能很有价值。然而,目前SAAs可能不包括在调查期间的检测程序中;因此,检测方法可能主要依赖于不能测量朊病毒种子活性或估计传染性的ELISA或IHC检测。SAA技术可以提供动物饲养设施中感染性朊病毒污染的证据,并且理论上可以通过比较不同物种底物的转化效率来展示溢出CWD朊病毒的起源物种(Harpaz 2023, Soto 2025)。因此,美国农业部将继续进行验证工作,并与朊病毒研究人员协调,将SAAs整合到未来的调查和常规CWD监测工作中至关重要。
为溢出调查构建实验室参考材料
研究人员在调查溢出情景时面临的一个主要问题是确定适当的对照组织的可用性和实用性,以便比较测试结果。专门从事CWD研究的实验室传输挑战研究,如美国农业部国家动物疾病中心,保存来自实验感染动物的牛脑组织作为参考材料。展望未来,拥有来自预先存在的牛宿主实验研究的组织作为评估任何疑似牛海绵状脑病(CWD)向牛传播情况的参考至关重要。如果发生CWD溢出事件,一个包含接种了CWD的母牛、绵羊、山羊、猪以及其他感兴趣动物的组织的数据库可能是一个极具价值的资源。即便有了这样一个数据库,由于溢出病例的未知病理情况,参考组织可能应用和效用有限。例如,溢出事件会表明异常的疾病传播环境,结果可能与现有的组织样本无法直接比较,特别是如果实验动物是脑内接种的话。
除了大型动物的研究之外,考虑到进行牛和其他大型动物实验所需的空间和资金,使用转基因小鼠可能会完成更多的工作。例如,通过田鼠和去势化小鼠模型的传播,提供了关键证据,确定北欧驯鹿和驼鹿中的CWD与北美CWD不同(Nonno 2020年,Bian 2021年)。研究人员可以对北美已知CWD菌株进行牛源化小鼠实验,并评估影响传播的因素。这一工作量在牛身上是不可行的,但转基因小鼠模型提供了一个更实际的选择。测试
更全面的宿主和受体物种组合将增强对传播模式的信心,并更好地表征疾病病理学,以便于对溢出事件进行调查。一个按物种评估溢出风险的表格,承认存在许多未知因素,以及通过中间宿主发生次级传播的可能性,将是更好地理解可能的传播模式的一个宝贵工具。
优化溢出事件的诊断策略
通过验证补充测试来扩展评估溢出事件的诊断选项可能有利于制定最佳测试策略,然而,慢性消耗病(CWD)的独特性质使情况变得复杂。例如,制定有效的标准操作程序必须考虑多个因素,如最佳组织类型、相关鹿种、Prnp基因型、感染过程以及朊病毒株。此外,一个最佳的测试策略可能既费时又难以扩大规模。为了加快溢出事件调查,应考虑为该情景下的CWD检测制定工作计划,并建立用于区分非鹿科动物生产动物中的CWD与其他TSE的方法。
关键发现
⯁ 现有的测试无法满足所有CWD诊断需求,因为它们依赖于具体情境。结合使用这些测试可以提供重要信息;然而,在疾病早期阶段的测试灵敏度可能较低,且仍有重要的知识空白。
⯁ 实验室能力是狩猎期间进行CWD检测的一个挑战。
季节。现有的经过验证的检测方法资源密集,需要昂贵的设备、受过培训的人员、足够的空间以及充足的试剂供应。尽管种子扩增检测(例如,PMCA、RT-QuIC)已显著推进了涉及疯牛病(CWD)及其他朊病毒的研究,但协议的通用标准化、试剂的标准化以及监管验证仍存在重大挑战。由于菌株表型重叠,区分疯牛病菌株存在不确定性。菌株鉴定方法的新发展可能会进一步完善菌株定义和分类。尽管新兴疯牛病菌株的影响与跨物种传播的可能性相关,但关于疯牛病菌株多样性及相关动态的信息有限。其中一个原因是可用于监测环境中全面高通量菌株分型的工具数量较少。实验性传播研究提供了有关朊病毒疾病物种屏障的宝贵见解,但这些模型/平台结果的普遍适用性有限,因为实验室条件可能无法模拟自然条件。由于无法预测如果疯牛病传播给非鹿科动物时的表现,因此产生了关于现有诊断工具是否足以识别现有监测系统协议内的溢出事件的不确定性。尽管现有信息强烈表明现有的扩增技术可能不足以检测新型疯牛病病例。
⯁检测方法在疯牛病(CWD)溢出调查中将是有用的,但目前尚不确定这些或其他任何诊断检测方法能否检测或区分所有可能的溢出菌株。
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第3章:对非鹿科动物的溢出效应:监测、实验室能力、规划与应对
引言
虽然尚未发现自然发生的慢性消耗病(CWD)向非鹿科物种传播的案例,但实验已证实CWD可以向非鹿科动物传播。如果CWD能向非鹿科动物传播,则表明它可以跨越物种屏障并建立新的宿主范围。向非鹿科生产动物(例如牛、山羊、绵羊、猪)传播特别令人担忧,因为这会带来相关的经济、食品安全、人类健康和环境后果。本章关注与向非鹿科生产动物溢出效应相关的问题。证据显示,针对性地开展标准化研究以填补知识空白的需求日益增加。
监测
牛海绵状脑病(BSE)和痒病(Scrapie)监测
除了圈养鹿科动物外,不会对其他生产动物进行CWD特异性监测。然而,美国农业部(USDA)会对牛进行BSE监测,并对绵羊和山羊进行痒病监测。由于尚未在这些物种中识别出朊病,因此不会对其他生产动物(如猪)进行朊病监测。美国农业部的BSE监测系统每年大约采集25,000个动物样本,其中大部分样本来自屠宰后处理动物尸体的设施,一小部分来自可能患有与BSE相关的异常症状的动物,如神经系统疾病,其余的则来自农场、兽医设施和牲畜市场(美国农业部)。
加拿大食品检验署(CFIA)采用非常相似的监测模式(CFIA 2024)。计划用于进一步加工的抽样动物尸体,需要持有直到实验室结果收到为止。
图5:WOAH关于检测疯牛病的监测系统组件概览,图A(WOAH 2023)
世界卫生组织(WOAH)关于牛海绵状脑病(BSE)可信监测系统组件的流程图可作为测试建议的模型,在非鹿科生产动物中检测到疑似阳性疯牛病病例后进行(图5)(WOAH 2023)。
美国农业部(USDA)和CFIA还各自制定了旨在根除羊瘙痒症的国家监测计划,它们优先考虑在农场(针对高风险群体)、屠宰场(出现临床症状的动物和健康动物样本)以及疾病调查期间(USDA 2022,CFIA 2023)对羊和山羊进行检测。在这些常规监测工作之外,全国范围内的农场兽医被敦促报告并检测出现与朊病一致临床症状的生产动物。鉴于兽医在疾病检测中的重要角色,鼓励扩大教育机会,增强对朊病的认识和识别。
监测挑战
由于疯牛病可能在非鹿科生产动物中以不同形式表现,现有的BSE和羊瘙痒症监测项目可能会误诊牛、羊或山羊中的疯牛病溢出病例。例如,BSE监测项目仅在枕骨部进行确认性测试。如果疯牛病朊病毒在牛脑的其他区域或组织中积累,诊断可能会被遗漏,就像非典型形式的疯牛病一样。此外,仅使用免疫印迹法可能难以区分CWD朊病毒与疯牛病或羊瘙痒病。为了解决这些问题,美国农业部(USDA)的疯牛病或羊瘙痒病协议可以修改,要求保存并可供后续测试需要的疑似患病动物的一系列组织样本(美国农业部2022年)。一个实际可行的策略是要求设施在朊病测试期间保留整个尸体。
由于疯牛病检测涉及酶联免疫吸附试验(ELISA)的初步筛查,因此需要进一步的实验研究来确定CWD、疯牛病和患有CWD的牛的组织上ELISA光密度趋势和基线,以指导如何最好地使用筛选平台区分牛中的CWD和疯牛病。
由于除牛、羊和山羊之外的其他动物不进行朊病监测,因此在其他种群中识别CWD带来了额外的挑战。例如,实验证据表明,猪在经口或颅内接种后对朊病感染易感(摩尔2017年)。此外,一项最近的研究证实了自然环境中CWD朊病毒与野猪之间的相互作用(索托2025年)。然而,猪通常不常规考虑朊病,CWD溢出可能会被遗漏。此外,官方尚未确定监管以及猪或家禽中检测到疯牛病(CWD)对疾病报告的影响。
调查疑似溢出事件
对疑似非鹿科动物感染疯牛病病例的响应需要开展流行病学和实验室调查。这些调查的共同优先事项包括确定感染来源、识别其他高风险动物、评估对人类的风险,以及描述在新宿主体内的传播途径和疾病表现。
流行病学和环境调查
如果在非鹿科生产动物中发现了疯牛病病例,那么流行病学调查和追溯调查对于确定(1)动物在哪里以及如何感染,(2)其他动物或人类是否面临传播风险至关重要。尽管流行病学调查至关重要,但几个障碍阻碍了其全面执行。
⯁ 动物移动是已知传染病传播的一个风险因素,正如2024年美国H5N1禽流感病毒跨州传播至牛群的事件(美国兽医医学协会2024年报告)以及通过引入后来被证实为疯牛病阳性的农场动物,将疯牛病引入圈养鹿群的事件(Kincheloe 2021年)所阐明的。牛可能在屠宰前被运输到多个设施和州,这使得确定最初的暴露地点变得复杂,并增加了次级暴露动物的数量。
⯁ 动物位置历史记录对追溯工作很有用。在美国,这类记录通常不完整,即使可用,
需要大量资源来从所有地点获取相关数据。然而,截至2024年11月,美国农业部规定在特定牛群和野牛群体中使用射频识别(RFID)耳标以提高可追溯性(联邦公报2024年)。加拿大自2002年以来就要求使用RFID标签进行疾病控制,在疾病爆发调查期间可测量的可追溯性效果显著(加拿大牛只协会)。根据通过追溯过程获得的信息,调查人员可能需要与国内各地的生产者合作,扑杀并抽样更多动物。可能需要包括扑杀动物进行检测在内的疾病控制措施,以了解CWD溢出范围,尽管这些措施的实施规模需要慎重考虑。此类工作可能会因保密问题而变得复杂,这将限制机构间可共享的信息。
⯁ 当地对鹿科动物群体的CWD监测高度变化,常常低估疾病流行情况,并且缺乏菌株分型,使得关于受感染野生动物或受污染牧场如何可能促成溢出的情况存在不确定性。
⯁ 在极不可能的情况下,如果一个地点被确定为溢出源头,确认结果可能会给野生动物管理机构带来压力,要求其减少或消除设施周围环境中的野生鹿科动物。在这种情况下,围绕自由活动的鹿和其他鹿科动物的管理可能会引发公众和政治上的怀疑。
⯁ 对感染动物当前和过去的圈舍/牧场进行环境采样以检测疯牛病朊病毒将有助于了解动物是如何暴露的,并确定直接环境的朊病毒污染情况。然而,响应者可能无法在未获得生产者许可的情况下进入该区域进行检测,他们可能不愿意在没有明确的美国农业部指导方针的情况下授予许可,担心个人或法律后果。这一障碍将对表征疯牛病传播给非鹿科动物构成重大挑战。
⯁ 如果朊病毒存在于环境中,如果它们不是无处不在的,定位污染源可能会很有挑战性。例如,如果疯牛病朊病毒来自一个在自由放牧的牛群牧场上的野生鹿科动物,可能不会存在广泛的环境污染证据;相反,污染源可能局限于一个小区域,可能无法被探测到。如果通过广泛的环境采样发现疯牛病朊病毒,将需要进行额外的测试来表征环境中的朊病毒负荷及其对非鹿科物种的可传播性。
实验室调查
除了检测和确诊外,还需要进行实验室调查以表征新型宿主体内的疾病表现及其对传播的影响。在跨物种朊病毒传播的情况下,新感染动物的病理特征可能与鹿科动物中的典型表现不同。在尸检过程中检查并测试多个外周非神经组织、粪便、血液和尿液将有助于确定动物是否可能在体液或排泄物中排出朊病毒。例如,外周淋巴结中存在朊病毒表明感染与羊和山羊的瘙痒病以及鹿科动物的疯牛病(CWD)非常相似。这一发现意味着感染动物更可能排出朊病毒,增加了直接水平传播和向环境排出朊病毒的可能性。外周淋巴结中朊病毒的存在与否是提供回溯性调查及应对策略的关键证据。
对于非鹿科生产动物,对疯牛病(CWD)朊病毒检测影响重大的组织是骨骼肌,因为食用肌肉组织可能是人类直接食源性暴露的来源。已在感染鹿科动物的肌肉组织中发现CWD朊病毒;因此,如果发生溢出,保存的感染动物肌肉样本归档并纳入诊断流程作为整体风险评估的一部分至关重要。然而,对自然发生的牛海绵状脑病(BSE)动物进行评估表明,朊病毒的最高浓度集中在中枢神经系统(CNS),而有限证据显示朊病毒向肌肉组织有外围扩散(CFSPH 2016)。因此,食用被CNS组织污染的肉类和动物产品即使涉及有限直接骨骼肌,也存在人类朊病毒传播的风险(EFSA 2024)。
评估生产动物中指数型CWD溢出案例的预期协议
目前没有既定的工作流程或检测协议用于调查潜在的可传播性海绵状脑病(CWD)向非鹿科动物的溢出。然而,下面的段落概述了如果疑似非鹿科生产动物(以牛为例)出现CWD时,官方可能会采取的步骤。绵羊和山羊也会遵循类似的过程。由于对其他生产动物未进行监测,诊断工作流程不太明确,尽管它可能会采取类似的一般方法。
第1阶段:初步检测
假设CWD在牛中引起的神经系统症状与在鹿类动物中类似,那么可以通过美国农业部(USDA)的牛海绵状脑病(BSE)监测计划检测到牛中的溢出事件;如果不在该系统内,可由牛群的兽医识别并向USDA报告。特别是用于繁殖的牛可能是一个重要的监测群体,因为它们在牛肉和奶牛产业中有较长的寿命,因此可能最有可能出现临床疾病。无论哪种情况,兽医可能会订购BSE筛查测试。如前所述,使用BioRad酶联免疫吸附试验(ELISA)作为筛查测试,可以检测到羊瘙痒病、BSE和CWD朊病毒,但不能区分它们。
第2阶段:确认性测试
如果一只神经疾病未知动物的筛查测试对朊病毒呈阳性反应,所有可用样本将被送往国家兽医学实验室(NVSL)进行进一步测试和分析,使用免疫印迹(WB)和免疫组化(IHC)技术。根据美国农业部研究人员公布的数据,农业研究服务,世界银行的牛感染疯牛病(BSE)的样本特征可以与感染羊瘙痒病(CWD)的牛区分开来(Greenlee 2012年)。此外,研究人员通过免疫组化(IHC)检查了PrP的免疫反应模式,并发现两种感染CWD的牛与感染BSE的牛相比,在大脑中的PrPSc沉积位置和强度不同。这些结果表明,使用免疫印迹(WB)和免疫组化进行确认性测试应该能够区分牛身上的CWD和BSE(尽管使用WB在牛身上区分L型BSE和CWD更具挑战性)。因此,科学家预计CWD的免疫印迹条带模式将与BSE的不同,尽管CWD的免疫印迹条带模式可能取决于传播中涉及的CWD朊病毒株(Marín-Moreno 2024年)。然而,仍存在一个问题,即确认性测试是否能够区分患病动物中的CWD和BSE。例如,关于从鹿科动物向牛传播CWD的研究涉及脑内接种,这与区分诸如PrPSc构象稳定性、对蛋白酶K的敏感性以及十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE;通常用于WB的中介质)上的迁移模式等朊病毒株特性有关(Otero 2023年)。目前尚不清楚,通过口鼻腔途径传播的PrPSc的免疫印迹特征与来自野生鹿科动物的朊病毒或通过脑内接种给牛的朊病毒的免疫印迹特征相比会如何。
部分原因是迄今为止,口服挑战研究在疾病传播方面相对不成功(Hamir 2005年,Williams 2018年)。由于缺乏对确认测试中会显现的独特生化标志物或病理特性的了解,一个CWD溢出案例可能被误诊为BSE或保持未识别。在实验室层面,任何异常的PrPSc Western Blot条带模式或同等令人关注的情况都将引发与NVSL相关的几个小组之间的大规模讨论。考虑到对农业产业的经济影响,各机构可能会面临数据共享的挑战。
第3阶段:检测额外组织和体液
由于CWD溢出事件的重大影响以及启动风险沟通活动的重要性,监管机构需要对诊断具有高度信心。在这一阶段,制定并实施一项风险沟通计划至关重要。如果NVSL的检测结果指向除BSE外的非典型朊病,研究人员可能会选择进行额外测试,因此应收集外周组织并在诊断流程中用于检测。NVSL实验室应检测多种脑组织区域,因为溢出朊病毒株可能集中在脑部的非传统区域。此外,调查人员应收集并检测感染动物的体液,以识别可能导致与共同饲养牛只接触的任何脱落模式。
第4阶段:进一步调查以确定传染性
假设有足够证据证明将牛中的非典型朊病病例归类为疯牛病(CWD),美国农业部(USDA)将启动一项更大规模的调查,以确定溢出事件的发生途径和机制,并与疾病控制与预防中心(CDC)合作,评估其对人类传播的风险。在早期阶段,调查可能会类似于疯牛病应对计划,并继续处于联邦管辖之下。为了确定如果发现于生产动物中的溢出CWD菌株是否对人类传播风险更大,将需要在颈鹿PrPC敲入或过表达小鼠或非人灵长类动物中进行传播研究,尽管这些方法需要大量的时间和资源投入。此类动物生物检测对于检测组织中的传染性朊病毒及其解剖分布非常重要。由于截至2024年9月,美国农业部尚未批准SAAs用于监管用途,因此聚合酶链反应扩增法(PMCA)或实时定量逆转转录酶连锁免疫吸附试验(RT-QuIC)可能不会作为溢出事件调查测试协议的一部分而轻易获得。这一障碍阻碍了收集这些检测所能提供的关于传染性的额外证据。鉴于形势的严重性,所有可用方法都将重要,理想情况下,事件发生后不久就应该资助高度详细、长期的调查。在改变人类诊断程序之前,需要对CWD感染生产动物的跨物种传播潜力进行研究。
第5阶段:溢出事件的进一步表征
需要进一步研究以确定朊病毒株如何进化以跨越物种屏障。在溢出事件之前,获取同一地理区域野生鹿科动物感染CWD的样本对于此分析至关重要。这将需要对感染动物的基因组进行研究,以确定该动物是否对朊病有任何已知的遗传易感性或是否具有增加对CWD朊病毒易感性的新基因组变异(奥尔特罗2021年,梅西特罗德2023年)。如果牛只发生溢出事件,将导致许多关于CWD发病机制、母系传播和其他可能有助于识别未来病例的机制的新的调查。正在进行的鹿科动物CWD研究的发现也可能为调查工作提供信息,尽管需要更多的工作来更好地理解朊病毒进入宿主血液、中枢神经系统和淋巴组织的机制。应对这些挑战的一种方法是建立一个由朊病毒生物学专家组成的事件咨询小组,可以与NVSL诊断团队一起工作,支持调查。NVSL可以与学术研究小组共享相关组织样本,使用他们自己的标准操作程序进行调查。应提前获得所需的实验室许可。
监管行动
溢出事件前
积极的监管行动可以帮助对感染CWD的非鹿科生产动物进行流行病学和实验室调查。例如,改进电子标记
用于生产动物的体系将有助于在溢出调查中追踪感兴趣的动物。此外,应在溢出发生前尽可能制定概述检测建议的政策,以便在调查启动时能够立即制定和实施相关协议。
溢出事件之后
对于特定疯牛病(CWD)菌株在感染新宿主后的传播性和排毒能力知之甚少,这使得对其他动物接触和感染动物被关押及处理的设施的生物安全协议存在许多问题。监管机构将负责解读流行病学和实验室调查的结果,以制定和实施保护食品供应安全并限制非鹿科生产动物所有者附带成本的政策。
监管行动还需要考虑对疑似或确诊的非鹿科生产动物的疯牛病病例的应对措施将对贸易产生的影响。挪威等国实施的贸易限制措施,禁止从疯牛病阳性州省进口干草和稻草,这证明了来自受影响地区的产品的贸易可能会受到影响(范博斯康2024年)。当局希望避免因谨慎解读初步结果而暗示动物可能已感染疯牛病,从而不必要地危及贸易,但确认过程可能需要相当长的时间。
农业和非鹿科动物生产行业的反应将是另一个考虑因素。这些行业可能会质疑监管建议,认为持续消费带有慢性消耗病(CWD)阳性鹿科的动物是一个更紧迫的问题。相关机构需要预见这些问题,并制定应对策略,以便成功实施建议和政策来保护食品安全。
沟通与合作
当前关于潜在CWD溢出信息的沟通环境缺乏连贯性。与公众共享信息的流程可能因机构和司法管辖区而异。差异可能包括传递方式、公告时机和详细程度。美国农业部有一个由COVID-19溢出担忧组建的一健康小组的沟通和信息发展潜在资源。将CWD框定为一健康问题,可以吸引各种联邦合作伙伴帮助作为一个更大的团体解决问题。联邦政府内的一个事件指挥系统也有基础设施来协调联邦响应,并在联邦机构之间传达一致的信息,包括疾病控制与预防中心(CDC)。专家和利益相关者建议在制定CWD溢出响应材料时,结合公共卫生、动物健康和农业专业知识。溢出发生后,公共信息应包括确认溢出案例的定义、食品供应中肉类安全性以及职业安全问题。生产者需要更多关于检测、移动限制以及其运营可能受到的其他影响的信息。生产设施的所有者需要了解朊病毒在其设施中的长期环境影响以及净化方面的信息。以往与牲畜相关的传染病爆发中的沟通材料可能对CWD溢出响应是有效的模板。
研究
实验室与自然环境研究
涉及自然鹿宿主的受控实验可以提供宝贵的科学见解,但由于成本高、缺乏足够的空间以及所需专业知识,很少有团队能够进行此类研究。相反,转基因小鼠模型成本较低,实验室使用起来更易于获取。然而,此类实验的结果可能不太适用于自然环境。例如,某些转基因小鼠过度表达正常朊病毒蛋白(PrPC),而在实验室环境中常用的接种途径(例如,颅内接种)并不反映自然传播途径。此外,在自然鹿宿主和转基因动物模型中,由于疾病进展缓慢,研究可能需要数月甚至数年才能得出结果。
研究挑战
需要进行研究以指导诊断决策,探索哪些非鹿物种可能对CWD感染易感,以及疾病在新宿主体内的表现如何。迄今为止,确定各种宿主的感染性的努力尚未取得成果。
易感性受到多种因素的限制。例如,由于尚未知晓疯牛病朊病毒的最小感染剂量,实验中使用的感染性朊病毒剂量在不同研究和实验室之间存在差异。接种途径、暴露类型(直接与间接)和暴露频率也各不相同。通过不同的传播途径,使用其他标准化实验变量对感兴趣的动物进行滴度接种CWD物质,将有助于复制研究。还需要一个明确的标准化疯牛病参考菌株来源,因为菌株行为(包括人畜共患病潜力)可能会有所不同。
研究优先事项
尽管存在挑战,但迫切需要研究来回答关于疯牛病传播给非鹿类动物的可能性以及在新型宿主体内疾病表现的关键问题。具体而言,理想情况下应使用不同疯牛病朊病毒菌株,对大型动物进行研究,以探讨通过口-鼻途径感染时,疯牛病朊病毒在非鹿类生产动物宿主体内的临床症状、组织分布和脱落潜力。测试更全面的宿主和受体物种组合,将增强对传播模式的信心,并有助于在疑似病例中描述疾病病理学。一个包含接种疯牛病的牛、羊、猪和其他动物组织的标本库,将是评估疑似疯牛病溢出事件的重要参考。
在北美对转基因小鼠进行已知疯牛病菌株的实验,将有助于识别因素(例如,遗传因素),这些因素可能影响疯牛病的传播。
影响传播,只要结果谨慎解读。
关键发现
⯁ 大多数生产动物的朊病监测有限或缺失。
尽管牛、山羊和绵羊的瘙痒病和牛海绵状脑病监测计划已经到位,但这些计划不足以识别所有生产动物中的CWD溢出。
⯁ 没有单一测试可以识别CWD向非鹿科动物的传播,这明显呈现出一个主要的诊断挑战。理论上,可以使用现有测试的组合,但没有数据表明它们能否区分新型宿主动物中的牛海绵状脑病、瘙痒病与CWD。
⯁ CWD菌株可能在致病力、传播性和人畜共患病潜力方面存在差异。然而,CWD菌株的特征描述不佳,对于什么构成一个菌株缺乏共识,且没有易于进行的全面菌株分型方法。
⯁ 在CWD感染新型宿主物种的溢出事件之后,疾病的病理学特征(例如,朊病毒的分布、淋巴细胞趋向性、朊病毒脱落能力)可能与鹿科动物中观察到的不同。确定这些差异对于评估传播风险、通知溯源调查并确定响应策略(包括生物安全指南)至关重要。
⯁ 对CWD溢出的响应复杂,因为多个机构拥有司法管辖权,且缺乏详细的跨机构合作应急计划。此外,监管和后勤障碍对溢出调查的场地访问构成额外挑战。
⯁ 虽然外部学术中心和实验室在疯牛病溢出调查中发挥的作用尚未明确,但它们可以提供关键的专业知识。
⯁ 监管机构需要预见并规划应对疯牛病管理对贸易政策以及食用动物和农业产业影响的应急措施。
⯁ 尽管已有机构针对疾病溢出(例如,高致病性禽流感病毒H5N1、COVID-19、牛结核病)扩大检测规模的先例,但疯牛病因成本、空间需求以及其他检测方法未知因素(即,某些检测更费工时、速度慢或未经验证)而带来独特挑战。
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第4章:尸体及受污染物品处理的潜在环境影响
引言
不可忽视的疯牛病管理的一个方面涉及尸体处理——包括尸体部分、屠夫残余物和碎屑——以及其他朊病毒污染物品的处置。朊病毒极其稳定,能够在环境中保持传染性非常长的时间,至少是数年乃至数十年(布朗 1991年,乔治松 2006年,索默维尔 2019年)。因此,当疯牛病朊病毒通过感染动物的体液排出或受污染的尸体部分散落在景观上进入环境时,任何相关的风险可能都是长期的。这种显著的持久性,加上鹿科动物之间疯牛病的高度传染性,随着朊病毒在环境中的积累,提供了越来越多的间接水平传播机会。了解到这一点,许多监管这些野生和圈养鹿科动物种群的管理机构已经寻求通过建立潜在感染疯牛病的尸体处置协议来减轻相关风险,包括使用
诸如碱性消化、焚烧、填埋、现场埋葬和堆肥等方法。本章概述了环境中疯牛病朊病毒的情况,检查了用于处理鹿尸体的处理方法,并提出了与潜在溢出相关的挑战。
当前环境污染的影响
疯牛病朊病毒的环境持久性和归宿
已证明疯牛病朊病毒在环境中的感染性至少可以保持15年(Stuart Lichtenberg 个人交流)。然而,这些病原体的特性最终受到复杂且大多未经表征的生物(例如,朊病毒菌株特性)和环境(例如,土壤成分和pH值、降水量、温度)因素的塑造(Bartelt-Hunt 2023,Baune 2023)。尽管如此,该领域的研究提供了关于环境中朊病毒持久性和归宿的宝贵见解。例如,数据表明土壤类型可以影响朊病毒的传输,在某些情况下,还会影响其感染性(Davies 2009,Johnson 2006,Johnson 2007,Saunders 2009),而其他因素如降水量(例如,土壤干湿循环)可能会降低持久性(Yuan 2015)。虽然随着时间的推移,朊病毒浓度会减少,但残余的感染性可能持续多年,这是在评估处理疯牛病污染材料的选项时的一个重要考虑因素。
环境暴露可能在疾病发生中起到重要作用,特别是随着时间推移,随着环境中朊病毒密度的增加,疾病的发生率可能会上升。
患病率(Pritzkow 2021年)。然而,环境暴露对野生鹿科动物疯牛病传播周期的影响尚未量化,这在评估减缓疯牛病传播方面存在巨大空白;研究人员无法测量归因于间接(即环境)与直接(即动物间)传播的疯牛病新病例的比例。
环境修复
尽管在极其恶劣的条件下,朊病毒仍能存活,这种耐久性限制了使其失活的方法。由于朊病毒并非无处不在,因此在野生鹿科动物中管理疯牛病时,很难改变自然环境;修复工作必须非常具体。数据表明,不同的土壤和植物类型会影响朊病毒的持久性,并且根据土壤类型,朊病毒可以从表层土壤迁移到下层土壤(Kuznetsova 2023年)。土壤改良剂或添加物以改善物理或化学性质,可能会进一步改变朊病毒的持久性和移动。
正在进行的研究正在探索高温高湿环境可能对朊病毒存活能力的影响。然而,独特的朊病毒菌株的环境稳定性可能存在差异,这使得难以外推发现(Bartz 2021年,Holec 2019年,Maddison 2010年)。
美国农业部的HCP标准包括限制疯牛病从受污染设施进一步传播的指导方针和消毒程序,并认识到目前尚无实现完全
环境修复(美国农业部2019年)。
首要的是,生物安全的一般做法是防止自由活动的鹿科动物与疯牛病朊病毒直接和间接接触。设施需要维护围栏,引导野生动物互动(例如,野生鹿科动物、食腐动物和觅食者之间),并尽量减少与可能受污染物体或材料的户外接触。去污方法旨在针对设施内最有可能藏匿疯牛病朊病毒的位置,如牧场或饲养区。对于来自疯牛病阳性、疑似或暴露的动物或群体的尸体,官方建议采用适当的处理方法,如焚烧或碱性消化来销毁尸体,以及以适当深度进行埋葬,以隔离朊病毒,防止食腐动物和地下水污染。一些表面可以在去除有机物质后用碱性溶液清洗。美国农业部建议不要用易感疯牛病的物种重新填充设施,因为去污措施旨在降低环境中的朊病毒负担,而不是修复该区域。
应用诊断测试进行处置
如前几章所述,目前批准用于诊断疯牛病的测试可以有效地确定动物是否患有此病;然而,这些测试在指导处置实践方面存在明显的局限性。例如,虽然阳性测试结果表明分析的组织中存在朊病毒(例如,小脑后叶皮层,嗅球),但它们不能全面评估朊病毒在整个组织中的分布情况。
尸体。此外,尽管测试结果理论上可以指导适当的处理措施,但漫长的周转时间——通常是一周或更长——限制了它们的实用性。在结果出来之前,许多猎杀的鹿科动物已经被处理,未使用的尸体残骸则被留下。因为这些残骸通常在动物的疾病状况尚未确定时就已经存在,所以处理指南往往采取预防措施,并假设动物已感染。虽然这种方法可能有助于通过减少景观中潜在感染尸体的数量来降低疯牛病传播的风险(尽管缺乏关于鹿对鹿传播的减少证据),但它需要大量资源且缺乏精确性。
诊断技术的进步,主要是如逆转录定量凝集试验(RT-QuIC)和蛋白质错误折叠循环扩增(PMCA)等血清淀粉样蛋白(SAA),提高了人们对感染动物宿主组织中朊病毒分布的理解,因为它们提供了高度敏感的检测方法,这在朊病毒浓度较低时尤为重要。近年来,研究人员开始研究这项技术如何提供关于朊病毒如何通过环境基质移动的见解,可能提供有关通过垃圾填埋场等环境的迁移的洞见。然而,SAA可能无法一致性地检测大量水、土壤或其他有机材料中的疯牛病朊病毒,因为朊病毒浓度在基质内可能会有所不同,需要广泛而仔细的采样。某些土壤类型和其他基质也会不同程度地抑制SAA反应(Saunders 2011)。因此,即便在环境样本中检测不到朊病毒,SAA(可溶性蛋白质抗原)的阴性结果也不能保证不存在传染性(Henderson 2015年)。此外,研究人员尚未发现环境中朊病毒的检测与感染剂量之间存在基于浓度的关系。例如,如果在环境样本中发现相对较低浓度的CWD(慢性消耗病)朊病毒,这些结果并不能直接解读为“低风险”,因为当前研究尚未确定一个阈值,即达到什么浓度的朊病毒才能导致感染。将来,SAA可能会更广泛地应用于评估CWD朊病毒在自然环境和处理场所的检测所带来的影响,但需要标准化且全面的方法论。
当前的尸体处理选项与挑战
处理选项
对于猎人捕猎到的尸体及其副产品而言,最常用的处理方法是固体废物填埋场,因为其成本相对较低,且具有处理大量废物的能力。在使用尸体处理的州野生动物机构中,有84%依赖已批准的市政固体废物填埋场(Anderson 2023年)。这些场地通常必须是获得许可的D类填埋场,它们配备有粘土衬层、土工膜以及旨在保护周边环境免受包括朊病毒在内的污染物侵害的渗滤液和气收集系统。
现场埋葬是将动物死亡地点作为埋葬地点的一种替代方法,适用于猎人和圈养鹿类农场主,前提条件是州政府允许。这些埋葬做法通常包括深度要求,目的是限制持续接触野生动物或其他农场居民的中枢神经系统海绵状病(CWD)。处理尸体和受污染物品的替代方法有焚烧和碱水解。使用带有排放控制系统的焚烧炉对尸体进行焚烧,在正确使用时是一种有效的工具,但几个障碍限制了其在感染朊病毒的尸体上的广泛应用。消除朊病毒传染性所需的温度极高;燃烧室必须至少达到900摄氏度(华氏度1652度)(Saunders 2008年)。燃烧温度不足(小于或等于600摄氏度或华氏度1112度)可能导致选择更耐用的CWD朊病毒株,并允许疾病进一步传播(Saunders 2008年)。焚烧也比填埋要难得多,只有少数州政府部门拥有并持续操作这些机器。
像焚烧一样,碱水解在消除传染性方面非常有效,但资源密集且缺乏处理能力。一个典型的碱水解单元每个周期可以消化大约2吨生物材料,并依赖于特定的pH值、温度和压力条件来使朊病毒失活(Murphy 2009年)。作为参考,成年白尾鹿通常重90到300磅,而成年驼鹿则介于500到1100磅之间(NPS 2024年,美国农业部)。处理后,遗骸(例如,骨头、皮毛)的重量也可能有很大差异,从雌性成年白尾鹿的大约40磅到雄性成年驼鹿的几百磅不等(Field 2003年,俄亥俄州自然资源部)。
处理优化的挑战与障碍
人们认为,将鹿科动物尸体填埋或埋葬的一个优势是,感染性朊病毒(CWD)保持在那个空间内。然而,在垃圾填埋场和土壤基质中朊病毒的命运仍不清楚,这引发了对继续使用这些方法的担忧。例如,几乎没有监管来确保遗骸得到恰当的埋葬,以避免食腐动物的活动。食腐动物,尤其是鸟类,可能会将朊病毒污染的物质运输到新的区域,有可能将CWD引入无知的鹿科动物群体(Fischer 2013年)。此外,在垃圾填埋场或土壤中埋葬后朊病毒的存活和迁移终点也是未知的。一项涉及将牛海绵状脑病(BSE)感染物质在土壤中埋葬的研究表明,至少可以保持5年的传染性,尽管它主要局限于靠近原始来源物质的区域,但雨水可能会导致其传播(Somerville 2019年,Swire 2023年)。因此,应考虑现场的水文情况,特别是如果附近有地下水来源,用于现场埋葬CWD感染的尸体。目前尚不清楚,现场埋葬CWD感染的遗骸是否可能允许将来朊病毒被生长在受影响区域的植物吸收(Carlson 2023年,Pritzkow 2015年)。虽然没有研究追踪现实世界垃圾填埋场环境中朊病毒的移动或传染性,但一项模拟各种垃圾填埋场条件的实验结果表明,朊病毒可以迁移。
似乎是最小的,特别是当一层土壤和/或衬垫将感染性物质与沥滤液收集系统隔开时(雅各布森 2009年)。然而,需要涉及更大规模模型、改进的检测方法(例如,SAAs,生物测定法)以及CWD特定来源材料的研究,以更好地表征垃圾填埋场中朊病毒的命运,并确定是否存在CWD朊病毒进入沥滤液的风险。
另一个担忧是,随着疾病变得更加普遍,垃圾填埋场运营者对可能受到CWD感染的动物尸体的接受程度正在下降(吉林 2018年)。一些设施由私营公司所有,而其他一些则由市政当局拥有,它们的尸体处理方法各不相同。有些设施根本不接受尸体,一些要求对鹿科动物进行阴性CWD检测,而有些则没有规则且不需要任何检测(安德森 2023年)。接受程度因情况而异,难以预测,这使得广泛监管尸体和被污染物品的处置变得复杂。
焚烧和碱性消化处置方法通过破坏朊病毒的传染性来限制环境污染,但目前缺乏处理能力,无法应对狩猎季节期间动物尸体处置计划产生的大量废物。必须分配州和联邦资源以加强处置能力,作为预防CWD泄漏到非鹿科生产动物的预防措施。
此外,由于目前还没有有效的选项可以净化含有CWD朊病毒的环境,这些
未知因素引发了关于在尸体处理上投入的大量资源是否对疾病管理有意义的疑问。例如,在美国每年约有120万只鹿因交通事故死亡,另有610万只被狩猎,还有未知数量的鹿因自然原因死亡且未被记录(安德森2023年)。如果估计每年因狩猎或交通事故死亡的730万只动物中有哪怕1%感染了疯牛病(CWD),那么这就代表着73,000只感染CWD的尸体,其中许多可能无法使用针对感染CWD的鹿科动物的尸体处理方法进行处理,它们的残骸将在环境中自然分解。因此,与尸体分解相关的环境中的朊病毒污染将持续存在,并可能随着CWD患病率的上升而增加,减少正式尸体处理实践可能带来的任何潜在好处。
现行的《关于患有疯牛病及其他朊病的动物的尸体处理与环境管理法规》
鹿科动物
2022年进行的一项调查发现,约四分之三(50个州中的38个;76%)的美国州野生动物机构在其书面疯牛病计划或疾病应对策略中涉及了鹿科动物尸体的处理(安德森2023年)。然而,由于不同的监管框架、资源可用性和疾病分布,尸体处理方法和指导方针在州内和州际之间仍然存在差异。这些不一致可能会导致目标受众(例如,猎人、标本制作者、肉类加工商)产生困惑,并导致对其意识和支持有限。
适用的牲畜尸体处理计划。对农场养殖的鹿类动物尸体处理的司法权通常由州的农业部门或动物健康委员会(BAH)负责。然而,尸体处理规定因案例而异。例如在明尼苏达州,法律要求所有因死亡或被淘汰的农场养殖的鹿类动物必须在72小时内得到妥善处理,并明确禁止将尸体遗留在开阔地带(明尼苏达州动物健康委员会)。对于确诊或疑似阳性的群体,生产者被提供几种处理选项,并被指导与动物健康委员会合作,以确定最佳行动方案。安德森等人采访了来自明尼苏达州动物健康委员会的专业人士,他们报告称生产者将尸体埋葬在围栏内,与合作社设施一起进行填埋,室内堆肥以防止食腐动物,以及使用多轮碱性消化(安德森2023年)。这些生产者的做法和合规性可能因州而异。
在中西部的一个州,自然资源部已要求仅负责主要路线的交通部门,将遗体保留在发现地附近的一般区域内,或尽可能接近该区域(美国疾病控制与预防中心新闻,个人交流)。如果动物位于显眼区域,工作人员会将其拖到沟渠的后坡上,用草料、木屑、覆盖物或泥土遮盖。在无法进行此操作的城市地区,动物则被带到最近的农村地区。这些
除非该区域被相邻的土地所有者割草,或者是车道,否则必须严格遵守这些方法。在后一种情况下,动物将被迁移到附近区域。尽管一些机构已经投入了大量的精力和资源来制定和实施尸体处理计划与做法,但这些措施对环境中的慢性WMD传播的影响仍然基本未知(安德森2023年)。在这一领域的科研空白可能会阻碍人们对适当尸体处理的认知。如果没有来自科学界的证据和机构的意愿,法规就无法更新以与最新的知识保持一致。理想情况下,可以使用慢性WMD测试结果来指导废物处理流程,但处理材料的人往往无法及时获得结果。此外,各司法管辖区内部及其之间缺乏统一的慢性WMD检测进一步限制了这种方法的可能效用(安德森2023年)。
非鹿生产动物
美国农业部在屠宰场进行常规的BSE监测,该机构每年必须测试一定数量的动物以满足监测要求(美国农业部2024年)。这些动物的制品不会进入食物链,而是会被保留以供进一步检测。BSE应对计划建议在测试结果出来之前处理尸体,如果该动物不打算用于食用。根据美国农业部的协议,如果怀疑一只死动物患有神经系统疾病,那么要求保留尸体(包括头部,除非进行了狂犬病测试)以待测试结果。如果初步筛查结果为非阴性或阳性,美国农业部要求屠宰设施中的食品安全与检验服务人员收集额外的组织进行免疫组化(IHC)和免疫印迹(WB)测试。在加拿大发生临床疑似牛海绵状脑病(BSE)病例时,尸体需保留直至收到结果。如果确认患有BSE或测试结果为非阴性,则将该尸体送往参考实验室进行进一步尸检。尸体处理的优选方法是碱消化或焚烧,但如果该尸体正在一家处理设施中保存,则可能暂时掩埋,并在必要时标记以便挖掘。如果需要挖掘尸体以进行额外的诊断测试,则剩余物质应使用固定设施焚烧或碱消化进行处理。
在涉及非鹿科生产动物的溢出情景下处理尸体
与处理相关的溢出事件未知变量
尽管尚未检测到事件,但口蹄疫(CWD)溢出至非鹿科生产动物可能对处理规定产生重大影响。然而,许多未知变量为制定关于尸体和受污染物品处理的权威政策带来挑战。美国农业部不认为口蹄疫是在鹿科以外的动物中报告的疾病,因此如国家兽医储备的可部署焚烧器等资源可能不易获得。
潜在溢出后的处置方法
外来动物疾病,对于疯牛病溢出的调查在处理方面可能会进展缓慢。假设调查没有遇到重大阻碍,发生疯牛病溢出的动物种类将决定如何处理处置问题。正如当前对鹿类尸体的规定所显示的,资源有限,无法使用高温焚烧和碱性消化等灭活方法来处理整个尸体。如果疯牛病溢入牛中,则需要能够处理大量生物质量的方法。根据感染物种的不同,新政策还需要考虑因加强监测采样和检测程序而产生的额外生物废物的体积。在检测时,响应者不会知道朊病毒在动物体内的分布程度。中枢神经系统外的周围扩散会使更多组织和体液成为高风险物质,在兽医服务采样和运输感染动物的组织的过程中需要更加谨慎。此外,溢出的疯牛病朊病毒株可能对同种动物或人类构成更大的威胁。潜在溢出后的处置方法
在非鹿科生产动物溢出的情况下,保留尸体以供进一步分析至关重要,不建议处置任何相关组织。对非中枢神经系统组织的分析可能有助于了解疯牛病朊病毒在非鹿科物种中的分布情况。朊病毒
在淋巴系统和/或在周边广泛传播,这表明可能存在水平传播,因此暗示设施污染。应对计划需要考虑这些因素。然而,评估朊病毒的分布需要时间进行实验。在对疑似首发病例和其他可能感染的动物进行检测后,处理尸体的方法可能会转向焚烧或碱消化,以完全灭活朊病毒,尽管可达性和吞吐量仍将是一个障碍。受影响动物的数量也会影响这些障碍阻碍适当处理的程度。溢出事件可能会吸引通常与尸体处理不相关的机构(如公共卫生和农业部门)的关注,这也可能影响尸体处理的决策过程。目前尚不清楚,一旦发生向非鹿科动物生产动物的溢出,对野生鹿科动物的处置方法将如何改变。如果得到证实,历史上处理猎人捕猎的鹿科动物尸体的垃圾填埋场可能会终止与野生动物机构和其他利益相关者的协议。政治压力可能会影响这一法规,野生动物机构需要向公众和猎人提供更新的信息。
关键发现
⯁ 疯牛病朊病毒在环境中非常稳定,可以保持传染数年甚至数十年,耐受大多数其他传染因子无法忍受的条件。由于没有有效的方法可以在环境中灭活朊病毒,在大规模情况下,疾病的持续传播可能会在景观上不断积累。
⯁ 由于无数的变量既包括朊病毒本身也包括环境因素(例如气候、土壤类型、菌株),因此难以描述CWD朊病毒在环境中的命运和动态。尽管已有一些关于此主题的研究,但在能够模拟现实世界条件的受控环境中进行实验的能力是有限的。
⯁ 尚未建立一种有效、经济且可扩展的处置系统,用于处理感染CWD的动物尸体和被污染的物品,以限制环境污染。每种处理方法都有明显的缺点和限制,所有选项都存在容量问题。
⯁ 不同司法管辖区和机构对鹿类动物尸体的处理方式各不相同,相关信息的获取和传播也各异。这些结果受到监管权限和资源可用性等因素的影响。
⯁ 目前,来自狩猎收获动物的CWD检测结果往往不能及时提供,以指导最恰当和及时的处置选择。在CWD状态未知的情况下,最安全的方法可能是假设动物呈阳性,并以最小化风险的方式处理它们。
⯁ 缺乏关于尸体处理措施减少CWD传播效果的信息。各机构依赖个人遵循推荐的选择,但合规情况大多未知,而且正确处理的CWD阳性动物的比例也不清楚。成本效益分析需要评估当前处理动物尸体做法的有效性。
⯁ 如果疯牛病(CWD)溢出到人类或非鹿科动物生产动物中,会破坏现有的处理现状,并产生大量需要管理的废物。现有系统没有能力应对需求变化。
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第5章:检测人类感染疯牛病溢出
引言
尽管公众普遍认为疯牛病是动物健康问题,但疾病在鹿类中的持续传播已引起人们对其可能传入人类的日益关注。鉴于这种情况的潜在后果,并考虑到疯牛病和变异型克雅氏病的先例,疯牛病需要公共卫生官员持续关注,以确保有活动和计划到位来检测和应对潜在的人类溢出事件。本章检查现有的诊断和监测人类朊病系统,并概述目前应对溢出的挑战。
人类人畜共患朊病的历史
由食用受污染饲料引起的典型疯牛病,作为人兽共患朊病传给人类的模型。这种形式的疯牛病首次被确认为一种影响美国牛群疾病的病例。
1986年,该王国与补充喂养实践有关联,这些实践向小牛喂食含有肉骨粉的受朊病毒污染的饲料(Collee 1997年)。朊病毒污染的原初来源仍然未知,但假设是来自牛源性(通过牛蛋白的自发错误折叠以及随后的补充饲料放大)或羊源性(污染反刍动物饲料的瘙痒病朊病毒越过物种屏障感染牛)。疯牛病疫情促使对牛的补充喂养法规和实践进行了更改,包括禁止使用反刍动物蛋白生产反刍动物饲料(1988年);禁止在非反刍动物和家禽饲料中使用脑、脊髓和其他特定牛杂碎(1990年);以及对超过30个月龄的牛进行加工的限制(1996年)(Beale 2001年)。经过多年的努力,在妥善执行生物安全措施后,这些法规有效地消除了这些群体中的疯牛病(Schonberger 1998年)。由于瘙痒病是另一种于1732年在羊群中首次描述的朊病毒疾病(Zabel 2015年),从未有记录显示其导致人类疾病,并被认为是疯牛病爆发的可能来源,一些英国官员向公众保证,受影响的动物产品是安全的。然而,在1996年(疯牛病首次在牛中被识别后的10年),英国的监测系统开始监控疯牛病的溢出。
关注点开始识别出在45岁以下成人中不寻常的神经退行性疾病病例,这些患者的年龄远低于典型的克雅氏病(CJD)患者(Will 1996年)。一个专家咨询委员会得出结论,根据对这些病例独特的流行病学、临床、神经病理和蛋白质化学特性的分析,新分类的变异型克雅氏病(vCJD)病例最可能的解释是与先前食用了被牛海绵状脑病(BSE)污染的食品有关(Beck 2005年,Houston 2019年)。变异型克雅氏病病例的独特神经病理和大规模死亡率数据分析结果提供了证据,表明这种在年轻成人中发现的非典型朊病(其中10个病例首次由Will等人描述,中位年龄为29岁)并不仅仅是英国国家监测计划启动的结果(Will 1996年)。截至2024年,已识别出233例变异型克雅氏病病例,其中178例在英国,另外55例来自其他11个国家(Diack 2014年,Ritchie 2021年)。在这55例源自英国以外的病例中,大多数要么在英国爆发BSE期间居住在英国,要么居住在从英国进口了可能被污染的食品(包括肉骨粉饲料)的非英国国家,这些食品在英国BSE爆发期间被进口(Ritchie 2021年)。认识到在牛海绵状脑病流行病发生10年后发生的变异型克雅氏病爆发,表明了人畜共患朊病的潜在长潜伏期;如果疯牛病传播给人类,可能在爆发变得临床明显之前要经过数年甚至数十年。
自变异型克雅氏病(vCJD)爆发以来,研究界一直致力于揭示牛传人的传播机制。朊病毒病理学主要依赖于摄入受污染物质(Sigurdson 2018年);因此,使用口服途径暴露于传染性朊病毒的实验动物模型最能说明人类感染的自然过程。几项研究表明,通过口服方式使灵长类动物接触不同剂量的牛海绵状脑病(BSE)朊病毒(PrPBSE),会导致BSE疾病传播,且发病率高,通常会导致死亡(Holznagel 2013年)。
人类朊病毒病诊断
生前测试及其局限性
识别人类朊病毒病可能具有挑战性,尤其是生前识别。根据美国疾病控制与预防中心(CDC)关于克雅氏病(CJD)的最新诊断标准,除非进行了充分的大脑活检,否则需要进行尸检以确诊(CDC 2024b年,CWRU 2024c年,Figgie 2021年)。然而,由于大脑活检的侵入性和感染控制问题,除非怀疑是可治疗的疾病,否则通常不建议进行这些程序。近期诊断方法和工具的进步增强了较少侵入性生前测试的实用性(Figgie 2021年)。特别是实时荧光定量凝集试验(RT-QuIC),可以在脑脊液(CSF)或某些其他组织上进行,已彻底改变了美国最常见类型朊病毒病的生前诊断(Hermann 2022年,Ng 2024年)。例如,一项由国立朊病病理监测中心(NPDPSC)和疾病控制与预防中心(CDC)的研究人员共同撰写的最新研究报告指出,实时定量逆转录循环扩增试验(RT-QuIC)检测脑脊液对于诊断美国所有经NPDPSC转诊并通过组织分析验证的朊病病例的灵敏度为90.3%,特异性为98.5%(Rhoads 2020年)。因此,其应用非常有价值,尤其是与其他诊断测试(如脑部磁共振成像(MRI))联合使用时(Appleby 2022年,CWRU 2024b年,Figgie 2021年)。
尽管有这些改进,但生前检测仍存在重要限制,包括以下几点:
⯁ 没有单一测试能够完全准确地诊断所有类型和亚型的朊病。例如,根据亚型的不同,某些测试的灵敏度可能会明显降低。即便使用RT-QuIC,某些亚型似乎会产生更多假阴性结果。研究显示,来自变异型克雅氏病(vCJD)病例的大脑组织匀浆和脑脊液样本导致RT-QuIC反应效率低下(Peden 2012年)。这种变异性引发了对潜在诊断挑战的担忧,如果痒病(CWD)传染给人类,因为在此情景下现有测试的灵敏度尚不清楚(Figgie 2021年)。
⯁ 朊病具有异质性,症状往往与其他神经系统疾病重叠;因此,咨询有神经系统疾病诊断经验的神经学家或临床医生可能对临床上识别该病状很重要。由于朊病相对罕见,稀有,大多数临床医生对其经验有限,这可能会妨碍及时准确的诊断。
⯁ 充足的医疗保健服务,特别是专业护理,对于生前诊断朊病至关重要。最终,医疗保健的可及性(或不具备)可以决定检测的可用性,特别是在农村地区,那里的人群更可能狩猎(美国鱼类和野生动物服务局2022年)。此外,某些检测(例如,脑部MRI)的有效性依赖于临床医生,当由具有朊病诊断专长的专家评估时,结果最为有益。
尸检
在美国,每年每百万人中大约发生一到两例确诊的朊病(每年330到660例)。这些病例中的大多数是散发性克雅氏病(sCJD),其终身风险约为五千分之一(Jones 2020年)。2023年,NPDPSC收到了327例神经病理学转诊,其中237例(72.4%)被确诊为朊病,其中绝大多数(216例中的237例;91.1%)归因于sCJD(疾病控制与预防中心2024b,克利夫兰韦斯特大学2024d)。只有通过神经病理学检查才能对朊病做出明确和特定的诊断,这几乎完全是通过尸检进行的(Appleby 2022年,Figgie 2021年,Zerr 2024年)。这个过程可以通过多种不同的渠道启动,但最终涉及获取和分析疑似朊病患者的脑组织样本(理想情况下是整个大脑)。在美国各州和临床样本在1997年由美国疾病控制与预防中心(CDC)成立的神经病理诊断中心(NPDPSC)进行检测,该中心位于俄亥俄州克利夫兰市的凯斯西储大学。持续的CDC资助使NPDPSC得以协调对美国临床医生、受朊病影响的家庭以及公共卫生官员提供的组织样本进行免费收集和检测。NPDPSC的朊病专家除了审查临床病史和已知的或潜在获得性朊病风险因素外,还使用免疫印迹法(WB)、组织病理学检测、免疫组化和遗传学分析(NPDPSC检测表)。WB用于表征从组织样本中提取的朊蛋白,组织病理学通过显微镜检查组织结构,免疫组化通过抗体在组织样本中显微镜下可视化朊病毒,而遗传学检测则检查PRNP基因型以识别朊病风险因素。受检案例及其样本也可能对朊病相关特殊研究做出贡献,例如:(1)评估各种临床检测诊断不同类型朊病的敏感性和特异性;(2)国际遗传学研究以确定影响朊病易感性的基因;以及(3)在转基因小鼠中的实验传播研究。WB主要用于检查冷冻脑组织,而新鲜采集和固定的组织则需要进行组织病理学和免疫组化分析。因此,诊断方法取决于送达NPDPSC的组织样本的状况。两种组织类型都受到青睐,因为组织病理学、免疫组化和免疫印迹法对病例产生不同的见解。免疫组化不仅可以检测朊病毒,还可以描述它们在不同脑组织类型中的定位和聚集模式。重要的是,这些测试互补以识别存在于脑组织中的特定朊病毒株。
在NPDPSC的诊断过程中另一个关键组成部分是测序逝者的PRNP基因(即编码正常细胞朊蛋白的基因)(CWRU 2024a)。这种方法主要用于识别致病蛋白质形式,表明朊病具有遗传起源。然而,即使在非遗传性疾病中,测序仍然有价值,因为人类朊病的遗传易感性已得到充分证实,某些多态性与易感性增加有关,并可能影响疾病的关键特征(Appleby 2022)。例如,几乎所有被诊断为vCJD且拥有遗传信息的人(161人中有160人,99.4%)在PRNP基因的第129号密码子处都是甲硫氨酸纯合子(MM)(NCJDRSU 2022,Ritchie 2021)。
总的来说,每项测试都提供了关于特定朊病特征的重要信息,当结合使用时,最终可以帮助区分朊病毒亚型。例如,已知的六种散发性克雅氏病(sCJD)亚型都有独特的特征组合,包括但不限于:在大脑某些部位出现朊病毒沉积、独特的分子特性以及在第129号密码子的特定多态性。
以及临床和诊断差异(Appleby 2018年,Belay 2003年,Figgie 2021年)。通过这些检测,可以识别不同的特征,而综合结果可以揭示相关亚型(Holper 2022年)。此外,通过结合使用组织病理学、免疫组化或免疫印迹测试以及基因测序,可以识别出非典型的朊病病例(例如,变异型克雅氏病,可能的人类疯牛病溢出),这加强了尸检的价值和必要性(Figgie 2021年,Louie 2004年)。尽管尸检在朊病诊断中起着关键作用,但仍存在几个挑战:
⯁ 自2019年以来,总体尸检率以及特别是朊病诊断的尸检率都有所下降,这限制了确认朊病和识别新的、非典型病例的能力。这种下降的原因可能复杂多变且依赖于具体情况,但可能包括更好的生前检测方法的可用性、对尸检成本的感知(尽管这些服务在美国由疾病控制与预防中心通过国家朊病监测计划支付)、对感染控制的担忧、临床医生对患者患有新型朊病的关注不足,以及自变异型克雅氏病爆发以来的时间。无论如何,尸检数量的减少降低了及时发现人类疯牛病溢出或提供基于证据的安慰的可能性,以防公众对出现人类疯牛病的无端恐惧。
⯁ 用于尸检的组织可用性和质量可能会有所不同,最终影响可以进行哪些分析。例如,尸检组织活检无法提供与整个大脑相同的诊断清晰度。此外,尽管检查外周神经组织的潜在价值在于理解人类朊病和识别可能的人类疯牛病(CWD)病例,但获取这些组织的机会通常有限。
研究人员不知道疯牛病在人类中的表现如何。因此,关于如何最好地识别病例以及是否可以通过当前的临床实践识别病例存在不确定性,特别是鉴于缺乏实验室测试(生前或死后)来确定疯牛病是否导致了人类朊病。
人类朊病监测
北美朊病监测
在公共卫生领域,传染病监测是了解特定感染在人群水平上导致的发病率和死亡率的一种工具。理想情况下,通过已建立的监测系统获取数据是监测疾病发生的最佳方式。这种监测提供了对疾病动态的宝贵见解,并可为疾病预防和控制策略提供信息。目前,几个系统在美国并行工作以监测人类朊病,包括:
⯁ 公共卫生机构对来自医疗人员、实验室或家庭成员等非医疗来源的报告进行后续跟进。
⯁ 定期审查州生命统计部门提交给美国疾病控制与预防中心(CDC)国家健康统计中心的多种死因数据。
⯁ 为NPDPSC提供资金和支持,以向美国医生提供免费、最先进的朊病神经病理学诊断服务。
⯁ 对高风险亚群体中的朊病进行更专注、系统和长期的监测。这些群体包括接受CJD患者组织或人体生长激素捐赠的受者,或者更近期的,在已确认有CWD流行的州猎杀驼鹿者和消费野味的人。
在美国,人类朊病(即CJD)并不是国家法定报告疾病,但大多数州参与某种形式的CJD监测,尽管报告标准各异。例如,明尼苏达州规定所有临床上疑似和确诊的朊病患者,不论年龄大小,必须在1个营业日内报告;而乔治亚州则要求仅报告55岁以下的患者,并在7天内报告。
强烈鼓励临床医生或其他人将病例报告给当地和州公共卫生当局,并联系NPDPSC协调尸检(MDH 2024年)或向家属提供有关免费尸检的信息,以便他们可以联系NPDPSC。NPDPSC提供免费的协调和尸检服务,用于分析收获的组织样本并在死后诊断疾病。NPDPSC还对来自存活患者的脑脊液样本进行RT-QuIC分析,并提供结果,尽管不是免费的(Rhoads 2020年)。
一旦处理完毕,结果将反馈给当地提供者、疾病控制与预防中心以及州卫生部门。目前,NPDPSC是美国唯一一个全国性的专门机构提供决定性测试服务,并对国家人类朊病监测提供关键支持,接受一系列尸检查询以优化病例捕获。美国年度朊病病例数量,每季度更新一次,可在NPDPSC网站(CWRU 2024d)上获取。美国疾病控制与预防中心将其死亡证明数据与NPDPSC确诊的病例合并,以及直接收到的一些报告,通常来自临床医生和卫生部门(Holman 2010)。由于朊病相对罕见且必然致命,大约80%通过主动监测方法识别的朊病病例可以通过单独的死亡证明来识别,使用这种先前描述的病例确认方法组合应更准确地捕捉国家朊病的发病率(Holman 2010)。
此外,美国疾病控制与预防中心支持八个州进行加强型CJD监测(即主动加被动),包括德克萨斯州和加利福尼亚州(德克萨斯州卫生服务部,CEIP)以及在科罗拉多州、威斯康星州和怀俄明州的猎人中进行特别流行病学调查研究。该工作关注于55岁以下疑似朊病病例,并包含有关患者采集和食用CWD阳性鹿肉的历史问题。美国疾病控制与预防中心正致力于扩大这些工作,主要在CWD流行率较高的州。此外,在有家属同意的情况下,从高风险接触CWD的逝者身上收集淋巴组织,并通过NPDPSC协助的尸检计划评估其遗体。如果疑似CWD发现溢出案例时,该指标将有助于确定朊病病原体是否存在于淋巴组织中,使其更有可能在血液中被发现。加拿大的朊病监测通过加拿大公共卫生署(PHAC)进行中央操作(加拿大PHAC 2024年)。所有人类朊病均为省级报告疾病和国家须通报疾病,检测工作在国家微生物实验室进行。对于中枢神经系统(CNS)检测,使用改良的快速感染性海绵状脑病(QUIC)测试,其诊断验证的人类朊病病例的灵敏度为95%,特异性为99%(Simon 2020年)。监测包括通过电话访谈对每个疑似案例进行随访,以收集临床和流行病学信息,使用标准化问卷。尸检由PHAC组织并资助,疑似案例中尸检的接受率超过60%。
当前朊病监测的挑战
尽管已建立相关系统,但当前监测的几个限制因素阻碍了全面评估美国人类朊病的能力。例如,对非典型朊病的医生教育和识别不足。朊病的一般表现为快速发作的痴呆和各种非特异性神经系统症状,这些症状可能被误诊为其他疾病。如果主治医生从未怀疑或要求检测朊病,该病例将不会被被发现。神经学家可能更容易识别出朊病的迹象,但全国许多社区缺乏获取专业医药。
即使怀疑患有朊病,如果患者在诊断前去世且未安排尸检,通过脑组织分析调查非典型病例的机会也有限。英国监测模式要求对每个疑似朊病病例尽可能进行亲自临床随访,这在vCJD危机期间对于病例识别发挥了很大作用。然而,这种方法资源密集,在美国基本不可持续。NPDPSC最近开始了一项针对CJD的远程神经学评估项目,旨在解决诊断和监测方面的这一差距(CWRU 2024e);然而,这些标准化的临床评估和历史记录仅在不到所有预期朊病病例的10%中进行。NPDPSC只能从其中心和进行尸检转诊中收集数据,这大约是该国预期朊病病例数量的一半。2022年,NPDPSC仅收到337项神经病理检查转诊(CWRU 2024d)。NPDPSC有能力执行更多程序,但受限于收到的转诊数量。这一缺口可能归因于难以说服逝者家属捐赠逝者的大脑,尽管这些服务是免费的。由于SAA技术越来越普及,全国各地的实验室已开始进行RT-QuIC,使CDC的监测方法去中心化,而NPDPSC一直是美国唯一的朊病诊断机构。
实验室提供人类脑脊液样本的实时定量逆转录循环免疫试验(RT-QuIC)检测。目前,尚无正式合作协议允许与NPDPSC共享结果,因此其他实验室可能不会及时或根本不报告阳性测试结果,从而降低疾病控制与预防中心(CDC)检测朊病的能力。对于医生而言,理解到RT-QuIC不足以进行完整的诊断和区分朊病类型也很重要。
CDC当前监测机制的一个限制包括处理死亡证明书的滞后,以及对未经核实死因信息的依赖,这些信息可能在患者最终诊断之前就已经被提供。提交给CDC的完整死亡数据可能会落后数年,延迟了分析和将死亡证明书数据纳入监测报告的过程。
此类延迟构成了CDC支持NPDPSC并依赖该中心的数据和及时报告的另一个原因,以便获得更及时、更具体的朊病监测信息。年轻人群中CJD异常高发的发生或聚集,以及接触感染疯牛病的鹿类动物,无疑会引起人们对CWD可能传播给人类的警觉。
监测系统的灵敏度依赖于多种因素,如医疗提供者考虑诊断并安排适当检测的可能性、诊断测试准确确诊疾病的能力、公共卫生机构调查疑似朊病病例的能力,以及当前监测系统发现病例的可能性。
活动将记录病例(疾病控制与预防中心2001年)。
美国对朊病的监测有限,因为医护人员可能不会总是考虑该诊断,且可能没有合适的组织样本供国家朊病监测与预防中心集中测试和报告。因此,目前美国对朊病的监测可能不够敏感,无法快速识别早期的人类疯牛病溢出。因此,解决实施更健全监测措施的障碍至关重要,以免特定朊病溢出指标被遗漏。
由于朊病潜伏期长,以及人类疯牛病溢出可能被延迟识别,疾病控制与预防中心建议,尽管人类疯牛病风险具有理论性质,人们(尤其是猎鹿人)应避免或尽量减少与疯牛病的潜在接触(疾病控制与预防中心2024a年)。疾病控制与预防中心还向猎鹿人提供具体指南,说明如何降低感染性疯牛病朊蛋白的风险。
调查疑似人类疯牛病溢出事件的影响
含义
在美国或加拿大,人类疯牛病溢出事件最可能通过多个不寻常病例的流行病学评估以及朊病监测实验室对脑组织的神经病理学评价来发现。在实验室测试可用以识别人类疯牛病之前,单个溢出病例不太可能被确信地识别出来。
人类疯牛病(CWD)溢出事件可能通过队列研究被发现,这些研究的参与者有很高的可能性接触到传染性朊病毒,例如正在进行的由疾病控制与预防中心(CDC)进行的监测活动,针对科罗拉多州、怀俄明州和威斯康星州的猎人,并与受影响州的卫生部门合作。同样属于此类研究的Oneida县慢性消耗病监测项目始于2005年,起因是一群人在一次狩猎者聚会上食用了被CWD污染的野味(Olszowy 2014)。研究小组正在继续对队列进行随访,但迄今为止尚未发现任何朊病病例(Ralph Garruto 个人交流)。如果在这个或其他队列中发现任何朊病病例,即使这些病例类似于散发性克雅氏病(sCJD),调查人员可能会怀疑CWD传播并考虑其影响。一些研究人员认为,缺乏支持CWD跨物种传播的证据使得传入人类的不太可能。然而,在评估未来风险时必须考虑两个问题。首先,人类感染CWD的潜伏期可能很长(即10年或更长),因此临床状况总是落后于实时传播风险。其次,尽管在假设的溢出事件中暴露于CWD朊病毒的人类攻击率尚不清楚,但从英国变异型克雅氏病(vCJD)爆发经验来看,这个比率可能较低:据估计,约有500万英国人食用过被牛海绵状脑病(BSE)感染的牛肉,仅有178人(3.5%)出现症状。
已确认100,000例原发性克雅氏病(vCJD)病例(陈2014年)。由于发病率较低,可能需要对非常大的人群规模进行研究,以检测疯牛病(CWD)的溢出传播。第三,由于野生动物患病率增加、朊病毒暴露的频率和剂量以及可能促进跨物种传播的菌株特征随时间变化,因此不能认为CWD溢出风险是静态的。最后,不同的CWD菌株具有不同的实验宿主范围和潜伏期,有些菌株可能具有较高的人畜共患传播风险。因此,过去的经验不一定能预测当前或未来的风险。
如同生产动物中的CWD溢出一样,对人类疑似CWD病例的应对将需要流行病学和实验室调查。这些调查的综合优先事项包括确定感染来源、评估对人类的持续风险,以及描述在受影响人类中的传播途径和疾病表现。
实验室调查
由于尚未在人类中发现与CWD相关的临床疾病记录病例,研究人员不知道溢出病例在临床上如何表现,以及是否会得到识别。此外,没有正式诊断协议能够将一例朊病病例归类为与CWD相关。在美国,假设受影响的患者已去世并且尸检中获得了适当的组织样本,将被送往国家朊病预防与控制中心(NPDPSC),那里的神经病理学家将通过组织病理学、免疫组化、免疫印迹和PRNP检测样本。
正如上文“死后检测”中所讨论的,基因分型。与非鹿类动物溢出不同,在非鹿类动物溢出中,可能可以获取早期实验接种研究的参考材料进行组织比较,但不会存在现成的人类组织样本。相反,可以使用细胞系、人源化小鼠或SAAs(使用人类组织)的感兴趣菌株的结果,但这些资源可能稀缺,其解释也具有挑战性(Thapa 2022年,Sun 2023年)。因此,人类中的CWD溢出神经病理学可能未被表征,并可能最初被误分类为人类朊病毒病或sCJD的非典型形式。实验室调查的优先事项将是确定该疾病不被归类为sCJD,并且它代表与CWD朊病毒蛋白(PrPCWD)暴露和感染相关的独特病理学。如果确认了CWD溢出,特定菌株分型将有助于识别其他病例,尽管该技术需要额外的资源和优化工作。
流行病学调查
在疑似CWD溢出的案例中,将启动流行病学调查以确定暴露状态和风险因素,以识别任何其他病例。标准的NPDPSC尸检同意表格和CDC CJD病例报告表格中都包含了关于CWD的问题,尽管更详细的信息将构建溢出证据。考虑传染性朊病毒剂量和暴露期将为调查人员提供更清晰的画面。
索引病例是如何感染的,以及其他人群是否可能面临风险。然而,回顾性数据收集可能有限,因为疑似感染病例的患者可能在未知剂量、频率或持续时间下多次暴露。如果要求受试者提供关于一生暴露的信息,这些数据可能会受到回忆偏差的影响,因为难以准确且完全记住。如果患者已经去世,家属提供的信息也可能存在偏差。进行更多的前瞻性研究,比较食用大量鹿肉的猎人群体与食用相对较少的非猎人群体中朊病发病率可能会有帮助。此外,在某些情况下,非猎人的鹿肉消费量可能比猎人本人还要多(例如,猎人的家属)。研究可能存在偏差或混杂因素,因此使用适当的研究设计和分析方法以最佳评估CWD暴露作为人类朊病潜在原因非常重要。如果能发现超出预期的具有相似独特病理的病例数量,将制定一个病例定义来描述索引CWD溢出病例的相关特征,并标准化额外病例的识别。这种神经病理学分组在英国疯牛病危机初期被用作寻找地理或时间聚集的替代方法(Will 1996)。鉴于鹿科动物的CWD广泛分布,这种方法可能对CWD特别有用,因为地理聚集可能不会发生。
美国和加拿大以及许多人食用野鹿肉。
调查挑战
过去,克雅氏病(CJD)病例聚集引发了对人类可能受到疯牛病(CWD)交叉感染的怀疑。在这些情况下,通过参与共同的狩猎活动,个体在地理、时间或社交上被联系起来(Rong 2023年,Trout 2024年)。然而,州卫生部门、国家动物疾病预防与控制中心(NPDPSC)和疾病控制与预防中心(CDC)的调查人员联合得出结论,认为这些患者患有克雅氏病并非因为鹿传人,他们的联系纯属偶然(White 2024年)。尽管有这一保证,当媒体对假定的病例聚集进行报道时,公众的反应往往褒贬不一(Snider 2024年)。如果真的发生疯牛病交叉感染事件,这种关注可能会给调查带来挑战。
确认和排除可能的疯牛病传染给人类都是费力的,而且很可能充满不确定性。
首先,没有一项确凿的测试能够及时无可争议地证明病因;因此,官员们在调查开始时并不知道指数感染源。这极大地阻碍了调查人员制定标准以定义人类暴露于交叉感染事件的能力。
尽管从疯牛病大流行的历史证据表明,食用受疯牛病污染的组织是最可能的感染来源,但这一假设忽略了环境暴露途径(例如,通过与受污染的植物、灰尘或加工设备接触而污染的食物)以及经皮感染途径,如现场剥皮时的割伤等。当前检测方法在确认样本中是否存在CWD朊病毒方面可能存在局限性,正如第2章所讨论的,特别是因为人类CWD溢出病例中的朊病毒疾病可能涉及大脑或其他身体部位的不寻常位置。在vCJD病例中观察到非中枢神经系统(CNS)受累,其中发现朊病毒在淋巴网状组织中积累(Hilton 2004年)。因此,仅对脑组织进行测试可能会限制神经病学家评估疑似病例中非CNS受累的能力。此外,随着CWD的流行增加和扩散,暴露人群与未暴露人群之间的区别变得不那么明显,特别是随着更多关于CWD朊病毒在环境中持久性的研究结果出现。
目前几乎没有高效且特定的检测方法可以确定溢出来源。与其他传染病不同,感染性朊病毒本质上就是人体正常产生的蛋白质,但具有独特的折叠模式。来自同一宿主的两种感染性朊病毒蛋白的化学特性相同(即比较CWD溢出病例样本与历史vCJD病例样本),这使得表征新的起源和菌株属性变得困难。除了生物测定法,这些方法将展示菌株在体内感染一种物种的能力外,PMCA可以在体外更快速地比较菌株感染不同物种和组织类型的能力(Harpaz 2023年)。然而,这些检测方法可能不足以确定病例暴露情况。
或者将原因区分为消费受污染的动物产品与环境暴露。在溢出情景中,可能需要涉及不止一个外部研究实验室,并事先建立一个优先级系统,以确定谁可以获得溢出案例(或多个案例)的样本及其原因。这可能需要组织克服诸如起草政策和标准操作程序等后勤障碍,这可能是一个漫长而复杂的过程。如果这些政策得以实施,可以建立一个关键的研究网络,以识别未来的疯牛病溢出案例。
单一健康机构合作
通过全面的疾病管理策略结合各机构的努力可能是降低疯牛病风险和传播的最佳方式,但将疯牛病仅视为动物健康问题并忽视潜在的跨物种传播可能会阻碍公共卫生机构的参与。采用单一健康方法,与野生动物科学家和兽医、公共卫生实践者以及人类健康专家进行横向合作至关重要,以创建一个有效且持久的疾病管理计划(Gilch 2022)。
医源性变异克雅氏病和朊病感染控制
医源性CJD
医源性变异克雅氏病(iCJD)病例与医疗环境中的暴露有关,特别是在接受受污染的人生长激素和硬脑膜的受者中(Brown 2012)。在1980年代发现的经典克雅氏病(iCJD)病例可以追溯到在严格的献血者筛查和记录保存制度建立之前,以及在合成激素可用之前的程序。自这些变化以来,iCJD的发病率显著下降,但由于朊病漫长的潜伏期,病例仍在发生。
在英国疯牛病危机之后,许多国家开始实施系统性白细胞去除术,这种做法大大降低了血液中白细胞浓度,而白细胞浓度被认为与血液中的朊病传染性有关(Brown 2001年,Lacroux 2012年)。采取这种做法是因为担心通过血液供应传播变异克雅氏病(vCJD),并且在预防输血相关的医源性vCJD传播方面非常有效。对英国输血相关vCJD病例的广泛监测确定了五例可能的病例,这些人可能在从后来出现临床vCJD症状的献血者那里接受了血液或血浆衍生产品后,获得了临床vCJD或错误折叠的蛋白质。所有这些病人在1994年至1999年间在英国接受了未去除白细胞的血源性产品(di Borgo 2023年)。红十字会领导了一项大型、长期的vCJD应对计划,导致英国献血者被排除在外,并产生了深远影响(Dietz 2007年,Crowder 2017年,Seed 2018年)。尽管已有记录显示通过输血传播感染性vCJD朊病,但根据美国疾病控制与预防中心(CDC)进行的一项研究结果,目前输血传播克雅氏病的风险仅为理论上的。
红十字会(Crowder 2017年)。许多国家现在正在重新评估围绕这一问题的生物安全法规,特别是在采用白细胞去除实践以进一步降低献血风险之后。对于变异克雅氏病,还担心在手术程序中连续使用已经过消毒处理但未必能灭活朊病毒传染性的工具(Stevenson 2020年)。有一段时间,这种不确定性促使人们转向使用一次性器械以消除风险(Richards 2007年)。在患者的外周组织中检测到变异克雅氏病,但尚未记录通过手术程序传播变异克雅氏病的情况(Head 2004年)。
潜在库鲁病溢出后的生物安全措施
如果确认从其自然宿主到人类的库鲁病传播,研究人员不知道与之相关的输血传播风险是否与人类间变异克雅氏病传播所观察到的相同(Mammadova 2020年,di Borgo 2023年)。作为一种新兴传染病,人类库鲁病需要对围绕献血者接受指南和手术工具消毒的现有政策进行大量考虑。来自英国疯牛病爆发的指南和资源可能在制定库鲁病溢出事件的早期策略中至关重要。公共卫生当局调查可能的传播途径,如通过血液、组织或器官捐赠的人类间传播的人类库鲁病,可能受到当前联邦或州法规及政策的限制。研究组织可能被允许协助进一步的风险评估;然而,公共卫生机构可能需要宣布紧急状态以调查这些潜在的传染途径。
关键发现
⯁ 疯牛病溢出的风险并非一成不变,疾病在野生动物中的流行率上升以及不断演变的疯牛病朊病毒株特性等因素可能会随时间改变其对非鹿科动物的可传播性。因此,历史数据不能被视为当前或未来溢出风险的可靠预测因素。
⯁ 目前尚未充分理解疯牛病的人畜共患风险,考虑到接触增加、伴随跨物种传播的疯牛病往往潜伏期较长,以及不断演变的疯牛病朊病毒株。尽管实验性传播研究很有价值,有助于理解人畜共患风险,但由于众多限制,难以将结果外推并应用于现实世界。
⯁ 由于这些疾病罕见且症状与其他神经退行性疾病重叠,医生对朊病的识别能力有限。此外,在生前检测和诊断方面仍存在重要障碍。人类朊病的表现可能因年龄、朊病毒株和其他可能影响疾病识别的因素而有所不同,特别是对于那些无法获得专业护理的患者。
⯁ 尽管尸检对于调查和诊断朊病很重要,但出于此目的或任何其他目的完成的尸检数量正在减少,这可能是由于多种因素造成的。加上越来越多的
在鹿科动物中慢性消耗病的流行情况以及人类接触该病的风险,当前监测系统检测到单个慢性消耗病溢出病例的能力有限。
⯁ 对人类的慢性消耗病传播特征尚不明确,研究人员尚未确定可识别溢出事件的证据(临床、病理或流行病学)。识别可能依赖于发现多个具有相似疾病特征和假定接触慢性消耗病的病例。⯁ 获取与朊病相关的暴露信息具有挑战性,特别是考虑到可能的潜伏期延长。此外,鹿科动物慢性消耗病监测存在广泛空白,对慢性消耗病阳性鹿科的消费估计过时,以及大量未记录的暴露(例如,非狩猎者食用野味和环境暴露)限制了这些数据的收集。
⯁ 公共健康、野生动物和农业机构之间在慢性消耗病溢出方面的合作有些有限。障碍包括合作/机构参与、数据隐私问题(例如,野生动物机构与公共卫生机构共享狩猎许可证数据)、资金问题,以及该主题上大量未知因素。
⯁ 由于对慢性消耗病溢出事件的怀疑可能会遇到抵制、怀疑和恐惧,因此制定指导信息和共识建议有助于解决询问。
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结论与建议
以下建议是25位专家广泛讨论的结果
工作组会议涵盖五个主题领域(野生动物管理、农业、人类医学、朊病毒研究和受污染材料处理)。他们突出并优先考虑缺口和必要行动,以准备应对可能发生的疯牛病(CWD)溢出到其他野生动物、非鹿科生产动物或人类的可能性。
- 在医疗提供者、研究机构以及野生动物、农业和公共卫生机构中倡导疯牛病溢出意识和准备工作。
- 创建持续、专注的多年度资金来源以支持必要的努力。
- 扩大并标准化对野生鹿科动物、其他野生动物和非鹿科生产动物的疯牛病监测,以便于数据总结和跨司法管辖区比较。
- 在人类医疗服务提供者中促进人类朊病毒疾病监测,以提高检测疯牛病溢入人类的能力。
- 扩大疯牛病研究和开发工作。
- 鼓励和支持机构间和跨部门正式合作。
- 制定并主动测试疯牛病溢出沟通、信息和教育。
- 提前起草法规和政府机构政策。
- 规划环境问题并估计处理能力需求。
- 在医疗提供者、研究机构以及野生动物、农业和公共卫生机构中倡导疯牛病溢出意识和准备工作。
存在疯牛病溢入其他野生动物、非鹿科生产动物和人类的危险。疯牛病(CWD)溢出风险并非静态,可能随着新毒株的出现和暴露概率的增加而上升。历史数据可能无法可靠地预测当前或未来的溢出风险。因此,对以下方面的需求日益增长:
⯁ 增加能力和基础设施以支持疯牛病研究、诊断创新和准备工作;
⯁ 新的沟通策略,以便通知负责成功识别和应对疯牛病溢出的政策制定者和利益相关者;以及,
⯁ 高级规划,特别是多机构桌面演练,以准备一致且协调的疯牛病溢出政策和应对计划。 - 创建持续、专注、多年的资金来源以支持所需工作。
目前可用的资金不足,并且大多仅以设计不良的单年度资助项目提供,无法满足本报告提出的问题。因此,对以下方面的需求日益迫切:
⯁ 多样化对州和部落野生动物机构的资金支持,使其能够有效应对新的跨学科保护挑战,其中疯牛病监测和响应仅是其中之一。狩猎许可证费、相关消费税和可用的美国农业部资金严重不足,无法支持有效的疯牛病溢出应对。此外,如果人类发生溢出感染,鹿类狩猎许可证销售可能会显著下降,加剧预算缺口。
⯁ 增强实验室能力,并开发成本更低、速度更快、灵敏度更高的疯牛病检测方法以应对病例增加。
在溢出事件后测试需求。
⯁ 优先考虑研究资金(见下文:“扩大野生鹿科动物疾病研究与开发工作”),以改善对野生鹿科动物疾病溢出的早期发现和诊断。这应包括对推动科学理解和创新的基础性、假设驱动研究的有力支持。
⯁ 加强州、部落和联邦公共卫生机构的资金,以确保及时有效地应对野生鹿科动物疾病溢出。
⯁ 教育公共卫生官员和医疗专业人员,提高他们对朊病理解和监测的能力。 - 扩大并标准化野生鹿科动物、其他野生动物和非鹿科生产动物的野生鹿科动物疾病监测,以便于数据总结和跨司法管辖区比较。
需要在鹿科动物和目标非鹿科物种中扩大并改进野生鹿科动物疾病监测,以提高检测潜在溢出事件的可能性。关注临床、病理和流行病学证据将改善监测,增进对疾病动态的理解,并指导公共卫生响应。
⯁ 评估改善州一级实验室监测能力所需的财务和后勤要求。
⯁ 系统性地扩大实验室容量,增加样本处理量,降低测试成本和时间,使实验室能够应对野生鹿科动物疾病测试需求的激增(例如,在狩猎季节)。
⯁ 将菌株级数据纳入现有的野生鹿科动物疾病监测计划,以增进对疾病的了解。
动态和管理需求。
⯁ 扩大并标准化野生鹿科动物疾病监测项目,以监测野生鹿科动物及其他野生动物物种中的疾病流行情况,包括可能与非生产性动物共享栖息地的目标非鹿科物种。
⯁ 整合研究数据,测试自然环境中的野生鹿科动物疾病污染情况,以优化机构监测协议。
⯁ 为非鹿科野生动物和生产性动物之间的野生鹿科动物疾病溢出事件制定临时监测协议和识别标准。 - 继续并促进人类朊病监测,审查和完善公共卫生指南,并教育医疗提供者提高检测野生鹿科动物疾病溢出的能力。
⯁ 扩大纵向队列研究的数量,前瞻性跟踪面临更高暴露风险的群体,尤其是经常食用来自高野生鹿科动物疾病流行区域的狩猎采集的鹿或麋鹿肉的人群。
⯁ 加强公共卫生机构、国家朊病病理监测中心(NPDPSC)以及其他实验室之间的协调,这些实验室对神经退行性疾病患者的临床样本进行朊病检测,以确保美国人类朊病监测的集中化。
⯁ 制定策略,促进一致收集详细且标准化的患者病史和风险因素信息,用于人类朊病病例。
⯁ 继续提高对疑似人类朊病病例进行尸检重要性的认识。
⯁ 将公共卫生指南正式化。
具有潜在接触疯牛病(CWD)病原体机会的情景,包括测试和基本个人防护装备建议(例如,在剥皮鹿尸时戴手套)。
⯁ 提高医生对(1)人类朊病的认识,重点关注因食用被CWD污染的肉而导致CWD溢出的潜在风险,特别是在鹿科动物中CWD高发的地区,(2)朊病病例的地点特定报告要求,以及(3)国家朊病预防与控制中心(NPDPSC)提供的用于确认疑似人类朊病的诊断服务。
⯁ 获取有关猎人和饮食习惯的最新人口统计数据,以了解与CWD风险因素相关的信息。 - 扩大CWD研究和开发工作。
迫切需要更好地了解不断发展的CWD朊病毒株特性及其相关的溢出风险。
⯁ 进行额外的大型动物研究,以评估跨物种传播的风险,并记录临床症状、组织分布以及通过口-鼻途径感染的非鹿科宿主中CWD朊病毒的脱落潜力。
需要更多能够容纳大型动物进行研究的设施,以填补这一空白。
⯁ 开发并将易于获取的限制性分型技术整合到CWD监测协议中,以调查作为传播性和致病性因素的菌株特性。
⯁ 支持创新并提供新的快速(和生前)诊断测试,这些测试能够识别鹿科动物和非鹿科物种中的CWD,并支持激增的检测需求。
⯁ 加快开发和
快速(和生前)诊断测试的验证。
⯁ 通过优化研究方法,深入了解环境介质(如土壤、水、植被)中CWD朊病毒的动态和传染性。
⯁ 确定影响环境介质中CWD朊病毒持久性的因素,并测试潜在的缓解策略。
⯁ 提高对跨物种和环境传播风险的理解。
⯁ 支持并扩大正在国家野生动物研究中心开发的组织库。
⯁ 拓展与CWD相关的人类维度研究。 - 鼓励和支持正式的跨部门及跨行业合作。
需要野生动物管理、公共卫生、农业和环境监管机构之间的积极合作,以制定综合的CWD管理策略,包括解决溢出风险的策略。
⯁ 正式建立并培养地方、州、区域、部落和联邦机构之间的关系,以促进CWD的协调、管理和应对。
⯁ 合作制定可在州CWD应对计划中包含的跨部门CWD溢出应急计划,明确角色和责任,并组织沟通和应对工作。
⯁ 培养政府机构、研究人员、公共卫生官员、野生动物管理人员、部落国家、兽医和医生之间的跨学科合作,以促进关于朊病毒疾病研究、CWD监测及溢出风险和应对的相关知识、数据、资源和最佳实践的共享。
⯁ 获得所需的实验室许可。
推进非政府(例如,学术)专家参与溢出调查。
⯁ 建立一个由朊病毒生物学、神经学、疯牛病以及政策专家组成的科学咨询小组,以支持并指导政府机构对疑似疯牛病溢出事件的调查,包括提供评估和建议应对相关公共卫生风险的措施。 - 制定并测试主动的疯牛病溢出沟通、信息和教育。
政府机构应考虑提前准备信息和措辞,以应对正在调查的疯牛病溢出事件可能带来的不同级别的公共卫生风险。可能需要针对不同受众采取不同的方法。
⯁ 将沟通努力与其他新兴疾病沟通保持一致,重点介绍事实,以帮助在疯牛病溢出调查初期建立信任。
⯁ 针对特定专业人士(例如,医疗服务提供者、兽医、野生动物管理人员)制定独立的教育信息,介绍朊病毒疾病的一般知识以及具体到疯牛病,以提高对朊病毒疾病及潜在疯牛病溢出病例的理解和识别。这可能会突出已识别溢出病例与相应物种其他神经退行性疾病之间的重叠临床症状。
⯁ 为公众制定预设信息和共识建议,以应对关于疯牛病溢出风险的预期公众咨询,预计会有怀疑和恐惧,并通过透明沟通培养信任。
⯁ 确定创新方法来吸引
针对不同受众及其信息溢出效应的传播,确保信息接收,包括对“疾病疲劳”的受众以及可能以不同方式获取信息的不同代际人群。
⯁ 考虑采取举措,对抗各种平台上的与CWD相关的错误信息。 - 提前起草监管机构和政府机构的政策。
尽可能主动地起草政策和数据使用协议,定期审查并更新,以便在发生溢出效应时能够使用。
⯁ 为联邦监管的诊断实验室制定溢出效应测试协议的一般建议。具体建议可能会因物种或地点而异。
⯁ 继续推进朊病毒种子扩增分析的验证工作,以促进其在诊断调查中的接受和使用。
⯁ 起草优先考虑生态系统健康和数据驱动行动的政策,以供州野生动物机构应对潜在的溢出效应,包括针对特定鹿种的监测指导以及预期的狩猎活动变更。
这些政策应与包括来自州和联邦野生动物机构、美国农业部以及部落国家的人员在内的国家鱼类和野生动物健康倡议指导委员会合作制定。
⯁ 准备并加快数据使用协议或谅解备忘录的编制,以便在调查潜在的CWD溢出事件时,不同机构之间可以共享数据,可能还包括其他利益相关方。
⯁ 继续推广在所有设施中使用电子标记系统。
住房圈养鹿类动物,并扩展到整个畜牧业,以提高动物的可追溯性,并协助潜在溢出调查。 - 规划环境问题并估计处理能力需求。评估处理活动对慢性消耗病(CWD)的环境负担和疾病结果的影响,以及处理能力需求,对于在发生溢出时调整和优化处理策略是必要的。
⯁ 建立长期监测项目,以评估当前尸体处理实践和CWD朊病毒动态对环境的影响。
⯁ 分配州和联邦资源,加强处理感染CWD的尸体和其他污染材料的能力,作为预防CWD溢入非鹿科动物生产动物的预防措施。相邻各州可以共同努力解决处理需求,并共享大型设施及相关成本。
⯁ 在各司法管辖区标准化尸体和污染物品处理的协议,以确保一致性和效率,同时考虑当地环境条件和朊病毒的稳定性。
⯁ 开发创新、具有成本效益的技术,用于处理感染CWD的鹿科和非鹿科生产动物尸体。
⯁ 对当前尸体处理方法进行全面成本效益分析,以评估其在预防CWD传播方面的有效性,这也有助于为政策变更和资源分配提供信息。
附录A:州机构CWD监测和检测能力
J.R. Mason 博士
理由
慢性消耗病(CWD)正在北美稳定传播,尽管有预防性法规和其他缓解措施(例如,射杀)。因此,人类和牲畜接触CWD的可能性可能在增加。
现有证据表明,从鹿科动物向其他物种溢出CWD存在重大障碍。尽管如此,有理由推测,随着暴露量的增加,溢出事件的可能性可能在增长,因为它们为新(可能更易感)个体基因与CWD菌株的组合提供了机会。
如果发生溢出事件,对更多疾病监测的需求可能会增加。这将反过来增加提交给诊断实验室进行检测的样本数量。现有的国家CWD检测能力是否能够应对检测量的大幅增加,这是一个悬而未决的问题。
方法
我们通过美国鱼类和野生动物协会(AFWA)于2024年春季向各州野生动物主管发放的一项简短调查,探讨了各州机构对监测和检测能力的看法。
我们问了四个问题:
- 现在你们州每年检测多少份CWD样本?
- 你们把样本送到哪里进行分析?
- 如果需求激增至每年超过1万份CWD样本,你们州能否容纳额外的检测?
- 如果CWD检测需求超出你们州现有能力,贵机构是否与其他实验室有协议,可以协助满足需求?
结果与讨论
最终,收到了27份调查回复。其中,19份来自已确认在野生鹿群中发现慢性消耗病的州。按美国鱼类及野生动物管理局(AFWA)地区协会分类,11份来自西部鱼类和野生动物管理机构协会(WAFWA)的州,10份来自东南部鱼类和野生动物管理机构协会(SEAFWA)的州,8份来自中西部鱼类和野生动物管理机构协会(MAFWA)的成员州,3份来自东北部鱼类和野生动物管理机构协会(NEAFWA)的州。
总体而言,每个州每年的慢性消耗病(CWD)检测数量从0到36,146不等,平均值和标准误差(SEM)为7,208 + 1,791。在CWD阳性(CWD+)州中,每个州的检测样本数量从199到36,146不等,平均值和标准误差为9,707 + 2,318。在CWD阴性(CWD-)州中,每个州的检测样本数量从0到3,250不等,平均值和标准误差为1068 + 373。
CWD+和CWD-州在每个四个地区AFWA内检测样本的数量范围、平均值(+ SEM)如下:
1 检测实验室的数量超过了提交调查州的数量,因为有一个州向不止一个实验室提交了样本(例如,为了确认初步的阳性发现)。
⯁ 西部鱼类和野生动物管理机构协会(WAFWA)
◊ CWD+州:范围,199至24,500;平均值,6,403 + 2,646
◊ CWD-州:范围,15至3,250;平均值,1,063 + 529
⯁ 东南部鱼类和野生动物管理机构协会(SEAFWA)
◊ CWD+州:范围,199至36,146;平均值,13,818 + 4,759
◊ CWD-州:范围,0至1,500;平均值,750 + 536
⯁ 中西部鱼类和野生动物管理机构协会(MAFWA)
◊ CWD+州:范围,600至30,000;平均值,11,139 + 3,622
◊ CWD-州:在MAFWA中没有CWD-州。
⯁ 东北野生动物疾病联盟(NEAFWA)
◊ CWD+ 州份:只有一个东北野生动物疾病联盟 CWD+ 州份作出了回应。在该州,平均每年检测1500个样本。
◊ CWD- 州份:只有两个东北野生动物疾病联盟 CWD- 州份作出了回应。在这些州,平均每年检测的样本数分别为860个和2700个。平均采样率为1780。
当被问及样本送往哪里进行CWD检测时,有25个州表示样本被运往国家动物健康实验室网络(NAHLN)的兽医诊断实验室。科罗拉多州和威斯康星州的NAHLN设施使用率略高于一半(52%)。在NAHLN之外,有两个州将样本送往东南部野生动物疾病合作研究实验室,一个州将样本送往宾夕法尼亚大学野生动物未来实验室,还有一个州表示样本是在“内部”检测的。
当被问及是否具备处理至少10000个样本激增的能力时,各州通常回答说他们具备,或者可以重新分配资金以实现至少能收集10000个样本的监测活动。相反,仅有四个州表示他们具备,或者可以重新分配资金以实现至少能分析10000个样本的检测能力。有十个州表示他们可能能够应对6000个或更多样本的激增,而五个州报告称他们将无法应对激增。有一个州表示,由于生物安全问题,他们将拒绝处理比现在更多的样本。在那种情况下,之前较高的检测量(每年约3万份样本)导致或促成了几名实验室人员感染了牛结核病(该州部分地区白尾鹿的地方性传染病)。没有州报告他们与除已使用的设施外的检测机构有临时检测的安排。一个州表示肯定能与另一个实验室建立安排,20个州表示可能能够做到这一点,而有一个州认为无法建立次级实验室。
附录B:术语表
消化道:包括口腔、咽喉、食管、胃、肠道、直肠和肛门的消化系统。
碱水解:一种使用热、水和苛性碱处理人类和动物遗骸的方法,而不是埋葬或火化。
罹患率:在最初没有该疾病的人群中,患病或死于某种疾病的人的比例。
诱捕:使用鹿的饲料和引诱剂将鹿科动物吸引到特定区域进行狩猎。
生物测定:一种测试物质对活体生物的影响以确定其浓度的试验。
牛科动物:包括牛、野牛、水牛和羚羊等中到大型动物的一组。
牛海绵状脑病(BSE):一种致命的朊病毒脑病,也称为“疯牛病”,发生在牛身上,并已传染给人类。
非典型性疯牛病:一种在所有牛群中自发以极低水平发生的疯牛病,尤其是8岁或以上的牛,似乎与受污染的饲料无关。迄今为止,没有证据表明非典型性疯牛病具有传染性。
经典型疯牛病:因摄入含有异常朊病毒蛋白的牛饲料而引发的疯牛病,并已关联到人类变异型克雅氏病(vCJD)。
鹿科动物:有蹄反刍动物,如鹿、驼鹿、麋鹿和驯鹿。
染色体:由蛋白质和DNA分子组成的遗传物质,位于动植物细胞的细胞核内。
慢性消耗病(CWD):一种致命的神经退行性疾病,影响鹿科动物,如白尾鹿、骡鹿、麋鹿、驼鹿和驯鹿,由称为朊病毒的感染性蛋白质引起。
密码子:DNA或RNA的三种基本结构单元序列,指导细胞开始、添加或停止蛋白质链的合成。
克雅氏病(CJD):一种由朊病毒引起的致命性人类大脑退行性疾病,特征包括记忆力减退、行为改变、视觉问题、痴呆和幻觉。
低温电子显微镜:一种使用透射电子显微镜确定生物分子三维结构的方法。
经验性的:仅基于观察或经验。
地方性的:在特定区域或环境中普遍存在。
流行病学:医学科学的一个分支,研究决定疾病存在的因素。
或疾病缺失,了解有多少人被影响,如果这个数字在变化,以及疾病如何影响社会和经济。
酶联免疫吸附试验(ELISA):一种常见的实验室测试,用于检测血液样本中对病原体的抗体。
表位:抗原上抗体结合的部分。
病因学:来源或起源。
基因测序:一种实验室过程,生成遗传信息。
基因型:生物体中完整的遗传物质组合。
土工膜:一种合成的、防水的膜,控制流体或气体的交换。
均质液:通过分解组织结构及细胞制成的组织制备物。
纯合子:拥有同一基因的两个相同版本,分别从父母那里继承。
水平传播:将生物体直接或间接从一个宿主传播到另一个宿主的过程。
医源性:与由医疗治疗或检查引起的疾病相关。
免疫组化(IHC):一种实验室方法,使用抗体来检测和可视化组织样本中的疾病标志物。
免疫反应性:物质对抗原或蛋白质的反应。
潜伏期:暴露于传染病后出现症状所需的时间。
接种体:用于接种或免疫接种的传染病原体的一部分。
体外:在受控的实验室环境如培养皿或试管中进行。
体内:在完整的活体生物内,如动物、人类或植物中。
同种型:功能相似但氨基酸序列相似而非相同的蛋白质。
库鲁病:一种由朊病毒引起的罕见致命神经退行性疾病,导致震颤和协调能力丧失。
浸出液:通过固体物质滤过的水,浸出了一些成分。
白细胞去除:从捐赠的血液中移除白细胞(或称为白血球)的过程,以降低疯牛病的传染性。
L型牛海绵状脑病(BSE):一种在牛中自发发生的罕见非典型BSE,尤其是在老年动物中。
甲硫氨酸:一种对健康和代谢有重要作用的必需氨基酸。
尸检:对死亡动物进行的外科检查,以确定死因或疾病范围,类似于人类的尸检。
终板:大脑中第四脑室变窄进入脊髓中央管的区域。
同一健康:一种认识到人类、动物和环境健康相互联系的方法。
光密度:对穿过材料的光进行对数量化。
传代:细胞从一个容器转移到另一个容器的过程。
发病机制:疾病发生和发展的过程。
特征性:特定地表征或指示某种疾病或状况。
外周淋巴结:淋巴系统中的器官,过滤淋巴并在免疫反应中起重要作用。
多态性:个体或群体中存在两个或更多DNA序列变异形式。
朊病毒:一种能触发大脑中正常蛋白质异常折叠的传染性蛋白质。
生产动物:为了肉类、蛋类、奶制品、羊毛、皮革或劳动力等产品而饲养的农场动物。
蛋白酶K:一种分解蛋白质的酶。在实验室测试中,利用对该酶的抗性来区分正常宿主蛋白质和传染性朊病毒。
PRNP:人类朊蛋白基因命名
Prnp:非人类朊蛋白基因命名
PrPBSE:在牛海绵状脑病(BSE)感染动物的脑内聚集的异常朊蛋白。
PrPC:正常的细胞朊蛋白。
PrPCWD:在CWD感染的有蹄类动物的脑内聚集的异常朊蛋白。
PrPSc:异常的、与疾病相关的朊蛋白形式。
射频识别标签:一种小型电子标签,使用无线电波向读取器传输数据。
直肠肛门粘膜相关淋巴组织(RAMALT):可用于诊断诸如CWD等可传播的海绵状脑病的淋巴系统部分。
咽后淋巴结:位于颅底和颈椎C3(靠近颈部基底)之间的咽后间隙内的淋巴结。
瘙痒病:一种发生在羊和山羊身上的致命朊病毒脑病。
敏感性:测试识别感染动物或患有特定疾病的患者的能力。特异性:测试识别没有特定疾病的动物或人类的能力。
十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE):一种基于大小分离混合物中蛋白质的方法。
种子扩增检测(SAA):开发用于检测朊病毒蛋白的测试。也称为实时摇动诱导转化(RT-QuIC)或蛋白质错误折叠循环扩增(PMCA)。
物种屏障:假定可阻止疾病从一种动物或植物传播到另一种动物的自然屏障。
溢出事件:病原体从一个物种传入新宿主,引发感染和潜在爆发的事件。
菌株:存在不同的朊病毒菌株,并在受控的代理和宿主条件下被操作性定义为疾病的可遗传表型。
底物:生物体生存或获取营养的材料。
D类填埋场:不允许危险废物的固体废物填埋场。
共生:在同一地理区域内发生。
滴度:溶液中物质的浓度。
转基因:与研究相关的动物,含有来自无关动物的DNA。
向性:对外部刺激的生长或移动反应。
可传播海绵状脑病(TSEs):由朊病毒引起的人类和其他动物的罕见退行性脑病,其特征是大脑中出现微小的孔洞,使大脑呈现出海绵状外观。
使用权:有权使用他人财产的人。
西方印迹(WB):实验室测试,用于识别组织或血液样本中的特定蛋白质。
人畜共患病:由在动物和人之间传播的病原体引起的疾病。
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