SARS研究中生物安全问题的思考
日期 2003-05-16 来源： 作者： 【 大 中 小】 【 打印】 【 关闭】
国家自然科学基金委员会生命科学部 董尔丹，宋玉琴 100085, 北京
摘要：SARS 是一种新的严重急性呼吸系统传染病，此病来势凶猛，传染性极强，截止5月17日已累及33个国家和地区，计7761人患病。面对突发的生存威胁，科学家们通力协作积极投入有关SARS的研究，这种精神和热情令人鼓舞，但是对其研究应严格按照相关的条例进行，否则有可能导致SARS病毒再污染。希望本着对科学、对人类负责的精神，遵守传染病研究的实验室生物安全规定和相关条例，科学地进行SARS研究。
关键词：SARS; 实验室; 生物安全；管理规定
SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) 是一种新的严重急性呼吸系统传染病，此病来势凶猛，传染性极强，WHO于3月12日就SARS疫情向全球发出了近十年来首次的有关传染病的警报，截止5月17日已累及33个国家和地区，计7761人患病。
人类发现艾滋病病原花了两年的时间，破译其遗传密码更花了数年的时间，而面对这场突如其来的SARS，世界各国科学家表现出了惊人的快速反应能力和高度的合作精神。他们抛弃对名利的追求，不计个人得失，资源共享，密切合作，从WHO发出“SARS”疫情警报到发现病原体并完成其基因组测序仅用了短短一个多月的时间。5月17日，中国科学院上海生命科学研究院又成功地克隆了SARS病毒的6个主要蛋白基因，并获取了其中3个基因的蛋白质表达样品。同时，利用超级计算机对这3个重要蛋白质进行了药物虚拟筛选，已挑选出数百种可能对抗SARS病毒的化合物，供进一步研究。作为这次协作研究的发起人，WHO的Dr .Klaus St?hr说：“我们应该数据共享，而不要先想着拿诺贝尔奖或者在Nature上发表文章”。WHO也在声明中说，新发现应当归功于全球13个联合行动的实验室。“在全球化时代，这种合作是战胜新疾患的惟一办法。”
在此次抗击SARS的战役中，科学家们的联合行动和无畏精神给全世界留下了深刻的印象，让人们直接感受到了科学技术在人类生存和发展中的重要性，这必将对科学技术自身未来的发展起重大推动作用，同时也成为全球科技合作的典范。在肯定这种奉献精神和热情的同时，面对全球性的SARS研究热潮，我们也应该保持警惕，严格按照相关的生物安全研究规则进行SARS研究，以防导致SARS病毒再污染，造成研究人员感染，甚至殃及社会。
WHO一直非常重视生物安全问题在国际事务中的重要性，早在1983年就出版了《实验室生物安全手册》（第一版），将传染性微生物根据其致病能力和传染的危险程度等划分为四类：Risk group 1,2,3,4; 将生物实验室根据其设备和技术条件等划分为四级：Biosafety level 1,2,3,4（BSL 1-4）；其相应的操作程序也划分为四级（BSL 1-4），并对四类微生物可操作的相应级别的实验室及程序进行了规定。在该手册中，WHO鼓励各国针对自己国内的微生物实验室制定相应的生物安全条例，并愿为此提供指导。2003年4月《实验室生物安全手册》（第三版）以电子版的形式在WHO网页上问世，再次强调了良好的专业训练和技术能力对安全健康的实验室环境的重要性，以及研究人员对自身、同事、社会和环境应负的责任。尤其强调了在对新发现的病原体进行研究时，一定要具有高度的责任感，预先评价其危险性。
我国在生物安全方面也制定过一些相应的条例和法规。中华人民共和国卫生行业标准（WS233-2002）《微生物生物医学实验室生物安全通用准则》中对三级实验室（P3）进行了规定；1989年2月颁布的《中华人民共和国传染病防治法》第十五条规定：医疗保健机构、卫生防疫机构和从事致病性微生物实验的单位，必须严格执行国务院卫生行政部门规定的管理制度、操作规程，防止传染病的医源性感染、医院内感染、实验室感染和致病性微生物的扩散。第十六条规定：传染病菌种、毒种的保藏、携带、运输，必须按照国务院卫生行政部门的规定严格管理。以法律的形式对生物安全问题进行了规范和管理。
此次引起“SARS”的变异冠状病毒非常独特，与流感病毒有亲缘关系，与普通冠状病毒相比毒力较强（包括传染性和致病能力）。以前从未在人体上发现，因此人类对其无免疫能力。WHO流行病学调查发现该病主要通过近距离飞沫和密切接触等途径传播，如与患者一起居住或护理患者、接触患者呼吸道分泌物污染的物品等；也可通过皮肤、眼、鼻、口接触患者飞沫污染的物品而传播；另外也不能完全排除空气或其它未知途径传播的可能。虽然到目前为止，尚未见有SARS研究实验室工作人员聚集发病的现象，但是由于这是一种新、烈、急的严重传染病，为生物安全起见，应该采取必要措施防止SARS标本再次污染环境和人群。
我国卫生部及早认识到了SARS研究中可能出现的生物安全问题，于4月2日颁布了《非典型肺炎病例实验室检测标本采集技术指南（试行）》，规定病原分离检测必须在II级生物安全实验室内，严格按照无菌操作和生物安全防护原则进行。
美国CDC(Centers for Diseases Control and Prevention)于2003年4月16日制定了《SARS标本处理与操作的实验室生物安全暂行规定》并在网上公布。规定中要求：SARS相关的血、尿及其它标本应在二级生物安全（BSL-2）设备和BSL-2工作程序下操作；病毒细胞培养及SARS标本培养的初步操作需要三级生物安全（BSL-3）设备和BSL-3工作程序下操作；将SARS患者标本接种于动物体内以获取病原体或为了寻找可能的SARS病原体而进行动物接种均需要动物三级生物安全（BSL-3）设备和动物BSL-3工作程序。
在此基础上，WHO于4月25日颁布了《WHO关于处理SARS标本的生物安全指南》,对血尿标本、病毒细胞培养和动物实验作了类似的规定，并对标本的运输、固液体的包装进行了规范。
5月12日我国政府同时颁布了《传染性非典型肺炎病毒研究实验室暂行管理办法》和《传染性非典型肺炎病毒的毒种保存、使用和感染动物模型的暂行管理办法》，对与SARS研究相关的病毒实验室、动物实验室及毒种、动物模型等进行了规范（见表1-2）。
表1 传染性非典型肺炎病毒研究实验室暂行管理办法
传染性非典型肺炎是一种严重的传染性疾病。为确保生物安全，防止实验人员感染和污染环境，特制定本办法。
本办法对从事传染性非典型肺炎病毒研究的实验室实行分级管理。实验室分为：传染性非典型肺炎病毒实验室、传染性非典型肺炎病毒感染小动物实验室、传染性非典型肺炎病毒感染大动物实验室。
1. 传染性非典型肺炎病毒实验室
传染性非典型肺炎病毒实验室必须符合中华人民共和国卫生行业标准（WS233-2002）《微生物生物医学实验室生物安全通用准则》中三级实验室（P3）的要求。在使用前要自查，并通过专家考核认证合格后方可使用。
1.1 实验范围
1.1.1 用细胞培养方法分离、培养病毒；
1.1.2 供实验室研究用的病毒收集和浓缩；
1.1.3 除感染动物外的其它传染性非典型肺炎病毒试验。
1.2 实验室条件
1.2.1 实验室应划分为清洁区、半污染区和污染区，各区之间的过渡必须有缓冲区，并有明显的区域标志和负压梯度显示。
1.2.2 实验室各区之间保持气流从清洁区到半污染区再到污染区的单向流动，经过两个串连高效过滤器（HEPA）过滤后排放至大气中，排放口应置在通风良好的环境中，过滤器应安装在靠近实验室的排风口处，所有HEPA必须通过检漏试验合格，并定期消毒、更换。
1.2.3 半污染区和污染区只设上水，不设下水管道。上水管道应设有防止水流回流装置。所有半污染区和污染区的废物（含废弃防护用品）、废水和需取出的物品必须在原地高压蒸汽灭菌，不能高压蒸汽灭菌的必须使用可靠的消毒方法消毒。灭菌、消毒后的废物作为危险废物集中处理。高压蒸汽灭菌器必须具有蒸汽冷凝水自动回收再高压装置。
1.2.4 实验室的生物安全柜应为外排放型二级和三级安全柜，使用时应按WS233-2002附录B检验合格。
1.2.5 所有带病毒的操作或容易产生气溶胶的操作必须在生物安全柜内或负压罩里进行。
1.2.6 实验室排出的气体、消毒后废弃物应进行病毒分离、监测。
2. 传染性非典型肺炎病毒感染小动物实验室
实验室除了达到传染性非典型肺炎病毒实验室要求外，还必须达到如下要求：
2.1 实验必需在三级生物安全柜或负压隔离器内进行，排出气体经高效过滤后，应通过实验室的系统排风管道排出，确保生物安全柜与排风系统的压力平衡。
2.2 操作前，需在乳胶手套外戴布手套，防止乳胶手套破损。
2.3 隔离器内所有物品传出前，应进行化学消毒并装入密封袋，放入带气锁的传递仓，经消毒后，再用密封袋包装，废物放入高压灭菌器灭菌。
2.4 生物安全柜的污物用化学消毒后，装入密封袋放入高压灭菌器灭菌。
2.5 小动物解剖和取样必须在隔离器或生物安全柜内进行。在生物安全柜内进行解剖的小动物，必须先在隔离器内处死并密闭包装后转移至生物安全柜，实验后的废物和动物尸体按2.3和2.4程序处理。
2.6 实验人员须穿正压防护服或穿三套隔离服，可在进入的更衣室一次穿好。戴特制防护帽、护目镜、口罩、防护靴或鞋，戴两副乳胶手套。
2.7 实验结束后，应严格按更衣程序脱去正压防护服和隔离服，并淋浴后，出更衣室。
3. 传染性非典型肺炎病毒感染大动物实验室
实验室除了达到传染性非典型肺炎病毒实验室和传染性非典型肺炎病毒感染小动物实验室要求外，还必须达到如下要求：
3.1 实验用灵长类动物在进入实验前应在清洁区进行清洗，所用废水可排入公共下水道。更衣室的外侧淋浴间下水也排入公共下水道。
3.2 在负压隔离器内饲养动物。应严防动物咬伤、抓伤工作人员，一旦发生，必须立即报告，并隔离观察；防止袖套老化和被动物破坏。
3.3 隔离器内保持足量的过滤通风和负压状态。
3.4 动物取材和处死按2.3、2.4程序进行。
3.5 实验人员在操作时必须穿内防护服和正压防护服，出实验室按2.7程序进行。
4. 组织管理
4.1 管理责任制
4.1.1 单位法人责任制：由单位法人负责组织专门的领导小组和生物安全委员会负责生物安全，制定管理制度，监督有关法规和操作规程的执行。
4.1.2 实验室主任和项目负责人责任制：有权决定本部门进入实验室的工作人员。孕妇、不健康者和无关人员不得进入实验室。
4.1.3 参加实验动物的人员，必须持有《实验动物从业人员岗位证书》。
4.1.4 所有参加实验的人员必须进行一周传染性非典型肺炎病毒实验室操作培训，考核合格后方可从事此项工作。
4.1.5 在实验室的入口处贴上生物安全实验室标志和负责人的姓名和电话号码。
4.2 规章制度
4.2.1 通风空调净化系统、灭菌系统设施的验证与验收规程。
4.2.2 实验室准入制度。
4.2.3 实验室高压、消毒规程。
4.2.4 实验室突发事故处理规程。
4.2.5 实验室设施、设备的监测、检测和维护制度。
4.2.6 制定严格的更衣程序。
4.3 健康医疗监督
4.3.1 所有参加实验的人员必须身体健康，实验前进行体检，采集并保留血清。
4.3.2 在参加动物实验过程中，人员每天检测体温2次，每月进行血常规检查。发现异常时，应立刻到医院就诊。
本办法自发布之日起施行，由中华人民共和国科学技术部负责解释。
表2 传染性非典型肺炎病毒的毒种保存、使用和感染动物模型的暂行管理办法
第一条 传染性非典型肺炎属于法定管理传染病，其病原体为传染性非典型肺炎病毒。按《中华人民共和国传染病防治法》的有关规定，特制定本办法。
第二条 国家对传染性非典型肺炎病毒毒种的保存、使用以及感染动物模型建立实行申请、审定制度。未经国家许可,任何单位和个人不得用传染性非典型肺炎病毒和动物模型从事研究活动。
第三条 分离出的传染性非典型肺炎病毒和建立的动物模型要按规定要求登记、上报和核准。
第四条 保存和使用传染性非典型肺炎病毒的单位，必须具备三级生物安全实验室（P3）条件，并须在二级以上生物安全柜中操作。动物模型须在P3和P3级以上实验室中进行。
第五条 病毒毒种保藏：必须具有该病毒毒种的详细历史及有关资料。应在带锁的-80℃超低温冰箱或液氮罐中，用双层套管保存，外层套管须作消毒处理。保存传染性非典型肺炎病毒的冰箱或液氮罐，必须有明确的警示标签。采用双锁双人管理。
第六条 传染性非典型肺炎病毒毒种应有专人负责管理，并建立严格的使用登记制度。
第七条 病毒毒种运输：经申请并由国家主管部门批准后，使用单位应持批准件和本单位证件，派专人（两人或两人以上）领取和携带，不得邮寄。样品的容器要使用能够承受不少于95Kpa压力的高质量的防水包装材料并且密封，以防止运输过程中发生内容物的外泄；第二层和第三层包装中应使用吸水性好的柔软的物质充填；样品的容器须印有生物危险标志。
第八条 研究单位或实验室应具有做疾病或感染动物模型的工作基础与经验，如要进行灵长类动物感染模型研究，必须有做过传染性微生物感染灵长类动物模型的经验。
第九条 建立动物疾病模型必须有医学、兽医学、实验动物学以及具有从事经验的专业人员参加。在实验过程中，必须保证实验动物可随时进行微生物、病理检测，以掌握动物健康状况。
第十条 研究单位或实验室应有动物质量、健康、疾病和感染模型的监控和评价技术。
第十一条 感染用实验动物必须符合国家对科研用动物的相关要求，并附有“实验动物许可证”和“实验动物等级许可证”等背景资料。使用灵长类动物的，必须持有林业部门颁发的“灵长类动物驯养繁殖许可证”。
第十二条 感染非标准化实验动物，包括野生动物，来源必须清楚，须经过检疫后方可使用，在实验过程中需制定其饲养和检测标准。
第十三条 参加实验人员应取得其健康资料，并采取严格的防护措施。
第十四条 使用单位要建立监测制度、事故报告制度和应急措施办法。
第十五条 除国家指定的传染性非典型肺炎病毒保存单位外，经批准使用传染性非典型肺炎病毒研究的单位，在实验过程中应严格安全保存病毒，任务完成后，应在国家派出人员的监督下将传染性非典型肺炎病毒销毁。
第十六条 本办法自发布之日起施行，由中华人民共和国科学技术部负责解释。
SARS研究中的生物安全问题受到高度重视并有了相应的法规保证。
目前，经过各国政府、科学工作者、医务工作者和社会各界的共同努力，SARS疫情已得到有效控制，但是在抗击SARS的道路上，我们仍然任重而道远，未来的任务将集中于探讨SARS病毒致病机理以及疫苗、早期诊断试剂、抗冠状病毒药物和新型防护设施及材料的研制等，此时此刻，生物安全问题显得尤为重要。在满腔热忱抗击SARS的同时，我们也应该抱着对科学负责、对人类负责的态度，遵守科学研究的“SARS规则”：即具有安全意识（Safety）、进行严格管理（Administration）、肩负社会责任（Responsibility）和按照科学规律（Science）去进行SARS研究。
参考文献 （16篇，略）
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