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呼吸了几口实验室的空气,他在 22 天后意外死去…

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本文作者:陈焰汐

患者男,56 岁,腹痛、乏力、发热入院。然而,短短几个小时后,他的体温飙升至 40.5℃,迅速陷入深昏迷状态。

找不到病因,医生束手无策,短短 9 天后,患者不治身亡。

随着调查进一步深入,人们才终于发现,他的死亡,竟因为呼吸了几口实验室里的空气。

诡异发病

时间回到 1972 年 3 月 1 日,美国得克萨斯州。时年 56 岁的 W 跌跌撞撞来到医院。他向医生表示,自己在家上吐下泻、腹痛难忍、浑身乏力,头也开始痛了起来。初步检查却显示,除了血常规检查发现了明显的白细胞计数升高,电解质水平和胸片都一切正常。

是食物中毒吗?还没等接诊医生捋清思路,W 的病情飞速进展。他的体温飙升至 40.5℃,呼吸频率高达 40 次/分钟,意识也模糊了起来,并在不久后彻底陷入了深昏迷状态。

医生紧急为 W 进行了腰椎穿刺,脑脊液检查结果提示 W 可能患有病毒性脑炎。

第二天,W 被送往上级医院。入院检查发现,W 仍存在明显高热,处于深昏迷、去大脑强直状态,体格检查还发现了腱反射亢进和左侧巴宾斯基征阳性。

为了排除血栓栓塞性疾病,医生为他进行了双侧颈动脉造影,结果表明他的颈动脉完全通畅,没有占位病变、移位或血管阻塞等情况。

随后数日,W 除了继续存在高热和处于深昏迷状态,还出现了呼吸衰竭和药物难治性癫痫发作。最终,在发病 8 天后,W 被宣告死亡。


图源:视觉中国

W 到底得了什么病?医生还没来得及进一步研究,美国 CDC 和的得克萨斯州卫生部的迅速介入了这一病例的调查,W 的大脑被送往相关实验室进行尸检。

尽管初步神经病理学检查仅能判定 W 死于脑炎,但当采用电子显微镜观察 W 大脑嗅球切片时,研究人员在神经轴浆内发现了形似狂犬病毒的病毒样颗粒。最终,得克萨斯州卫生部实验室从 W 的大脑组织中成功分离出了狂犬病毒,至此,W 被确诊死于麻痹型狂犬病。

但是,W 的狂犬病又是怎么来的呢?

致命空气

随着信息的进一步披露,人们才发现,W 的死之所以迅速引起了有关部门的高度重视,和他的特殊职业有关——他是一名疫苗研发工程师。

在确定了死因为狂犬病后,调查人员立即对 W 开展了流行病学调查。然而,所有调查都现实,W 并没有过动物接触或咬伤史,尸检也并未发现动物咬伤痕迹,更没有蝙蝠(已知的北美狂犬病主要传播来源)接触史。

直到调查人员走进 W 工作的疫苗实验室时,真相才渐渐揭开。

W 的同事回忆,2 月 17 日,也就是 W 发病的 13 天前,他在实验室中进行了约一小时的实验批次狂犬病疫苗制备工作。这项工作并不复杂,只是将死于狂犬病的山羊的大脑用搅拌器搅成匀浆,并用移液管分装这些制备好的匀浆。在此期间,W 的一位同事负责协助他的工作。

正是这短短的一个小时,最终导致了 W 的死亡。


W 这一病例于 1989 年发表于 JAMA(图源:论文截图)

W 所使用的组织搅拌器在搅拌含病原体的组织时,可能会产生病原体气溶胶,因此搅拌器理应密闭操作。

W 虽然是实验室的资深研发人员,但在此之前,他已经至少五年没有进行过狂犬病毒相关实验了。疏于操作的 W 只是简单在搅拌器上盖了个松散的防滑塑料盖,这个操作直接导致了含有狂犬病毒的气溶胶在整个操作区扩散。

那么,为什么协助 W 工作的同事毫发无伤,W 却死亡?

原来,W 在移液操作时,习惯使用胶头滴管作为移液器,用嘴衔着胶头完成移液操作。这样的操作只有在摘下口罩时才能完成,这也注定了 W 必将暴露在含有狂犬病毒的气溶胶当中。

调查人员进行的事后模拟还原显示,W 摘下口罩后,他的脸正对着那台源源不断扩散气溶胶的搅拌器,并在无防护状态下进行了几分钟操作。短短几分钟,已经足以让 W 直接吸入大量含有狂犬病毒的气溶胶。

不仅如此,尽管 W 此前在 1958 年已完成了四剂次的狂犬病疫苗暴露前预防接种,但次年的化验结果显示,W 的体内并没有生成具保护性的狂犬病毒中和抗体,说明疫苗接种失败。

W 并没有把这件事放在心上,也没有选择去补种狂犬病疫苗,最后一线生机也就此破灭。

最终,调查人员从 W 做实验时的大脑匀浆标本中分离出用于制备狂犬病疫苗的减毒狂犬病毒,与 W 脑组织中分离出的病毒完全一致。W 的死,也最终被定性为一场因操作流程不规范、安全意识淡薄而导致的实验室事故。

气溶胶传播狂犬病

W 的案例也成为了气溶胶传播狂犬病毒的著名案例之一。

早在 1957 年,就有学者报道了因深入蝙蝠聚居的洞穴探险而吸入含狂犬病毒的气溶胶,最终死于狂犬病的案例。迄今为止的记录显示,共有 4 人因吸入含狂犬病毒的气溶胶而感染狂犬病,其中包括 2 名洞穴探险爱好者和 2 名实验室工作人员。

而另一名在实验室不幸感染狂犬病的疫苗研发工程师 Jerome Andrulonis,情况则比 W 幸运的多。

Jerome 在美国 CDC 辖下某狂犬病实验室工作,其职务是研发预防野生狐狸狂犬病的口服疫苗。在 1977 年的某次研究中,Jerome 使用了极其危险的方法——利用喷射气流将病毒粘附在药丸上,来制备口服狂犬病疫苗。

一个月后,Jerome 出现了狂犬病症状。不过,或许是暴露前预防接种救了他。在接受了治疗后,Jerome 最终侥幸活了下来。

1989 年,法院判决美国政府应就此事件赔偿 Jerome 598 万美元(约合人民币 4300 万),作为对美国 CDC 要求员工执行这一极度危险操作的惩罚。


Jerome 于 2015 年去世,享年 72 岁(图源:新闻截图)

幸运的是,尽管有零星案例的报道,但气溶胶传播狂犬病的病例依然非常少见。2007 年,科学家通过模拟实验探明了气溶胶传播狂犬病的原理,气溶胶传播狂犬病不再是一种「假设」。

而 W 的惨剧也敲响了实验室安全的警钟。随着狂犬病灭活疫苗的广泛应用、实验室安全意识的提高、研究烈性病毒的新方法的出现,实验室内气溶胶传播狂犬病的问题如今已被彻底消灭。

题图来源:视觉中国

编辑:苍术

投稿合作:jiangjiahui@dxy.cn

参考资料:

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[2]Winkler WG, Fashinell TR, Leffingwell L, et al. Airborne rabies transmission in a laboratory worker. JAMA. 1973;226(10):1219-21.

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