亚急性或慢性海绵样脑病(subacute or chronic spongiform encephalopathies) 是一种由朊病毒感染的、病理特征为海绵样变的退变性脑病。现从分子病理学的角度对疾病的变异基因及临床免疫学诊断简述如下。

一、海绵样脑病的病因

目前，分子生物学及医学界人士认为，亚急性或慢性海绵样脑病是由一种纤维样、有传染性的蛋白引起^［1～3］。这类蛋白由单一的糖蛋白组成，分子量约2 700～35 000。这种蛋白称prion protein,这类疾病称prion disease，即传染性蛋白性疾病或朊病毒病。

prion能引起许多动物的海绵样脑病，常见的有羊瘙痒病和疯牛病，另外，还能引起水貂、麋鹿、驼鹿、黑尾鹿，甚至家猫的感染。prion引起人类的疾病有震颤病(kuru病)，亚急性或慢性海绵样脑病，也称Creutzfeldt-Jakob病(CJD)，Gerstmanns-Straussler-Scheinker病(GSS),家族性致死性失眠症(FFI)和朊病毒性脑淀粉样血管病(PrP-CAA)^［4～6］。在prion引发的人类不同类型的疾病中，可存在与遗传有关的家族性发病, 也可以是散发性或医源性的。

二、控制prion的相关基因与变异基因的诊断

海绵样脑病潜伏期长, 患者一旦发病, 病程将是进行性不可逆的, 致死率100%。基因诊断在疾病的早期发现中具有重要意义。在对PrP进行部分或全部氨基酸分析中发现，正常的脑组织也具有PrP成分。正常组织的PrP是一个单拷贝基因编码的糖蛋白，分子量为33 000～35 000，哺乳类动物中也广泛存在着PrP基因，这种基因在成年动物的神经及神经外组织中均有持续表达，但在神经元中其mRNA的水平最高。人正常细胞PrP基因位于20号染色体的短臂，20 kb碱基,其中包括第一个非编码的外显子, 10～15 kb的内显子和含有795 bp开放阅读框架及1.64 kb的3′端非转录序列的第二个外显子, 基因产物为253个氨基酸。正常细胞PrP的功能目前尚不清楚, 有研究显示PrP可能与生物的合成作用有关。正常细胞PrP与致病的PrP不同，前者对组织没有致病性，而后者能导致脑组织的病理性改变，对蛋白酶K具有抵抗性, 并能造成人与人及人与实验动物间的感染, 因而将前者简写为PrPc,后者简写为PrPres^［4，7］。

家族性CJD、FFI、GSS及PrP-CAA病例中存在基因的点突变和插入性突变。研究结果显示，独特的临床表现不但与人的PrP基因突变有关，也与基因中第129位和219位密码子的多样性有关。CJD基因在178(GAC-AAC)、180(GTC-ATC)、200(GAG-AAG)、208(CGC-CAC)、210(GTT-ATT)及232(ATG-AGG)位点的密码子发生点突变。在发生插入性突变时，突变区域常被插入2～9个附加的八肽重复序列。FFI在178位密码子的突变与CJD相同，但129位的密码子突变则不同,FFI以蛋氨酸取代等位基因, 而CJD则突变为缬氨酸。GSS的点突变发生在102(CCG-CTG)、105(CCA-CTA)、117(GCA-GTG)、198(TTC-TCC)及217(CAG-CGG)位点上, 102位密码子的突变常与129位蛋氨酸的突变同时出现, 而105、117、198和217位的突变常伴有129位缬氨酸的取代。PrP-CAA 145位密码子由酪氨酸突变为终止密码, 同时伴有129位的蛋氨酸突变^［3，8］。

这些基因病理突变的检查可用常规方法从患者脑组织中分离基因，采用聚合酶链反应方法(PCR)扩增被检基因，用限制性内切酶处理并对基因进行筛选或克隆，最后分析测定基因序列。

三、PrPres的免疫学诊断

许多实验显示, 在患有prion疾病的宿主体内，T细胞和B细胞免疫功能均无明显异常, 血清中无针对自身PrPres的特异性抗体。目前，用于免疫病理学诊断的抗体主要来源于免疫的实验动物，如小鼠、地鼠、兔对羊瘙痒病或朊病毒病患者的脑提取物免疫产生的抗血清，其中小鼠抗地鼠263 000羊瘙痒病蛋白单克隆抗体与人的PrPres具有很强的交叉反应^［9，10］。

1.蛋白印迹法(western blot)：在PrPres疾病的诊断中蛋白印迹法是一种常用的方法。首先将患者脑组织提取物经蛋白酶K处理，电泳后将蛋白转印在硝化纤维素膜上。2%小牛血清孵育后加1∶25 000小鼠抗地鼠263 000羊瘙痒病蛋白的单克隆抗体, 作用一定时间, 加入1∶1 000结合羊抗鼠IgG的碱性磷酸酶(alkaline phosphatase), 用硝基四唑蓝(nitro blue tetrazolium)和5-溴-4-氯-3-吲哚磷酸盐(5-bromo-4-chloro-3-indolyphosphate)染色印迹斑点，PrPres在分子量为20 000～33 000蛋白带上显色。

Brown和他的研究小组用这种方法观察了患者不同部位脑组织PrPres的分布情况^［9］，结果显示，在散发性和家族性CJD病例中，大脑皮层额颞叶区域中PrPres含量最高，而医源性CJD和GSS中PrPres在大脑核质及小脑内浓度比较高，FFI的PrPres含量较其他临床类型的病例都低。这种PrPres含量的等级分类与从每一临床类型所获得的实验性传染率相一致，也与蛋白分子是传染因子的完整组成的概念相一致。

2.抗PrP免疫细胞化学法(anti-PrP-immunocytochemistry, PrP-ICC): PrP-ICC是利用免疫抗体在组织切片中直接显示致病性PrP的方法。石蜡包埋的脑组织切片置蒸气高压121℃，1～2 kPa (1 kPa=7.5 mmHg)压力处理30分钟，以提高免疫染色的效率。合成的人PrP多肽免疫实验兔，获得的多克隆抗体为第一反应系统，过氧化物酶－抗过氧化物酶作为第二反应系统。这种方法在检测临床与病理诊断都确定的CJD病例中，有较好的一致性，被认为是一种可靠的诊断方法^{［11，12］}。

参考文献

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12Hainfellner JA, Jellinger K, Budka H. Testing for prion protein does not confirm previously reported conjugal CJD ［letter］. Lancet， 1996,347:616-617.

(收稿：1997-06-28修回：1998-01-24)