她牵头打造病毒采样网络：能从废水中检测10多种病原体

麻疹卷土重来。在英国，只有 85% 的学龄儿童接种了两剂麻疹疫苗。自 2023 年 10 月以来，已有多达 300 人感染了麻疹。

而在美国，自上个月以来，费城已有 9 人感染疫情。亚特兰大和特拉华分别报告了另一例病例。华盛顿州一家六口被感染。

2024 年 1 月 23 日，世界卫生组织发出警告。世界卫生组织欧洲区域主任汉斯·克鲁格（Hans Kluge）表示：“至关重要的是，所有国家都要做好准备，迅速发现并及时应对麻疹疫情，因为麻疹疫情可能危及消除麻疹工作的进展。”

然而，及早发现麻疹疫情是很棘手的。与许多其他呼吸道病毒一样，它麻疹一开始会咳嗽、流鼻涕、发烧和全身酸痛。两到四天后才会出现明显的皮疹。

（来源：AI 生成）

此时，患者已经具有传染性。事实上，传染性很强。麻疹是世界上最具传染性的疾病之一。

也许有一个解决方案。美国开发了一个庞大的废水采样网络，用于在疫情期间检测新冠肺炎病毒。我们能否利用这一网络为麻疹提供早期预警系统？

美国波士顿东北大学流行病学家塞缪尔·斯卡皮诺（Samuel Scarpino）说：“实际上，我认为你可以提出这样的论点，即麻疹比新冠肺炎、流感或我们正在寻找的任何其他病原体更需要检测。”

废水监测依赖于标准的实验室测试来寻找污水中病原体的基因证据 DNA 或 RNA。当人们感染新冠肺炎时，他们会在粪便中排出 SARS-CoV-2 病毒，因此不难理解为什么它会出现在废水中。

但是，即使是没有被排出体外的病毒也会出现在下水道中。

虽然麻疹是一种呼吸道病毒，但人们会通过尿液将其排出体外。他们刷牙时也会往水槽里吐痰。他们擤鼻涕，然后把纸巾扔进马桶。这些情形都会导致病毒的传播。

美国埃默里大学的环境微生物学家和流行病学家、斯坦福大学的 WastewaterSCAN 项目负责人之一玛琳·沃尔夫（Marlene Wolfe）说：“我们以多种方式传播这些病毒，以及细菌和真菌，最终进入下水道。”

虽然关于在废水中检测麻疹病毒的文献很少，但也有一些令人鼓舞的结果。在一项研究中，荷兰的一个研究小组对 2013 年在一个正统新教社区爆发麻疹期间收集的废水样本进行了检测，以寻找病毒的证据。

他们发现了麻疹 RNA，阳性样本与报告病例的地点相符。他们甚至成功地证实了一个样本中的病毒与疫情毒株的基因完全相同。

但并不是每个麻疹病例都会出现在下水道里。在病例发生的地方采集的一些样本中并没有发现麻疹 RNA。

在另一项研究中，加拿大新斯科舍省的研究人员开发了一种工具，可以同时筛查废水中的四种病原体：呼吸道合胞病毒、流感、新冠肺炎和麻疹。

当他们在新斯科舍省对废水进行检测时，没有发现任何麻疹阳性结果，这并不让他们感到惊讶，因为当地没有任何病例报告。

但是，当他们在废水样本中加入麻疹替代品时，他们能够在高浓度和低浓度下检测到麻疹。

沃尔夫说真正的问题是，在废水中检测麻疹是否有公共卫生价值。由于麻疹很少是无症状的，而且皮疹非常明显，病例往往会引起注意。她说：“我们的一些其他系统可以很好地识别麻疹病例。”

沃尔夫认为，如果人们真的在这些症状出现之前就大量感染病毒，那么监测就有价值了。她说：“这样就可以提供早期预警。”但这一点目前还不得而知。

针对麻疹的废水监测计划是什么样的？斯卡皮诺说：“如果我们有能力针对疫苗接种覆盖率较低的地方，那将是一个需要优先考虑资源的地方。”“机场和其他入境口岸也将非常重要。”

本月早些时候，有人感染了麻疹，只因途经美国华盛顿特区外的杜勒斯机场和罗纳德·里根机场。

在机场污水中发现麻疹 RNA 并不一定意味着当地会爆发麻疹疫情，但这肯定意味着存在风险，我们应该更加积极地进行监测。

虽然麻疹还不是废水监测的一部分，但许多其他病原体都在监测之列。自 20 世纪 80 年代末以来，全球各地的卫生官员一直在对污水进行小儿麻痹症（脊髓灰质炎）检测。

沃尔夫说，因为感染脊髓灰质炎的人会在粪便中排出大量病毒，而且很多人都没有症状，“这在很多方面都是一个完美的应用案例。”

但废水监测直到 2020 年才真正变得普遍，而新冠肺炎就是在这一年出现的。

美国疾病控制与预防中心于 2020 年启动了国家废水监测系统，用于监测新冠肺炎病毒，现在也对猴痘进行了检测。

WastewaterSCAN 目前可以检测 10 种不同的病原体，包括新冠肺炎、猴痘、呼吸道合胞病毒、流感、诺如病毒和轮状病毒。

该团队将这些数据发布在其网站的仪表板上，并与美国疾病控制与预防中心共享。沃尔夫和她的同事最近还与美国佛罗里达州迈阿密戴德县合作，评估登革热检测的可行性。

尽管登革热在佛罗里达州很罕见，但研究小组还是在废水中发现了一个信号。

事实上，废水监测对他们尝试过的大多数病原体都有效，沃尔夫说：“利用这一工具有效支持麻疹监测的潜力是绝对可能的。”

支持：大义

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