核心观点
登革病毒、寨卡病毒、基孔肯雅病毒、西尼罗病毒和日本脑炎病毒是公共卫生方面最重要的蚊媒病毒,它们每年导致数百万例感染,具有不同的严重程度和全球/区域影响。气候变化、城市化和人口流动以及媒介的扩张增加了易感人群的数量和爆发频率、规模和潜在的流行病风险,尤其是由埃及伊蚊传播的病毒。
风险驱动因素
病毒传播途径
- 登革病毒、寨卡病毒和基孔肯雅病毒主要通过蚊媒在人类-蚊子-人类循环中维持,人类是主要的放大宿主,埃及伊蚊和白纹伊蚊是主要的流行媒介。
- 与之相反,日本脑炎病毒和西尼罗病毒依赖于动物宿主:猪和苍鹭为日本脑炎病毒,鸟类为西尼罗病毒,人类和马是偶然的终末宿主。
污水和环境监测
- 蚊媒病毒可以通过尿液(以及较少情况下通过唾液、生殖分泌物和粪便)进入污水系统,但通常水平较低且持续时间较短。
- 非人类贡献,例如猪(日本脑炎病毒)、鸟类(西尼罗病毒)和灵长类动物(黄热病病毒),也可能为RNA进入污水和环境样品提供途径。
- 实验研究和现场研究表明,病毒RNA可以在污水中持续足够长的时间以供检测,尤其是在爆发期间。
- 与经典肠道病原体和SARS-CoV-2或流感相比,蚊媒病毒在污水中排放的水平要低得多,这需要修改,例如处理更大的样品量,优先处理固体部分,并使用高度灵敏的分子测定法来优化检测。
监测经验
- 寨卡病毒:在新加坡的一次爆发中,污水监测与临床和媒介监测相结合,证明了公共卫生方面的实用性。
- 登革病毒:在多个爆发调查中,污水检测与临床趋势一致,并且在报告病例数较低的环境中检测和量化。
- 基孔肯雅病毒:在巴西的医院和社区污水中检测到。
- 日本脑炎病毒:在澳大利亚的一次小爆发期间进行了概念验证检测。
- 西尼罗病毒:在美国的一次爆发中进行概念验证检测。
监测方法
- 样本采集:应优先考虑固体的处理和/或其他方法来提高灵敏度。
- 实验室方法:需要针对每个目标病原体进行评估,考虑到可能的病毒水平监测目标。
- 分子检测:RT-qPCR和ddPCR最常用于检测低丰度目标。
- 对照:空白对照和阳性对照以及PCR抑制物对照是标准对照。
- 测序:由于病毒载量低,全基因组测序很少可以实现,但扩增子测序更敏感,并且可以在爆发环境中提供基因型确认。
集成监测和多目标考虑
- 蚊媒病毒污水监测应与临床、媒介和环境监测以及媒介指数、气候和其他数据一起解释。
- 蚊媒病毒污水监测可以集成到现有的蚊媒病毒监测和响应中。
- 多目标污水监测有可能补充综合征监测和实验室确认病例监测,并有助于确定社区中循环的病原体。
知识差距和应用研究优先事项
- 标准化方法
- 生成针对病原体的排汗和持久性数据
- 评估与现有监测系统的集成
结论
蚊媒病毒污水监测仍处于概念验证阶段,但其成本相对较低,并且有可能补充现有的监测方法,因此应优先考虑进行试点和进一步评估。