废水基因组监测揭示呼吸道、肠道和泌尿道病毒的季节性

废水监测可以揭示人群层面的传染病负担，且可通过废水监测可靠评估突发公共卫生威胁。虽然用于废水微生物监测的分子方法传统上依赖基于PCR的方法，但下一代测序（NGS）可以通过对多种不同病原体的基因组分析提供更深入的见解。我们对美国亚利桑那州坦佩大都会地区12个社区级采样点收集的1,408份复合废水样本进行了为期一年的测序监测，结果表明废水病毒的变异受季节时间和地点驱动。废水中病毒的时间动态呈周期性变化，相隔23周的样本之间差异最大（即冬季与夏季、春季与秋季）。我们鉴定了多种不同的泌尿和肠道病毒，包括多瘤病毒、星状病毒和诺如病毒，并表明它们的基因型/亚型随季节变化。我们发现，虽然某些呼吸道病毒（如严重急性呼吸综合征冠状病毒2型（SARS-CoV-2））的废水数据与临床病例率密切相关，但对于其他病毒（如人类冠状病毒229E），实验室报告的病例发病率与废水中高病毒载量的激增不一致。这些结果证明了废水测序在为公共卫生决策提供信息方面的实用性。