文献速递：传染病监控新方式？利用废水监测网络追踪腹泻病毒和痘病毒

QIAGEN2024-08-28

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研究背景

从2009年到2023年，世界卫生组织已经发布了7项国际关注的突发公共卫生事件（PHEIC）宣言，大约每2到3年发生一次严重的新发传染病疫情。及时和准确的监测工具对于监测病毒传播模式以及针对这些新出现的传染病采取有效的公共卫生干预措施至关重要。在新冠肺炎大流行期间，废水监测被证明是一种有效的工具，可以反映感染趋势，比传统临床监测更早地识别新出现的病毒变种。在后COVID-19时代，迫切需要在这一实际经验的基础上更广泛地应用废水监测，特别是对地方病和新出现的传染病进行更全面的监测。

研究内容及结果

2024年5月15日，香港大学环境工程研究中心的研究人员在Water Research(IF=11.4/中科院一区)杂志上发表题为 Tracking diarrhea viruses and mpox virus using the wastewater surveillance network in Hong Kong的研究成果^[1]。

在这项研究中，研究者们建立并验证了废水中病毒的检测方法。研究者们开发了一种基于上清液的方法来检测废水样本中的 RNA 病毒，并将其应用于全市污水处理厂 (WWTP) 的每月腹泻病毒（诺如病毒基因组 I 和 II 以及轮状病毒）监测。通过 16 个月的临床监测，观察到废水中腹泻病毒浓度与粪便标本检出率之间存在显著相关性。废水中的诺如病毒浓度最高出现在冬季，这与香港诺如病毒爆发的季节性模式一致。此外，研究者们还建立了一种基于微小颗粒的方法来监测废水中的 DNA 病毒，并在香港首例 MPOX 患者入院时，在服务于约 16,700 人的污水处理厂的废水中检测到 MPOX 病毒的微弱信号。基因组测序为结果的有效性提供了确证证据。他们的研究结果强调了污水处理厂废水监测网络作为一种具有成本效益的工具的有效性，可以跟踪腹泻病毒的传播趋势，并在低流行地区提供对新出现的病毒（如MPOX病毒）的灵敏检测，为控制大流行后时代的传染病提供了信心。

全市公共卫生系统病原体废水监测模拟流程图（PWSPHS）

在该研究中用于提取废水中RNA、DNA产物所用到的试剂盒有AllPrep PowerViral DNA/RNA Kit以及QIAamp DNA Mini Kit。AllPrep PowerViral DNA/RNA Kit可用于从多至200 μl前处理的污水中提取病毒及细菌的RNA和DNA。该试剂盒采用IRT技术高效去除污水中常见的金属离子、有机物等抑制剂，纯化得到的高质量核酸高度适合下游核酸检测。