猴痘病毒废水和环境监测的注意事项

Considerations for wastewater and environmental surveillance for monkeypox virus

猴痘病毒废水和环境监测的注意事项

临时指引2024年11月25日

要点

总结

废水和环境监测（WES）有可能作为多模式监测表格的一部分提供可操作的信息。用例包括：

• 及早发现传播，并确保不存在传播，以便进行有针对性的风险沟通和应对。
• 区分循环病毒分支，需要验证和优化分支特异性实验室方法。
• 趋势量化，尤其是在下水道和中高病例量环境中，如果研究进一步验证了与病例的一致相关性。

基于病例的监测形式痘仍然是优先事项，任何针对猴痘病毒（MPXV）的补充WES都必须作为多模式监测的一部分。WES的技术和运营可行性已在下水道环境中得到证明，在未下水道环境中得到证明的程度较小。通过与针对其他靶标（例如脊髓灰质炎病毒或SARS-CoV-2）的现有WES集成，可以优化成本效益。应考虑道德和法律方面，包括与弱势或边缘化人群相关的问题。.需要进一步的研究来概述关于mpox的WES的最佳实践和制定建议。

定义和目的

• WES使用来自污水或其他环境水域（包括人类废水）的样本进行传染病监测。
• Mpox是一种由不同毒株的MPXV引起的传染病，分为分支I和II以及亚分支Ia、Ib、IIa和IIb。
• 本文件提供了使用WES检测MPXV作为综合多模式mpox监测和响应的一部分的信息和关键注意事项。

猴痘是一种紧急的全球健康威胁

• 由于MPXV分支IIband的多国传播，于2022年7月至2024年5月宣布为Mpox的国际关注紧急事件（PHEIC），2024年8月又宣布了进一步的PHEIC，主要是由于刚果民主共和国的病例激增和新发现的Ib分支的传播，以及非洲地区所有亚分支和全球IIb的存在。
• 在多个撒哈拉以南非洲国家存在IaMPXV分支动物共患病，存在不明动物宿主和反复发生的溢出事件，导致mpox的聚集性和爆发性继发性传播。
• 自2022年以来，刚果民主共和国发生了实质性的分支Ib疫情，最近发现了基因型不同的分支Ib，其特征也是通过性和非性途径持续的人际传播。基于有限的证据，进化枝1b的死亡率仍然低于进化枝1a。
• 分支IIb传播也在全球范围内继续，主要涉及男男性行为者，通过性接触传播。

MPXV的WES的公共卫生用例

MPXV的WES可能会在当前响应的上下文中提供mpox的可操作信息。WES和基于案例的信息是互补的，应始终一起考虑。WES可能会加强监测，因为基于病例的数据可能不完整或不及时，特别是如果可能存在未确诊或无症状或症状前传播的病例。MPXV WES目标必须与当地相关性相联系..目标可能包括：

• 早期发现，以及保证没有大量社区传播
• 区分循环病毒分支与WES
• 如果通过进一步研究得到验证，WES的定量趋势和其他基因组特征也可以提供有用的可操作信息，形成痘反应。

WES用于MPXV的技术可行性

• MPXVWESPCR检测与多个下水道环境中的最早临床病例同时进行，以及在没有下水道环境中没有报告病例的情况下的早期检测，表明WES对分支IIbMPXV的技术可行性。结果的解释必须考虑局限性，包括可能的假阴性结果的可能性。
• 需要直接证据来确认进化枝IIbWES方法也适用于进化枝Ia、Ib和IIa。
• 需要验证PCR使用和测序方法来区分亚分支。

WES对MPXV的运营可行性

• MPXV分支IIb的常规以及敏捷、响应迅速的WES计划的操作可行性已在多种环境中得到大规模证明，包括作为多靶点WES的一部分。经验来自主要下水道环境，而在非下水道环境中的经验有限。

道德和法律考虑

• 考虑道德问题对于任何监控都至关重要，包括WES。对于可能面临污名化风险的群体，以及在困难的社会或法律背景下，例如男男性行为者、性工作者和其他受mpox影响最大的弱势或边缘化群体，考虑因素可能因环境和保护需求而异。主要考虑因素包括隐私、数据共享、计划有效性、潜在危害和减轻危害的方法。
• 法律和监管考虑也很重要;包括与样本和数据所有权相关的要求，以及包括参与WES采样和分析的工人的职业健康和安全的其他监管要求。

集成和成本效益

• 综合mpox计划–WES和其他监测流的设计应优化成本效益，以便快速组合信息以通知mpox响应行动。
• 多靶点WES-如果实施了MPXVWES，则应在采样、分析、报告和其他过程保持一致的地方利用现有的WES（例如脊髓灰质炎病毒、SARS-CoV-2或其他）。

知识差距

建议进行战略和应用研究，以迅速填补知识空白并扩大WES的效用，特别是在以下方面：

• 优化IbMPXV分支的采样和分析方法，包括在没有下水道的环境中，并解释结果以加强整体监测和响应。
• 评估和优化非洲风险最高的地区mpox的阳性和阴性预测值，并及时准确区分Ib分支与其他亚分支。

航空运输枢纽全球哨点监测的特殊用例

• 与航空业合作实施的具有全球代表性的WES系统与哨兵航空运输枢纽可以检测病原体（包括mpox亚分支）的传播，提供早期预警和额外情报，同时促进全球公平。
• 根据《国际卫生条例》的义务，鼓励向WHO报告MPXV的WES结果。

1.介绍

1.1.目的

本注意事项文件的目的是根据当前的mpoxPHEIC针对以下问题提供全球适用的建议：

• MPXV的WES为什么以及如何在不同环境和背景下为公共卫生决策增加价值？（第4节和第5节）
• 关于WESforMPXV在有和没有下水道卫生系统的所有亚分支嵌入的技术和运营可行性方面，目前的证据和知识差距是什么？（第2、3和8节）
• MPXV的WES有哪些实际和道德考虑因素？（第6节）
• 如何优化WES与其他mpox监测和应对以及任何其他WES活动的整合？（第7节）

1.2.目标受众

本文件针对公共卫生官员、mpox事件管理团队和考虑整合MPXV WES、mpox监测和响应策略的WES从业者。它还确定了关键的知识差距。WES从业人员包括来自健康、水和卫生领域的多个学科。本文档旨在：

• 协助决策者、政策制定者和公共卫生专业人员就WES对MPXV的价值做出明智的、循证的、合乎道德的决策，以帮助决定是否以及如何实施此类计划;
• 支持将MPXVWES监测作为整体mpox监测和响应的一部分，以及将MPXV WES与其他WES活动相结合，只要这些活动具有协同作用和成本效益;
• 促进共享MPXV WES方法、途径和应用研究，以填补知识空白并推进循证应用;
• 指导将MPXV WES结果与其他mpox监测方式用于公共卫生决策;和
• 支持分享来自实施经验的教训和案例研究，以便在全球范围内更有效地应用WES来应对新出现的健康威胁。

1.3.范围

WES使用来自污水或其他受人类废水影响的环境水域的样本进行监测。从后者中抽样可能在没有下水道卫生系统或功能失调的地方具有相关性。就WES而言，这种受人类废水影响的环境监测范围从所有环境监测（即不是空气、土壤或其他环境样本，但包括废水衍生的污泥或固体）中缩小。

本文件提供了与使用WES作为综合多模式mpox监测和响应的一部分治疗MPXV相关的信息和关键注意事项。

2.一般信息

2.1.MPXV和mpox病

猴痘是一种由猴痘病毒（MPXV）感染引起的疾病。MPXV是痘病毒科正痘病毒属的包膜双链DNA病毒。正痘病毒包括引起天花的天花病毒。MPXV于1958年首次在灵长类动物的圈养群体中被描述，并在1970年代成为人类猴痘病的病因[1，2，3]。

MPXV是一种具有动物宿主的人畜共患病原体，可能在非洲境内的多种哺乳动物物种中。包括非人类灵长类动物（不限于非洲）在内的多种哺乳动物是潜在的宿主和媒介[4,5,6,7]。目前，非洲以外没有已知的储层。

人类的疾病在临床上与天花相似，包括独特的皮肤病变和发热。它通常比天花更温和，传播性更差，但与免疫功能低下者的严重疾病和死亡有关。传播方式和病毒分支也会影响疾病表现。从暴露到出现症状的潜伏期可以持续2到21天，但通常在7到14天之间[8，9]。病毒脱落和传播也可能在没有症状或症状之前发生[10，11，12，13]。

猴痘的常见症状是前驱期伴有发烧、头痛、肌肉酸痛、背痛、精力不足和淋巴结肿大，然后是皮疹或粘膜病变，可持续2-4周。在两个MPXV分支中，与分支II相比，分支I（现在的分支Ia）似乎具有更高的病死率（CFR）[14]。然而，估计的IaCFR分支因少报不太严重的病例和依赖未经实验室确认的疑似病例数而存在偏差。近年来，非洲境内的猴痘病例有所增加[15]。

最近描述的Ibis亚分支与Ia亚分支不同[16，17，18]。从初步数据来看，Ib分支的严重程度低于Ia亚分支，其临床表现受传播方式的影响[19]。

2.2.全球负担和分配

自1980年根除天花以来，mpox已成为公共卫生最重要的正痘病毒。在2022年疫情暴发之前，几乎所有非洲以外人群的猴痘病例都与国际旅行或通过从地方性动物病区输入的动物有关[4，20，21，22]。

2022年，MPXV分支IIb的全球多国暴发于2022年7月23日被宣布为PHEIC。随着全球传播，病例迅速增加，导致病例迅速达到峰值和下降，第一次国际关注的突发公共卫生事件于2013年6月结束。US-CDC报告的单个国家病例最多[<23>]。

自2023年以来，刚果民主共和国爆发了大规模的MPXV疫情，其中Ia分支更严重[14]以及前所未有的病例数和死亡人数，其中大多数病例和死亡人数未得到实验室确认。在传播到首都金沙萨之前，在东部地区检测到一个具有特征性基因突变的分支（命名为分支Ib）[24][17，18，25]。最近病例激增和分支I传播到刚果民主共和国的其他地区以及其他非洲国家[26]。

2.3.高危人群和高风险人群的人口统计数据

在2022年之前，猴痘病例和疫情几乎只发生在生活在西非和中非国家森林农村地区的人群中，这些国家是该病毒的地方性动物病。散发病例和聚集性病例发生在其他地方，存在人际传播，人际传播有限。

从2022年开始，监测数据表明，男性行为者占全球IIbmpox爆发病例的80%以上[27]。性传播也在Ib分支中被记录[16]。尽管如此，任何与mpox患者有过密切个人接触的人都有感染的风险。现有数据（2024年50月之前）表明，在已知状况的mpox病例中，约8%是HIV感染者。数据表明，HIV不是mpox严重程度的危险因素，但是，患有严重免疫抑制的人，包括未控制的HIV，因mpox住院和死亡的风险增加[28，29]，并且有对一线治疗药物产生病毒耐药性的风险[26]。

2.4.传输路由和时间

MPXV通过与暴露于感染性溃疡、结痂或体液的感染者直接接触传播。此外，人与人之间在、亲吻、拥抱或触摸身体部位时的亲密接触会导致病毒传播和疾病传播。

进化枝IIb中有证据表明，有些人在症状出现前10-11天脱落并具有传染性，并且症状前传播可能有助于在暴发期间传播[10,11，12，13，、]。在非洲的动物病环境中，受感染的动物也可以将MPXV传播给个体。

其他不太常见的传播途径是：接触受污染的材料，如受污染的床单、衣服、餐具或针头;以及怀孕，孕妇可能会将病毒传给胎儿。

3.MPXV在废水和环境水中

3.1.废水和环境水的潜在输入

人类脱落

MPXV的脱落可能发生在多个器官，包括感染者的皮肤、呼吸道分泌物、唾液、尿液、粪便、精液、血液和肛门生殖道[30，31，32，33]。大多数研究报告了分子靶标的使用，并且在区分感染性（复制能力强）和非感染性病毒方面值得注意。脱落的程度通常在症状出现后的前90周内最高，大多数个体在3周内逐渐下降至检测限以下，2%的个体在32周内逐渐下降至检测限以下[332]。与其他来源相比，皮肤病变的病毒载量要高得多[32，33]。此外，免疫抑制个体，包括晚期、未控制的HIV感染者，患严重和长期mpox的风险更高，脱落时间更长[8，28,]。鉴于多种脱落源，猴痘病毒物质可通过洗涤、沐浴和洗衣从感染者体内排入灰水中，也可通过如厕排入黑水中。

大多数报道的研究来自2022年以来分支IIb的多国爆发。所有分支的脱落特征需要额外的研究。分支IIb mpox PHEIC爆发在其传播方式和临床表现上不寻常，皮疹和病变位置较不广泛，因此更典型的广泛mpox皮疹在逻辑上与较高的病毒载量通过洗澡和洗涤衣服和床上用品脱落到灰水中有关。在进化枝IIb的前瞻性队列研究中，在症状之前和没有症状的情况下，已经记录了具有复制能力的病毒脱落[11，12，13]。

动物脱落

存在人畜共患宿主（中非的伊恩分支和西非的分支II）以及潜在的扩展的野生和家养次级或中间宿主，包括啮齿动物[4，5，6，7，34，35].几种动物物种已被确定为易感染MPXV，包括绳松鼠、树松鼠、冈比亚袋鼠、睡鼠、非人灵长类动物和其他物种。在实验室实验中，许多灵长类和非灵长类动物物种都记录了粪便和尿液脱落[30]。然而，MPXV的自然史仍然存在不确定性，需要进一步研究以确定动物宿主以及如何在自然界中维持病毒循环。还有其他正痘病毒的人畜共患感染。在选择合适的诊断测定和解释WES结果时，应考虑当地情况（包括存在其他地方性正痘病毒和流行病学），始终考虑动物来源对WESOPX或MPXV检测的影响。

3.2.目标持久性和降级

虽然与RNA病毒相比，DNA病毒通常更稳定，但目前没有足够的证据来确定MPXV在原废水和环境水中的持续性和传染性[30]。一项研究表明，传染性MPXV在加标的未经处理的废水中持续存在，在化学消毒剂存在下降解缓慢[36]。虽然迄今为止尚未报告因接触受污染的废水或环境水域而感染mpox的病例，但这一数据引起了人们对人类和动物暴露于传染性mpox的潜在担忧;例如，对在共享水中沐浴的人类以及居住在下水道中的啮齿动物等易感物种。需要进一步的研究。建议对职业暴露者采取标准感染危害防护措施，包括个人防护装备[37]。

为了检测废水和环境水域中的病毒病原体标志物，并解释分子靶标的定性（检测高于分析阈值）或定量结果，重要的是要考虑样品类型和起始浓度（病毒载量进入系统）、到采样点的传输时间和降解速率以及生物膜中的任何持久性。温度已被证明是影响DNA和RNA降解速率的关键因素，废水温度和降解之间存在正非线性和病原体特异性关系。

MPXV特异性降解率及其决定因素区域知识差距，需要与解释WES结果相关的额外研究，包括最感兴趣的热带非洲环境中环境温度高的非下水道环境。

3.3.MPXVWES经验

自2022年以来，MPXV的WES在国家和地方都有广泛的大规模经验，同时在全球各种环境中（包括欧洲、北美和南美、亚洲和非洲）进行基于病例的Mpox临床监测，猴痘病例发病率为低和中度。这些与应用研究相结合，以解决关键知识差距、优化方法并将WES发现与临床结果和其他相关数据进行三角测量[38，39，40，41，42，43，44，45，46，47，48，49，50，51，52，53，54，55，56，57]。

许多WESMPXV计划，包括那些尚未（或尚未）发表的计划，在面向公众的仪表板中提供大面积地理区域的WES结果，以将数据传播给相关方，并提高对mpox社区传播的位置、趋势和时间的认识[58]。包括MPXV在内的一个成熟的面向公众的多病原体示例是美国疾病控制和预防中心（CDC）的国家废水监测系统（NWSS）[23]。

结果表明，在废水或废水衍生物（例如来自处理厂的活性污泥）中可检测到MPXVDNA，并且与临床病例报告相关。这些分析确定了检出率高于检测限的定性结果的分析可行性（均来自低病例设置，估计有高mpox病例确定）[47,48，49，41，54，56]。东南亚的研究（包括下水道和非下水道环境）表明，在多个国家/地区没有已知病例的情况下，MPXV检出率为45，由于多种因素，临床报告可能较低[46，52，37]。各种方法优化方法提高了WES检测的分析灵敏度[37，59，60]。

越来越多的证据表明，在病例数相对较低的下水道环境中，估计废水结果对检测MPXV病例的敏感性以及阳性和阴性预测值[48,49,60]。对美国大型国家计划的经验数据分析估计，在代表数千至数百万人的废水样本中检测32、49和77例猴痘病例的每周敏感性分别为1%、5%和15%，阳性和阴性预测值分别为62%和80%[48]。敏感性、特异性和预测值之间存在权衡，可以根据监测目标和公共卫生效用有目的地考虑这些值[54]。据报道，WES结果可提供早期预警，提示未确诊的社区传播和/或在病例报告之前，从而允许更及时的公共沟通和其他有针对性的应对措施[59，61]。

有限的已发表证据表明废水定量MPXV（分支IIb）与临床发病率相关[58]。然而，预计定量MPXV在低患病率环境中没有用（就像在大多数全球环境中进化枝IIb达到峰值后发生的那样），在中度至高度患病率的疫情环境中更有可能有用，例如2024年在刚果民主共和国流行的情况。

迄今为止，大多数大规模的MPXVWES经验和已发表的研究来自具有广泛网状污水系统的环境，这些国家通常来自MPXV分支IIb在国际关注的突发公共卫生事件期间和之后[61]。来自泰国和其他东南亚国家的研究提供了在没有报告病例的情况下在没有下水道的环境中检测到MPXV的额外证据[48，49]。

未下水道环境中的其他WES计划和项目提供了与WES应用相关的额外证据以及技术和操作见解，包括识别、采样和解释来自不同采样地点及其相关人群的结果的可行性;其中包括历史悠久的脊髓灰质炎WES计划、南非的多目标WES计划（包括MPXV）以及非洲、亚洲和太平洋岛屿各个国家对伤寒和其他病原体的各种试点和研究。

4.总体监测和应对

4.1.猴痘监测和应对目标

目前有一个全面的全球战略框架，旨在加强mpox的预防和控制，包括使用多模式协作监测[62]。2024年63月的WHO临时指南概述了监测和应对目标，包括监测、病例调查和接触者追踪[63]。mpox监测、病例调查和接触者追踪的主要目标是发现新的疫情、阻止传播和遏制持续的疫情。这种方法旨在保护流行病和新环境中的高危人群，同时努力消除mpox的人际传播。

这需要在各种全球环境中结合早期发现和有效应对，并了解与人际传播以及任何人畜共患传播和人与动物界面相关的风险。

此外，由于病毒进化包括影响某些进化枝特异性诊断的突变，强烈建议监测MPXV的基因组进化及其对所用NAAT检测性能的潜在影响[65]。

猴痘监测和应对方法必须根据当地的具体情况进行调整。这些情况差异很大，包括自2022年以来作为IIb分支多国疫情的一部分而新受影响的国家，以及长期受到反复分支Ia或IIa人畜共患疾病爆发影响的国家。它们还包括在刚果民主共和国爆发的前所未有的疫情，通过直接和性接触持续进行人际传播，出现Ib分支，以及I分支在国家、区域和国际范围内的传播。

4.2.现有监控系统/数据源

使用WHO标准化报告表进行基于病例的监测和实验室确认是国内和国际报告的理想选择[65]。实验室确认对于确认mpox和排除发热性皮疹疾病的其他原因很重要。然而，在刚果民主共和国和类似环境中，由于在2024年3月之前实验室确认尚未广泛获得，因此大多数病例仅根据临床评估就被报告为疑似病例。

最近的努力改善了实验室检测的机会，截至10年50月，实验室确诊的临床病例比例从<10%提高到2024年8月接近50%。

自国际关注的突发公共卫生事件宣言以来，国家、区域和全球层面的监测和应对工作得到了加强[62，67]。

5.猴痘废水和环境监测（WES）

5.1.WES作为多模式mpox监测的一部分的潜在作用

使用“协同监测”方法的多源监测系统[67]是指那些提供相关情报，以最低成本做出适合国家或地理环境的决策的系统。及时的情报需要所有相关信息的可用性、综合和解释，正是在这种背景下，WES被讨论，而不是作为一个独立的信息来源。尽管如此，要使WES被视为监控工具箱的一部分，必须采取具体且具有潜在影响的行动，这些行动可能并且根据WES结果成为可能。另一个道德标准是考虑潜在的伤害，包括直接和间接结果。因此，MPXV的WES必须确定整个本地mpox监测系统和应对措施中的具体行动及其可能的结果。

WES MPXV数据（无论是定性的–高于/低于阈值、基因组和/或定量），如果对其解释有信心，将与临床和其他信息相结合，以：

• 在mpox分支和亚分支（包括Ib）传播和未传播的地方提供情报，并为与种群风险（空间和时间）相关的公共卫生决策和行动提供信息，包括针对通信、诊断、扩大监测、疫苗和其他卫生系统资源的目标
• 提供有关不断发展的MPOX流行病学模式的额外证据和见解，包括无症状个体和/或未被诊断和报告的感染个体
• 有助于评估基于病例的监测和其他干预措施的人群水平有效性

存在针对其他病原体（例如脊髓灰质炎、SARS-CoV-2或其他）的现有WES为利用该计划和合作伙伴关系的任何部分并降低成本提供了机会，只要它们具有协同作用，还可以满足紧急的mpox监测需求。此外，当地的卫生系统和做法与广泛的全球多样性相关。在大多数高收入和中等收入国家环境中，灰水和黑水网污水系统的覆盖率很高。相比之下，许多低收入国家的覆盖率非常低，灰水（来自清洗个人和衣服的）经常进入地表水，而黑水（厕所）主要涉及封闭的化粪池系统，这些系统也可能污染地表水排水管和河流系统。鉴于mpox皮肤病变中的高病毒载量，灰水捕获沐浴和淋浴而不是黑水，可能特别有趣，对采样选择有影响。采样地点的选择和对任何样本结果的解释必须考虑在该区域或附近居住、工作和/或访问的人的潜在输入以及潜在的混杂因素。

一些国家已经使用MPXV的WES来补充基于病例的监测并加强实现上述目标和目的的进展，但迄今为止，已发布的报告仅限于分支IIb，主要来自高收入环境，样本来自下水道系统。将WES作为多模式mpox监测的一部分需要考虑许多因素。

这些包括：

a）考虑到临床和诊断服务的可用性、可及性和接受性、报告的及时性，以及无症状和症状前MPXV传播的作用和程度，当地MPOX病例监测的优势和局限性;

b）WES的相对一般和具体优势和局限性;和

c）特定的流行病学和应对背景以及与监测相关的具体行动

WES的一般优势包括它提供了一个地理上的、基于人群的工具，其结果与症状的存在和时间、寻求健康的行为和服务可用性无关，并且对人群覆盖率和成本具有有利的属性。WES可以是一个非常灵活的工具，具有有目的的选择，影响和修改采样地点、类型和频率、分析方法和及时性，以及从采样到结果的周转时间。还有一些关键的局限性和知识差距，将在E节和G节中进一步描述，特别是与当前PHEIC相关的非下水道设置和分支I亚型。

5.2.具体监控目标和相关用例

MPXVWES的具体监控目标和相关用例可能与当前PHEIC在特定情况下相关，包括：

1.早期发现MPXV传播，并确保不存在MPXV传播战略位置的WES结果和趋势以及基于病例的补充监测可能适用于正在进行的常规WES监测或为响应触发因素而启动的限时敏捷监测，如下所示：

• 常规监测–在持续或间歇性社区传播的环境中，在战略哨点进行持续监测，以告知他们痘的应对措施并评估其有效性。Thempox的应对措施包括及时沟通;提高卫生服务和高风险个人的认识，瞄准包括诊断和疫苗在内的资源，如果病例和WES结果不一致，则启动进一步调查并加强基于病例的监测。这是下水道环境中的一个既定用例，MPXV分支IIb循环作为多目标WES与病例信息三角测量的一部分。它有时会在报告病例之前或没有报告病例时提供早期预警。分支I、未下水道的环境和地方性动物病传播区域的扩展应用需要应用研究。
• 敏捷或增强监控–在战略位置启动限时监控例如那些靠近疫情爆发和其他风险较高地区（最近没有病例）的地区，提供早期发现，促使采取针对性的行动，或者通过反复的负面结果保证没有传播。在当前的国际关注的突发公共卫生事件背景下，与大量猴痘疫情相邻的邻国或流行病学上相互关联的国家/地区（如东部国家）风险较高中非有Ib分支病例，其他新兴的陆路和/或航空热点地区链接
• 检测和监测Iband其他分支I/II的传播使用正痘、MPOX和MPOX进化枝特异性检测和/或扩增子测序（或其他方法）

在当前的PHEIC背景下，区分亚分支和鉴定来自WES的共循环分支和亚分支将是对临床标本中可用的有限基因组信息的具有成本效益的补充。这可能包括国家内人口覆盖率高的哨点（使用1.1或1.2的样本）。运输枢纽监测也可能提供有关流行毒株的有用信息。然而，它需要公布实验室验证的方法，借鉴用于临床样本的方法，并注意到快速的持续开发和优化。

2.MPXV可变部分的基因组特征

如果研究证明了扩增子测序或对WES样本中相关区域进行部分基因组测序的验证和可行性，则可以增加基因组表征的额外目标[68]。如果成功的基因组表征可以监测基因组进化，同时考虑当前诊断性NAAT和关注的表型变化的目标区域，以及潜在地评估人类和动物MPXV之间的系统发育相关性和联系（与人类和动物临床基因组监测和特殊研究相结合）。与具有潜在基因突变和重组的地区（例如当前非洲大陆的PHEIC中普遍存在的情况）以及病例确定或临床标本获取受限的环境相关，并考虑到高覆盖率人群样本的相对成本和强度以及实验室方法的局限性。

3.及时识别定量趋势，包括增长、峰值和下降

定量趋势可能在高病例量环境中发挥作用，如SARS-CoV-2WES中使用的情况。根据进一步研究的验证，如果定量趋势与病例数始终相关，并且与循环亚分支或亚分支相关，则定量趋势可能在高病例量环境中发挥作用，如SARS-CoV-2WES中使用的那样。及时确定定量趋势，包括增加、高峰和下降，并确定高发热点，为诊断和疫苗供应和服务的分配提供信息，并评估应对措施的有效性（或是否有效）。所选抽样的粒度水平是在考虑监测目标、基于病例的监测的局限性以及可行性和成本后确定的。

这可能仅适用于具有较高案例负荷（如果出现）的污水环境，因为非污水环境本身具有更高的可变性和不确定性。作为研究的一部分，还需要评估脱落和由此产生的WES定量的任何亚分支特异性差异。使用类似采样和实验室方法的环境监测也可能在OneHealthmpox监测中提供实用性，以调查和评估人畜共患宿主和次级宿主，并利用任何MPXVWES，但细节超出了本以人类健康为重点的摘要的范围。

5.3.可能由WES结果提供信息的特定mpox响应操作

WES应始终有助于将情报与案例和其他信息相结合。操作可能包括：

• 及时与社区进行沟通提高风险促进有效的行为改变，包括个人预防行为（降低暴露风险）、缓解（如果已经接触或身体不适，则进行隔离/降低风险）、寻求健康的行动（接种疫苗、使用诊断检测、获得卫生服务和及时追踪接触者）
• 及时的公共卫生准备和响应，包括以地理为重点的检测、疫苗接种和其他人群层面的干预措施（注意最佳利用稀缺人力和其他资源的重要性）
• 临床卫生系统准备，包括提高临床医生意识、诊断和临床护理后勤以及人力资源规划，包括性健康服务
• 额外的敏捷WES（采样位置、频率、TAT等的变化）、病例检测和其他流行病学调查，以进一步描述疫情的特征
• 及时识别与指导和使用诊断检测相关的突变（如果检测到影响NAAT的突变），并可能进一步对临床标本进行基因组表征
• 由于更好地了解流行病学和公共卫生威胁以及应对措施的有效性，政策和操作应对措施发生变化

在没有临床病例的情况下，阳性WES结果不一致，表明需要评估和加强临床和实验室诊断和报告的可及性和接受度。解释中的进一步考虑包括：长时间脱落（例如，来自免疫功能低下的个体）、人畜共患来源、动物共患环境、不同亚型疾病表达的可变性（例如，无症状或症状前感染者存在脱落）和/或与边缘化或耻辱相关的服务接受不良。

5.4.交通枢纽全球哨点监测的特殊用例

一般来说，倡导者提出，一个拥有70个或更多哨点航空运输枢纽的全球WES系统可以提供额外的情报，检测新出现的病原体的传播并提供早期预警，并促进全球公平[71,72,2024].这种运输节点监测的目的不是为了发现病例或追踪接触者，而是及时提供有关全球出现和传播的信息。要实施这样一个系统，需要超国家和国家实体的合作和参与，包括航空业和其他WES合作伙伴。30年58月进行了一项概念验证练习，以展示在主要航空枢纽（机场和/或飞机）进行同步采样，各大洲<>多个国家/地区参与其中，测试了包括MPXV在内的多种病原体[58]。

在当前mpox PHEIC的背景下，在没有先前病例的地区检测到MPXV分支Ia或Ib将特别令人感兴趣，并且需要地方和区域卫生当局考虑是否需要采取任何额外的WES或其他监测、风险沟通或其他相称的行动。在机场或飞机中检测到的MPXV（或其他病原体）可能与过境旅客、抵达前离开飞机的个人的病毒持续存在或感染期后脱落的人一致，因此不是感染病例的同义词。根据《国际卫生条例》的义务，鼓励向WHO报告mpox结果。在确定适当的采样目标（包括机场和/或飞机）以及解释和报告时，必须考虑道德和法律因素，包括mpox检测和检测对个人、企业或国家/地区的潜在危害。

6.WES方法注意事项

6.1.采样

总体而言，采样计划必须符合并支持特定的WES本地监测目标，同时考虑当地的卫生系统（下水道和各种未下水道的环境）和战略采样点的映射，以及它们相关的集水区和与相关人群的关系。需要平衡技术和实用方面的考虑，包括它们在多大程度上利用现有WES计划（例如，针对脊髓灰质炎、SARS-CoV-2和/或其他目标）并与之整合，以及是否需要不同的方法。确定采样地点后，采样实施细节包括：采样地点准入批准、采样频率、采样类型和持续时间、运输相关要求和活动，以实现所需的端到端周转时间。还应先验确定敏捷监测的触发因素（来自临床病例信息或WESMPXV单次或重复检测）和相关采样变化，同时考虑可能的情况。

对于在导致PHEIC公告的疫情爆发之前（2022年和2024年）存在nompox病例的地方，样本采集可以与现有和正在进行的WES计划整合在一起（即，将MPXV与其他病原体一起作为任何当地现有WES计划的一部分）。采样地点或频率的一些增加可能在风险较高的地方和期间开始（例如，分支1a和Ib的特征是传播到附近国家或国家以下已知入侵或爆发的国家，而对于扩增风险高的分支IIb战略位置，可能是大型国际骄傲节或类似活动）。鉴于传播模式，让主要合作伙伴参与采样策略的共同设计和计划的其他关键方面非常重要;考虑到分支IIb主要通过全球男男性行为者网络传播，涉及商业性工作者、长途卡车司机以及男男性行为者Ib分支的性传播，受分支I家庭传播影响的儿童，以及与人畜共患传播相关的人与动物互动。

在大多数受反复流行性人畜共患疾病爆发和最近Ia和Ib亚分支传播影响的非洲环境中，大部分系统没有下水道，并且通常有一个已建立的脊髓灰质炎环境监测计划，每月从明确的战略采样地点进行采样，并将已建立的采样运输到国家和地区实验室内部。采样计划应考虑哪些地方可能与现有的脊髓灰质炎环境采样保持一致，以满足mpox目标，这些位置显示在综合脊髓灰质炎监测仪表板中[73]。必须注意确保任何此类整合都能加强而不是削弱脊髓灰质炎的监测和根除工作。虽然可能没有当地实验室能力，但如果样本采集和样本运输到具有MPXVWES能力的区域实验室是可行的，仍然可以考虑敏捷监测方法。敏捷监测可能是由于当地风险增加而触发的（例如，由于当地病例发现、疫情暴发或与旅行有联系的热点地区的风险增加）。

然而，关于MPXV的最佳WES采样方法仍然存在关键知识差距，尤其是在不同的无污水环境中。这些需要额外的研究，然后才能推荐大规模使用。MPXV检测已成功使用各种采样类型（包括抓取、复合、带负电过滤器的被动采样、废水污泥和沉降固体），但迄今为止尚未报告比较研究。对于SARS-CoV-2等其他病原体，与其他方法相比，抓取样本的灵敏度较低（与它们较差的时间覆盖率一致），但抓取样本是脊髓灰质炎计划成熟且广泛使用的实用选择方法。与悬浮固体或液体样品相比，在污水处理厂中对沉降固体进行采样可产生更高的MPXV阳性率[46]。鉴于包括MPXV在内的DNA病毒在环境中的持续存在，这些结果可能反映了不同时期的MPXV患病率，累积患病率较高，而指标更接近点患病率。大多数监测目标旨在确定近期感染的发病率或流行率点，这些考虑为实用的采样和分析选择提供了信息。

6.2.实验室

世卫组织提供了MPXV诊断检测的最新临时指南[19]，以及用于MPXV诊断的检测的目标产品概况[74]，并不断取得技术进步，包括即时护理和近护理点诊断。WES中使用的分析方法与临床诊断中使用的分析方法相似，但考虑到复杂的群体混合矩阵，需要额外的处理和分析步骤。对于WES，广泛使用和验证的分子方法，包括单重和多重方法，能够检测到MPXVDNA是否存在超过检测限，包括使用粪便生物标志物（如辣椒轻度斑驳病毒、肠道病毒或其他生物标志物）作为质量控制，以确认人类粪便材料的存在[58,75]。

目前，已经使用多种方法成功检测废水和环境样品中的MPXV和OPXV，但作为一个新兴领域，还没有建立标准化的推荐方法[44]。在低大小写设置中，通过验证方法和质量保证优化系统灵敏度并减少假阳性结果发生的方法至关重要。这些因素包括有目的的采样以及实验室考虑因素，这可能需要深思熟虑的权衡，例如在敏感性和成本效益之间进行权衡[54]。通常，基因组表征需要比PCR更高的环境样品浓度，因此PCR比低病例条件下的测序更敏感。靶向PCR可用于检测通用OPXV或MPXV以及进化枝或亚分支特异性PCR（包括进化枝Ib），使用靶向病毒保守基因的检测很重要[19]。亚分支分化和通过靶向PCR探针鉴定共循环亚分支，并通过扩增子测序和/或其他方法确认WES验证的优先区域，鉴于群体水平样本可以提供的覆盖范围、成本和及时性优势，优于单独的临床样本。这将与SARS-CoV-2的WES用例类似，即变体侵袭和传播的基因组特征以及相对变体丰度。通过评估建立了SARS-CoV-2结果的可信度，评估显示WES与个体临床基因组监测结果之间存在高度相关性，并且在低病例载量下进行独立确认以排除假阳性。

各种WES基因组分析应用的证据正在出现。美国一项研究表明，在低病例情况下，预扩增可显著提高检测的敏感性，减少假阳性结果，并导致验证性Sanger测序的高成功率[59]。而巴西的另一项长读长测序研究使用了富集方法[50]。临床病例的长读长测序导致在两个分支I中鉴定出新突变和II[17，76，77]。WES的新应用正在开发和研究中，通过靶向短读长扩增子或可变区域或其他感兴趣区域（例如与诊断靶标相关的区域）的部分基因组测序，类似于为SARS-CoV-2开发和使用的那些[69]。这些在人群覆盖率和成本方面具有潜在优势，仅与基于临床病例的测序相关。需要在高病例量环境中进行进一步研究，以评估WES定量趋势与病例和住院趋势的相关性，以确定WES跟踪动态趋势的效用;在美国，一项针对CladeIIbin低大小写下水道环境的研究提供了初步证据，以支持类似于SARS-CoV-2和其他病毒病原体的已验证WES应用的概念验证[58]。此外，鉴于NAAT诊断测试的核心地位和影响MPXV诊断敏感性的突变的存在，WES也可能在监测诊断测试重要部位突变的出现方面发挥作用[19，25，78]。

基因组参考序列可用，CDC为实验室人员提供了一份此类已发布的测序参考和相关信息[23]。还描述了一种针对朱鹭分支的新型PCR[18，19]。

MPXV和亚分支特异性鉴定、样品处理、样品和病毒分离株的储存和运输存在本地和国际要求[19]。这些因国家/地区而异;例如，在美国，分支I是一种选择剂，分支IMPXV（非培养诊断标本）现在被归类为B类感染物质[14]。此外，在选择和解释通用OPXV检测的结果时，必须考虑人畜共患正痘病毒（OPXV）的当地传播，例如，存在北美痘病毒（volepox、臭鼬痘和浣熊痘），必须评估该地区的检测结果的敏感性和特异性[79]。每个地区在选择方法和解释结果时都需要考虑任何地方性人畜共患OPXV以及人畜共患和新出现的MPXV宿主。

6.3.报告和通信

在全球范围内，针对特定国家和地区的仪表板越来越多样化，包括WES结果和MPXV以及其他病原体（例如SARS-CoV-2、流感、诺如病毒）的有用可视化，通常使用粪便生物标志物进行质量控制或标准化（CDC，2024年）。虽然在最佳实践内容上存在一些趋同和日益一致，这些内容提供了基于案例、WES和其他监测结果的综合视图，但分析和报告方法仍然存在广泛差异。最佳实践方法需要修改现有的报告平台，或开发新的平台，特别是允许集成、可视化和使用多个数据源，包括临床、WES和任何其他相关数据（例如，人畜共患数据）。需要满足不同用户需求的交互式界面，包括当地决策者和参与mpox整体应对的主要利益相关者的需求。如果面向公众，主要目标受众和利益相关者包括临床医生和面临风险的个人，他们需要对用户需求保持敏感，以避免误解并防止污名化和其他伤害。全球脊髓灰质炎仪表板提供了这样一个最佳实践示例，其中包含一个针对特定疾病的综合模型，可以访问病例、环境监测和其他数据，其中包括质量控制指标，并根据国家、国家以下和超国家层面的多种用户需求量身定制。

基因组数据代表了一个专业领域，需要考虑如何集成、可视化和访问WES衍生的位置和汇总的群体信息以及单个临床样本信息。这是一个长期存在的问题，对于SARS-CoV-2等其他病原体尚未解决，破坏了WES见解的实用性和及时性。

6.4.道德和法律考虑

任何监测（包括WES）都需要考虑关键的道德问题，这些问题可能因具体情况而异，包括保护在困难的社会或法律背景下可能面临污名化风险的人群，例如男男性行为者或许多国家的性工作者，以及受mpox影响最大的其他弱势或边缘化群体。

可接受性、社会许可、道德和法律问题与WES的任何应用都相关。然而，mpox引起了特别的关注。福尔痘存在关键的伦理问题，需要考虑任何监测活动，包括WES，鉴于MPXV的性传播，主要通过男男性行为者网络传播分支IIb，并证明分支I男性对男性和异性性传播，再加上需要保护在困难的社会或法律环境中可能面临污名化风险的人群[80].道德考虑还包括优化计划有效性;这需要相关信息能够到达风险最高的个人并被理解，并且这些信息不得被滥用于惩罚或污名化的非健康目标。在计划设计中，必须考虑从采样地点到数据使用和报告的潜在危害和减轻危害的方法。两者都需要与关键合作伙伴（包括风险最高的合作伙伴）合作并共同设计WES系统。这对于任何使用更本地化的监控尤其相关，因为污名化和歧视的风险更高，但也可能有更大的潜在好处。

7.综合监测和多目标WES的注意事项

7.1.将MPXVWES整合到现有的mpox监测和响应中

WES在2024-2027年战略框架和WHO 2024年3月的WHO MPXV监测全球指南中得到认可，指出了其潜力和局限性，包括相对缺乏分支I和非下水道环境的信息。PHEIC的宣布以及及时获得结果以为应对措施提供信息的必要性，凸显了解决WES知识差距的紧迫性。学习国家层面的经验以优化整合将很有帮助;包括实时解决方案，以更好地可视化和使用组合数据来生成mpox情报，从而为公共卫生行动提供信息。在基于病例的mpox临床监测的同时，有许多国家和地方使用WES治疗MPXV的例子，尤其是在PHEIC期间。一些国家（例如中国和美国）将在2年持续进行MPXV综合监测。表<>概述了美国国家层面与MPXV相关的临床和WES监测，并指出这些提供了面向公众的信息。

表2：美国包括MPXV/Mpox的监测系统

7.2.将MPXV整合为多目标WES监测的一部分

如果采样、分析和报告流程协调一致并利用现有的专业人力资源能力和能力，则现有WES计划（例如脊髓灰质炎、SARS-CoV-2等）的存在为具有成本效益的计划协同增效提供了机会，以便在常规或敏捷监测中增加额外的目标。这还需要考虑如何加强这两个计划以及减轻任何潜在危害，以便现有的WES（例如用于根除脊髓灰质炎的WES）不会被削弱，并实现MPXV目标的WES。MPXV可能需要特殊的采样注意事项，例如：

• 鉴于MPXV主要从皮肤和粘膜病变中脱落，并且通常集中在粪便污染的水域，因此需要了解行为习惯和灰水来源，以确保采样地点捕捉到沐浴和衣物洗涤。
• 考虑到地理、流动性和不断变化的流行病学，对关键和/或弱势群体以及相关的哨点（例如，儿童、男男性行为者、性工作者及其客户、囚犯、难民和营地中的流离失所者等）。

还需要优化MPXV的采样、预分析和分析，一些研究表明，与脊髓灰质炎、SARS-CoV-2和流感等包膜RNA病毒相比，包膜双链DNAMPXV需要差异化程序。

8.知识差距和研究重点

8.1.主要限制

所描述的WES的主要优势包括利用基于地点和时间的混合人群样本的属性，这些样本具有高度的灵活性、相对较低的成本，并且与症状或获得服务无关，再加上一系列敏感的分子技术和生物分析方法。

特定于MPXV的限制包括：

• 在未下水道的环境中，WES对亚分支Ia和Iband的使用信息匮乏
• 与战略区域和感兴趣人群相关的哨点的选择和特征（包括在各种未下水道的环境中）
• 可扩展的分析方法，包括用于确认和基因组表征的亚分支特异性PCR检测和扩增子测序
• MPXV的WES的早期开发、协调和标准化影响了各个方面;包括最佳采样、湿法和干法分析方法、生物信息学管道、解释、集成和报告
• 迄今为止，相对缺乏综合的WES和基于病例的mpox疾病监测和应对（包括数据管道、可视化和通信）
• 临床数据和定量WSE水平的相关性证据有限
• MPXV在废水中的降解和稳定性证据有限

8.2.研究重点

在当前PHEIC的背景下，基于改进MPXV监测的潜力，有几个应用研究重点。推荐的应用研究领域包括：

• 考虑到不同全球环境中的所有亚分支，尤其是分支Ib，MPXV的常规和敏捷WES对当前mpox监测和响应的上下文特异性附加值
• WESPCR检测对低病例量和快速确认方法（可能包括症状前和无症状脱落）的早期检测的敏感性
• 在未得到充分研究的环境中实施WES的特定公共卫生应用的可行性，例如非下水道环境，特别是非洲的inenzootic环境
• 考虑人类和人畜共患疾病来源的WES结果解释
• 启动和维护MPXV的常规和敏捷WES的资源要求
• 以上所有内容-优先考虑在非洲传播的Ia和Ib分支，但也考虑了对所有亚分支和任何新出现的亚谱系或重组体和不同环境的适用性
• 在整个工作流程中协调和标准化WES方法（在可行和适当的情况下），并建立最佳实践方法和要求
• 定量结果的方法验证，评估临床相关性和/或公共卫生意义，以建立对这些指标的信心

MPXV特定知识差距的存在并不排除其在PHIIC中的实用性和应用，并指出，在基于病例的监测不强大或不及时的情况下，早期检测是一个引人注目的用例。正如COVID大流行所表明的那样，可以加速快速应用学习以填补知识空白并扩大用例。

9.方法

世卫组织指导小组和WES专家审查小组（分别在致谢中列出）被召集为名为“关于优先处理和实施多种病原体废水和环境监测（WES）的指南”的WHOWES一揽子计划，以支持公共卫生决策–制作“（出版中）其中包括MPXV的病原体特异性摘要。在2024年<>月宣布Mpox的PHEIC之后，并与更广泛的WES包的指导小组和专家审查小组合作，MPXV的目标表作为独立的考虑文件被加速。

证据来源

使用了多行证据来为本文档提供信息。主要来源是自2000年以来出版的英文同行评审期刊的文章，这些文章来自对术语“废水”或“污水”和“猴痘”、“MPXV”或“mpox”的搜索，考虑到所有研究设计。共有36项WES用于MPXV应用的研究，为潜在的用例提供信息（部分）和19项研究，为方法论考虑提供信息（第6节和第7节）。

此外，还利用了来自面向公众的国家WES仪表板和精选网站的证据，包括;WHO和CDC发布了关于mpox、全球废水和环境监测联盟（GLOWACON）的文件——包括泄殖腔百科全书、病原体特异性电子资源mpox和US-CDC——国家废水监测系统（NWSS）。

证据综合和审查过程

证据由首席顾问按照与指导小组商定的文件结构进行综合。然后，WHO和美国CDC指导小组以及mpox WHO和CDC疾病专家审查了证据审查草案。然后，专家审查小组的mpox小组成员审查了该草案。他们的意见在小组会议上得到整合以达成共识。然后共享最终文档以进行错误检查，并且没有异议。

更新计划

世卫组织继续监测新出现的证据，如果实质性调查结果需要，将发布进一步的更新。否则，本文档将在发布之日起六个月后过期。

选择

首席顾问和外部专家评审员是通过全球从事WES的研究和从业者网络选出的。遴选旨在平衡研究和实施经验、性别和区域代表性。

利益申报

该小组的所有成员都填写了利益申报，这些申报根据WHO原则和政策进行了审查，并评估了任何利益冲突。未发现需要个人放弃共识决策的利益冲突。

致谢

世界卫生组织（WHO）衷心感谢为编写本文件做出贡献的许多人。本文档由以下人员编制：

世卫组织指导小组牵头顾问

澳大利亚世卫组织医学流行病学顾问MonicaNolan;DanielDeere，世卫组织环境微生物学顾问，澳大利亚。

专家贡献者

Juliana Calabria de Araujo，巴西米纳斯吉拉斯联邦大学;Megan Bias，美国国家废水监测系统;David Berendes – 全球 WASH 美国疾病控制和预防中心 （CDC），美国;Megan Gerdes，美国国家废水监测系统;Nalia Ismail，莫桑比克 Instituto Nacional de Saude;Tim Julian，瑞士联邦水生科学与技术研究所 （eawag），瑞士;美国疾病控制和预防中心的 Amy Kirby;Alex Kossick – 全球 WASH，美国疾病预防控制中心 Supriya Kumar（观察员），比尔和梅琳达·盖茨基金会，美国;刚果民主共和国国家公共卫生研究所的 Placide Mbala;Kerrigan McCarthy，南非国家传染病研究所;荷兰 KWR 水研究所的 Gertjan Medema;Scott Meschke，美国华盛顿大学;Jennifer Murphy，全球 WASH，美国疾病控制与预防中心;加纳 Kwame Nkrumah 科技大学的 Michael Owusu;肯尼亚国际畜牧研究所的 Samuel O. Oyola;芬兰赫尔辛基 One Health 的 Tarja Pitkänen;Maya Ramaswamy，全球 WASH，美国疾病控制与预防中心;Heather Reese，美国国家废水监测系统;Renee Street，南非医学研究委员会，南非;Mukhlid Yousef，南非国家传染病研究所。

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建议引用。猴痘病毒废水和环境监测的注意事项：临时指南，2024年2024月。日内瓦：世界卫生组织;<>.

https://doi.org/10.2471/B09178

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