废水监测讲述了脊髓灰质炎卷土重来的不平凡故事

INFECTIOUS DISEASES

Wastewater surveillance tells a quiet story of polio’s return

  • PMID: 40578854

传染病

三种野生脊髓灰质炎病毒株中的两种已被击败,但疫苗衍生毒株的悄然出现引发了关于世界如何选择完成这项工作的尖锐问题。Yemisi Bokinni 在拉各斯、伦敦和纽约开始这条小径

公共卫生医生兼世卫组织拉各斯环境监测官员 EsanMemuna 每个月都会对 Makoko 的临时厕所进行采样。废水必须在上午 6:00 至 6:30 之间收集

按照严格的协议。

“我们在全国每个州都有多个站点,”Memuna 说。“在这里,社区依赖泻湖进行卫生处理,这意味着可以在水中检测到任何脊髓灰质炎病毒,从而为潜在的疫情提供早期预警系统。”

到 2025 年,脊髓灰质炎仍是全球关注的问题。在曾经每年导致数万名儿童瘫痪的三种野生脊髓灰质炎病毒株中,2 型于 2015 年被宣布根除,3 型于 2019 年被宣布根除。1 但狂野

1 型脊髓灰质炎病毒持续存在,2024 年在其最后两个流行据点巴基斯坦和阿富汗报告了 99 例记录病例和 741 例阳性环境样本。2

然而,当今最紧迫的挑战不是野生脊髓灰质炎病毒,而是流行的疫苗衍生脊髓灰质炎病毒 (cVDPV)。3 仅在 2024 年,就有 265 例 cVDPV2 病例被记录在案,其中尼日利亚占 36%。此外,还有 11 例 cVDPV1 和 4 例 cVDPV3,以及全球数百例阳性环境样本检测,地域从德国和波兰到马达加斯加和几内亚。2

在世界各地城市检测到的 cVDPV 揭示了一个更广泛的事实:我们对脊髓灰质炎的防御比以往任何时候都更加相互关联,挑战了一个国家“无脊髓灰质炎”的意义。

在尼日利亚最大的非正式定居点马科科(Makoko),部分建在泻湖上的高跷上,这场与脊髓灰质炎的斗争正在关键的前线展开。而脊髓灰质炎全球故事的这一部分是通过它的废物来讲述的。

至关重要的早期检测

Makoko 对脊髓灰质炎的重要性在 2012 年显而易见,当时一名博士生在泻湖中意外发现了 2 型野生脊髓灰质炎病毒。当时,社区中没有记录到瘫痪病例,这表明它在追踪潜在疾病卷土重来方面的作用。

该社区包括许多游牧渔民,他们的祖先在上个世纪从邻国贝宁共和国和多哥移民而来。其人口密集、卫生基础设施有限和与世隔绝的社区为环境疾病监测带来了挑战和机遇。

环境监测是尼日利亚公共卫生战略的一个关键组成部分,包括在正规的污水处理场所检测废水中是否有脊髓灰质炎病毒的痕迹,就像在首都阿布贾或马科科等社区的露天排水沟和水道中发生的那样。

与传统的监测方法不同,传统的监测方法依赖于识别急性弛缓性麻痹病例,这种症状发生在不到 1% 的脊髓灰质炎感染中 4 ,环境监测能够及早发现无声病毒传播。

伦敦帝国理工学院疫苗流行病学研究小组教授兼负责人 Nicholas Grassly 说,这一点至关重要,因为在过去 5-10 年里,我们长期使用的疫苗衍生的疫苗衍生脊髓灰质炎病毒病例数量“大幅增加”。

疫苗悖论

口服脊髓灰质炎疫苗 (OPV) 由 Albert Sabin 于 1950 年代开发,自 1988 年以来,它曾经是将全球脊髓灰质炎病例减少 99% 以上的核心。5 今天,它仍然是许多低收入和中等收入国家的首选工具。它价格实惠,易于管理,并赋予强大的肠道免疫力。

但在极少数情况下,尤其是在免疫接种不足的人群中,它所包含的减弱病毒可以变异并再次表现为野生脊髓灰质炎病毒。“可能只有 1000 万分之一的剂量可以传播和传播活的减毒疫苗毒株,在这个传播过程中,它会失去其减毒特征,再次变得更像野生病毒,”格拉斯利解释说。

在包括美国和英国在内的较富裕国家,口服脊髓灰质炎疫苗早已被灭活脊髓灰质炎疫苗 (IPV) 所取代,该疫苗不含活病毒,也没有突变风险。但是,由于 IPV 对通过肠道传播的保护作用很小,因此它使疫苗接种覆盖率低的社区容易受到疫情爆发的影响。

2016 年,在根除 2 型野生脊髓灰质炎病毒后,全球卫生当局撤回了 OPV 的 2 型成分,这种脆弱性进一步扩大。这是为了降低疫苗衍生脊髓灰质炎病毒的风险。但这种转变也带来了后果。

格拉斯利说,撤离留下了“免疫差距”,使已经出现的疫苗衍生病毒能够导致疫苗衍生脊髓灰质炎病毒爆发迅速传播,导致发病率随着时间的推移而增加。

类似的免疫差距已经在越来越出乎意料的地方显现出来。

2022 年,美国记录了自 1993 年以来首例麻痹性脊髓灰质炎确诊病例,即纽约州罗克兰县的一名 20 岁男子,据报道他未接种脊髓灰质炎疫苗,并被发现感染了循环疫苗衍生的 2 型脊髓灰质炎毒株 (cVDPV)。在纽约市的废水和邻近县中检测到带有该病例遗传标记的相同毒株,这表明存在更广泛的社区传播。6

“任何时候你有一个脊髓灰质炎麻痹病例,社区中都可能发生广泛的潜在传播,”纽约市健康+医院首席生物准备官 Syra Madad 说。“可能有数百名无症状感染者。”

在国家之间的废水样本中也检测到与该病例相关的遗传毒株。“在英国,当我们在伦敦北部检测到疫苗衍生的脊髓灰质炎病毒时,以色列和美国报告了相关病毒,”格拉斯利说。“这些病毒密切相关,表明该疫情在英国、以色列和美国的社区之间的传播方面存在流行病学联系。”

英国为 1-9 岁儿童开展了有针对性的加强针运动,在受影响的行政区分发了超过 370,000 剂 IPV。7 “仅在伦敦就有疫苗接种运动的反应,”Grassly 解释说。“那是用灭活脊髓灰质炎病毒疫苗……给 1 到 9 岁的孩子。

这种见解只能从复杂的全球卫生合作和监测网络中得出。然而,截至 2025 年初,美国——可以说是世界上最大的全球健康监测资助者——宣布大幅削减国内和国际卫生支出。8这让许多人担心全球健康监测和疾病预防的未来可能产生的影响。

“这在很多不同层面上都是创伤性的,因为你看到的是公共卫生的彻底瓦解,”Madad 说。

链条的强度取决于其链节

回到拉各斯后,Makoko 的样本将在 24 小时内运送到尼日利亚新认证的伊巴丹测序实验室,乘坐火车两个小时即可到达。它于 2025 年 2 月获得 WHO 的认可。直到最近,这些样本还被装箱并空运到亚特兰大的美国疾病预防控制中心进行基因组分析,以获得可以指导官方策略的验证结果。现在,尼日利亚首次拥有世卫组织认可的实验室,能够发布可以指导公共卫生战略的官方结果。

但实验室的能力取决于支持它的供应链。“我们拥有所需的所有设施,但可靠的试剂获取至关重要,”Memuna 说。“如果我们 [实验室试剂的供应] 有任何削减,那将影响我们对样品的及时分析,”她补充道。

尽管如此,空气中仍有悄无声息的雄心壮志。尼日利亚目前正在制定一项废水战略,将其作为监测工具,不仅针对脊髓灰质炎,而且针对霍乱、伤寒和抗菌素耐药性。与许多其他国家一样,国家病原体监测网络的脚手架正在建设中,但它们的成功取决于持续的

全球承诺与合作,必须承受日益分散的地缘政治格局的压力。

利益争夺:我作为联合国基金会新闻研究员获得了前往尼日利亚进行报道的资助。调试和同行评审:委托;未经外部同行评审。

1         Centers for Disease Control and Prevention. Polio disease and poliovirus containment. 2024.

https://www.cdc.gov/poliovirus-containment/diseaseandvirus/index.html

2         World Health Organization. Statement of the forty-first meeting of the Polio IHR Emergency   Committee. 2025. https://www.who.int/news/item/10-04-2025-statement-of-the-forty-first- meeting-of-the-polio-ihr-emergency-committee

3         Fortner R. Polio vaccines: hope, hype, and history repeating?BMJ 2023;382:p.

doi: 10.1136/bmj.p1763 pmid: 37620001

4         Centers for Disease Control and Prevention. Epidemiology and Prevention of Vaccine-Preventable Diseases—Chapter 18: poliomyelitis. 2024. https://www.cdc.gov/pinkbook/hcp/table-of-con-    tents/chapter-18-poliomyelitis.html

5         Global Polio Eradication Initiative. Oral polio vaccine. 2024. https://polioeradication.org/about- polio/the-vaccines/opv

6         Kasstan B, Mounier-Jack S, Chantler T, etal. Poliovirus outbreak in New York State, August2022:

qualitative assessment of immediate public health responsesand priorities for improving vaccine coverage. Epidemiol Infect2023;151:e120. doi:10.1017/S0950268823001127pmid:37435800

7         UK Health Security Agency. Polio immunisation response in London 2022 to 2023: information for healthcare practitioners. Updated May2023. https://www.gov.uk/government/publications/in- activated-polio-vaccine-ipv-booster-information-for-healthcare-practitioners/polio-immunisation- response-in-london-2022-to-2023-information-for-healthcare-practitioners

8         Robinson S. The future of global health funding in peril after drastic ODA cuts. Institute of

Development Studies.2025. https://www.ids.ac.uk/opinions/the-future-of-global-health-funding- in-peril-after-drastic-oda-cuts

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