通过废水追踪脊髓灰质炎病毒：来自海地的环境监测洞察（2020–2023年）

《Applied and Environmental Microbiology》：Tracking poliovirus through wastewater: environmental surveillance insights from Ha?ti (2020–2023)

环境监测在热带海地五座城市持续实施，2020-2023年采集458份废水样本，采用CaFé浓缩结合细胞培养及实时RT-PCR检测，仅发现Sabin-like疫苗衍生株1型与3型共7例，未检出野毒株及VDPV。根据检测率阈值（≥50%），2023年终止圣马克PET站和卡蒂斯?安CRC站采样。监测系统成功弥补了海地AFP低覆盖率（年均0.27-0.40/10万），为疫苗衍生病毒防控提供预警，但样本质量受污染、干旱等影响波动较大。

　　在过去的四年里，海地的环境监测（Environmental Surveillance, ES）系统为全球根除脊髓灰质炎（Poliovirus, PV）做出了重要贡献。ES作为一种关键工具，能够检测脊髓灰质炎病毒在社区中的传播情况，即使在没有急性弛缓性麻痹（Acute Flaccid Paralysis, AFP）病例的情况下也能实现。这一监测体系最初于2016年在海地的两个城市——太子港（Port-au-Prince）和戈纳伊夫（Gona?ves）建立，随后在2023年扩展至五个城市，新增了圣马克（Saint Marc）、卡普-海地（Cap Ha?tien）和波尔-帕克斯（Port-de-Paix）。通过在城市区域的13个采样点定期收集污水样本，并采用由美国疾病控制与预防中心（CDC-Atlanta）开发的“浓缩与过滤萃取”（Concentration and Filtration Elution, CaFé）方法进行处理，ES系统成功地对脊髓灰质炎病毒的传播进行了追踪。

在2020年至2023年的监测过程中，仅检测到零星的萨宾样脊髓灰质炎疫苗病毒（Sabin-like Poliovirus Vaccine Strains, SL PVs）的传播，具体包括1型和3型。然而，野生脊髓灰质炎病毒（Wild Poliovirus, WPV）或疫苗衍生脊髓灰质炎病毒（Vaccine-Derived Poliovirus, VDPV）并未被发现。这表明海地的ES系统在一定程度上有效地遏制了病毒的传播。尽管如此，ES站点的总体检测率存在波动，从2020年的36%至91%，2021年的12%至58%，2022年的16%至60%，再到2023年的27%至73%。其中一些站点的检测率远低于全球ES站点推荐的50%目标，这促使了2023年对两个站点的终止，分别是圣马克的PET和卡普-海地的CRC。终止站点的决定基于其较低的检测率以及可能影响样本收集的环境因素，如采样渠道的干涸和垃圾堆积。

环境监测的重要性在于其作为AFP监测的补充手段，能够更早地发现脊髓灰质炎病毒的传播情况，尤其是在AFP监测体系不够完善或存在缺陷的地区。脊髓灰质炎病毒通过粪便传播，因此污水样本的收集和分析成为一种有效的方法。此外，ES还能够帮助识别疫苗衍生脊髓灰质炎病毒（Vaccine-Derived Poliovirus, VDPV）的传播，尤其是在免疫覆盖率较低的地区。这种监测方式在非洲、亚洲和美洲等多个地区得到了应用，并在一些国家中发挥了重要作用，如在尼日利亚和刚果民主共和国的早期检测中，在以色列的无AFP病例下的WPV1发现，以及在欧洲的疫苗进口监测中。

海地作为脊髓灰质炎传播的高风险国家，其ES系统在应对多种挑战方面表现出一定的韧性。尽管海地在2020年至2023年间面临政治动荡、人道主义危机以及一些自然灾害，如2021年的地震和飓风，这些因素都对ES的正常运作造成了影响，包括现场评估的延迟和样本运输的中断。然而，海地的国家公共卫生机构仍努力维持每月的污水采样工作，这反映了其在公共卫生领域持续投入的决心。

从2020年到2023年，海地的ES系统共收集了458份污水样本。这些样本经过实验室处理，使用了专门针对脊髓灰质炎病毒的L20B细胞和针对所有肠道病毒的RD细胞进行病毒分离，随后通过实时逆转录聚合酶链反应（Real-time Reverse Transcription PCR）进行分子检测。这种方法能够对病毒进行分类和鉴定，从而判断其是否为疫苗衍生病毒或野生病毒。尽管在这一时期内没有发现野生脊髓灰质炎病毒，但零星的疫苗病毒仍然被检测到，这可能意味着某些地区存在疫苗病毒的持续传播，但尚未达到能够引发流行病的程度。

海地的ES系统还为理解脊髓灰质炎病毒的传播模式提供了重要数据。例如，在太子港的多个采样点中，检测到SL3型病毒的传播，而在圣马克的PET采样点中，由于连续几年的低检测率，最终被终止。这些结果表明，虽然ES系统在海地具有一定的覆盖范围，但在某些区域，其检测效率仍然有限。这可能与采样点的地理位置、采样频率以及当地环境条件有关。例如，一些采样点由于采样渠道的干涸或垃圾堆积，导致样本质量下降，从而影响了检测的准确性。

此外，海地的ES系统还展示了其在应对公共卫生挑战方面的灵活性。例如，在2023年，为了进一步扩大ES的覆盖范围，海地在波尔-帕克斯新增了三个采样点，分别是RMM、RND和RPP。这些新站点的选择基于其历史上的脊髓灰质炎疫情、较低的疫苗接种率以及全球根除脊髓灰质炎倡议（Global Polio Eradication Initiative, GPEI）的指导方针。这些新增站点的检测率在2023年的11个月内有所波动，但它们的加入有助于提高整个ES网络的敏感性和代表性。

尽管在这一时期内，海地的ES系统面临诸多挑战，但其检测能力和运行效率仍显示出一定的提升。2020年至2023年的年度检测率略低于2016年至2019年期间的水平，但这一趋势与全球其他低收入和中等收入国家的情况相似，表明ES在这些地区的应用仍面临普遍性难题。同时，监测过程中也发现了一些关键问题，如采样时间的选择、样本储存条件的控制以及现场工作人员的安全保障等。这些因素都可能影响ES的有效性，因此在未来的监测工作中需要进一步优化。

为了确保ES系统的可持续性和有效性，海地的公共卫生机构和国际合作伙伴（如CDC-Atlanta和美洲卫生组织PAHO）采取了一系列措施。这些措施包括定期的现场评估、采样人员的培训以及采样点的优化。此外，还强调了ES系统与AFP监测系统的协同作用，特别是在免疫覆盖率较低的地区，ES能够弥补AFP监测的不足，提供更全面的病毒传播信息。这一协同机制对于全球根除脊髓灰质炎的目标至关重要，尤其是在一些难以实施全面AFP监测的地区。

在海地的ES实践中，还注意到一些重要的趋势。例如，随着疫苗接种活动的减少，尤其是补充疫苗（如bOPV1和bOPV3）的使用频率下降，SL PV的检测率也相应降低。这表明，疫苗接种活动的频率和覆盖范围对病毒的传播和检测具有重要影响。因此，提高疫苗接种率不仅有助于减少病毒的传播，也能够增强ES系统的检测能力。

在ES实施过程中，海地还面临着一些技术性挑战。例如，污水样本的采集需要考虑多种因素，包括采样时间、样本温度、天气条件以及采样渠道的水流量。这些因素可能影响病毒的回收率和检测的准确性。因此，采样策略的优化是确保ES系统有效性的关键环节之一。

尽管在2020年至2023年间，海地的ES系统未能检测到野生脊髓灰质炎病毒，但其在疫苗衍生病毒的监测中仍发挥了重要作用。这一结果为全球脊髓灰质炎根除工作提供了宝贵的数据支持，同时也提醒我们，即使在无AFP病例的情况下，仍需保持对病毒传播的警惕。此外，ES系统在应对突发事件（如自然灾害或疫情）时也展现出一定的适应能力，能够迅速调整采样策略和资源分配，以确保监测工作的连续性。

总的来说，海地的ES系统为全球脊髓灰质炎根除工作提供了重要的实践经验。它不仅帮助监测了病毒的传播情况，还为公共卫生政策的制定和调整提供了科学依据。然而，要实现长期有效的监测，仍需克服一系列挑战，包括提高疫苗接种率、优化采样点选择、加强现场工作人员的安全保障以及改善实验室检测流程。这些努力将有助于确保海地的脊髓灰质炎传播得到有效控制，并为全球根除目标的实现做出更大贡献。