基于污水流行病学(WBE)的登革病毒2型(DENV-2)RNA检测：意大利中部本土疫情的环境监测新策略

本研究针对意大利马尔凯大区2024年登革热疫情（216例确诊及疑似病例），首次系统评估了污水流行病学(WBE)技术对虫媒传染病监测的适用性。研究团队通过优化固体颗粒富集与数字RT-PCR技术，在疫情消退期成功检出9份污水样本中的DENV-2 RNA（6.1×101-7.9×102拷贝/克），证实WBE可作为传统病例监测的有效补充手段，为热带病向温带地区扩散的早期预警提供新思路。

　　

随着全球气候变暖与城市化进程加速，原本局限于热带地区的登革病毒(Dengue virus, DENV)正逐步向温带地区扩张。2024年8-10月，意大利中部马尔凯大区爆发了欧洲大陆有记录以来最大规模的登革热疫情，累计报告216例病例，其中143例经实验室确诊为DENV-2型感染。这场疫情暴露出传统病例监测系统在应对突发虫媒传染病时的局限性——病例报告往往滞后于实际传播，且难以捕捉无症状感染者。如何建立更灵敏的早期预警体系，成为公共卫生领域亟待解决的难题。

意大利罗马高等卫生研究院(CeNSiA, Istituto Superiore di Sanità)的研究团队创新性地将污水流行病学(Wastewater-Based Epidemiology, WBE)这一原本用于肠道病毒和呼吸道病毒监测的技术，拓展至虫媒传染病领域。研究人员在疫情消退期（2024年10月）对疫区法诺市及邻近佩萨罗市的污水处理厂进行系统采样，通过比较四种病毒富集方法，首次证实DENV-2 RNA可特异性吸附于污水固体颗粒，并建立了一套灵敏度达0.799拷贝/μL的数字RT-PCR检测体系。该成果发表于《Food and Environmental Virology》，为温带地区登革热防控提供了全新的技术路径。

研究团队采用多中心协作模式，关键实验技术包括：1）跨区域样本采集（27份污水来自3个污水处理厂）；2）四方法并行比较（聚乙二醇沉淀、纳米磁珠富集、电正膜过滤及固体颗粒离心）；3）针对本地毒株优化的数字RT-PCR检测（改进美国CDC引物探针）；4）严格的质量控制（采用门戈病毒作为过程对照）。

样本收集与处理
在疫情曲线下降阶段（10月1-30日），研究团队从法诺市两座污水处理厂（服务人口6万）和佩萨罗市一座污水处理厂（服务人口11.65万）共采集27份样本。通过对比发现，仅固体颗粒离心法（250mL污水4500×g离心30分钟）能稳定检出病毒RNA，其他三种液体处理方法均告失败，这揭示了DENV在污水中的独特分布特征——与颗粒物强烈结合。

分子检测优化
针对本地流行株特性改良的美国CDC引物探针体系，使数字RT-PCR的检测灵敏度比实时RT-PCR提升80%。在9份阳性样本中，病毒载量呈现空间异质性：法诺市样本（7份阳性）浓度普遍高于佩萨罗市（2份阳性），这与两地病例数差异（法诺214例vs佩萨罗2例）相吻合。值得注意的是，10月14日佩萨罗样本的检出早于当地病例报告，提示WBE具备前瞻性监测潜力。

流行病学关联分析
尽管采样始于疫情消退期，但污水病毒信号与病例报告的时空分布高度一致。特别在10月22-30日期间，当临床仅报告6例新发病例时，WBE仍检出5份阳性样本，证实该方法可捕捉到传统监测可能遗漏的低水平传播。研究还发现，法诺市两座处理厂的病毒浓度差异（ Ponte Sasso厂最高达792拷贝/克）可能反映了不同社区间的传播强度差异。

这项开创性研究确立了三个重要结论：首先，固体颗粒富集法是检测污水中DENV RNA的最优方案，这与其他包膜病毒的吸附特性一致；其次，数字RT-PCR技术显著提升了低载量样本的检出率，为建立标准化监测流程奠定基础；最重要的是，WBE与临床监测系统形成互补——既能追溯历史感染（通过持续数周的病毒排泄），又能预警潜在传播（如佩萨罗市的早期阳性信号）。

讨论部分着重强调了三个转化应用方向：在流行季前启动WBE监测可构建早期预警网络；疫情期间的污水检测能辅助划定传播热点区域；而优化后的分子检测体系可扩展至寨卡、基孔肯雅等其他虫媒病毒监测。研究也指出当前局限，包括未能获取病毒序列进行溯源，以及采样未能覆盖疫情上升期。未来需重点探索病毒排泄动力学、环境持久性等关键参数，以完善WBE在虫媒病防控中的应用框架。

这项由P. Mancini和C. Veneri共同第一作者完成的研究，标志着环境监测技术在全球气候变化引发的疾病格局变迁中扮演着越来越重要的角色。随着Aedes albopictus（白纹伊蚊）在欧洲持续北扩，这套成本低廉、覆盖面广的监测体系，或将成为温带国家应对热带病威胁的新型公共卫生工具。