《The Lancet Global Health》:Hookworm and
Strongyloides stercoralis infections in school-age children and cohabiting dogs in Cambodia following 5 years of bi-annual mass drug administration: a cross-sectional observational study
编辑推荐:
背景:尽管持续控制努力下,土壤传播蠕虫(soil-transmitted helminths,STH)仍是流行区重大公共卫生负担,伴侣动物尤其是犬可作为潜在储存宿主,使消除努力复杂化。方法:在柬埔寨Kampong Chhnang省Ta Ches公社14个村庄和
背景:尽管持续控制努力下,土壤传播蠕虫(soil-transmitted helminths,STH)仍是流行区重大公共卫生负担,伴侣动物尤其是犬可作为潜在储存宿主,使消除努力复杂化。方法:在柬埔寨Kampong Chhnang省Ta Ches公社14个村庄和5所小学开展横断面观察研究;这些小学接受半年度预防性化疗(preventive chemotherapy,PC),村庄按入学儿童居住地选取。邀请1—6年级6—15岁儿童和14村养犬者参与,未随机抽样或分层。收集人与犬粪便,用定量PCR(quantitative PCR,qPCR)筛查,粪便量不足者排除。对Ancylostoma ceylanicum和Strongyloides stercoralis阳性样本做DNA测序,并用系统发育、单倍型网络、主成分分析、分子方差分析(analysis of molecular variance,AMOVA)评估儿童与共居犬间人兽共患传播动态。主要结局为STH感染水平。结果发现:2019年12月2—15日纳入706名儿童、474只共居犬;320名儿童(45% [95% CI 42—49])检出STH,钩虫为主(302名,43% [40—47]);中重度感染超过WHO 2%消除阈值。14村中10村儿童与犬携带A ceylanicum、S stercoralis或二者混合,47名儿童(15%)为混合人兽共患感染。A ceylanicum与S stercoralis来自犬和儿童的序列聚在一起、无清晰宿主分界;但儿童S stercoralis单倍型多样性高于犬,提示人群传播复杂,可能存在较普遍的人传人。解读:即便五年靶向半年度MDA后,钩虫与S stercoralis仍是柬埔寨重大公共卫生问题;结果凸显校内驱虫策略局限,强调需整合分子监测和One Health干预以实现2030 STH消除目标。资助:墨尔本大学McKenzie Fellowship与Soulsby Foundation。
研究背景方面,土壤传播蠕虫(soil-transmitted helminths,STH)估计感染15亿人,其中儿童8.8亿;主要虫种包括钩虫(Necator americanus、Ancylostoma ceylanicum、Ancylostoma duodenale)、蛔虫(Ascaris lumbricoides)、鞭虫(Trichuris trichiura)和粪类圆线虫(Strongyloides stercoralis)。钩虫与S stercoralis单独感染5.76—7.40亿人,在资源不足社区尤甚;钩虫致慢性失血和缺铁性贫血,免疫低下者播散性S stercoralis感染病死率近90%。犬是这些人兽共患钩虫和S stercoralis的潜在储存宿主,亚太地区人与犬感染分布高度重叠。现行WHO策略以苄咪唑类(benzimidazoles)周期性预防性化疗(preventive chemotherapy,PC)为主,目标把中重度感染强度压到小于2%;但S stercoralis无标准负荷指标,且亚太区缺乏敏感分子诊断下的长期PC评估,伴侣动物作为持续感染储存宿主的作用不清。柬埔寨自2004年对学龄儿童投药、覆盖率超75%达5年以上,仍有超400万学龄儿童需治疗;因此研究人员在五年半年度校内驱虫后,于农村社群同时评估儿童与共居犬的A ceylanicum和S stercoralis,用物种特异性分子诊断与遗传分析判断动物贡献。
研究人员在《The Lancet Global Health》发表该横断面观察研究:于Kampong Chhnang省Ta Ches公社5所半年度PC小学与14个对应村庄,纳入6—15岁在校儿童及共居犬;以学校为采样枢纽,儿童居家交粪便、犬由兽医直肠采粪,70%乙醇保存,人犬样本做多重qPCR物种筛查,阳性者测A ceylanicum细胞色素氧化酶c亚基1(cox1)与S stercoralis小亚基高变区(HVR)I/IV,并用Nanopore平台cox1宏条形码;经系统发育、单倍型网络、主成分分析、判别主成分分析与AMOVA评估跨宿主关系。结论为:五年靶向MDA后儿童STH仍45%,钩虫主导,中重度钩虫强度2.4%超WHO 2030阈值;犬人兽共患STH达83%,A ceylanicum和S stercoralis在人与犬间遗传重叠,支持交叉宿主传播或共同环境暴露;但儿童S stercoralis单倍型更丰富,提示人群内传播复杂。意义在于证明仅校内驱虫不够,须社区广覆盖、宏环内酯类(macrocyclic lactones)治强粪类圆线虫病、改善水卫(WASH)并纳入动物宿主的One Health监测,才能逼近2030消除目标。
关键技术方法上,研究人员以柬埔寨Ta Ches公社5校14村为来源:儿童为1—6年级6—15岁在校生、犬为14村共居犬;用多重qPCR做物种鉴定,qPCR推演每克卵数(eggs per g,EPG)估感染强度;对阳性样本做cox1与18S HVR I/IV测序、Nanopore宏条形码;再以最大似然/贝叶斯系统发育、Templeton-Crandall-Sing单倍型网络、主成分分析(PCA)、判别主成分分析(DAPC)和分子方差分析(AMOVA)解析人犬寄生虫种群结构;统计用负二项回归处理过离散EPG、多变量logistic回归联健康参数、Spearman相关看村庄级人犬流行相关。
研究结果部分,研究人员先报告样本与总流行:1748名在校儿童中934人回样、706人量足入组,320人(45%)染至少一种STH,钩虫302人(43%),其中Necator americanus 294、A ceylanicum 18、A duodenale 4;S stercoralis 27人,蛔虫13人,鞭虫3人;47人(7%)染人兽共患STH,出现于10/14村。犬侧478只采到、474只入组,395只(83%)染人兽共患STH,386只染钩虫,A ceylanicum 340只、A caninum 300只、A braziliense 15只、S stercoralis 63只;由此得出校内儿童仍高流行、犬是高负荷储存宿主的结论。
感染强度(Infection intensity)小标题下,儿童钩虫模型均值EPG 486,Necator americanus高于A ceylanicum但不显著,A duodenale显著低;男童Necator americanus/A duodenale强度高,女童A ceylanicum强度高;儿童中重强度钩虫2.4%(95% CI 1—4)超WHO小于2%目标。犬钩虫均值EPG 7949,A ceylanicum约为A braziliense 240倍、约为A caninum 4倍;幼犬A caninum感染优势比更低;苍白黏膜联A ceylanicum、体重变化联A caninum、体况差联S stercoralis有物种特异关联;说明犬排虫负荷远高于儿童且贫血样体征与人兽共患钩虫相关。
村庄级相关(Village-level correlation)小标题下,犬与儿童A ceylanicum比例正相关但不显著(ρ=0.32,p=0.12);S stercoralis显著中等相关(ρ=0.47,p=0.04);二者合并人兽共患感染呈强相关(ρ=0.58,p<0.0010);研究人员据此认为狗群感染占比上升常伴儿童感染占比上升,支持环境或跨宿主传播链。
遗传亲缘(Genetic relatedness)小标题下,A ceylanicum的cox1序列人犬聚为一支、共享主导单倍型,PCA重叠,全球33单倍型中度多样但核苷酸多样低,符合密切关联网。S stercoralis的HVR-I单倍型I/II、HVR-IV A及cox1 lineage A在人与犬共享;Voat Thmei和Svay Bakav同村人犬有完全相同单倍型;cox1宏条形码得114独特单倍型、多样高(Hd=0.982),AMOVA显示77%变异在个体内而非宿主间,PCA/DAPC部分重叠;儿童单倍型更富,研究人员判断人传人及多场景获得感染并存,犬更局部传播。
讨论(Discussion)部分,研究人员指出45%儿童染STH、71%村庄存在人兽共患组合,中重钩虫超阈值,反映校内PC被未治疗社区与犬储存宿主再感染削弱;柬埔寨儿童缺铁贫血本就高,钩虫失血加重认知与体格发育损害;A ceylanicum在成人更常见故儿童3%可能低估社区传播;S stercoralis对苄咪唑类疗效差,宏环内酯类有效却未进PC;Ascaris/Trichuris少见且与犬无关故未深研。遗传上A ceylanicum共享单倍型支持跨宿主,但单基因cox1可能漏罕见等位;S stercoralis人侧多样更高,提示人类内部传播链复杂。局限包括无同一儿童干预前基线、校内采样漏失学儿童、村庄/学校聚类未进模型、自愿参与与样本量不足致偏倚、共有单倍型可支持人兽共患但不能定传播方向。研究虽为2019年数据,仍适用于东南亚同类校内MDA农村;柬埔寨2023年人兽共患STH未进国家人畜共患病优先项,是政策缺口。
研究结论部分译为:尽管五年靶向半年度群体药物投药后,钩虫与S stercoralis仍是柬埔寨重大公共卫生问题。结果凸显校内驱虫策略局限,并强调需整合分子监测与One Health干预以实现2030土壤传播蠕虫消除目标。要实现WHO 2030 STH目标,须从校内转向社区广覆盖药物投药、提升诊断与卫生条件、对强粪类圆线虫病使用宏环内酯类;把犬作为储存宿主纳入One Health框架,对切断人兽共患传播和持续控制至关重要。