《Animals》：Emerging Zoonotic Sporotrichosis in Fortaleza, Brazil: Spatiotemporal Distribution, Exploratory Machine Learning Risk Modeling, and One Health Implications of Sporothrix brasiliensis Detection
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由Sporothrix brasiliensis引起的人兽共患孢子丝菌病是巴西一项新兴的公共卫生威胁。本研究从One Health视角出发，描述了2022年至2026年间福塔莱萨市记录的猫科孢子丝菌病检出病例的时空分布及其与人类通报病例的共现情况。此外，研究还
由Sporothrix brasiliensis引起的人兽共患孢子丝菌病是巴西一项新兴的公共卫生威胁。本研究从One Health视角出发，描述了2022年至2026年间福塔莱萨市记录的猫科孢子丝菌病检出病例的时空分布及其与人类通报病例的共现情况。此外，研究还探索了与社会环境因素的关联，并在社区水平和个体动物水平评估了预测性能。疑似患病猫只接受了细胞学检查、真菌培养以及种特异性钙调蛋白（calmodulin, CAL）基因PCR检测。病例被映射至116个社区，采用逻辑回归（Logistic Regression, LR）和随机森林（Random Forest, RF）模型分别在社区水平（61个社区）和个体动物水平（239只猫）进行探索性评估，并使用分组嵌套交叉验证和经多重检验校正的Spearman相关性分析。在246只猫中，120只得到确诊，所有分析的37株分离株均为S. brasiliensis。有病例报告的社区数量从2022年的1个增至2026年3月的34个，同期记录了68例人类通报病例，分布于25个社区。经过分组验证后，所有评估的预测因子与结局的对比均未达到Benjamini-Yekutieli校正后的显著性标准，探索性关联存在较大不确定性。因此，没有任何模型展现出有意义的判别性能（社区水平样本外AUC-ROC为0.34-0.50，个体动物水平为0.38-0.47）。这些结果与该疾病复杂的多因素性质一致，其中宿主行为、环境持久性和监测强度可能相互作用。研究结果证实了S. brasiliensis在城市中的定殖，以及需要更完整的数据和更稳健的分析方法。疫情控制需要整合的One Health策略：扩大诊断可及性、实施猫绝育以及加强监测。
研究背景与问题
孢子丝菌病是由双相型真菌Sporothrix属引起的皮下真菌病，是全球最具临床和兽医意义的植入性真菌病之一。在Sporothrix schenckii复合体中，Sporothrix brasiliensis因其高毒力、对猫科宿主的卓越适应性以及人兽共患传播倾向而尤为突出。过去二十年间，巴西已成为由S. brasiliensis驱动的人兽共患孢子丝菌病的全球中心。该病最初局限于东南部地区，特别是里约热内卢州，随后经历了激进的区域扩张，导致多个州的动物流行病人数和人类病例数急剧增加。近期流行病学和分子调查已确认S. brasiliensis在巴西东北部的巩固，包括北里奥格兰德州、帕拉伊巴州、伯南布哥州和巴伊亚州。在塞阿拉州的首府福塔莱萨市，直到最近才首次报告了人类和猫科孢子丝菌病病例，标志着该病在一个历史上非流行区建立了疫源地。福塔莱萨市作为巴西东北部人口最密集的大都市之一，其特点是高度城市化伴随严峻的社会环境不平等、高密度的流浪和半家养猫群以及边缘社区卫生基础设施薄弱。尽管近期认识到福塔莱萨市的人兽共患孢子丝菌病，但猫科病例的时空动态及其与当地社会环境脆弱性的关系仍未被充分表征。因此，本研究旨在描述2022年1月至2026年3月期间福塔莱萨市经培养确诊的猫科孢子丝菌病病例的时空分布及其与人类病例的地理共现性，鉴定分子检测分离株的种类，并评估逻辑回归和随机森林模型的预测性能，从而为基于One Health视角下的针对性监测和控制策略提供循证依据。
研究方法与技术路线
研究人员开展了一项回顾性观察研究，获取了福塔莱萨市人畜共患病监测单位（UVZ）的猫科病例流行病学数据，并通过被动监测和主动病例发现两种途径纳入疑似猫只。研究采用真菌培养作为诊断金标准，并对部分分离株进行种特异性钙调蛋白（CAL）基因PCR以实现分子鉴定。空间分布通过QGIS软件制作分级统计图展示。统计分析分别在社区水平和个体动物水平独立进行，使用Spearman秩相关系数评估变量关联，并采用Benjamini-Yekutieli程序进行多重检验校正。预测建模使用逻辑回归（LR）和随机森林（RF）分类器，采用嵌套五折交叉验证，社区水平按行政区域分组，个体水平按社区分组。模型性能通过ROC-AUC、PR-AUC、Brier分数等指标评估，并使用SHAP值进行模型解释。
研究结果
3.1 实验室诊断与分子鉴定：在2022年1月至2026年3月期间，共有246只临床怀疑孢子丝菌病的猫只在福塔莱萨市的116个社区接受评估，其中120只获得实验室确诊。细胞学涂片在99只猫中发现符合Sporothrix spp.的酵母样结构，而真菌培养在所有120例确诊病例中均为阳性。对所有37株分离株进行的种特异性CAL基因PCR显示，100%（37/37）被成功鉴定为Sporothrix brasiliensis。
3.2 病例特征与时空分布：在120只培养阳性猫中，未去势公猫最为常见（30.0%），大多数为成年猫（87.5%）。临床上，播散型最为常见（45.0%），其次是局限皮肤型（29.2%）。关于饲养方式，55.8%的猫为半家养或自由放养。确诊猫只病例数在2022年为2例，2023年为0例，2024年为1例，2025年为61例，2026年1月至3月间为56例。第一个记录病例于2022年在Jangurussu社区确认。到2025年，病例数显著增加，主要集中在Jangurussu、Barra do Ceará、Mondubim和Vila Velha。2026年第一季度，病例高度集中在Vila Velha、Messejana、Paupina和Jangurussu。确诊猫只病例最初仅在一个社区检出（2022年），累计领土覆盖率为0.9%。至2025年，新增23个社区首次检出，累计覆盖率升至20.7%。到2026年3月，累计共有34个社区，覆盖率达29.3%。
3.3 人-猫病例重叠：人类通报病例从2022年和2023年的零例，发展到2024年的2例初始病例，2025年激增至55例，分布在23个社区，2026年第一季度又登记了11例，总计68例人类病例。地图整合显示人类通报病例与猫科病例之间存在部分对应关系。七个猫科病例数最高的社区（6至18例）均记录有人类通报病例（2至18例）。总体而言，人类通报病例分布在25个社区，其中16个社区也有确诊猫只。在34个有确诊猫只的社区中，47%有人类通报病例，84%的人类通报病例发生在有确诊猫只的社区。确诊猫只数量与人类通报病例数量呈正相关（ρ = 0.51）。
3.4 社会环境因素与预测模型：描述性分析显示，五个记录病例数最高的社区在贫民窟等级量表上得分最高（Level 5），并与低收入HDI值（0.01至0.08）相关。然而，探索性Spearman相关分析表明，所有评估的预测因子与结局对比的组自助法95%置信区间均包含零，且在Benjamini-Yekutieli校正后，无任何原假设被拒绝。在分组嵌套交叉验证下，预测模型未能展现出有意义的判别性能。社区水平下，包含所有预测因子的逻辑回归模型池化样本外ROC-AUC为0.344，随机森林模型为0.486。个体动物水平下，扩展样本的逻辑回归模型池化样本外ROC-AUC为0.473，随机森林模型为0.470。敏感性分析和完全病例分析的结果也类似，均未表现出优于随机猜测的判别能力。
讨论与结论
该研究首次系统描述了福塔莱萨市猫科孢子丝菌病从首例记录病例到发展为主要城市健康危机的过程。所有37株分子检测分离株均被鉴定为S. brasiliensis，这挑战了将孢子丝菌病视为仅与乡村土壤接触相关的腐生性事件的经典观点，确立了其在市内作为一种侵袭性、动物驱动的城市人兽共患病的地位。播散型临床表现的高频率与里约热内卢等高度流行区的模式相似。病例时空分布的变化必须结合监测框架的调整来解释：2023-2024年病例缺失可能反映了早期临床识别不足和依赖被动监测，而非病原体循环中断；2025年后病例数量和地理分布的显著增加则与主动监测策略的逐步实施相吻合，反映了S. brasiliensis在城市基质中的生物扩散和定殖，以及监测方法学的转变。研究结果显示，利用现有变量进行的预测建模在分组验证下未能实现有意义的判别。统计分析提供了关于猫科孢子丝菌病与评估的社会环境条件之间关系的不确定估计，这与一些其他流行病学研究结果不同。模型判别能力有限可能反映了样本量、确定偏倚、测量质量和不完整的预测因子信息，但其各自贡献未被量化。社区层面如Jangurussu、Vila Velha等集中了更多记录病例，这些地区位于贫民窟和社会经济劣势的环境中，这一描述性观察可用于指导监测，但不能推断因果关系。研究结论强调，需在One Health方法框架下加强人畜综合健康监测、标准化病例调查以及诊断和治疗的可及性。尽管本研究未评估特定控制干预措施的有效性，但文献支持疫情应对可能包括猫绝育、分散化和免费诊断、延长抗真菌治疗，以及在受影响最严重的边缘地区改善卫生设施。鉴于记录病例的地理分布不断扩大，人兽共患孢子丝菌病值得福塔莱萨市持续的公共卫生关注，并应将其视为巴西东北部被忽视的热带病中的一项公共卫生优先事项。
