《Ticks and Tick-borne Diseases》:Field survey of ticks following cases of severe fever with thrombocytopenia syndrome in companion animals in Japan
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本研究旨在调查日本伴侣动物严重发热伴血小板减少综合征(SFTS)病例发生后,其周边环境中蜱虫的大别班达病毒(SFTSV)感染状况。SFTS是一种主要由SFTSV引起的高致死性蜱传病毒性疾病,主要流行于东亚地区。虽然伴侣动物感染病例在流行区已有报道,但此前尚无研
本研究旨在调查日本伴侣动物严重发热伴血小板减少综合征(SFTS)病例发生后,其周边环境中蜱虫的大别班达病毒(SFTSV)感染状况。SFTS是一种主要由SFTSV引起的高致死性蜱传病毒性疾病,主要流行于东亚地区。虽然伴侣动物感染病例在流行区已有报道,但此前尚无研究针对SFTS阳性伴侣动物病例发生后短期内,其周边环境中蜱虫的SFTSV感染率进行调查。
研究人员在日本长崎县开展了三次野外调查(调查A、B、C),分别在伴侣动物SFTS发病后14–22天内进行。调查共采集到多种蜱虫:调查A中以长须血蜱(Haemaphysalis kitaokai)成虫为主(83%),调查B和C中分别以台湾血蜱(Haemaphysalis formosensis)若虫为主(分别占74%和38%)。各调查样本池(pooled samples)的SFTSV基因检出阳性率分别为:调查A为0%,调查B为12%,调查C为21%。值得注意的是,调查C中某一采样点出现异常高的阳性率(5个样本池中4个阳性,东坡血蜱什么的鸟,80%),提示SFTSV存在高度异质性的空间分布,表明存在局部化的小规模聚集灶(microfoci)。在调查C阳性蜱虫采样点3个月后的追踪调查中,蜱虫种群组成已发生显著变化(优势种变为幼年的豪猪血蜱(Haemaphysalis hystricis)),且未检出SFTSV阳性蜱虫。
研究结果表明,即使在确诊病例周边,蜱虫SFTSV阳性率也存在显著变异性,提示存在暂时性的SFTSV微聚集灶。进一步研究需阐明这些微聚集灶的形成与维持的生态及环境因素,以及其对当地风险评估的意义。
严重发热伴血小板减少综合征(SFTS)是由大别班达病毒(Dabie bandavirus,俗称SFTSV)引起的一种高致死性蜱传病毒性疾病,主要流行于东亚地区。日本首个人类病例报告于2013年,此后报告病例数持续上升。虽然动物至人及人至人的传播均有文献记载,但蜱虫叮咬被认为是病毒感染人类的主要途径。既往野外调查已在龟形花蜱(Amblyomma testudinarium)及多种血蜱属(Haemaphysalis)蜱虫中检测到SFTSV。野外调查对于确定环境中感染蜱虫的密度(即昆虫学风险)至关重要,但不同调查的SFTSV阳性率差异显著。例如在日本九州地区(SFTS高流行区),鹿儿岛县和宫崎县的蜱虫阳性率分别为7.1%和3.5%,而其他地区则低于1%。这种异质性同样见于韩国,其蜱虫SFTSV阳性率在0%至11%之间波动。值得注意的是,既往研究多在病例频发区域进行随机抽样,极少在动物病例发生后立即开展针对性调查。本研究假设,与常规采样相比,在RT-qPCR(逆转录定量聚合酶链式反应)确认后立即进行的调查能更准确地反映SFTS的昆虫学风险。
本研究发表于《Ticks and Tick-borne Diseases》杂志,旨在确定SFTS阳性伴侣动物病例发生后短期内,其周边环境中蜱虫的SFTSV感染率,并分析蜱虫群落特征(包括与病例的距离、种群密度)与感染率的关系。
研究采用的主要关键技术方法包括:蜱虫样本采集使用 flagging 法(1 m2白色棉布旗),每个采样点由四人团队进行15分钟采集(折合一人小时工作量);蜱虫物种鉴定结合形态学观察(体视显微镜)与分子生物学方法(PCR扩增线粒体16S核糖体DNA基因后测序);SFTSV检测采用RT-qPCR(针对S段,使用日本国立健康研究所指南推荐的引物探针体系),阳性样本进一步通过常规PCR扩增S段另一区域并进行测序确认;感染率计算采用最大似然估计法(MLE)及95%置信区间(CI),使用R语言PoolTestR包实现。样本队列来源于日本长崎县三个不同的野外调查点,具体为:调查A于2024年2月在五岛列岛(猫病例发病后14天)进行,调查B于2024年5月在五岛列岛另一地点(猫病例发病后18天、犬病例发病后20天)进行,调查C于2024年5月在长崎市郊东彼杵町(猫病例发病后22天)进行。
研究结果部分详细内容如下:
**3.1 采集蜱虫详情**
研究人员共开展三次调查。调查A采集65只蜱虫(成虫57只,占88%;若虫8只,占12%),调查B采集120只蜱虫(成虫12只,占10%;若虫108只,占90%),调查C采集47只蜱虫(成虫14只,占30%;若虫33只,占70%)。调查A的优势种为长须血蜱成虫(54只,83%),调查B和C的优势种均为台湾血蜱若虫(分别为89只,74%;18只,38%)。三次调查分别制备57、42和28个样本池用于后续检测。
**3.2 SFTSV阳性率**
调查A所有样本池SFTSV均为阴性。调查B 42个样本池中5个阳性(12%),调查C 28个样本池中6个阳性(21%)。MLE(maximum likelihood estimation,最大似然估计)分别为4.3%(95% CI: 1.6–9.1)和13.2%(95% CI: 5.5–25.0)。调查B中阳性蜱虫采样点与宠物主住所的距离分别为436 m、175 m和159 m。调查C中阳性蜱虫采样点C5距猫主住所约4 km。特别值得关注的是,调查C中C5点5个样本池中有4个阳性(阳性率80%),呈现极高的局部聚集性。SFTSV在多种蜱虫中检出,包括长角血蜱(H. longicornis)、龟形花蜱(A. testudinarium)、豪猪血蜱(H. hystricis)和台湾血蜱(H. formosensis),实时PCR平均Ct值为35.3。
**3.3 追踪调查**
研究人员于8月(即调查C后3个月)在曾检出阳性蜱虫的C4和C5点进行追踪调查。采用相同采样方案,C4点采集100只蜱虫(成虫2只,占2%;若虫5只,占5%;幼虫93只,占93%),C5点采集9只幼虫。优势种变为豪猪血蜱,与5月相比蜱虫群落组成发生显著变化。所有样本池SFTSV均为阴性。
讨论部分的核心内容与结论如下:
研究人员指出,这是少数在SFTS病例发生后短期内即开展蜱虫调查的研究之一。检出的SFTSV阳性蜱虫物种中,除隐头血蜱(H. cornigera)外,其余均为已知可寄生于猫的物种。虽然仅少数蜱虫物种(如长角血蜱和扇头血蜱(H. flava))的媒介能力经实验证实,但研究结果提示这些物种可能与伴侣动物SFTS有关。三次调查的SFTSV阳性率从0%到21%不等,与长崎县既往大规模调查未能检出SFTSV阳性蜱虫相比,本研究表明在猫SFTS病例报告后立即在周边区域进行调查,更易检出SFTSV阳性蜱虫。C5点异常高的阳性率提示,SFTSV阳性蜱虫分布具有高度异质性,存在局部化的小规模聚集灶(microfoci),这与欧洲蜱传脑炎病毒(tick-borne encephalitis virus, TBEV)的微聚集概念相吻合。在SFTSV流行区可能存在类似的微聚集现象,而贴近病例发生时空尺度进行蜱虫采集可能增加捕捉这些微聚集灶的概率。然而,目前尚无可靠方法在采集前识别此类微聚集灶。既往SFTS研究多关注温度、降水、海拔等大尺度地理因素,可能不适用于精细空间尺度的风险评估。TBEV微聚集研究提示,森林交错带及小尺度气候条件与微聚集形成相关,而宿主动物间传播潜力的差异也可能导致蜱虫种群精细尺度异质性,因此需进一步研究SFTSV微聚集相关的微环境风险因素。
对于调查A未检出阳性蜱虫,研究人员提出四种可能解释:(1)季节差异:日本SFTS病例在5月多于2月,虽可能反映行为因素,但不能排除病毒学因素导致蜱虫种群阳性率较低;(2)采样点距离:调查A采样点中位距离(742 m)大于调查B(175 m),而户外伴侣猫的典型活动范围约为3.6 ± 5.6公顷(约200 m半径),提示应尽可能靠近住所采集;(3)蜱虫物种组成差异:调查A优势种长须血蜱在既往九州研究中未报道携带SFTSV,而调查B和C的优势种台湾血蜱曾有阳性报道;(4)SFTSV阳性蜱虫可能局限于高度局部化的微生境,能否检出很大程度上依赖偶然因素。调查C中C1–C3点未检出阳性,而距猫主约4 km的C5点却有高比例阳性蜱虫,考虑到伴侣猫典型活动范围,该点SFTSV与病例猫可能无关。
8月追踪调查中蜱虫物种组成与5月相比发生显著变化,且未检出SFTSV阳性蜱虫。这与九州地区鹿儿岛县既往研究报道的台湾血蜱若虫和成虫减少、豪猪血蜱幼虫增加的季节性变化一致。研究提示,蜱虫物种组成的季节性变化可能与该研究点SFTSV的"消失"相关,但由于样本量小且仅有一次追踪调查,无法得出微聚集灶确已消失及其原因的结论。SFTSV是否存在跨季节、同年同地重现是重要研究方向。鉴于SFTSV可经变态传播(transstadial transmission)和经卵传播(transovarial transmission),理论上病毒可在同一地点长期存续,感染率可能随蜱虫物种组成的季节更替而波动。
研究的主要局限性包括:(1) logistical constraints(后勤限制)导致每调查仅采集5–7个点,样本量有限,感染率估计的准确性受限;(2)采样限于允许安全进入的地点,私人领地及森林内部未纳入,可能遗漏部分微聚集灶;(3)未进行病毒系统发育分析以评估蜱虫与伴侣动物病毒的遗传相关性,因仅扩增了SFTSV的S段小片段用于BLAST(Basic Local Alignment Search Tool,基础局部比对搜索工具)分析。故调查C中高感染率可能与附近猫病例无关,纯属偶然。
研究结论为:"Our field surveys of ticks conducted shortly after the occurrence of SFTS in companion animals revealed a wide range of SFTSV positivity, from 0% to 21%, with exceptionally high positivity in a highly localized area. Larger-scale research is warranted to elucidate the environmental, ecological, and temporal determinants of microfoci in SFTS-endemic regions, as well as the potential measures that could be implemented to mitigate or eliminate those microfoci."(在伴侣动物SFTS病例发生后短期内开展的蜱虫野外调查显示,SFTSV阳性率存在较大变异,从0%到21%不等,且在高度局部化的区域出现异常高的阳性率。需要开展更大规模的研究,以阐明SFTS流行区微聚集灶的环境、生态和时间决定因素,以及可用于缓解或消除这些微聚集灶的潜在措施。)