《One Health》:A One Health investigation of a Crimean-Congo Hemorrhagic fever outbreak reveals high seropositivity in livestock in Lyantonde District, Uganda, 2024
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2024年1月,乌干达Lyantonde区Buyanja村确诊了一起克里米亚-刚果出血热(Crimean-Congo hemorrhagic fever, CCHF)疫情。该疫情最初被怀疑为炭疽,经乌干达病毒研究所(Uganda Virus Research
2024年1月,乌干达Lyantonde区Buyanja村确诊了一起克里米亚-刚果出血热(Crimean-Congo hemorrhagic fever, CCHF)疫情。该疫情最初被怀疑为炭疽,经乌干达病毒研究所(Uganda Virus Research Institute, UVRI)实验室检测后确诊为CCHF,并启动了"同一健康"(One Health)应急响应。通过逆转录聚合酶链反应(Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction, RT-PCR)和IgM酶联免疫吸附试验(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay, ELISA)共确诊5例人类病例,所有病例均与牲畜(特别是山羊)有直接接触。在采样的26只山羊中,88%(23/26)检测到CCHFV特异性IgG抗体阳性,表明既往暴露。所有山羊样本PCR检测均为阴性,提示采样时无活动性感染。分子测序显示病毒株聚类于非洲II分支(Africa II clade),且存在多种S片段谱系共同循环。这些发现支持CCHFV在Lyantonde地区的持续性存在,并凸显了乌干达"牛走廊"(cattle corridor)地区的职业暴露风险。加强以兽医服务整合为重点的"同一健康"监测对CCHF防控至关重要。
克里米亚-刚果出血热(Crimean-Congo hemorrhagic fever, CCHF)是由正内罗病毒属(Orthonairovirus)、内罗病毒科(Nairoviridae)成员引起的动物性蜱传病毒性疾病,病死率高达40%,临床以发热、肌痛和出血症状为特征。人类感染多为职业暴露,通过接触感染动物、尸体或蜱叮咬而感染,也可发生人际传播,尤其以医院内感染为主。乌干达"牛走廊"地区已报告多起CCHF疫情,主要影响牧民、兽医、动物处理人员和屠宰工人等从事畜牧业的人员。既往血清学研究已显示 domestic animals 中存在显著抗体流行,其中牛为16.9%、绵羊49.2%、山羊48.7%,而小型反刍动物特别是山羊 consistently 显示出最高的血清阳性率。乌干达CCHF传播的主要蜱媒为扇头蜱属(Rhipicephalus spp.),但也在其他蜱属如Amblyomma中检测到CCHF病毒RNA(CCHFV RNA),提示其潜在传播作用。尽管基于牲畜血清学研究的风险地图预测该国北部地区血清流行率最高,但散发性人间病例仍持续出现在"牛走廊"的中部和西南部地区,呈现出地理分布上的不可预测性。2024年1月,研究人员对Lyantonde区怀疑为炭疽的死亡病例进行调查后确认为CCHF,进一步印证了CCHFV在乌干达的持续性流行及其地理分布与牲畜高血清流行率区之间的错位。
本研究采用描述性"同一健康" outbreak 调查设计,整合人类病例调查、目标性牲畜采样、实验室检测、分子特征分析和社区参与,于2024年2月19日至29日在Lyantonde区实施。人类疑似病例定义为出现发热伴腹泻、呕吐、腹痛、头痛、肌肉和关节疼痛、呃逆伴或不伴出血的急性疾病表现者;确诊病例为RT-PCR和/或IgM ELISA检测CCHFV阳性者。因患者以大量出血和凝血功能障碍为首发表现,初期被怀疑为炭疽,经UVRI Arua炭疽诊断实验室检测排除后,依据病毒性出血热(viral hemorrhagic fevers, VHF)的临床特征进一步调查。动物采样针对确诊病例家庭饲养的牲畜,因受影响家庭仅饲养山羊,故采样仅限于山羊,共采集8份人类样本和26只山羊样本。山羊采样于首例人类病例确认后约一个月(2024年2月19日)进行,旨在评估牲畜暴露和当地CCHFV循环情况。
研究人员开展的现场活动包括:穿着个人防护装备(personal protective equipment, PPE)的医务人员在患者家中采集症状者和高风险接触者血样;兽医人员同步对受影响家庭的山羊采样;并通过村会议开展社区 sensitization,发放CCHF防控宣传材料。
实验室检测方面,人类血清采用美国CDC建立的IgM捕获ELISA检测近期感染,山羊血清采用IgG ELISA评估既往暴露,未进行山羊IgM检测。RT-PCR targeting CCHFV S-segment 用于评估活动性感染,所有山羊样本均为阴性。ELISA和RT-PCR均设置对照。RT-PCR阳性人类样本进一步进行测序。RNA提取使用MagMAX RNA Isolation Kits,RT-PCR采用Luna? Universal Probe One-Step RT-qPCR Kit,引物探针为之前发表方案的改良版。全基因组测序使用下一代测序(next-generation sequencing, NGS)平台。数据分析使用RStudio 4.3.3进行描述性统计,计算频率、比例和95%精确置信区间(confidence interval, CI),未进行假设检验和多变量分析。
研究结果方面,人类病例显示:5例近期CCHF病例确诊,其中3例RT-PCR阳性、2例IgM ELISA阳性;另有2例IgG阳性提示既往暴露。所有确诊病例均为34-47岁男性,从事屠宰和牲畜处理工作,症状包括发热、呕吐、全身乏力和出血表现。1例可能病例有兼容症状和暴露史但RNA、IgG、IgM均阴性。感染来源可能为密切接触感染动物或尸体,但不能排除人际传播。所有病例均来自Buyanja村,聚集在约5公里半径范围内。动物 findings 显示:26只山羊RT-PCR均为阴性,但88.5%(23/26;95% CI: 69.8-97.6%)IgG抗体阳性,提示既往暴露;96.2%(25/26;95% CI: 80.4-99.9%)的山羊体表观察到蜱虫,大多数为本地品种、中年且无临床症状。分子流行病学显示:病毒序列聚类于非洲II分支,S-segment分析揭示至少两种不同病毒谱系共同循环;与历史序列比较显示低遗传分歧,提示CCHFV在乌干达生态系统中长期持续存在且进化有限;两个Lyantonde outbreak 序列(PX597138和PX597139)与2019年Kiruhura序列(MW464966)亲缘关系最近,相应的M-和L-segment序列也聚类在一起,bootstrap支持率分别为77%和100%。
讨论部分,研究人员指出:本调查证实了CCHFV在乌干达"牛走廊"的持续传播,Lyantonde区成为重要热点,与Kiruhura、Nakaseke和Kyotera等区的早期报告一致,确认了CCHFV在乌干达西南部的 endemicity,由频繁的人-畜-蜱接触所驱动。Lyantonde区沿 key 牲畜贸易路线的生态区位可能促进 cross-border 感染牲畜和蜱媒的移动,放大跨境风险。确诊病例与牲畜屠宰或处理的职业关联凸显了动物相关行业男性的高度脆弱性,与全球 pattern 一致。
山羊88%的高IgG血清阳性率尽管无活动性病毒血症,但与以往高血清阳性率报告 echo,支持其作为既往病毒循环可靠哨兵的作用。与牛相比,山羊在 tick control 项目中往往受到较少关注,较少进行药浴或喷洒,且夜间常与人共居以防盗,增加了人-媒介 proximity 和溢出风险。这种针对小反刍动物的 vector control 策略结构性疏忽可能 silent 地维持着 peri-domestic 环境中的CCHFV enzootic cycle。CCHFV感染山羊还可能对繁殖健康产生不利影响,包括增加流产和死胎率,加重小农户的经济负担。
研究人员强调,山羊高血清阳性率应解读为当地病毒 intense 循环和牲畜-蜱-人界面既往暴露的证据,而非采样动物活动性感染的直接证据,这由RT-PCR阴性支持。因此,虽然山羊 findings 不能证明采样动物是人间感染的直接来源,但提供了受影响家庭牲畜已暴露于CCHFV、维持病毒所需的生态条件已具备的重要证据。其公共卫生意义在于受影响家庭中人、畜、蜱的密切接触,所有确诊病例均有牲畜处理或屠宰史,提示职业性和 peri-domestic 暴露可能促进溢出风险。
分子序列分析强化了乌干达CCHFV分支已知地理分布。所有测序 isolate 聚类于非洲II分支,证实了CCHFV的地方性和持续性;有限序列分歧提示 constrained 分子进化,可能由于稳定的宿主-媒介 cycle。这种稳定性结合散发性人间溢出,与东非其他地方性流行区的趋势 mirror。人类病例中IgM和IgG的双重检出分别提示活动和既往感染,IgG阳性幸存者的存在进一步支持CCHF发病率被低估的假设,与急性 hospital-diagnosed 病例仅是"冰山一角"的 prior 观察一致。
社区意识仍是关键缺口。尽管 outbreak 期间开展了 sensitization,但当地对CCHF仍存在广泛误解,缺乏描述CCHF的本土词汇,使风险沟通复杂化。没有 sustained 健康教育和社区参与,outbreak 可能继续引发恐惧、污名或归因于超自然原因。
本调查的局限性包括:牲畜采样为 purposive 采样,聚焦与确诊病例关联的家庭,应解读为受影响家庭暴露证据而非 district-level 血清流行率;动物采样为单次横断面,无法精确确定牲畜暴露时间;尽管使用经 prior 研究的CDC建立ELISA方法,仍不能完全排除 serological cross-reactivity 的可能。
研究结论指出:2024年Lyantonde区CCHF疫情凸显了CCHFV在乌干达"牛走廊"传播的持久性和复杂性。山羊高血清阳性率、低病毒多样性与职业关联的人间感染强调需要加强监测、针对小反刍动物的 tick control 措施,以及以社区为中心的教育。强化连接兽医、公共卫生和环境部门的"同一健康"框架对于 mitigating 未来 outbreak 和减少CCHFV动物源性负担至关重要。