虫媒病毒是指通过蚊子、蜱虫等节肢动物载体从储存宿主或终末宿主传播到其他宿主的病毒。属于黄病毒科的西尼罗河病毒和乌苏图病毒,会在具备传播能力的蚊子与某些作为储存宿主的鸟类之间形成循环传播链。偶尔也会发生病毒溢出现象,即蚊子将这些虫媒病毒传播给人类、马等终末宿主(Nikolay, 2015)。
荷兰在2020年首次在普通白喉鸟身上检测到西尼罗河病毒,同年也在人类体内发现了该病毒(Sikkema et al., 2020, Vlaskamp et al., 2020)。在此之前,乌苏图病毒于2016年首次在荷兰的乌鸫身上被发现,不久之后也在荷兰的献血者体内被检测到(Rijks et al., 2016, Zaaijer et al., 2019)。此后,研究发现荷兰境内的其他鸟类也可能感染西尼罗河病毒和乌苏图病毒,包括欧亚乌鸫、歌鸫以及欧亚寒鸦等(Agliani et al., 2023, Lim et al., 2014)。
荷兰拥有大量的湿地栖息地,是来自西尼罗河病毒和乌苏图病毒流行地区的候鸟的中途停留地,同时当地也存在着大量具备传播能力的蚊子,比如库蚊(Esser et al., 2020, Krol et al., 2023)。气候变暖和降水模式变化等因素会影响蚊子的分布范围和传播速度,进而可能导致更频繁、更严重的疫情爆发(Erazo et al., 2024)。综合来看,对荷兰境内的西尼罗河病毒和乌苏图病毒进行监测极为重要,因为若未能及时发现其传播,不仅会威胁公共卫生,还会影响当地生态,比如2016年夏季就曾出现大量野生鸟类和圈养鸟类死亡的现象(Esser et al., 2020, Rijks et al., 2016)。
作为荷兰持续监测工作的重要组成部分,全国各地都设有鸟类环志站。在这些站点,人们会捕捉野生鸟类,并收集各种生理数据和生物样本(Sikkema et al., 2020)。根据捕获鸟类的体型大小,会采集全血样本或干血斑,然后送至实验室进行分子检测和血清学分析。目前在野外使用即时检测技术对样本进行检测时,主流方法是通过RT-PCR直接检测病毒,或者检测病毒抗原(Bedin et al., 2017, Ganguli et al., 2017, Sharma et al., 2020, Song et al., 2016)。与分子检测技术相对应,血清学方法则用于判断机体是否因病毒感染而产生了针对该病毒的特异性抗体,这样即便病毒已经消失,也能检测出曾经的感染史。在现有的血清学检测方法中,中和试验是目前公认的金标准,具有很高的特异性,但操作繁琐且检测通量较低。蛋白质微阵列技术虽然能提高检测通量,但特异性有所下降,而且这两种技术都需要专业的实验室设施支持(Cleton et al., 2017)。
目前已有针对登革热病毒和基孔肯雅热病毒的即时检测型血清学检测方法,但这些方法只能检测针对单一病毒的抗体,且受物种限制(Fischer et al., 2021)。由于西尼罗河病毒和乌苏图病毒能够感染多种物种,而且还有共存传播的记录(Nikolay, 2015),理想的即时检测型血清学检测方法应当具备多分析物检测能力且不受物种限制。侧流检测技术是一种成熟且易于使用的检测方法,非常适合在野外进行检测。此前已经有一种侧流微阵列免疫检测法,可用于检测人类、马、欧亚寒鸦和普通乌鸫血清中的西尼罗河病毒和乌苏图病毒抗体。这种检测法不仅具备多分析物检测能力、不受物种限制且操作简单,还被证明在检测乌苏图病毒非结构蛋白1抗体和西尼罗河病毒NS1特异性抗体方面具有较高的灵敏度和特异性(Godarzi et al., 2024)。
在本研究中,研究人员使用新鲜采集的全血,在野外评估了这种侧流微阵列免疫检测法的性能。评估时参考了基于世界卫生组织REASSURED诊断标准的评分体系,该标准涵盖了实时检测能力、样本采集便捷性、成本合理性、灵敏度、特异性、用户友好性、检测速度与稳定性、是否无需复杂设备或设备简单以及环保性、结果能否及时传递给最终使用者等维度(Otoo and Schlappi, 2022)。研究重点关注的是,这种不受物种限制的侧流免疫检测法在真实的野外环境中,是否能够达到足够高的灵敏度、特异性和用户友好性,从而成为一种可靠的现场筛查工具,可与实验室里的蛋白质微阵列检测法和90%焦点减少中和试验相媲美。像本研究中所介绍的这类检测法,有望成为荷兰虫媒病毒监测工作的有力辅助工具,可在实验室进行更耗时、成本更高的血清学检测之前,快速对野外样本进行初步筛查。更重要的是,它还可以作为一种低成本、易操作的即时检测型血清学检测方法,应用于疾病负担较重的偏远或资源匮乏地区。