《Viruses》:Increasing Frequency of Secondary Dengue Infections in Sequential Outbreaks (2016–2024)—Clinical Impact and Diagnostic Challenges
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连续的登革病毒(Dengue virus, DENV)暴发逐步重塑人群免疫力,影响疾病表现与诊断性能。本研究评估了连续暴发中跨期继发性感染对疾病严重度标志物、血清型动态及常规使用的直接诊断方法间一致性的影响。这项回顾性研究分析了阿根廷米西奥内斯省三次暴发中的9
连续的登革病毒(Dengue virus, DENV)暴发逐步重塑人群免疫力,影响疾病表现与诊断性能。本研究评估了连续暴发中跨期继发性感染对疾病严重度标志物、血清型动态及常规使用的直接诊断方法间一致性的影响。这项回顾性研究分析了阿根廷米西奥内斯省三次暴发中的976份血清样本。临床与血清型分析包括869例经至少一种直接检测方法确诊的急性期登革热病例(2016年:n = 512;2019年:n = 148;2024年:n = 209)。研究人员使用一个含107份RT-PCR/NS1阴性的318份样本子集比较NS1抗原快速诊断测试(NS1 Ag)与RT-PCR。研究人员评估了病毒血清型及临床与实验室严重度标志物。继发性感染从2016年的31.1%增至2019年的43.2%与2024年的53.1%(p < 0.001)。血清型分布从2016年DENV-1占优势(95.1%)转变为2019年DENV-1/DENV-4共同循环(60.7%/39.3%),以及2024年DENV-2占优势(97.6%)。继发性感染与实验室严重度标志物频率增加相关,尤其在2024年,包括更高的红细胞压积、肝酶水平及更低的白细胞与血小板计数。NS1 Ag与RT-PCR在继发性感染中的一致性较低(κ = 0.457 vs. 0.759, p = 0.0013)。继发性感染频率的增加可能影响与登革热严重度相关的实验室标志物,并降低直接检测方法间的诊断一致性,凸显了在登革热暴发期间优化监测与诊断策略的需求。
研究背景方面,登革热(Dengue fever)是由登革病毒(Dengue virus, DENV)引起、主要通过埃及伊蚊(Aedes aegypti)传播的系统性蚊媒病毒性疾病,已成为全球最广泛的虫媒病毒感染,估计每年有3.9亿例感染。2024年美洲报告了超过1400万例病例与逾12000例死亡。阿根廷米西奥内斯省自2016年以来经历了三次连续的登革热暴发,然而连续暴发中继发性DENV感染逐渐积累如何影响临床表现与常规诊断方法性能尚未被充分表征。继发性感染是疾病负担的关键驱动因素,继发性异源DENV感染被广泛认为是重症登革热的主要风险因素,疾病严重度受病毒、宿主与免疫因素多因子影响。在暴发期间,检测NS1抗原(NS1 Ag)和/或IgM/IgG的免疫层析法快速诊断测试(Rapid diagnostic tests, RDTs)因基础设施需求低且结果快速而被广泛使用,但样本采集时机、感染血清型、病毒载量与宿主免疫状态会影响直接诊断方法性能,NS1抗原检测与RT-PCR间的一致性可能随受影响人群的免疫学特征变化。因此,研究人员开展此项研究以调查连续登革热暴发如何重塑人群免疫力,以及这些变化如何影响与登革热严重度相关的实验室标志物、血清型动态与常规直接诊断方法的一致性。该研究发表于《Viruses》。
研究人员开展的研究基于对2016年至2024年阿根廷米西奥内斯省波萨达斯三次连续暴发中症状出现第一周内收集的976份血清样本的回顾性分析,纳入869例经直接检测方法(RT-PCR和/或NS1 Ag)确诊的急性期登革热病例进行血清分型与临床表现分析,并选取318份连续血清样本子集(含107份RT-PCR/NS1阴性样本)评估不同血清学条件下NS1 Ag检测与RT-PCR的一致性。研究得出连续暴发中继发性感染比例显著上升、血清型发生更替、继发性感染伴随更多实验室严重度标志物及NS1 Ag与RT-PCR诊断一致性在继发性感染中降低的结论。该研究的重要意义在于揭示了连续暴发重塑的人群免疫力对疾病表达与常规诊断检测性能的影响,强调了在登革热暴发期间优化监测与诊断策略的必要性。
为开展研究,研究人员采用的主要关键技术方法包括:基于2016–2024年阿根廷米西奥内斯省波萨达斯三次连续暴发中症状发作第一周内收集的临床疑似登革热患者血清样本队列(共976份,其中869例经直接检测确诊的急性期病例用于血清分型与临床分析,318份连续样本含107份RT-PCR/NS1阴性样本用于诊断一致性分析);使用NS1抗原快速诊断测试(SD BIOLINE Dengue DUO kit)检测DENV NS1抗原,使用RealStar? Dengue RT-PCR Kit 3.0进行定性检测DENV RNA及各血清型测定(采用CDC DENV 1–4实时PCR检测改良法);通过抗DENV IgM与IgG的ELISA试剂盒(DIA.PRO)检测抗体并以IgM/IgG比值<1.7分类原发性与继发性感染;采用常规血液学与生化分析仪检测白细胞(White blood cell, WBC)、血小板计数及肝酶(丙氨酸氨基转移酶 Alanine aminotransferase, ALT;天门冬氨酸氨基转移酶 Aspartate aminotransferase, AST)等实验室参数并按阈值分类;运用Student’s t检验、Mann–Whitney U检验、卡方或Fisher精确检验比较变量,使用Cohen’s kappa系数(κ)评估NS1 Ag-RDT与RT-PCR间的一致性并采用近似Z检验比较。
研究结果部分保留小标题并说明如下:
3.1. Characteristics of the Study Population。研究人员通过对869例直接检测确诊的急性期登革热患者(2016年512例、2019年148例、2024年209例)分析发现,三次暴发的女性占比分别为57.2%、53.4%、56.9%(p = 0.6953),年龄中位数分别为43岁、43岁、42岁(p = 0.1000),性别与年龄分布在暴发间无显著差异。
3.2. DENV Serotyping Results。研究人员在333份RT-PCR阳性样本中成功定型,发现2016年以DENV-1为主(95.12%),少量DENV-4(4.88%);2019年为DENV-1(60.71%)与DENV-4(39.29%)共同循环;2024年DENV-2占主导(97.60%),少量DENV-1(2.40%)。
3.3. Secondary Infection Rates Across Sequential Outbreaks。研究人员依据抗DENV IgG分类标准,在869例患者中发现334例(38.43%)为继发性感染,535例(61.57%)为原发性感染;继发性感染比例从2016年31.05%(159/512)升至2019年43.24%(64/148)再至2024年53.11%(111/209)(p < 0.0001)。
3.4. Comparison of Clinical Profiles in Primary and Secondary Infections Overall and Stratified by Outbreak。研究人员比较发现整体三次暴发中继发性感染具有显著更高的红细胞压积与血红蛋白水平、更低血小板计数(155,000 vs. 140,000 cells/μL;p < 0.0001)、更高AST(p < 0.0001)与ALT(p = 0.0003);分层分析显示各暴发中继发性感染肝酶均更高,2016年血小板更低(p = 0.0015),2019年无其他严重标志物差异,2024年差异最显著,涵盖红细胞压积、血红蛋白、WBC、血小板及肝酶;2024年继发性感染至少一项异常实验室参数比例达93.6%(高于2016年85.2%与2019年79.2%,p = 0.0300),88.3% WBA<5000/μL,近80% AST升高;年龄分析与实验室严重度标志物无显著关联(p = 0.37)。
3.5. Impact of Secondary Infections in Diagnosis。研究人员分析318份配对样本发现,211份(66.4%)被任一方法检出,56份(26.5%)仅被单一方法检出;以RT-PCR为参考NS1 RDT灵敏度85.6%、特异度78.1%、准确率82.4%;继发性感染导致NS1 Ag与PCR不一致结果风险为非继发性感染的2倍(RR 2.01;95% CI 1.23–3.30;p = 0.0069);总体κ=0.640,非继发性感染κ=0.759,继发性感染κ=0.457,差异显著(Δκ=0.302;Z=3.22;p=0.0013);RDT的IgM/IgG检测与ELISA一致性中等(IgM κ=0.495)或一般(IgG κ=0.183),未进一步分层。
讨论部分总结:研究人员指出连续暴发中继发性DENV感染逐渐增加伴随优势循环血清型显著转变,既往暴露个体积累与新优势血清型引入促成了更高频率的实验室异常与诊断可靠性降低;2016年几乎全为DENV-1,2012019年DENV-1仍主但DENV-4近40%,2024年DENV-2迅速主导近98%,血清型转换是流行再发与严重度驱动因素,重复暴发增加预存免疫力比例利于新血清型引入后的继发性感染;2024年约半数DENV-2感染为继发性,与实验室严重度标志物频率增加相关,虽测序为DENV-2基因II型(Cosmopolitan)F.1.1.2谱系,但其对严重度影响未定,无法判定病毒遗传与宿主免疫的相对贡献;年龄在本队列中与实验室严重度标志物无关联;继发性感染改变病毒动力学与抗原可及性,预存交叉抗体与记忆免疫应答致快速病毒清除缩短RNA检测窗口并改变NS1抗原动力学与可及性,免疫复合物形成可能掩盖NS1表位降低灵敏度;继发性感染降低NS1 Ag与RT-PCR一致性使急性诊断更具挑战,部分急性感染可能因方法学未被检出;建议联合使用RT-PCR、NS1 Ag-RDT及抗DENV IgM以提高检测率,单一方法可能低估病例数,互补使用提升灵敏度;研究局限包括无同一患者连续标本评估病毒血症与NS1时序动力学、基于常规记录缺详细临床随访无法确定是否进展为临床重症、限于急性期样本可能低估继发性感染、无居住时长信息、个体水平无法确定原发感染血清型但地区既往以DENV-1为主。
结论部分翻译:米西奥内斯的连续暴发揭示了血清型替换、DENV-2出现及继发性感染负担上升,这与登革热严重度相关实验室标志物频率增加及NS1/PCR一致性降低相关。连续暴发逐步重塑人群免疫力,影响疾病表达与常规诊断检测的性能。
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