據媒體報道，截止到目前，丹麥、挪威、法國、美國、英國、荷蘭、瑞典、愛(ài)爾蘭等多個(gè)國家取消全面防疫措施。而據近日，中央電視臺2套播報的一條關(guān)于美國通過(guò)廢水檢測病毒的方法反映全美疫情擴散程度的報道稱(chēng)，在全美400多個(gè)廢水樣本檢測報稿顯示，98%的廢水樣本中檢測出了新冠病毒。美國究竟是如何通過(guò)廢水監測系統來(lái)進(jìn)行疫情發(fā)展情況的分析？

據媒體報道，截止到目前，丹麥、挪威、法國、美國、英國、荷蘭、瑞典、愛(ài)爾蘭等多個(gè)國家取消全面防疫措施。而據近日，中央電視臺2套播報的一條關(guān)于美國通過(guò)廢水檢測病毒的方法反映全美疫情擴散程度的報道稱(chēng)，在全美400多個(gè)廢水樣本檢測報稿顯示，98%的廢水樣本中檢測出了新冠病毒。

在去年12月25日，美國獨立媒體Newstarget也報道了在德州的休斯頓，當地疾控部門(mén)通過(guò)全市39個(gè)中的35個(gè)污水廠(chǎng)采集的樣本分析，發(fā)現了Omicron病毒的陽(yáng)性率增長(cháng)了164%，預警了疫情大爆發(fā)的趨勢。

美國究竟是如何通過(guò)廢水監測系統來(lái)進(jìn)行疫情發(fā)展情況的分析？2022年2月4日，美國疾病預防控制中心召開(kāi)了一次關(guān)于新冠疫情廢水監測的電話(huà)會(huì )議，《凈水技術(shù)》將電話(huà)會(huì )議相關(guān)紀要進(jìn)行節選并翻譯整理，幫助大家了解美國新冠疫情廢水監測預警系統的相關(guān)情況。

（以下內容節選并翻譯自美國CDC官網(wǎng)，可能存在偏差）

主持人Benjamin Haynes主持人：

早上好，感謝大家參加今天的廢水監測簡(jiǎn)報。參加我們會(huì )議的是國家廢水監測系統的團隊負責人Amy Kirby博士。

專(zhuān)家Amy Kirby博士：

我今天在這里討論最新的公共衛生工具，它提供了關(guān)于COVID-19趨勢的關(guān)鍵信息，同時(shí)也讓我們看到了美國傳染病監測的一個(gè)新領(lǐng)域。據估計，40%到80%的COVID-19患者的糞便中會(huì )包含病毒RNA，這使得廢水和污水成為監測感染擴散的重要機會(huì )。因為看到在COVID-19大流行期間收集這類(lèi)數據的價(jià)值，CDC于2020年9月啟動(dòng)了國家廢水監測系統，或簡(jiǎn)稱(chēng)為NEWS。起初只是由學(xué)術(shù)研究人員和污水處理機構基于民間的努力，現在已經(jīng)迅速成為一個(gè)全國性的監測系統，收集了超過(guò)34000個(gè)樣本，代表約5300萬(wàn)美國人。目前，CDC正在支持37個(gè)州、4個(gè)城市和2個(gè)地區，幫助在他們的社區建立廢水監測系統，全國已有400多個(gè)檢測點(diǎn)已經(jīng)開(kāi)始了他們的廢水監測工作。

這個(gè)項目的真正作用將在未來(lái)幾周將更加明顯，屆時(shí)將有數百個(gè)檢測點(diǎn)開(kāi)始提交數據。廢水監測產(chǎn)生的信息為公共衛生官員提供了更好地了解社區的COVID-19擴散的趨勢。由于廢水中檢出的陽(yáng)性增加通常發(fā)生在臨床病例的相應增加之前，廢水監測可以作為一個(gè)社區出現COVID-19的早期預警系統。這些數據具有獨特的力量，因為它們可以捕捉到有癥狀和無(wú)癥狀的人的感染情況。而且它們不受病人是否已獲得醫療保健或臨床測試的影響。這些內在的優(yōu)勢可以為重要的公共衛生決策提供信息，例如在哪里分配移動(dòng)測試和疫苗接種點(diǎn)。公共衛生機構還利用廢水數據來(lái)預測醫院利用率的變化，為調動(dòng)資源和準備應對不斷增加的病例提供更多時(shí)間?，F在，廢水數據首次出現在CDC的COVID數據追蹤器上。該網(wǎng)站的訪(fǎng)問(wèn)者將能夠看到每個(gè)參與社區過(guò)去15天內廢水中病毒水平的變化，以及過(guò)去15天內檢測出的陽(yáng)性比例。

廢水取樣地點(diǎn)每天更新，根據SARS CO-V 2水平的增加或減少的速度，用顏色進(jìn)行編碼。你還可以看到每個(gè)廢水取樣地點(diǎn)的服務(wù)縣和人口規模的信息。雖然廢水監測的數據可以一定程度上揭示關(guān)于COVID-19的流行率，但在只有極少或沒(méi)有下水道基礎設施的社區以及有流動(dòng)人口的社區，如旅游業(yè)發(fā)達的地區，數據反映的結果是有局限的。此外，也不能光靠廢水監測用來(lái)確定一個(gè)社區是否沒(méi)有感染。由于這些原因，廢水監測最好與基于病例的監測結合使用，以使其價(jià)值最大化。我們已經(jīng)看到一些城市和縣城利用其廢水檢測來(lái)更好地了解感染激增的軌跡的例子?，F在更多的社區將有機會(huì )使用這一工具來(lái)幫助指導他們的公共衛生決策。

提問(wèn)人Erin Billups：

我想知道，第一，如何讓更多的社區加入到應用這個(gè)系統的行列；第二，這個(gè)預警系統將有助于疫情防控向前發(fā)展，應用這個(gè)系統會(huì )成為國家的一種新常態(tài)嗎？

專(zhuān)家Amy Kirby博士：

讓我談?wù)劦谝粋€(gè)問(wèn)題。我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一套的資源來(lái)幫助我們的衛生部門(mén)建立這種檢測能力，讓更多的社區加入進(jìn)來(lái)。我們現在有更多的州在建立他們的系統，我們期望在未來(lái)幾個(gè)月內通過(guò)COVID數據跟蹤器提供這些數據。此外，我們有一套商業(yè)性的測試合作模式，隨著(zhù)這些州建立起他們的系統，這些建成的系統將為全國另外500個(gè)還沒(méi)有建立起系統的社區提供每周兩次的測試。

第二個(gè)問(wèn)題是關(guān)于如何將其納入常態(tài)化的整體監控計劃，這是一個(gè)非常好的問(wèn)題，我們正在與CDC的其他部門(mén)密切合作，尋找廢水監控如何可以幫助提供對社區所發(fā)生的疫情的認識。同時(shí)，也在尋求如何使其成為識別一個(gè)社區可能會(huì )出現新的疫情增長(cháng)的早期預警系統。

提問(wèn)人Tom Howell:

這種廢水監測方法是否針對以前其他的病原體或疾病進(jìn)行過(guò)應用，取得了什么經(jīng)驗？謝謝。

專(zhuān)家Amy Kirby博士：

用于追蹤社區中的小兒麻痹癥，廢水監測實(shí)際上已經(jīng)使用了幾十年。不是在美國，但是在海外，已成為消除小兒麻痹癥工作的一部分。他們使用的方法與我們基本相同——用廢水監測系統尋找小兒麻痹癥流行的社區，然后將其作為在這些社區進(jìn)行額外臨床監測的觸發(fā)因素。

提問(wèn)人Lena Sun:

Kirby博士，你能不能再解釋一下，目前有多少個(gè)監測的站點(diǎn)正在向CDC提供信息，以及未來(lái)還有多少個(gè)監測的站點(diǎn)上線(xiàn)。這個(gè)未來(lái)是指幾周內，還是在幾個(gè)月內？當你到達那個(gè)計劃的節點(diǎn)時(shí)，在全國將有多大覆蓋面一半，還是四分之三？謝謝你。

專(zhuān)家Amy Kirby博士：

我們目前有400多個(gè)站點(diǎn)向CDC提供數據，這些數據將在COVID數據追蹤器上分享。在接下來(lái)的幾周里，我們預計至少會(huì )再增加250個(gè)站點(diǎn)。然后在接下來(lái)的幾個(gè)月里，隨著(zhù)我們看到其他州的系統得到全面實(shí)施，我們預計也會(huì )有更多的站點(diǎn)加入進(jìn)來(lái)。這些站點(diǎn)還不能對每個(gè)州都進(jìn)行覆蓋，但肯定會(huì )覆蓋到大多數。

提問(wèn)人Denise Chow：

你提到，這可以作為一種早期預警系統。我想知道人們感染病后多久可以通過(guò)監測系統發(fā)現？

專(zhuān)家Amy Kirby博士：

這是個(gè)好問(wèn)題，我們看到的是，在某人被感染后，糞便中的RNA很快就能被檢測到了。事實(shí)上，這也是我們能看到的最早的感染跡象之一，這對實(shí)現早期預警能力非常重要，而且對于初期感染，檢出病毒的比率上升得非常高。

提問(wèn)人Alice Parks：

廢水監測結果和疫情的發(fā)展的關(guān)聯(lián)性是科學(xué)上有效的？

專(zhuān)家Amy Kirby博士：

廢水中的檢測率與其他臨床指標有很好的相關(guān)性，如速度、住院率和檢測陽(yáng)性率。隨著(zhù)這些數據不斷傳來(lái)，它繼續成為反映社區情況的一個(gè)非?？煽康闹笜?。自2020年9月以來(lái)，我們一直在與我們的州再次建立該系統，我們的州合作伙伴從那時(shí)起就有這些數據可供使用。我們一直在建設能力，將這些數據輸入CDC并分享，我們認為現在是我們系統中有足夠數據的時(shí)候，是向公眾提供數據的好時(shí)機。

提問(wèn)人San Jose：

昨天在《自然通訊》上有一篇有趣的論文關(guān)于在一些下水道中檢測到的不熟悉的基因序列。這些基因序列和病人感染的病毒并不相同，也許是來(lái)自于被其他病毒感染的動(dòng)物（對COVID的預警產(chǎn)生干擾）。你們是否也碰到過(guò)類(lèi)似的問(wèn)題？

專(zhuān)家Amy Kirby博士：

我們確實(shí)已經(jīng)有許多州正在對他們的廢水樣本進(jìn)行基因測序，這些數據將在未來(lái)幾周內進(jìn)入CDC。我們也會(huì )做這方面的監測來(lái)追蹤廢水中的不同病毒的變體，實(shí)現對新的相關(guān)變體的早期預警。

提問(wèn)人Julie Steenhuysen：

這個(gè)系統是為COVID專(zhuān)門(mén)建設的，還是可以用于其他的流行疾??？

專(zhuān)家Amy Kirby博士：

這個(gè)系統是為COVID建立的，作為COVID防疫的一部分，但是廢水監測可以適用于各種各樣的流行疾病問(wèn)題。因此，我們現在正在努力擴大國家廢水監測平臺，以利用它來(lái)收集其他病原體的數據，我們預計這項工作將在今年年底開(kāi)始。我們的目標包括抗生素耐藥性、食源性感染，如大腸桿菌、沙門(mén)氏菌、諾瓦克流感和新出現的真菌病原體。

提問(wèn)人Dana McIntyre：

這些樣本是如何檢測出來(lái)的？檢測的機制和過(guò)程是什么？社區是否需要配備額外的設備或額外的測試用品？

專(zhuān)家Amy Kirby博士：

廢水樣本是由公用事業(yè)運營(yíng)商在現場(chǎng)收集的。最好的方法是通過(guò)自動(dòng)采樣，許多公用事業(yè)單位已經(jīng)有了這種設備。我們正在與水環(huán)境聯(lián)合會(huì )合作，向沒(méi)有這種設備的公用事業(yè)單位提供這種設備。但他們也可以人工采樣，就是將一個(gè)瓶子浸入流動(dòng)廢水中獲取樣本。該樣本運到實(shí)驗室后，實(shí)驗室將使用一些方法來(lái)濃縮該廢水樣本中的病毒，使它看起來(lái)與臨床測試非常相似。他們從病毒中提取遺傳物質(zhì)，并使用定量聚合酶鏈式反應檢測來(lái)測量樣品中存在多少RNA。所有這些數據都會(huì )提交給CDC進(jìn)行分析，并通過(guò)CDC的內部數據系統向我們的州合作伙伴報告最終結果，并在COVID數據追蹤器上公布。

提問(wèn)者Dan Vergano：

因為COVID的爆發(fā)已經(jīng)持續了相當一段時(shí)間，這對未來(lái)的流行疾病的發(fā)展過(guò)程有什么影響？是否可能在流行病出現峰值時(shí)發(fā)出警告？對于那些已經(jīng)建立了預警系統的社區，是否會(huì )有財政支持？

專(zhuān)家Amy Kirby博士：

廢水監測的作用主要是早期預警，以盡快發(fā)現增加的病例，這樣我們就可以有額外的時(shí)間讓社區為待處理的病例準備他們的醫療資源。當然，它對于了解疫情發(fā)展的情況也非常有用，隨著(zhù)病例的增加，我們可以看到什么時(shí)候已經(jīng)過(guò)了激增的高峰期，在過(guò)去幾周的Omicron激增中就驗證了這種作用。當然，隨著(zhù)我們測試策略的改變，越來(lái)越多的人使用家庭檢測而不是臨床檢測，廢水監測將繼續成為了解社區情況的有力監測方法。至于對各州的資助，我們每年都為廢水監測提供資金，該系統有足夠的資金繼續資助各州，并在2025年之前進(jìn)行擴展。我們希望在今年將能夠擴大我們的資助州的范圍。

提問(wèn)人Maryn McKenna：

你提到這項工作是從學(xué)術(shù)研究人員開(kāi)始的，我想知道你是否可以說(shuō)說(shuō)你是如何將大學(xué)的這些數據來(lái)源帶入這個(gè)國家系統的。

專(zhuān)家Amy Kirby博士：

我們的學(xué)術(shù)伙伴和公用事業(yè)伙伴已經(jīng)成為國家廢水監測系統的基礎，這很關(guān)鍵。我們有許多學(xué)術(shù)研究人員開(kāi)始在他們的社區進(jìn)行廢水監測，他們與公用事業(yè)部門(mén)和衛生部門(mén)合作，甚至在公共衛生系統還沒(méi)有真正意義上的數據時(shí)就已經(jīng)獲得了這些數據。我們還看到，學(xué)術(shù)界的合作伙伴也在進(jìn)行廢水監測，以支持他們的大學(xué)在學(xué)年內保持校園安全。這些合作伙伴中的許多人正在繼續與他們的公共衛生機構合作，他們是NEWS網(wǎng)絡(luò )的一部分，這些數據也正在向我們提供，我們期待著(zhù)繼續與他們合作。然而，我要指出，學(xué)術(shù)研究人員不是用來(lái)做長(cháng)期監測的，他們是用來(lái)做研究的，這正是我們需要他們做的，以繼續發(fā)展這一領(lǐng)域。因此，我們未來(lái)幾年的目標之一是將常規測試過(guò)渡到公共衛生和環(huán)境衛生實(shí)驗室，這樣我們就可以解放那些學(xué)術(shù)研究人員，繼續推動(dòng)該領(lǐng)域的發(fā)展。

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