客观日本

日本针对养老设施监测下水道污水,掌握新冠流行状况,还可排查变异病毒

2021年05月17日 生物医药
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日本正在实施通过检测城市污水来调查新冠病毒流行情况的措施。岛津制作所的子公司、盐野义制药公司分别与大学合作,预计在5月内面向养老设施和地方政府提供检测服务。通过快速统一调查大片区域,有助于预防聚集性感染及监测变异性病毒。

感染患者的排泄物中含有病毒。从污水中采集样本,利用PCR法分析是否存在病毒的遗传物质,可以确认是否有人感染。调查老年人设施等排放的污水可以一次性掌握整个设施是否有人感染。

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污水大约在一天内就能从家庭等到达污水处理厂,病毒的遗传物质尚未遭到破坏。据介绍,污水中含有的病毒几乎没有感染力。

岛津制作所的子公司岛津Techno Research(京都市)将在5月内启动相关服务,分析医疗机构和老年人设施等排放的污水,以调查设施内是否有人感染的服务。如果发现病毒,就对设施的全部用户进行PCR检测,以预防感染蔓延。目的是保护重症化风险较高的老年人等。

便于发现无症状者

证明污水分析有助于制定疫情对策的是美国亚利桑那大学的事例。2020年8月从该校宿舍排放的污水中检测出了病毒,第二天在宿舍对学生进行了PCR检测等,发现了包括无症状者在内共3名感染者,对感染者进行隔离,防止了感染蔓延。

与岛津Techno Research公司共同推进技术开发的京都大学名誉教授田中宏明表示:“即使设施中只有一个人感染,也能通过污水检测出来。”如果设施内利用者越多,就越难找到少数感染者,但目前的分析技术对有几百人的设施来说是足够的。

研究认为,排泄物中的病毒量在发病前后较高,可能在无症状者中发现,甚至在发病前就发现病毒。岛津Techno Research公司计划使用能在污水中持续吸附病毒约一天的设备来收集样本。

重症化风险较高的人聚集的设施中,需要更频繁地进行检测。然而,即使检测出无症状者,也需要有大量的人手来采集样本等,很难持续。而分析污水的方法无需单独收集样本,还可以减少检测次数。

污水分析还有助于监测变异病毒。识别变异型病毒,需要实施可以区分病毒遗传信息的详细差异的“基因组解析”,而不是调查是否感染病毒的PCR检测。可以解析的样本数量有限,目前只能调查部分感染者。但对污水样本进行基因组解析的话,解析一次就可以掌握整个流域流行的突变型病毒。

比机场检疫速度更快

北海道大学等于2020年12月4日在日本国内采集的污水中检测出了变异病毒。大约3周后,该病毒才首次被机场检疫所检查到。这意味着污水检测可以更早地掌握流行的迹象。据北海道大学的北岛正章副教授介绍,采集样本后3~4天就能完成分析。

北海道大学从4月份开始与盐野义制药公司共同分析大阪府的污水。盐野义制药计划5月份开始面向地方政府和设施提供分析服务。东京都也从4月份开始独自分析污水。

接下来的目标是掌握流行规模。担任日本水环境学会COVID-19特别工作组干事长的金泽大学副教授本多了表示,目前还没达到能知道该地区有几位感染者的水平。

研究发现,一个地区的感染人数与污水中的病毒量的增减在一定程度上一致。京都大学特定助教井原贤3月份提出,污水处理厂检测出的病毒量的指数与自治体的新增确诊人数之间存在相关性的报告。

一个自治体可能会根据地区使用不同的污水处理厂。污水的分析结果与各自治体的感染人数报告之间会有差异。京都大学田中教授指出,为了让自治体(地方政府)等掌握感染的整体情况并制定对策,“污水处理负责人与医疗负责人之间的信息共享非常重要”。扩大污水分析,增加日本国内的数据应该更有助于进一步制定防疫对策。

【名词解释】
PCR法:调查生物和病毒携带的DNA等是否有遗传物质的技术。在调查是否感染新冠病毒的检测中,病毒的遗传物质达到一定量以上时判定为阳性,未达到则判定为阴性。即使病毒已经失去感染能力,但只要仍然存在遗传物质就会显示阳性。
普通的PCR检测无法确认病毒是否发生突变,需要使用特殊试剂方能检测出目标突变。为调查目前日本国内蔓延的英国型等病毒的流行情况,正针对病毒的“N501Y”变异部位进行检测。

日文:尾崎达也,日本经济新闻,2021/05/10
中文:JST客观日本编辑部