Nature：下水道的污水隐藏着新冠爆发规模真相

导言：鉴于不是所有人都会进行检测，因此全世界有十几个研究小组已开始分析废水中是否存在新的冠状病毒，以此作为估计社区感染总数的一种方法。科学家说，如果病毒以这种方法回到社区，也可以用此方法来检测它。

此前克兰菲尔德大学研究人员和钟南山团队提及了下水道与新冠病毒之间的联系。近日，荷兰相关研究人员在《自然》杂志上刊登了一项新研究，为之前的研究提供了新的证据。

分析废水（通过排水系统到达处理设施的废水）是研究人员追踪尿液或粪便中排出的传染病病毒（例如SARS-CoV-2）的一种方法。到目前为止，研究人员已经在荷兰、美国和瑞典发现了这种病毒的痕迹。

荷兰尼沃海恩 KWR水资源研究所的微生物学家格特詹?梅徳玛（Gertjan Medema）说，一个污水处理厂可以捕获来自超过100万人的废水。监测SARS-CoV-2遗传基因的梅德玛说，以这种规模监控进水可以比检测更好地估计冠状病毒的传播程度，因为废水监测也包含了那些未经测试且仅出现轻度或无症状的人。梅徳玛曾在荷兰的几家污水处理厂发现了SARS-CoV-2的遗传物质——病毒RNA，她认为卫生当局只看到冰山一角。

但是，为了量化废水样本中人群的感染程度，研究人员说，这些小组将需要找出粪便中排泄了多少病毒RNA，并根据废水样本中病毒RNA的浓度推断出人群中的感染人数。

昆士兰环境联盟和澳大利亚卫生科学研究中心的科学家说，研究人员还需要确保他们正在查看人的排泄物的代表性样品，而不仅仅是及时查看快照，并且他们的测试可以检测到低水平的病毒。科学家就环境健康风险向州政府提供建议。该小组说，废水监测在可行的情况下，不能从个人测试中夺走资源，这一点很重要。

印第安纳州圣母大学的环境工程师凯尔?毕比（Kyle Bibby）说，由于大学和实验室的关闭以及用于进行测试的试剂的供应有限，监视病毒的工作陷入了停滞状态。他说：“我们不想导致全球短缺。”

预警信号
诸如社交疏散之类的感染控制措施可能会抑制当前的大流行，但是一旦取消此类措施，病毒可能会再次流行。荷兰国家公共卫生与环境研究所的传染病研究员安娜?玛丽亚?德?罗达?福斯曼（Ana Maria de Roda Husman）说，常规的废水监测可以用作一种非侵入性的预警工具，以警告社区新的COVID-19感染。该研究所以前曾对污水进行监测，以检测诺如病毒、抗药性细菌、脊髓灰质炎病毒和麻疹的暴发。

荷兰在使用临床测试确认了首例COVID-19病例后，仅四天，罗达?福斯曼的小组就在蒂尔堡史基浦机场的废水中发现了SARS-CoV-2痕迹。研究人员现在计划将采样范围扩大到荷兰所有12个省的首府以及其他12个尚未确诊病例的地点。梅徳玛的小组在社区报告感染之前在阿默斯福特市发现了病毒RNA。

研究还表明，SARS-CoV-2可以在感染后三天内出现在粪便中，这比人们出现严重症状以至于他们需要住院治疗（长达两周）并获得感染的时间要早得多。洛桑瑞士联邦技术学院的环境病毒学家塔玛?科恩（Tamar Kohn）说这是官方诊断。她说，跟踪废水中的病毒颗粒可以使公共卫生官员在决定是否采取诸如封锁措施之类的措施方面领先。“七到十天可以使这次疫情的严重程度有很大不同。”

毕比说，更早地确定病毒进入社区，可能会减少由COVID-19造成的健康和经济损失，特别是如果明年再次出现的话。

图森亚利桑那大学环境微生物学家查尔斯·格巴（Charles Gerba）说，废水监测已经被用于评估针对脊髓灰质炎病毒的疫苗接种运动的成功。格巴说，这种方法还可以用来衡量诸如社会疏离等干预措施的有效性，他在图森的原污水中发现了SARS-CoV-2的痕迹。

邻居有没有感染新冠病毒?测一测下水道就能知道
克兰菲尔德大学研究人员研究过这种高效的新冠病毒传播情况检测方法——检测社区废水中的病毒。

文章Can a Paper-Based Device Trace COVID-19 Sources with Wastewater-Based Epidemiology?(纸基装置是否可以利用基于废水的流行病学追踪新冠肺炎的来源?)于3月23日发表在ACS Publication上。

基于废水的流行病学(WBE)方法是指从下水道水样中收集新冠病毒携带者粪便和尿液中的生物标志物，预测新冠肺炎在社区中的潜在传播状况。他们开发了一种基于试纸的快速测试包，可以拿到当地废水处理厂现场使用。

只要将纸质装备展开，从废水样本中过滤病原体的核酸，然后与预载试剂进行生化反应，就能检测出是否存在新冠病毒核酸。结果当场可见:如果出现绿色的圆圈表示阳性，出现蓝色的圆圈表示阴性。

研究人员表示:“在社区可能存在无症状感染时，或者当人们不确定他们是否感染时，使用设备实时监控社区废水，可以确定当地有无新冠病毒携带者，使社区尽快确定筛查、隔离和预防措施。”

这一研究的灵感来源于早前的研究成果，即新冠病毒感染者的粪便和尿液中可以分离出活性病毒，这些病毒可以在离开人体存活几天。

该设备的优势巨大，纸类分析仪器很薄、很轻，容易堆放、储存和运输，使用后也可以焚烧销毁，减少了进一步污染的风险。

钟南山团队：需预防下水道污染引起的新冠病毒传播
钟南山团队很早就注意到了下水道污染引起新冠病毒传播的可能，这不是危言耸听，因为在十七年前非典曾经有过先例。

此前，在国家卫健委的支持与协调下，钟南山院士牵头收集了自2019年12月11日至2020年1月29日来自全国30个省/自治区/直辖市共552家医院的1099例实验室确诊的新冠病毒患者的临床信息。研究论文以原创论著（Original article）的形式，正式刊登在医学界影响力最高的综合医学杂志——《新英格兰医学杂志》上。

这项研究中指出了消化道症状（包括恶心呕吐、腹泻）较为少见，指出了新冠病毒通过消化道传播的证据（在粪便、胃肠道破损粘膜、出血处分离出病毒），提示各界需注意预防下水道污染引起的新冠病毒传播。

另外，柳叶刀子刊报道了新冠患者咽试转阴后，粪便阳性居然持续了近五周！由此，学术界才开始高度关注粪口传播的可能性。所以，检测来自排泄物的污水也是及早得扼住了病毒的喉咙。

原始出处：

How sewage could reveal true scale of coronavirus outbreak. Nature