基于废水监测的诺如病毒长期动态研究

人源诺如病毒（Human Norovirus, HNoV）是全球急性胃肠炎的主要病原体。尽管其公共卫生影响巨大，但临床监测存在明显局限性：漏报率高、检测资源不足，且无法覆盖无症状感染者，难以全面反映病毒传播动态。

废水监测作为一种非侵入性方法，通过分析城市污水中的病毒核酸，可捕捉社区层面的感染趋势，弥补临床监测的不足。其优势在于低成本、覆盖广，并能体现无症状感染。

一项以意大利罗马城市废水为研究对象，历时8年（2017–2024）的废水监测，解析诺如病毒基因型多样性及传播动态，此外还关注了COVID-19大流行对病毒传播的影响。

研究思路

研究在8年中采集了罗马5个污水处理厂的337份24小时混合废水样本。采用聚乙二醇浓缩法结合磁珠核酸提取技术，优化病毒富集流程。使用RT-nested PCR扩增GI和GII基因群的衣壳基因片段（GI: 330bp, GII: 344bp）。通过NGS测序，结合BLAST比对和基因分型工具，确定病毒基因型及变异株。

结果

研究发现GII基因群检出率显著高于GI（66.5% vs. 50.7%），其中GII.4 Sydney_2012和Sydney_2016为主要流行株。在GI基因群中，GI.1和GI.2稳定存在，新兴基因型，如GI.6、GI.9在2022年后逐渐增多。

2019年为检出高峰期（GI: 60.6%，GII: 90.9%）；2020年因COVID-19封锁措施，检出率骤降（GI: 25.0%，GII: 19.4%）。2023年后疫情时代，病毒传播显著反弹（GI: 77.3%，GII: 75.5%），反映了社会活动恢复对病毒传播的推动作用。

研究共监测到25种基因型（GI 8种，GII 17种），GII.17 Kawasaki_2014首次在意大利废水监测中发现，早于临床报告，凸显了废水监测的前瞻性优势。

启发

废水监测的局限性在于样本采集频率不均可能影响流行趋势分析的准确性。合并测序可能遗漏低丰度基因型，且研究中仅针对衣壳基因测序，无法监测重组的发生。因此，需建立跨区域的废水监测网络，整合临床数据以形成区域或全国性的监测体系。NGS技术为解析基因型多样性提供高分辨率支持，未来可结合全基因组测序提升重组株检测能力。

另外，废水中的病毒滴度与区域内实际感染人数之间的关系复杂，受到多种因素影响，如排水流量、季节变化等，因此解读数据可能存在一定的挑战。也并不是所有病毒都能在废水中有效监测，不同病毒的稳定性和浓度有所不同。未来需要探索诺如病毒在环境中的持久性机制，结合气候与人口流动数据来更准确预测传播风险。

参考文献：

Bonanno Ferraro G, Brandtner D, Mancini P, Veneri C, Iaconelli M, Suffredini E, La Rosa G. Eight Years of Norovirus Surveillance in Urban Wastewater: Insights from Next-Generation. Viruses. 2025, 17;17(1):130.