麻疹病毒 RNA 的检测技术革新 ！

麻疹是一种高度传染性的 RNA 病毒，症状包括发热、流鼻涕和皮疹，严重时可致死。曾是儿童和免疫受损人群的主要杀手。随着 1968 年麻疹疫苗的广泛使用，其发病率大幅下降。但近年来，由于疫苗接种率下降，麻疹发病率有所回升。传统上，麻疹的检测主要依赖临床症状和实验室确诊，但这种方法存在滞后性，无法提前预警潜在的疫情爆发。而废水中病毒检测技术的出现，为早期发现病毒传播提供了新思路。

本次研究由多个机构的专家联合开展，他们创新性地将高通量测序技术应用于废水样本，成功检测到了麻疹病毒 RNA。研究团队从休斯顿两个污水处理厂采集样本，经过复杂的核酸提取和富集过程分离出病毒粒子。然后，提取病毒 RNA，并将其转化为 cDNA。接下来，利用 Twist Comprehensive Viral Research Panel 探针捕获并富集病毒核酸片段，再通过 Illumina NovaSeq 6000 平台进行高通量测序。最后，将测序结果与病毒数据库进行比对分析。

图1展示麻疹病毒基因组中不同区域的测序读长覆盖范围。灰色区域代表通过探针捕获测序检测到的麻疹病毒基因组区域，蓝色覆盖图显示了我们拥有测序数据的麻疹基因组区域。紫色条表示RT-ddPCR的扩增区域，针对的是M基因。

从图1直观地展示了测序方法在检测麻疹病毒基因组不同区域的覆盖情况，说明了该测序方法能够检测到麻疹病毒的多个基因区域，包括L基因的11个不同区域和H基因的1个区域，从而证实了测序方法的全面性和准确性。此外，通过与RT-ddPCR靶向的M基因区域对比，也体现了测序方法在检测范围上的优势。测序结果显示，样本中存在麻疹病毒 RNA，与已知的麻疹病毒 B3 型基因组序列高度匹配。

图2中展示了RT-ddPCR检测废水样本中麻疹病毒的结果。Y轴表示检测事件的强度（振幅），X轴表示分区孔板中的事件编号（从0到20 000）。图中包括对休斯顿两个污水处理厂混合样本的重复检测结果，以及一个含有合成麻疹核酸RNA扩增子（阳性对照）的反应和一个未添加任何废水样本及RNA扩增子模板的反应（阴性对照）。

图2通过RT-ddPCR方法验证了测序结果，显示了废水样本中存在野生型麻疹病毒的阳性检测结果，进一步证实了测序方法的准确性。同时，通过阳性对照和阴性对照的设置，确保了检测结果的可靠性和实验方法的有效性。

此研究的核心创新在于测序技术的应用。与传统的 PCR 检测方法相比，测序技术不仅能检测病毒的存在，还能精确鉴定病毒的基因型，为溯源和防控提供了更丰富的信息。此外，测序技术无需预先设计特异性引物，可同时检测多种病毒，大大提高了检测效率和适应性。

图3呈现了麻疹在废水检测和临床表现方面的时间线。图中标注了从2024年12月晚些时候到2025年1月30日左右的关键时间点，包括病例1和病例2症状出现的时间、废水样本呈阳性的时间、休斯顿卫生部门确认麻疹病例的时间以及疫情开始的时间。

通过时间线图表清晰地展示废水检测在临床症状出现之前就能检测到麻疹病毒，说明了废水测序作为一种早期预警系统在公共卫生监测中的重要性和时效性优势。

这一成果的意义重大。首先，废水测序为麻疹等传染病的早期监测提供了一种新方法，能够在疫情尚未大规模暴发前发出预警，为公共卫生部门争取宝贵的防控时间。其次，该技术的应用降低了对临床确诊的依赖，即使在疫苗接种率较低的地区，也能有效监测病毒的传播，有助于及时采取干预措施，防止疫情蔓延。这项研究的成功实施，表明废水测序技术可以作为一种有效的早期预警系统，用于监测麻疹等病毒的传播。这对于公共卫生领域具有重大意义，它可以帮助卫生部门提前采取措施，预防疫情爆发，减少病毒传播的风险。同时，该技术的推广还可以促进公共卫生监测的智能化和自动化，提高监测效率和准确性。

未来，随着测序技术的不断进步和成本降低，有望在更多地区推广废水测序技术，构建更为完善的公共卫生监测体系，为保障公众健康贡献力量。

文章来源：

https://doi.org/10.2105/AJPH.2025.308146