美国犹他州废水检测惊现麻疹病毒，疫情拉响警报

忘掉矿井里的金丝雀吧，至少在早期发现社区存在传染病这件事上。废水——粪便和尿液的雅称——就能说明问题，甚至在疾病症状出现之前就已经给出了证据。

废水监测是犹他州公共卫生官员掌握麻疹疫情的关键方法之一。麻疹是最具传染性且可能引发严重并发症的疾病之一，目前在该州大部分地区，尤其是沃萨奇前沿地区活跃。如果你不相信，只需看看该州的废水监测地图。

早在2020年9月，美国疾控中心在新冠疫情肆虐时启动了国家废水监测系统，以检测引发大流行的SARS-CoV-2病毒。犹他州是最早加入该系统的八个州之一，现在该系统差不多覆盖全美，大多数州都参与其中。

甚至在症状出现之前，通过废水能检测到的感染者在上厕所、洗澡、洗手甚至洗衣服时，就会排出病毒或细菌。来自马桶、水槽、浴缸和其他排水管的水进入下水道系统，最终流入处理厂进行消毒，使其安全可供人类使用。

在利用未经处理的废水检测疾病方面，犹他州公共卫生实验室是全美最有能力、最先进的实验室之一。

对于废水监测，工作人员会采集不太干净的下水样本，其中能找到病毒和细菌。

《德塞雷特新闻》最近去了一趟犹他州泰勒维尔的实验室，看看检测是咋做的，以及为啥这么重要。

州实验室负责下一代测序和生物信息学的首席科学家凯莉·奥克森表示，后一个问题很容易回答。如果公共卫生部门能早点知道啥病原体在传播，就能向公众发出警告、加强宣传教育，并告知医疗机构应关注哪些症状。

“我们知道麻疹在哪儿出现了、如何在全州蔓延，以及该把公共卫生的重点放在哪儿，”他说。

掌握麻疹病例出现的地点，能让地方卫生部门强调采取预防措施的必要性，比如让还没打疫苗的人赶紧去接种——尤其因为麻疹在出现症状前几天即可传播，且已知能在空气中待好几个小时。一个人可能走进一个地方，那里曾有还没发现自己得病的人待过，从而感染该病。

负责实验室所有传染病病原体测序工作的奥克森表示，可以早一点告诉医院：“如果有人出现类似感冒的症状，还起了这样的疹子，最好测一下麻疹。此外，别让病人老在候诊室里待着。”

虽然现在麻疹已经很容易查出来了，但卫生官员最近指出，2000年这种病在美国被宣布消除（指没有持续的地方性传播），因此一些医生和其他医疗保健提供者，尤其是年轻的医护人员，直到不久前，可能还只在教科书或课堂幻灯片上见过麻疹。

州实验室能做什么

据犹他州卫生与公众服务部称，本次疫情中犹他州已有443例确诊麻疹病例，此次疫情始于2025年并仍在持续。其中仅过去三周就报告了98例。

犹他州拥有美国设备最先进的公共卫生实验室之一，在疫情高峰期投入了数百万美元用于技术升级。新冠期间启动的废水监测项目，从那以后一直在持续运行。但整个系统的设计初衷就是让实验室能灵活转向检测其他新兴风险。眼下，主要就是麻疹。

犹他州的这个实验室可以检测新冠、麻疹、甲型和乙型流感以及呼吸道合胞病毒（RSV）A和B型。这个实验室可根据需要扩大检测能力。

麻疹监测结果呈阳性，意味着至少有一名麻疹患者位于采样污水处理厂所在区域。然而，阴性结果并不意味着这个地区没有病毒。样本通常是在6到24小时内少量采集的，可能没检测到部分排出的病毒。

进入处理厂的水样每周采样两次，看看有没有检出麻疹病毒。实验室进行两项测试，首先是聚合酶链式反应（PCR）检测，用于查找污水样本中的DNA和RNA。PCR能放大你要找的那个感染的微量痕迹，所以能早点发现它。这是一项定量检测。另一项测试是基因组测序，用于确定麻疹病毒的变种或毒株类型。

“这让我们能够说：行，对，麻疹病毒存在于这个污水收集区；有多少量，我们可以判断它是哪个毒株，这样我们就能大概摸清该污水收集区的情况，”奥克森说。

实验室可以检测每毫升样本里病毒的拷贝数。

然而，污水监测无法具体到个人甚至社区病例，也看不出那些自己处理污水的单位（比如一些医院、大学和监狱）里面发生的事。此外，污水监测并不总能检测到非常低水平的感染。

从污水里找出病毒

污水处理厂将水收集到3至5升的瓶子中，由送样员拿到实验室。奥克森指出他负责所有测序方面的工作，而新一代测序湿实验室经理珍妮·瓦格纳则更多是亲自动手干活的角色。

除了麻疹，他们目前也在检测流感。对于流感，检测特定毒株还有一个好处，就是让卫生官员和公众了解正在流行的病毒株是否与流感疫苗中包含的毒株不匹配。流感疫苗每年都是根据对流感季节流行毒株的最佳预测来配制的。

无论是麻疹还是流感，“我们正在运用所有这些高端、前沿、非常现代的技术，让犹他州做好最充分的准备，来帮我们预防和遏制这些疫情，”Oakeson说。“我们的核心就是保证犹他州人民尽可能保持最好的健康。”

负责PCR检测的German Pinas告诉《德瑟雷特新闻》，部分过程大约需要五个小时。在实验室里，Bailee Troutman和Chris Fajardo穿上了工作必需的个人防护装备，并模拟了整个过程，展示了如何使用特殊真空系统从样本中去除液体。遗传物质——脱落的RNA和DNA——吸附在硅胶膜上，再被释放到一个很小的试管里。

这个过程将废水浓缩成可检测麻疹的DNA和核酸样本，把20毫升废水样本浓缩成小试管，这些小试管可以96个一起放在一个大约iPhone 16大小的支架上。

但浓缩过程尚未结束。对于基因组测序，从四块96孔板转成另一块同样大小的板子，但孔更小，能放384个极小的样本。一个机器人完成这项工作，转移样本并将RNA转化为DNA。Oakeson说，一些微小的探针会在样本中找到麻疹RNA。

随着样本在整个流程中流转，其来源用分子条形码追踪。

犹他州的公共卫生实验室是全国生物信息学领域的领导者，也是四个能对废水样本进行基因组测序的实验室之一。奥克森说，这科学“看着挺花哨，但真能派上用场”。