중첩 PCR 및 나노포어 서열분석을 사용한 민감한 소아마비 바이러스 검출: 전향적 검증 연구

자연 미생물학 8권, 1634~1640페이지(2023)이 기사 인용

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측정항목 세부정보

소아마비 바이러스 퇴치를 위해서는 시기적절한 발병 감지가 필요하지만, 콩고민주공화국의 최적 기준 감지에는 30일(중앙값)이 소요됩니다. 대변 ​​샘플에서 소아마비 바이러스의 직접 분자 검출 및 나노기공 서열 분석(DDNS)은 유망한 빠른 방법입니다. 여기에서는 2021년 8월 10일부터 2022년 2월 4일 사이에 콩고 민주 공화국에서 소아마비 의심 사례와 그 접촉자의 대변 샘플에 대한 전향적 테스트를 보고합니다. DDNS는 샘플의 62/2,339(2.7%)에서 소아마비 바이러스를 발견한 반면, 최적 기준은 세포 배양, 정량 PCR 및 Sanger 염기서열분석을 조합하여 동일한 샘플 중 51/2,339(2.2%)에서 폴리오바이러스를 검출했습니다. DDNS는 일상적인 감시 조건에서 7일(중앙값) 내에 사례 확인을 제공했습니다. DDNS를 사용하면 최적 표준 방법보다 23일(평균 6~30일 범위) 더 빠른 3가지 혈청형 2 순환 백신 유래 소아마비 바이러스 발생을 확인할 수 있습니다. 두 방법으로 얻은 서열 간의 평균 서열 유사성은 99.98%였다. 우리의 데이터는 국립 소아마비 바이러스 연구소에서 DDNS를 구현하는 타당성을 확인합니다.

GPEI(Global Polio Eradication Initiative)가 상당한 진전을 이루었음에도 불구하고, 1988년 창설 이후 소아마비는 예방접종률이 낮은 국가에서 여전히 주요 공중보건 문제로 남아 있습니다. 경구용 소아마비 바이러스 백신(OPV)을 이용한 대량 예방 접종 캠페인은 소아마비 바이러스가 발생하는 동안 전염을 막기 위해 사용됩니다. 그러나 대변 샘플의 느린 배송, 세포 배양을 통한 시간 소모적인 바이러스 분리, 부족한 염기서열 분석 능력으로 인해 집단 발병 대응이 지연되고 대량 예방접종 캠페인의 영향이 줄어듭니다1,2,3.

2020년 8월, 아프리카 지역은 야생 소아마비 바이러스(WPV)4의 전파를 차단한 것으로 선언되었습니다. OPV 백신 접종으로 인해 순환 백신 유래 소아마비 바이러스(cVDPV)가 발생하게 되었는데, 이는 생백신 균주의 약독화 돌연변이가 복귀되어 발생합니다. 살아있는 백신 균주는 백신 접종 후 대변으로 배출되며, 면역이 부족한 집단에 퍼질 수 있으며, 약독화 돌연변이는 시간이 지남에 따라 소실됩니다5,6. WPV 이후 시대에 어린 아이들의 혈청형 2 cVDPV(cVDPV2) 전염병은 아프리카와 서아시아를 괴롭힙니다. 2020년에는 cVDPV2로 인한 마비 사례 959건이 아프리카 21개국을 포함해 27개국에서 보고되었습니다7. 2021년에는 cVDPV2로 인한 사례 692건, 혈청형 ​​1 cVDPV로 인한 사례 20건이 전 세계적으로 보고되었으며, 주로 나이지리아와 콩고민주공화국(DRC)을 포함한 아프리카에서 보고되었습니다8. 2022년에는 최소 843건의 VDPV 사례가 보고되었으며, 그 중 502건이 DRC8에 있었습니다.

콩고에서는 WPV의 마지막 사례로부터 10년이 지난 현재, 기존 유행에 대응하여 혈청형 2 OPV 사용에 따른 cVDPV2의 출현으로 cVDPV2의 순환이 거의 지속적으로 이루어지고 있다. 감시가 부적절하고 발병이 확인되기까지 오랜 시간이 걸리므로 대응이 방해를 받습니다. 소아마비 바이러스 감시는 급성 이완성 마비(AFP)가 있는 어린이와 이들의 접촉자로부터 수집한 대변 샘플과 환경(하수) 샘플링을 기반으로 합니다. 효과적인 소아마비 바이러스 감시는 고품질 샘플 수집 및 실험실 테스트에 달려 있습니다. AFP 사례에서 수집된 대변은 마비 발병 후 2주 이내에 48시간 간격으로 두 개의 대변을 수집하고 적절한 문서와 함께 저온 유통망을 통해 도착하는 경우 테스트에 적합한 것으로 간주됩니다. 콩고민주공화국에서 대변 샘플 수집이 부적절한 AFP 사례의 비율은 2018년 23%였습니다(참고 8). 또한, 실험실로의 샘플 배송, 샘플의 실험실 테스트 및 시퀀싱을 위한 국제 배송(남아프리카 공화국으로)의 물류 문제로 인해 소아마비 바이러스 발생 감지가 지연됩니다. 이러한 물류 문제로 인해 발병 사례 수는 추가 주9(아프리카 지역 데이터 평균)당 약 12%(95% 신뢰 구간 5~21%) 증가하는 것으로 추정됩니다. 세계보건기구(WHO)는 소아마비 박멸 프로그램이 직면한 주요 과제 중 하나로 발견 지연을 확인했습니다10.