自2017年3月以來(lái),美國(guó)多州持續(xù)爆發(fā)的甲型肝炎疫情已引發(fā)公共衛(wèi)生部門高度關(guān)注。疫情已蔓延至30個(gè)州,主要感染群體為吸毒人員,包括注射吸毒者(PWID)和無(wú)家可歸者。受污染的注射吸毒器具及這些物品的共用可能助長(zhǎng)HAV在這些人群中的傳播。
在此背景下,美國(guó)亞特蘭大疾病控制和預(yù)防中心Magdalena Medrzycki及其團(tuán)隊(duì) 研究了HAV在注射吸毒者頻繁共享的吸毒器具上的存活情況。 相關(guān)研究?jī)?nèi)容以“ Hepatitis A virus survival on drug paraphernalia ”為題發(fā)表在《
Journal of Viral Hepatitis》。 研究結(jié)果表明,HAV在注射吸毒器具內(nèi)部或表面可存活并保持傳染性1 ~ 10周,具體時(shí)長(zhǎng)取決于所檢測(cè)器具類型及環(huán)境條件。 以上結(jié)果 表明,受污染的藥物器具可能有助于在共享這些物品的人群中傳播HAV。
研究?jī)?nèi)容
本研究 將空 斑測(cè)定結(jié)果與 同期 獲得的qRT-PCR結(jié)果 進(jìn)行比對(duì) ,以確定HAV RNA水平是否可以作為 空 斑測(cè)定結(jié)果的替代 指標(biāo) 。在室溫 條件 下,將懸浮于最 低 必需培養(yǎng)基中的HAV 持續(xù) 感染FRhK4細(xì)胞超過(guò)17周。根據(jù)針頭規(guī)格和注射器體積,HAV在注射器/針頭中可存活長(zhǎng)達(dá)10周, 而在廚具 、止血帶 及 棉球/過(guò)濾 器 表面可存活長(zhǎng)達(dá)4周。HAV在pH低至 2的酸性環(huán)境中仍能保持傳染性超過(guò)10周。
空斑測(cè)定法是一種用于確定感染哺乳動(dòng)物細(xì)胞中病毒滴度的標(biāo)準(zhǔn)精確程序。盡管該方法精度極高,但耗時(shí)且難以規(guī)模化應(yīng)用。定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(qRT-PCR)作為病毒學(xué)研究中常用的快速精準(zhǔn)檢測(cè)手段,其局限性在于無(wú)法區(qū)分具有感染性與非感染性的病毒顆粒。通過(guò)空斑測(cè)定和qRT-PCR檢測(cè)HAV RNA水平,以確定原始接種物中感染性病毒顆粒的比例。此外,在凍融過(guò)程前后對(duì)樣本進(jìn)行分析,以評(píng)估其對(duì)感染潛力的影響。qRT-PCR檢測(cè)顯示的病毒顆粒數(shù)量是空斑測(cè)定結(jié)果的4.4倍。兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明: 體外培養(yǎng)的HAV病毒顆粒中約22.5%具有感染潛力,且凍融過(guò)程會(huì)進(jìn)一步降低其感染性 。
表1 冷凍和解凍過(guò)程對(duì)HAV RNA水平和HAV存活的影響
HAV在培養(yǎng)基中 擴(kuò)增 后的長(zhǎng)期存活情況結(jié)果顯示,HAV的感染力按照半衰期規(guī)律逐漸減弱,當(dāng)初始滴度為每毫升200萬(wàn)個(gè)感染性顆粒時(shí),溶液在大約20到21周后不再含有感染性顆粒(圖1A ) 。HAV在不同溫度下的存活情況結(jié)果顯示,在4°C時(shí),HAV的感染力在4周內(nèi)下降約0.5個(gè)對(duì)數(shù)單位;在室溫(21°C)下,HAV的感染力在實(shí)驗(yàn)期間下降約2個(gè)對(duì)數(shù)單位;而在37°C時(shí),HAV的感染力在3周內(nèi)損失約5.5個(gè)對(duì)數(shù)單位;而在45°C時(shí),HAV的感染力在第三周時(shí)完全喪失(圖1B ) 。qRT-PCR估計(jì)的病毒滴度在任何試驗(yàn)溫度下均未發(fā)生顯著變化,表明即使 病毒顆粒喪失感染性,HAV RNA在 以上實(shí)驗(yàn) 溫度 條件 下也具有穩(wěn)定性 (圖1B ) 。
圖1 溫度對(duì) HAV 在DMEM細(xì)胞培養(yǎng)基中存活的影響
在 本 實(shí)驗(yàn)中測(cè)試1cc胰島素注射器,其配有27G、28G、29G、30G、31G針頭以及一個(gè)可拆卸的25G針頭。將每支注射器/針頭中注入1毫升含HAV的溶液(4.5×10?個(gè)感染性病毒顆粒/mL),并將其完全排出。圖2顯示從1 mL注射器/針頭沖洗液中收集的12周數(shù)據(jù)結(jié)果。帶有可拆卸25G針頭的注射器可保留感染性病毒長(zhǎng)達(dá)10周,而其他所有組別僅在第6周觀察到 空斑 。在10周的 實(shí)驗(yàn) 期間,所有測(cè)試的注射器/針頭組合中,HAV RNA水平均未發(fā)生變化,表明 HAV RNA在室溫下對(duì)污染的注射器設(shè)備具有較強(qiáng)的抗降解能力 。
圖2 室溫下注射器/針頭中的HAV長(zhǎng)期存活
注射藥物的制備需要使用多種可能被污染的物品,如果這些物品被共享或重復(fù)使用,可能會(huì)將HAV傳播給注射藥物的人。圖3顯示在室溫干燥條件下HAV在不同器具上存活6周的情況。在 廚具 和止血帶上的傳染性損失趨勢(shì)非常相似。傳染性顆粒的數(shù)量在前10天逐漸減少,第2周降至約2個(gè)對(duì)數(shù)單位,第4周無(wú)法檢測(cè)到 空斑 。由于棉質(zhì)過(guò)濾器結(jié)構(gòu)更為緊湊, 其 顆粒截留率遠(yuǎn)高于棉球 , 第0天棉質(zhì)過(guò)濾器檢測(cè)到的 空斑 數(shù)量是棉球的三倍。與注射器或溶液中的半干/濕條件相比 ,廚具 、止血帶、棉質(zhì)過(guò)濾器和棉球上HAV RNA水平下降 , 表明 HAV RNA在干燥條件下更容易降解 。
圖3 干燥條件下藥物器具上HAV的存活情況
降低 藥物溶解溶液的pH值是PWIDs 中 常見的做法。圖4A展示向1 mL 溶液中添加不同 質(zhì)量 檸檬酸后的pH值變化。為測(cè)試因pH值下降而對(duì)HAV感染性的影響, 向 六個(gè)含有10 mL 病毒溶液的試管分別 加入 0、5、10、25、50和100mg的檸檬酸。實(shí)驗(yàn)持續(xù)8周,在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行 空斑 測(cè)定和qRT-PCR檢測(cè)。HAV感染力隨pH值變化的下降趨勢(shì) 如 圖4B 所 示。溶液中的100 mg檸檬酸(pH 1.72)在幾天內(nèi)使HAV失活(第8天未發(fā)現(xiàn) 空斑 ) 。pH為1.87時(shí),約80%的HAV顆粒在兩周后仍具有感染性,但在第4周未檢測(cè)到空斑。pH為2.23時(shí),初始病毒的滴度在第6周幾乎減半。令人驚訝的是,在第8周時(shí),pH 2.39 (10 mg檸檬酸)和2.79 (5 mg檸檬酸)中檢測(cè)到的空斑比不含檸檬酸的對(duì)照溶液中的空斑更多。這可能是由于 pH誘導(dǎo)的病毒顆粒或細(xì)胞的改變,從而促進(jìn)病毒附著 。在檸檬酸濃度最高的溶液(最低pH)中,HAV RNA水平下降2個(gè)對(duì)數(shù)單位,在較高pH值下下降大約1個(gè)對(duì)數(shù)單位。對(duì)照組的RNA水平下降幅度最小,表明 低pH值可能對(duì)HAV RNA的穩(wěn)定性有潛在的抗病毒作用 。
圖4 低pH對(duì)HAV存活的影響
小結(jié)
綜上所述 ,本研究 表明根據(jù)表面和環(huán)境條件, HAV可存活并保持傳染性長(zhǎng)達(dá)20周 。干燥環(huán)境對(duì)HAV的存活最不利,因?yàn)镠AV滴度和RNA濃度比在潮濕環(huán)境中降解得更快。室溫下注射器和針頭中捕獲的HAV污染溶液傳染性可長(zhǎng)達(dá)10周,這取決于注射器體積的大小而非針頭的大小。HAV懸浮液在液體條件下能夠以病原體顆粒的形式存活最長(zhǎng)時(shí)間,根據(jù)其初始滴度,存在約20周的感染風(fēng)險(xiǎn)。在半干燥和潮濕條件下,HAV RNA水平在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有變化。較低的溫度有利于HAV的存活,而較高的溫度有利于滅活。病毒完全滅活所需時(shí)間取決于病毒懸浮液的初始滴度;因此,本研究中病毒滴度對(duì)應(yīng)于患者感染后3~7周的血清滴度。研究結(jié)果表明,在任何環(huán)境下吸毒者共用毒品用具都可能會(huì)促進(jìn)這些人群中HAV的傳播。此外,本研究結(jié)果證實(shí),空斑測(cè)定法目前是確定HAV體內(nèi)感染性的唯一可靠方法。
參考文獻(xiàn):Medrzycki M, Kamili S, Purdy MA. Hepatitis A virus survival on drug paraphernalia. J Viral Hepat. 2020;27:1484–1494
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