塔夫茨大学与USDA合作推进野生动物SARS-CoV-2监测

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自2020年COVID-19大流行以来，全球科学界一直在努力研究SARS-CoV-2病毒的传播途径和宿主范围。塔夫茨大学（2024USNews美国大学排名：40）的传染病研究人员在这一领域做出了重要贡献，他们正在帮助美国农业部（USDA）启动更强有力的野生动物SARS-CoV-2监测测试。本文将详细探讨塔夫茨大学的研究进展、USDA的监测计划、白尾鹿和家养动物中的SARS-CoV-2感染情况、拭子样本检测方法以及与马萨诸塞州野生动物康复设施的合作。

塔夫茨大学的野生动物SARS-CoV-2监测

塔夫茨大学的研究人员在COVID-19大流行高峰期开始了对SARS-CoV-2在人类与家养和野生动物之间传播潜力的调查。他们发现，狗和猫有SARS-CoV-2抗体，但没有实际病毒，表明它们曾经感染过但已康复。相反，雪貂暴露于COVID-19病毒后没有感染迹象。这些发现为进一步研究野生动物是否可以作为SARS-CoV-2的潜在宿主提供了基础。

塔夫茨大学领导的一个由美国国际开发署资助的全球联盟，旨在理解和应对动物传染给人类的特定人畜共患病毒的溢出风险。STOP Spillover项目采用“一体化健康”方法，研究森林砍伐、气候变化、人口密度、流动性和行为等风险因素。这些因素可能使人类与野生动物和牲畜更频繁地接触，从而增加溢出风险。

USDA的野生动物SARS-CoV-2监测计划

美国农业部动植物卫生检验局（APHIS）的兽医、野生动物专家、流行病学家等正在努力更好地了解、识别和控制动物中的SARS-CoV-2。尽管动物将SARS-CoV-2传播给人的风险较低，但APHIS仍在与合作伙伴一起监测所有感染人类和动物的SARS-CoV-2变种，并将所有确认的动物病例报告给世界动物卫生组织。

APHIS还为动物健康官员和兽医制定了相关指导，包括检测策略和报告要求、养殖水貂和其他养殖鼬科动物的管理等。对于动物园，APHIS提供了COVID-19感染预防和控制评估工具，以防止SARS-CoV-2在圈养野生动物设施中的传播。APHIS的“一体健康”方法认识到动物、人类和环境的健康是相互关联的，并致力于通过与合作伙伴的项目和研究保护国家的动物和人类免受SARS-CoV-2和其他动物疾病的侵害。

白尾鹿中的SARS-CoV-2感染

研究发现，白尾鹿可以感染SARS-CoV-2，但尚不清楚它们是如何感染的。从2021年11月到2022年3月，SARS-CoV-2从人类传入美国俄亥俄州的白尾鹿超过30次，随后鹿与鹿之间的传播持续了2到8个月，传播范围达数百公里。研究人员量化了SARS-CoV-2在白尾鹿中的进化速度比在人类中快三倍，并且受到不同的突变偏向和选择压力的驱动。

尽管在使用白尾鹿来源病毒的动物模型中没有观察到关键的表型变化，但这种加速的进化速度的长期影响仍有待观察。白尾鹿是美国SARS-CoV-2的重要储存库，需要继续监测鹿群中的病毒。在这项来自俄亥俄州的基因组流行病学研究中，作者表明病毒多次从人类传入鹿群，并且在鹿群中进化得更快。

家养动物中的SARS-CoV-2抗体

本研究探讨了泰国猫狗对SARS-CoV-2变种的中和抗体反应。研究收集了2020年5月至2021年12月期间在泰国COVID-19疫情的第一波（武汉-Hu-1主导期）和第四波（Delta主导期）期间，1304只猫和1795只狗的血浆样本，共计3099个样本。通过微中和试验检测这些样本对武汉-Hu-1和Delta变种的中和抗体。

结果显示，3099个样本中仅有8个（0.26%）呈阳性，其中包括3只猫和5只狗。进一步分析发现，这些阳性样本中有3个对武汉-Hu-1和Delta变种均有中和抗体，1个仅对武汉-Hu-1变种有中和抗体，4个仅对Delta变种有中和抗体。此外，阳性样本对Alpha、Beta和Omicron BA.2变种的交叉中和活性有限，特别是对Omicron BA.2变种几乎没有中和能力。

研究表明，泰国家庭中猫狗的SARS-CoV-2血清阳性率较低，且其中和抗体对新变种的中和能力有限。因此，特别是对猫的SARS-CoV-2感染和血清监测对于追踪新变种的病毒易感性至关重要。

拭子样本检测方法

当前全球COVID-19大流行的特点是由于SARS-CoV-2新变种的出现导致的感染浪潮。这些变种携带了Spike (S)蛋白基因上的突变。自2020年秋季以来，已经报告了许多值得关注的变种（VOC），包括Alpha/B.1.1.7、Beta/B.1.351、Gamma/P.1、Delta/B.1.617.2、Omicron/B.1.1.529及其亚系。

基因组变种的监测主要基于对分子测试阳性样本的随机部分进行全基因组测序（WGS）。与基于PCR的测试相比，WGS涉及高成本、长时间的分析、专业人员和昂贵的设备。为了快速识别阳性样本中的VOC，研究人员设计了基于实时PCR和高分辨率熔解（HRM）的六种检测方法，针对S基因，并应用于从2020年10月至2022年6月收集的120个口咽/鼻咽拭子样本（106个阳性样本和14个阴性样本）。

总体而言，这些检测方法与商业PCR测试相比显示出100%的特异性和敏感性。此外，在106个样本中，有104个（98.1%）被正确识别，包括8个武汉（野生型）、12个Alpha、23个Delta、46个Omicron BA.1/BA.1.1、15个Omicron BA.2/BA.4/BA.5。使用实验室设备，每3小时可以处理约10个样本，每个样本的成本不到10欧元（10.60美元），包括RNA提取。该方法的实施可以帮助地方流行病学监测和临床决策。

与马萨诸塞州野生动物康复设施的合作

塔夫茨大学的研究团队与马萨诸塞州的野生动物康复设施合作，测试进入其护理的动物是否感染SARS-CoV-2和禽流感。未来，他们希望扩大采样范围，测试更多种类的动物。如果发现某种特定物种反复呈阳性，他们可能会开发细胞系来更深入地研究病毒感染这些细胞的能力及其反应。

研究团队曾使用海豹的气管组织建立了一个细胞系，确认海豹细胞可以被SARS-CoV-2感染并复制病毒。新的资金将允许他们建立更多的细胞系，以确认或否认其他物种是否易感病毒。

结论

塔夫茨大学的传染病研究人员在SARS-CoV-2的野生动物监测方面取得了显著进展。他们的研究不仅揭示了白尾鹿和家养动物中的SARS-CoV-2感染情况，还开发了新的检测方法，并与马萨诸塞州的野生动物康复设施合作，扩大了监测范围。USDA的野生动物SARS-CoV-2监测计划也在积极推进，通过“一体健康”方法，保护动物和人类的健康。

未来，随着研究的深入，我们有望更好地理解SARS-CoV-2在不同动物宿主中的传播机制和进化速度。这将为制定更有效的防控措施提供科学依据，帮助我们应对未来可能出现的疫情挑战。通过全球合作和多学科研究，我们可以共同努力，减少SARS-CoV-2和其他人畜共患病的溢出风险，保护全球公共健康。