感染の最初の週に患者の部屋からのほぼすべての環境サンプルで生存サル痘ウイルスが見つかった

Study: Viable Monkeypox virus in the environment of a patient room. Image Credit: Marina Demidiuk/Shutterstock


medRxiv* プレプリント サーバーに投稿された最近の研究で、研究者は、シンガポールの国立感染症センター (NCID) に入院した感染した男性患者がいる部屋で生存可能なサル痘ウイルス (MPXV) の存在を調査しました。

研究: 病室の環境で生存しているサル痘ウイルス。 画像著作権: Marina Demidiuk/Shutterstock

バックグラウンド

MPXV は世界的に広がり続けており、世界保健機関 (WHO) の 5 つの地域の 75 か国で 16,000 人を超える MPXV 症例と 5 人の死亡が報告されています。 その後、WHO は 2022 年の MPXV アウトブレイクを世界的な公衆衛生上の緊急事態と宣言しました。 調査によると、流行地域 (森林地帯に住む亜アフリカの部族) で野生動物と接触したり、感染した個人と密接に物理的に接触したりすると、MPXV 感染のリスクが高まることがわかっています。

疫学的研究は、直接の物理的接触が、皮膚病変の消失後でもMPXVの喉の陽性を延長することを示しており、エアロゾルベースの感染に関する懸念を引き起こしています. しかし、MPXV 感染のモード、特にヒトからヒトへの MPXV 感染を調査する全身研究に関するデータは不足しています。

研究について

本研究では、研究者は、皮膚病変と発熱を呈した MPXV 患者が占有する空気感染隔離室 (AIIR) で、空気、表面、水、ほこりを縦方向にサンプリングしました。 部屋は毎日 10,000 パーツ パー ミリオン (ppm) の漂白剤で掃除され、1 時間あたり 12 回の一方向高効率粒子状空気 (HEPA) フィルター交換が行われました。 チームは、感染の 7、8、13、および 21 日目に環境サンプリングを実施しました。さらに、4 つの NIOSH サンプラーと 2 つの SASS サンプラーを使用して、感染の 15 日目に空気サンプリングを実施しました。

研究者らは、MPXV 感染の 7 日目と 8 日目に AIIR の空気サンプリングに SASS サンプラーとコリオリ サンプラーを使用し、サンプラーは患者の左側と右側でそれぞれ 0.8 メートルと 0.9 メートルに設定されました。 13 日目と 21 日目に、研究者は患者から 2.5 メートル離れた場所に追加の SASS とコリオリの空気サンプラーを配置しました。 彼らはすべての空気サンプラーを地面から 1.2 メートルの台車に載せました。 SAAS サンプラーが 300 リットル (l)/分の流量で 2 時間実行されたのに対し、コリオリ サンプラーは 100 リットル/分で 1.5 時間実行されました。 サンプラーは、ウイルス輸送培地 (VTM) でサイズ PM1、PM 2.5、PM4、および PM 10 の粒子状物質 (PM) サンプルを収集しました。

研究者は、部屋、トイレ、控室を含む AIIR からすべての表面サンプルを収集し、ユニバーサル VTM で事前に湿らせた無菌ナイロン フロック綿棒を使用しました。 さらに、チームは滅菌真空ソックスを使用して、リネン、部屋、トイレの床からほこりのサンプルを収集しました。 彼らは、試験用のすべての研究サンプルを、シンガポールの環境衛生研究所のバイオセーフティ レベル 3 (BSL-3) 研究所に送りました。 最後に、研究者はこれらのサンプルを前処理して、MPXV デオキシリボ核酸 (DNA) を抽出しました。 彼らは、ウイルス DNA を定量的リアルタイム ポリメラーゼ連鎖反応 (PCR) にかけ、ウイルスのコピー数を推定しました。 彼らは、選択した MPXV DNA 陽性サンプルのウイルスを培養し、細胞変性効果 (CPE) を観察しました。

調査結果

研究者らは、患者が入院したときの感染の5日目に、患者の鼻咽頭スワブと肛門周囲の病変でMPXV DNAを検出しました。 彼の皮膚病変の頻度は、臀部で最も高く、次に背中と四肢でした (23 対 15 対 4) が、8 日間の感染後に解消されました。 MPXV感染から23日目に患者は退院した。

チームは、56、100、16、および 7 つの空気、表面、ほこり、水のサンプルを含む 179 の環境サンプルを収集しました。 空気中のウイルス汚染は 21 日間持続し、空気サンプリングの 8 日目にウイルス負荷のピークは 1.25 x 104 コピー/スワブでした。 粉塵サンプルは 21 日目まで MPXV DNA を持っていましたが、トイレの床の粉塵サンプルでは 7 日目に最高のウイルス負荷があり、5.94 x 107 ウイルス コピー/サンプルに相当します。 また、感染から 21 日目までに最低の汚染レベルまで低下しました。 チームは、シンク P トラップから収集された水サンプルが 13 日目まで MPXV DNA に対して陽性であったことに注目しました。

結論

研究者らは、患者の部屋のほぼすべての空気サンプルで生存可能な MPXV を回復しましたが、培養はできず、感染の最初の 1 週間で患者の椅子、便座、ベッドリネンのほこりの広範な表面汚染があり、その後は徐々に減少しました。 サンプリング日全体での MPXV DNA の検出は、疾患の経過を通じて継続的なウイルス排出を示しましたが、椅子や便座からの生存ウイルスの回収は、皮膚病変の位置と相関していました。 同様に、表面のスワブやほこりに含まれる生存可能な MPXV は、特に家庭環境でのフォマイトベースの感染の可能性を示しています。

環境汚染は、患者が新しい皮膚病変の発生を停止した感染の 2 週目から減少しました。 この発見は、椅子、トイレ、および床の表面の消毒と、リネンを取り扱う際の予防措置の重要性を浮き彫りにしました。 研究者らは、MPXV 物質が 4 μm を超えるサイズの粒子にのみ存在することを発見しました。これにより、この場合、MPXV が呼吸または会話を介して感染する可能性がなくなりました。 1 時間あたり 12 回の HEPA フィルターによる一方向の換気または高い換気率が原因である可能性があります。 したがって、今後の研究では、MPXV 感染の呼吸源をよりよく理解するために、典型的な空気条件の環境での直接呼気サンプルを調べる必要があります。

それにもかかわらず、粉塵サンプル中の生きた MPXV の存在は、空気汚染の潜在的な原因として病変脱落を示唆しました。 おそらく、特定説(推定)の伝染モードに対する接種量と宿主の感受性は、すべてのウイルスのその後の伝染に影響を与えます。 したがって、将来の研究では、病気を引き起こすのに必要な感染量を含む、MPXV の伝播のダイナミクスを評価する必要があります。

以前の研究では、エアロゾル感染が可能な病原体は高い生殖数 (R0) と関連付けられる必要があることが示唆されました。 ただし、飛沫を介して伝染する百日咳は、エアロゾルを介して伝染する結核原因病原体よりもはるかに高い R0 を持っています。 それと、MPXV の並外れた変異能力を考慮すると、研究では、特に病院環境での MPXV 感染の可能性のあるすべてのモードを広範に評価して、その拡散を軽減する必要があります。

*重要なお知らせ

medRxiv は、査読されていない暫定的な科学レポートを公開しているため、決定的なものと見なしたり、臨床診療/健康関連の行動をガイドしたり、確立された情報として扱ったりするべきではありません。



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