ネステッド PCR とナノポア シーケンシングを使用した高感度ポリオウイルス検出: 前向き検証研究

Nature Microbiology volume 8、pages 1634–1640 (2023)この記事を引用

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メトリクスの詳細

ポリオウイルスの根絶には流行をタイムリーに検出する必要がありますが、コンゴ民主共和国における至適標準の検出には 30 日（中央値）かかります。 便サンプル中のポリオウイルスの直接分子検出およびナノポア配列決定 (DDNS) は、有望な迅速な方法です。 ここでは、2021年8月10日から2022年2月4日までコンゴ民主共和国で行われた、ポリオの疑いのある症例とその接触者からの便サンプルの前向き検査を報告します。DDNSはサンプルの62/2,339（2.7％）でポリオウイルスを検出しましたが、ゴールドスタンダードは細胞培養、定量的 PCR、サンガー配列決定を組み合わせた結果、同じサンプルの 51/2,339 (2.2%) でポリオウイルスが検出されました。 DDNS は、日常的な監視条件下で 7 日 (中央値) で症例確認を提供しました。 DDNS により、3 つの血清型 2 の流行ワクチン由来ポリオウイルスの発生を、ゴールドスタンダード法よりも 23 日（平均）早く（範囲 6 ～ 30 日）確認することができました。 2 つの方法で得られた配列間の平均配列類似性は 99.98% でした。 私たちのデータは、国立ポリオウイルス研究所での DDNS の導入の実現可能性を裏付けています。

1988 年の開始以来、世界ポリオ根絶イニシアチブ (GPEI) によって大きな進歩が見られたにもかかわらず、ポリオはワクチン接種率が低い国では依然として主要な公衆衛生問題となっています。 経口ポリオウイルスワクチン（OPV）による大規模ワクチン接種キャンペーンは、ポリオウイルスの流行中に伝播を阻止するために使用されます。 しかし、便サンプルの輸送の遅さ、細胞培養を使用した時間のかかるウイルス分離、および不十分な配列決定能力の組み合わせにより、アウトブレイクへの対応が遅れ、大規模ワクチン接種キャンペーンの影響が減少します1、2、3。

2020 年 8 月、アフリカ地域は野生型ポリオウイルス (WPV) の伝播を遮断したと宣言されました4。 OPV によるワクチン接種は、循環ワクチン由来ポリオウイルス (cVDPV) の発生を引き起こしました。これは、生ワクチン株の弱毒化変異の復帰によって起こります。 生ワクチン株はワクチン接種後に糞便中に排出され、免疫が不十分な集団に広がる可能性があり、時間の経過とともに弱毒化変異は失われます5、6。 血清型 2 cVDPV (cVDPV2) の幼児における流行は、WPV 後の時代にアフリカと西アジアを悩ませています。 2020 年には、アフリカの 21 か国を含む 27 か国で cVDPV2 による麻痺の 959 件が報告されました7。 2021 年には、cVDPV2 による症例が 692 件、血清型 1 cVDPV による症例が 20 件、主にナイジェリアやコンゴ民主共和国 (DRC) を含むアフリカで世界中で報告されました8。 2022年には少なくとも843件のVDPV症例が報告され、そのうち502件はDRC8に含まれていました。

DRC では、WPV の最後の症例から 10 年が経過しましたが、既存の発生に対応して血清型 2 OPV が使用された後に cVDPV2 が出現した結果、cVDPV2 の循環がほぼ継続的に行われています。 監視が不十分であり、発生が確認されるまでに時間がかかるため、対応が妨げられています。 ポリオウイルスの監視は、急性弛緩性麻痺（AFP）の子供とその接触者からの便サンプルの収集、および環境（下水）のサンプリングに基づいています。 ポリオウイルスの効果的な監視は、高品質のサンプル収集と臨床検査にかかっています。 AFP 症例から採取された便は、麻痺発症から 2 週間以内に 48 時間の間隔で 2 つの便が採取され、適切な文書とともにコールドチェーンで到着する場合、検査に十分であると考えられます。 DRC では、2018 年に糞便サンプルの採取が不十分な AFP 症例の割合は 23% でした (参考文献 8)。 さらに、研究所へのサンプルの輸送、サンプルの臨床検査、および配列決定のための国際輸送（南アフリカへ）における物流上の課題により、ポリオウイルスの発生の検出が遅れています。 これらの物流上の問題により、アウトブレイクによる症例数は追加週ごとに約 12% (95% 信頼区間 5 ～ 21%) 9 (アフリカ地域のデータの平均) ずつ増加すると推定されています。 世界保健機関 (WHO) は、ポリオ撲滅プログラムが直面する主要な課題の 1 つとして検出の遅れを挙げています10。