Genomic epidemiology as a tool for understanding drivers of hepatitis A community outbreaks in Massachusetts and New Hampshire
本研究利用全基因组测序和开源基因分型工具，证明了发生在马萨诸塞州和新罕布什尔州的 2018 年及 2023 年甲肝疫情是由不同的病毒株驱动的，揭示了与跨越州界及风险因素类别的无家可归和药物使用相关的复杂传播模式，从而凸显了基因组流行病学在指导公共卫生干预方面的价值。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
甲型肝炎是一种病毒，当感染者的微量粪便意外进入另一个人的口腔时，就会发生传播。这通常是通过受污染的食物或水进行的，但也可能在生活条件拥挤或缺乏清洁卫生设施的人群之间轻易传播。尽管几十年来一直存在安全有效的疫苗，但美国许多成年人在孩提时代从未接种过疫苗，也从未感染过，这使得他们处于易感状态。当大量这些未接种疫苗的成年人面临恶劣的生活条件时，这种病毒可能会引发难以遏制的社区规模爆发。
近年来，马萨诸塞州和新罕布什尔州的卫生官员观察到甲型肝炎病例激增，特别是在经历无家可归状态的人群和药物使用者中。为了了解病毒是如何移动的，研究人员转向了一种被称为基因组流行病学的强大工具。这种方法涉及读取患者体内病毒的完整遗传密码。通过比较这些遗传密码，科学家可以观察不同病例之间的亲缘关系，有效地追踪病毒的“家族树”，从而了解谁可能感染了谁，以及疫情是如何在景观中传播的。
来自马萨诸塞州和新罕布什尔州公共卫生部门及研究机构的一个科学家团队，致力于绘制 2018 年至 2024 年间发生的甲型肝炎疫情图谱。他们收集了数百名感染者的血液样本，并为其中 241 人生成了完整的遗传序列。他们的目标是确定 2023 年爆发的疫情是 2018 年席卷该地区的巨大浪潮的延续，还是由另一种病毒引发的新开始。他们还想看看病毒主要是通过特定人群传播，还是在不同的社群之间跳跃。
研究人员发现，这两次疫情是由完全不同的病毒株引起的。在 2018 年和 2019 年席卷该地区的波峰是由一种特定的病毒遗传版本驱动的，该版本在当地迅速传播。到 2023 年病例再次上升时，最初的那种毒株已基本消失。新的激增是由另一种遗传版本的病毒引起的，这表明 2023 年的疫情是一个独立的事件，而不是早期疫情的残余。这种区别至关重要，因为这意味着公共卫生官员不能假设阻止了一个疫情就自动能预防下一个；每一次疫情都需要其自身的调查和应对。
在 2018 年的疫情中，遗传数据揭示了病毒如何在社区中移动。研究人员看到，经历无家可归或使用药物的人群是传播的核心。病毒最频繁地在具有这些风险因素的个体之间传播，形成了紧密的感染集群。然而，数据也显示，病毒并没有被锁定在这些群体内部。它从具有这些风险因素的人跳跃到没有报告这些因素的人身上，并在马萨诸塞州和新罕布什尔州之间跨越州界移动。事实上，遗传证据表明，新罕布什尔州的疫情很可能是由邻近的马萨诸塞州的病例引发的。
该研究还强调了一个令人担忧的疫苗接种趋势。虽然针对性的疫苗接种工作帮助在 2018 年最初的激增后降低了病例数，但在 COVID-19 疫情开始后，成年人的整体疫苗接种率显著下降。在研究期间，这些接种率从未恢复到之前的水平。这种下降使得大量成年人口处于缺乏保护的状态，为病毒在条件允许时卷土重来创造了肥沃的土壤。研究人员指出，药物使用者或无家可归者并不是静态的群体；不断有新人进入这些境况，带来了免疫力的缺失，这使得未来的爆发风险居高不下。
为了理清这些复杂的数据，该团队开发了新的开源工具，使其他科学家能够快速准确地分析甲型肝炎基因组。他们将阅读整个病毒基因组的方法与仅读取病毒代码一小段片段的旧标准方法进行了对比。他们发现，阅读整个基因组提供了更清晰的传播图景，能够区分那些在旧方法下看起来完全相同、但实际上却不同的病例。这种更高的分辨率帮助他们确认，居住在附近且具有共同风险因素的人确实在互相感染。
研究人员还发现，病毒经常伴随其他感染一起传播。通过使用可以同时检测多种病毒的测序方法，他们发现许多甲型肝炎患者也感染了丙型肝炎——这是一种通过类似途径传播的病毒。这种共感染很可能导致了疫情期间观察到的严重疾病和较高的死亡率，因为已有肝脏损伤的人在对抗新感染时能力较弱。
最终，这项研究证明，将遗传数据与传统的健康调查相结合，可以提供关于疾病传播更清晰的视角。研究人员展示了虽然无家可归和药物使用等风险因素是传播的强力驱动因素，但病毒并不尊重社会边界。它在具有和不具有这些风险因素的人之间移动，并能轻易跨越地理边界。研究结果表明，为了阻止未来的疫情，卫生官员需要维持强大的成年人疫苗接种计划，特别是在服务于脆弱人群的社区中心等场所。他们还需要改善卫生基础设施，例如提供清洁的洗手间和洗手站，以切断传播链。通过使用这些新的遗传工具，公共卫生团队现在可以看见病毒看不见的路径，并更精准地针对干预措施，从而有望挽救生命并防止未来的感染浪潮。
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