临床实验室对目前猴痘疫情暴发的应对策略

作者:本刊编辑部
2023-01-30

2022年5月初,在英国伦敦发现了一些猴痘病毒感染,这是一种非洲特有的人畜共患痘病毒,它与疫情相关的病毒被确定为IIb分支,II分支(以前西非分支)的一个亚支。这与以往在非流行国家暴发的疫情不同,主要的传播方式是通过皮肤接触的人际传播。在初步确认后的几个月里,疫情已扩大到106个国家,超过66000例病例,促使世卫组织于2022年7月23日宣布其为国际关注的突发公共卫生事件。截至2022年11月下旬,美国报告的确诊病例最多,其次是巴西、西班牙和法国。2022年8月4日,美国卫生与公共服务部宣布猴痘疫情为美国突发公共卫生事件。


猴痘病毒的诊断方法主要依靠从疑似病灶取样拭子的分子检测,在美国,初步检测由公共卫生管辖区和疾病控制与预防中心(CDC)通过公共卫生实验室的实验室响应网络进行协调。此后,通过与CDC实验室响应网络合作的大型参考实验室和独立验证的实验室(高复杂性临床实验室改进修正案认证的实验室)开发检测的结合,检测能力得到了极大的提升。虽然事件大不相同,但应对猴痘病毒传播的对策无疑是从COVID-19大流行期间吸取的经验形成的,但面对新出现和不断演变的疫情,问题依然存在。为了解决与公共卫生措施、感染控制、临床诊断和猴痘病毒暴发总体应对有关的问题,我们召集了一个专家小组来分享他们的观点。


一、目前的猴痘疫情与以往的疫情有何不同?


David Weber教授: 当前疫情的多个特征与之前的疫情有所不同,包括涉及一种新的猴痘病毒分支(IIb)、疫情的广泛性、全球病例分布、男男性接触者(MSM)病例优势以及主要的传播途径是皮肤接触。这次疫情在临床表现上也有所不同,非典型特征包括前驱症状不一致或仅在出现皮肤损伤后出现典型的前驱症状,皮肤损伤少于典型猴痘,皮肤损伤不同步出现,存在咽炎或直肠炎,大约10%住院治疗(最常见原因是疼痛控制,死亡人数很少),儿童罕见感染。


Stuart Isaacs教授:历史上,猴痘病毒感染是一种人畜共患疾病,人类通过接触感染病毒的动物而偶然感染。虽然猴痘的原发病例可将病毒传播给其他人,但最常见的是家庭成员,一系列的人际传播事件并不多见。目前史无前例的全球性猴痘疫情正在人传人,目前尚不清楚无症状或亚临床感染是否导致了这种传播,无症状或亚临床感染的传播被认为在消灭天花前和以前流行国家暴发猴痘疫情中并不常见。


Esther Babady教授:以前暴发主要在猴痘流行的国家,在非流行国家很少发生。美国上一次猴痘暴发(47例确诊病例,24例疑似病例)在2003年,与接触来自加纳的啮齿动物土拨鼠有关。目前的疫情在2022年7月23日被宣布为国际关注的突发公共卫生事件,因为它除了仍在流行国家发生外,还蔓延到几个非流行国家。


二、关于疑似猴痘患者的管理,医护人员应该知道些什么?住院患者和门诊患者的建议有什么不同?


Gonzalo Bearman教授:首先,医护人员应该知道,管理猴痘不像处理病毒性出血热,后者即使接触少量病毒颗粒也会导致感染并产生破坏性影响。然而,对于出现发热性疾病和皮疹(尤其是水泡性皮疹)的患者,应高度怀疑猴痘并采取基本的感染预防干预措施(即N95口罩、手套、防护服和护目镜),包括为患者戴上口罩并在门诊迅速将他们转移到关着门的私人房间,在住院环境中,负压单人间是理想的选择。


Stuart Isaacs教授:当前全球暴发的大多数猴痘病例都可以作为门诊患者进行管理,无论是住院还是门诊,管理的一个关键部分是阻止传播链。在住院环境中涉及在进入房间时使用个人防护装备(PPE),同样重要的是房间表面的清洁、消毒以及正确处理患者的床上用品和罩衣。负责这些重要工作的人员需要接受关于正确清洁、消毒程序以及处理这些物品的培训。除了支持性治疗外,在需要痘病毒特异性治疗的情况下,甚至可以在知道检测结果之前就开始治疗,目前,抗痘病毒药物tecovirimat(TPOXX)是首选药物。该药物有口服和静脉注射两种制剂。在许多方面,门诊管理和隔离患者都很有挑战性,尤其是当人们与他人住在一起和/或养有宠物时,由于已知会发生家庭传播,因此隔离很重要。


David Weber教授: 此外,所需的废物管理实践和分类(根据《危险材料条例》分配到一个类别)目前因猴痘病毒分支而异。废物管理(即,处理、储存、处理和处置受污染的PPE、患者敷料等)应根据美国运输部《危险材料条例》(49CFR第171-180部分)或其他国家的当地适用法规执行。交通部表示,受猴痘病毒IIb分支(当前疫情中涉及的分支)污染的废物应作为UN3291管制医疗废物进行管理,管理方式与其他潜在传染性医疗废物(如污染的敷料、受污染的锐器)相同,猴痘病毒分支I根据《危险材料条例》被列为A类,应进行相应管理。

三、医护人员应该了解哪些猴痘的检测方法?对于检验性能应了解些什么?


Esther Babady教授:诊断猴痘的推荐方法是核酸扩增试验(NAAT),主要是PCR,与血清学、病毒培养、电子显微镜和组织病理学等其他方法相比,PCR是一种快速、敏感和特异性的方法。WHO和CDC都推荐使用NAAT进行猴痘诊断,目前可用的NAATs被设计成可用于检测任何正痘病毒、非正痘病毒的通用试剂或仅用于检测猴痘病毒,无论是否区分各种猴痘分支。在疫情暴发的最初几个月,没有商业化的猴痘病毒检测方法,因此所有新实施的检测都是实验室开发的检测。由于猴痘不是一种新疾病,现有的大多数实验室开发的检测方法都是基于已发表的方案。工作人员了解自己实验室使用什么检测方法诊断猴痘很重要,这些检测对水疱和脓疱性病变样本的性能已得到充分证实,具有高灵敏度和特异性。然而,最近报道了针对肿瘤坏死因子(TNF)受体基因的检测(例如CDC通用猴痘和CDC西非猴痘PCR)的罕见假阴性结果,原因是靶区域缺失,由于许多皮肤损伤样本含有高浓度的病毒DNA,交叉污染可能导致假阳性结果,其他样本类型(如唾液、母乳、脑脊髓液、血浆、精液)的猴痘DNA检测已有报道,但性能尚不清楚。


Benjamin Pinsky教授:通过实验室响应网络指定的实验室最常用的检测方法是由CDC开发的非传染性正痘病毒qPCR(E9L基因)检测,该检测之前已获得FDA的批准,包括引物/探针序列在内的方案可通过CDC在线获得。该检测针对病毒DNA聚合酶的保守区域,检测猴痘以及其他非天花正痘病毒,如痘苗和牛痘。非天花正痘病毒qPCR的阳性结果可通过猴痘特异性qPCR确认,通常是CDC设计的针对病毒TNF受体(vTNFR)基因的猴痘属(MPX G2R_G)或西非(Clade II)猴痘(MPX G2 R_WA)检测,猴痘通用引物/探针序列信息的方案也可以通过CDC在线获得。值得注意的是,加州公共卫生部报告了3例vTNFR基因大量缺失的猴痘病例,这些缺失影响了qPCR检测,据了解这些序列还没有公开。然而,人们认为这些缺失并不常见,针对vTNFR的猴痘特异性qPCR检测可作为一线检测,但需谨慎。CDC版本的这些检测要求在单独的反应中使用核糖核酸酶P作为内参,实验室可能决定验证与核糖核酸酶P或另一基因靶(如β-珠蛋白)的多重反应,而不是进行第二次反应,纳入这种对照对于确保充分收集临床样本至关重要。FDA目前正在对提供猴痘病毒或非天花正痘病毒检测的高度复杂的临床实验室行使执法自由裁量权,只要在开始检测后30天内通知FDA即可,截至2022年10月17日,已有2个猴痘qPCR检测获得FDA紧急使用授权(EUA)。Quest Diagnostics的检测是一种多重qPCR,同时靶向非天花正痘病毒DNA聚合酶和分支II猴痘vTNFR基因,包括过程对照和核糖核酸酶P作为内源性对照,Abbot Alinity m MPXV同时检测分支I和分支II猴痘病毒,但不能区分它们,包括过程对照和内源对照。值得注意的是,CDC和FDA建议仅使用干燥或病毒运输介质中非棉拭子采集的损伤样本来诊断猴痘感染,然而,越来越多的证据表明,在没有皮肤损伤的情况下,病毒存在于多种非损伤样本类型中,包括口咽和肛肠拭子、唾液、尿液和血浆,检测这些替代样本类型可能对诊断未出现皮肤损伤的感染者(例如,直肠炎或喉咙痛患者)很重要。据我所知,在撰写本文时,还没有将不同猴痘病毒或非天花正痘病毒检测的性能特征与当前疫情期间收集的标本进行比较的文章。


Stuart Isaacs教授:因为皮肤损伤是假性脓疱(即没有真正充满液体),所以不需要像检测疱疹病毒引起的皮损那样“打开”皮损,用非棉拭子用力摩擦患处以收集痘损处的皮肤细胞,如果损伤是由猴痘病毒引起的,那么附着在拭子上的皮肤细胞中的病毒很容易被PCR检测到。应使用不同的拭子擦拭两个不同的损伤并放置在标有损伤部位的单独收集容器中,提供损伤的第二个拭子通常很有用,以防需要重复检测或将样本发送到CDC进行猴痘病毒特异性检测或DNA测序。与所有检测一样可能存在假阴性和假阳性,如果PCR结果为阴性但仍高度怀疑猴痘,应重复擦拭不同的损伤,因为可能从最初的损伤中收集的皮肤细胞不足。如果患者最近接种了ACAM2000天花疫苗(而不是JYNNEOS疫苗),则可以看到假阳性,ACAM2000是一种可复制的疫苗,可引起存在病毒的皮肤损伤。在这种情况下,非天花病毒PCR检测可能因痘苗病毒而不是猴痘病毒而呈阳性。此外,随着对猴痘检测前概率较低的患者进行更多检测,将会出现假阳性。在没有明确的猴痘流行病学危险因素的患者中获得阳性结果时,临床医生应与实验室讨论,如果样本具有非常高的循环阈值则应提出怀疑,在这种情况下,需要对样本进行重复检测,并经常从患者身上采集额外样本,以防止猴痘疾病的误诊。


四、护理疑似猴痘患者的医护人员或进行猴痘检验的实验室人员需要采取哪些安全措施?


Stuart Isaacs教授:持续的COVID-19大流行以及大多数医护人员在与患者面对面接触时使用的PPE,大大降低了感染猴痘的风险。例如,患者和医护人员同时戴口罩可以减少飞沫传播的机会,类似地,眼睛保护提供对结膜的保护,此外,在COVID-19大流行期间,使用手套和加强手部卫生已成为一种更为常见的做法,这降低了医护人员感染猴痘的可能。


Gonzalo Bearman教授:医护人员应该能够舒适地穿脱适当的PPE,包括防护服、手套和护目镜。虽然我们目前不认为呼吸道飞沫或气溶胶是传播的主要因素,但应佩戴口罩,最好是N95。

Matt Binnicker教授:正在处理从疑似猴痘患者的皮肤/生殖器损伤中采集的样本的实验室人员应采取适当的预防措施,包括:(a)在生物安全柜内处理原始样本;(b)穿实验室外套和戴手套;(c)在完成任务后佩戴面罩并保持手卫生。此外,暴露前接种JYNNEOS疫苗是一个额外的保护,可以考虑用于处理疑似猴痘患者标本的工作人员。


Benjamin Pinsky教授:CDC建议在核酸扩增检测之前先灭活猴痘病毒,然而,在2022年疫情期间,即使没有样本灭活,也没有报告临床实验室传播猴痘的病例。尽管实验室传播的风险很低,但如果实验室工作人员希望接种JYNNEOS疫苗,他们应该获得该疫苗。


五、公众的看法如何影响猴痘疫情的管理?


Matt Binnicker教授:在目前疫情期间,有几种看法可能导致猴痘传播加剧,首先,历史观念认为猴痘是一种只影响非洲大陆的疾病,这次疫情已经证明这种看法不准确,因为有100多个国家确诊了病例。第二,尽管当前猴痘暴发的许多原始病例涉及MSM人群,但必须强调的是,这种病毒可以传播给与感染者有密切接触的任何人。


Esther Babady教授:鉴于目前的疫情主要是由MSM关系网驱动的,公众认为这种感染并不引起其他人的普遍关注。一些与该疾病有关的污名,可能影响接受检测的人,然而,任何与猴痘确诊病例密切接触的人都有风险,这一消息有点延迟。


Stuart Isaacs教授:全球疫情主要发生在MSM群体,虽然很明显这种病毒会在这个社交网之外传播,但LGBTQ+群体一直是控制疫情公共卫生措施的有力倡导者和采纳者,他们的宣传有助于加快响应速度,这可以从关于人们如何降低感染风险的重要信息以及为更广泛地提供检测、治疗和疫苗接种所做的改变中看出。


Gonzalo Bearman教授:很难量化公众认知对疫情管理的影响,但其目标无疑是避免对一个群体的污名化,尽管此次疫情主要影响MSM人群,但猴痘并非性传播疾病。猴痘通过密切接触传播,感染可以通过多种方式发生,我们应该寻找有患病风险的人并使信息尽可能具有包容性。


六、我们在COVID-19大流行方面的经验是否改善了对猴痘的应对?


Benjamin Pinsky教授:总的来说,国家公共卫生实验室对猴痘的反应很慢,如果这是一种容易通过空气传播的高死亡率病原体,我们将再次措手不及。从COVID-19大流行中获得的适用于猴痘的重要经验是,国家参考实验室较早地参与进来,以提高检测能力和获得检测的机会。FDA正在对高复杂性临床实验室行使执法自由裁量权,以保证经过验证的实验室开发猴痘检测,这也是从新冠肺炎大流行EUA过程中吸取的经验。


David Weber教授:COVID-19经验带来的一些积极影响,包括:(a)诊断检测的快速发展和可用性(可通过商业实验室、州/地方公共卫生部门和一些科研实验室获得);(b)已有FDA授权的治疗方法;(c)已获得FDA批准的用于暴露前和暴露后预防的疫苗(即JYNNEOS)以及(d)医护人员广泛提供和使用个人防护用品,以防止感染新冠肺炎,这也防止了感染猴痘。


Esther Babady教授:当然我们的反应本可以更快,然而,大多数具有开发PCR检测能力的高复杂性实验室确实开始开发猴痘PCR,当猴痘被宣布为PHE(公共卫生紧急事件),FDA也没有立即采取EUA,这在COVID-19大流行开始时造成了如此多的延误。即使最终发布了EUA指南,要求也足够灵活以确保可以进行检测,这种方法从COVID-19中吸取的经验。此外,疾控中心相对较早地与大型参考实验室合作,以增加美国的检测机会和能力,然而,在最初的疫情激增期间,缺乏商业可用的检测仍然是应对措施的一个限制。


Matt Binnicker教授:卫生与公众服务部、CDC和FDA正与非公共卫生实验室合作扩大猴痘检测,这是积极的一步。然而,我们需要采取更多措施,将检测进一步扩大到尽可能多的一线临床实验室。此外,从COVID-19大流行中吸取的经验是需要促进新诊断方法的快速发展和传播,以识别猴痘。可以通过与战略合作伙伴协调早期检验开发来实现,这将允许更多的临床实验室获得自动化和高通量解决方案。


Stuart Isaacs教授:COVID-19大流行方面的经验在许多方面帮助我们应对猴痘,首先,它促使社会更好地了解大流行的破坏性以及应对大流行所需的公共卫生措施。人们现在知道了用于帮助控制疫情的公共卫生工具:(a)教育社区如何降低感染风险;(b)检测以确定病例;(c)隔离病例以防止进一步传播;(d)治疗以减轻疾病的危害以及(e)接种疫苗帮助提供基线免疫,帮助减轻疾病症状并减缓传播,所有这些共同使用的公共卫生对策提供了控制疫情的最佳机会。希望COVID-19教会我们不要过分承诺作为公共卫生应对措施一部分的任何单一防控策略的效果,例如,与用于帮助减轻COVID-19感染最严重后果的疫苗一样,不应将天花/猴痘疫苗视为控制疫情所需的唯一应对措施,需要公共卫生工具包中的所有工具来控制这次猴痘疫情。


Gonzalo Bearman教授:COVID-19方面的经验促进了机构内部以及与公共卫生合作伙伴的密切合作,这些关系和经验使我们能够以一种在COVID-19之前不可能实现的快速方式应对猴痘。


七、在应对新出现的病原体和疫情方面,还有哪些改进?专业协会、公共卫生机构和监管机构可以做些什么来改善对类似猴痘疫情的响应?


Esther Babady教授:即使有猴痘的响应,在疫情暴发早期进行检验验证的临床样本的可用性仍然是一个限制因素。尽快向临床实验室提供有效样本的生物库或储存库将有助于在任何新出现的病原体暴发的早期做出响应。这仍然不是一个现成的资源,许多实验室依靠同僚获取控制和临床样本,疫情暴发初期缺乏商业化检测仍然是尚未解决的问题并且大多数医院的检测可用性有限。还需要做更恰当的工作来连接不同环境中的实验室,包括公共卫生、工业和临床实验室,以促进检验开发和改善使用机会。


David Weber教授:对公共卫生的额外支持、改进监控、提高透明度以及在联邦和州层面更好的协调,我们需要为弱势社区提供更好的外展服务,并改进从国家战略储备中分配治疗药物和疫苗的方法。



Matt Binnicker教授:几个想法:首先,CDC和其他公共卫生实验室提供的检测可以分发给更多的医院临床实验室,这些实验室在疫情/大流行环境下经认证确定为可参与疫情应对,这将更及时地报告检测结果;第二,有机会在政府、公共卫生和行业之间建立密切的合作关系,从而使初始检验能够快速适应许多临床实验室使用的自动化、高通量平台。


Stuart Isaacs教授:猴痘病毒最初的PCR检测是由专业实验室检测一组病毒和细菌病原体的多重检测的一部分,因此,第一个获批的检测并不是针对特定病原体的高通量检测的最佳设置,此外,最初通过公共卫生部门进行检测的方式对于繁忙的临床环境来说很麻烦,机构需要更快地推出方便的检测方法。目前,TPOXX正在用于患有更严重猴痘疾病或有不良预后风险的患者,然而,TPOXX被批准用于治疗天花,而不是猴痘,因此,该药物需要作为一种新的研究药物在扩大适应症下用于治疗猴痘,尽管CDC简化了要求,但这一过程仍存在更广泛使用该药物的障碍。回想起来,如果作为天花适应症审批过程的一部分(该适应症依赖动物数据),有一种机制可以授权FDA紧急使用TPOXX等药物来治疗一般的痘病毒感染,情况会更好。疫苗:有2种FDA批准的疫苗。可复制的疫苗(ACAM2000)供应量更大,但在当前猴痘疫情中广泛使用该疫苗有两个缺点:(a)ACAM2000被批准用于预防天花,因此其用于预防猴痘需要根据类似TPOXX的新药物扩展适应症计划进行;(b)也许更重要的是,ACAM2000预计会出现轻微或严重的不良反应,无法在目前猴痘疫情中广泛使用,因为猴痘的死亡率非常低。随着ACAM2000的广泛使用,疫苗的并发症可能比猴痘病例更多。幸运的是,还有第二种疫苗(JYNNEOS),它具有更好的安全性,是当前疫情的首选疫苗。然而,与COVID-19疫苗的早期推出类似,JYNNEOS的供应有限,这让大多数人感到惊讶,他们认为国家战略储备有数千万剂,FDA和CDC最近要求采用剂量节约策略(即皮下注射剂量的五分之一)以允许更广泛地使用疫苗,但这种调整让需要接种疫苗的社区产生了一些犹豫,这告诉我们在暴发期间有关疫苗的信息传递仍然需要改进。最后,尽管发达国家拥有控制本国猴痘疫情的资源和最佳机会,但同样的资源也需要提供给不太富裕的国家,否则这种病毒可能会被重新引入并导致将来的暴发。


Benjamin Pinsky教授:一个反复出现的话题是临床实验室在获取用于诊断验证样本方面存在困难,这发生在寨卡病毒暴发、COVID-19大流行和猴痘暴发期间。同样重要的是,FDA继续对高度复杂的临床实验室行使执法自由裁量权,以对新出现的病原体进行临床检测。这对VALID法案(拟议的规范实验室开发检测的国会立法)产生了影响,该法案目前的形式将极大地限制临床实验室应对大流行威胁的能力