《Scientific Reports》：Near-source wastewater surveillance as a non-invasive tool for disease detection in prisons
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本文推荐一项针对监狱环境中疾病检测挑战的研究。为解决临床检测受限和病毒传播风险高的问题，研究人员开展了基于近源废水流行病学(WBE)的监测主题研究，通过对英格兰和威尔士14所监狱的680份废水样本进行SARS-CoV-2 RNA定量分析，发现废水病毒载量与临床病例数高度吻合，并揭示监狱与社区间存在双向疾病传播流。该研究为监狱等高风险场所的疾病暴发早期预警提供了重要工具。
在监狱这类高密度居住环境中，传染病传播风险极高，但医疗资源可及性却往往受限。传统临床检测面临诸多障碍：个体检测成本高、实施困难，且可能因囚犯配合度低而导致数据偏差。COVID-19大流行更是凸显了这些问题的严重性——监狱不仅成为疫情暴发的高风险场所，还可能成为社区传播的"放大器"。然而，现有的健康监测手段难以实现对监狱疫情的快速、无偏评估。正是在这样的背景下，研究人员将目光投向了废水监测这一新兴技术。
废水基于流行病学(Wastewater-Based Epidemiology, WBE)作为一种非侵入性工具，通过分析污水中的生物标志物来追踪群体健康状况，已在社区层面证明其价值。但将其应用于监狱这种封闭环境——即"近源"监测——仍缺乏系统评估。这项发表于《Scientific Reports》的研究，正是要填补这一空白：评估近源WBE在监狱环境中监测SARS-CoV-2传播的可行性，并探索监狱与周边社区之间的流行病学联系。
研究人员采用的关键技术方法主要包括：在2021年1月至6月期间，从英格兰和威尔士的14所监狱系统收集680份复合废水样本，采用逆转录定量聚合酶链反应(RT-qPCR)技术对SARS-CoV-2 RNA进行定量分析；通过铅滞分析(Lead-lag analysis)比较监狱与相邻市政废水样本的病毒峰值时间；同时收集各监狱的临床检测数据和废水理化特性进行相关性分析。
废水检测率与病毒载量模式
研究发现，48%的废水样本中检测到SARS-CoV-2 RNA，且废水病毒载量与临床病例数呈现高度一致性。这一结果证实，近源WBE能够准确反映监狱内的感染动态，特别是在临床检测不足的情况下提供替代性监测数据。
监狱-社区传播动力学
铅滞分析揭示了监狱与当地社区之间复杂的流行病学耦合关系：7所监狱的废水病毒峰值早于周边社区，6所监狱滞后，表明病毒传播存在双向流动。这种异质性模式提示，某些监狱可能是疫情的"先锋信号"，而其他监狱则更易受社区输入影响。
监狱间差异性特征
不同监狱在废水理化特性和临床检测覆盖率方面存在显著差异，表明每个监狱机构都应被视为独立的监测单元。废水参数（如pH值、浊度）的变异可能影响病毒RNA的检测效率，需要在未来监测中予以标准化。
研究结论强调，近源WBE是监狱等封闭环境中疾病暴发检测的快速、无偏且可扩展的工具。它不仅能够提供早期预警，还能绘制监狱与社区间的疾病传播路径。这些发现支持将废水监测纳入常规健康安全框架，特别是对监管场所和其他高密度环境具有重要实践意义。该方法的推广有望提升公共卫生应对能力，在保护弱势群体健康的同时，加强社区整体防疫效能。
