SARS-CoV-2 바이러스로 인한 COVID-19 질병으로 알려진 중증 급성 호흡기 증후군은 호흡기 비말 및 밀접 접촉을 통해 전파되는 것으로 알려져 있습니다.[1]COVID-19의 부담은 롬바르디아와 포 밸리(이탈리아 북부)에서 극도로 심각했으며[2] 이미 인체 건강에 부정적인 영향을 미치는 것으로 알려진 고농도 미립자 물질이 특징인 지역입니다.[3]4월 12일 현재 이탈리아의 지역 통계에 따르면 현재 양성 반응을 보인 사람 중 약 30%가 여전히 롬바르디아에 거주하고 있으며(전염병 초기부터 확인된 전체 사례를 고려하면 약 40%), 에밀리아 로마냐(13.5%)가 그 뒤를 잇고 있습니다. , 피에몬테(10.5%), 베네토(10%).[2]포 밸리의 이 4개 지역은 이탈리아에서 기록된 총 사망의 80%와 중환자실 입원의 65%를 차지합니다.[2]
Harvard School of Public Health에서 수행한 연구는 미국의 COVID-19로 인한 PM 농도 증가와 사망률 사이의 연관성을 확인하는 것으로 보입니다.[4] 이전 커뮤니케이션에서 우리는 SARS-CoV-2가 바이러스는 감염 확산 동안 미립자 물질(PM)에 존재할 수 있으며[5,6] 이미 증거와 일관되게
다른 바이러스에 사용할 수 있습니다.[7-15] 그러나, 특히 도시 환경에서 공기 중 PM 관련 미생물군집 문제는 크게 조사되지 않은 상태로 남아 있으며[16], 현재 아무도 구체적으로 목표로 하는 실험적 연구를 수행하지 않았습니다. 오후에 SARS-CoV-2의 존재를 확인하거나 배제할 때.
여기에서는 2월 21일부터 3월까지 연속 3주 동안 2개의 서로 다른 공기 샘플러를 사용하여 Bergamo 지방 산업 현장에서 수집한 실외/공기 중 PM10 샘플 34개에 대해 수행한 분석의 첫 번째 결과를 제시합니다. 13일.
Pan et al.2019년(공중 바이러스의 수집, 입자 크기 조정 및 검출을 위해)[17] PM 샘플은 참조 방법 EN12341을 준수하는 저용량 중량 측정 공기 샘플러(23시간 동안 38.3l/min)를 사용하여 석영 섬유 필터에서 수집되었습니다. :2014년 PM10 모니터링.입자상 물질은 99.9% 일반적으로 필터에 걸러졌습니다.에어로졸 저류, 적절하게 보관되어 트리에스테 대학의 응용 및 비교 유전체 연구소로 전달됩니다.DNA 중합효소 억제제가 풍부한 샘플의 "환경적" 특성을 감안할 때 필터 유형에 맞는 Quick RNA 분변 토양 미생물 키트를 사용하여 RNA 추출을 진행했습니다.[18]위쪽이 안쪽을 향하도록 반 필터를 감았으며,키트에 제공된 비드와 함께 5ml 폴리프로필렌 튜브에 넣습니다.초기 1 ml의 용해 완충액에서 약 400 ul의 용액을 얻을 수 있었고 표준 프로토콜에 정의된 대로 처리하여 15 ul의 최종 용출액이 생성되었습니다.이후 SARS-CoV-2 검사를 위해 5ul를 사용하였다.샘플의 특정 출처를 감안할 때 qScript XLT 1-Step RT-qPCR ToughMix가 사용되었습니다.[19]증폭 시스템은 WHO 웹사이트에 게시된 Corman et al.에 의해 개발된 프로토콜의 시스템이었습니다[20].
이 테스트는 입자상 물질에 대한 SARS-CoV-2 RNA의 존재를 확인하거나 배제하는 것을 명시적으로 목표로 했습니다.첫 번째 분석에서는 분자 마커로 "E 유전자"를 사용했으며 예상대로 Ct가 36-38 주기 사이에 있더라도 필터 16개 중 15개에서 인상적인 긍정적인 결과를 얻었습니다.
그 후, 우리는 SARS-CoV-2에 매우 특이적인 분자 마커로 "RtDR 유전자"를 사용하여 6개의 양성 필터(이미 "E 유전자"에 양성)에 대한 분석을 복제하여 5개의 중요한 결과에 도달했습니다. 양성의;위양성을 배제하기 위한 통제 테스트도 성공적으로 수행되었습니다(그림 1).
사용 가능한 부족한 샘플링 재료가 고갈되는 것을 방지하기 위해 나머지 추출된 RNA를 지역 대학 병원(SARS-CoV-2 진단 테스트에 대해 이탈리아 정부가 승인한 임상 센터 중 하나)으로 전달하여 2차 검사를 수행했습니다. 병렬 블라인드 테스트.이 두 번째 임상 실험실은 E, N 및 RdRP 유전자에 대해 34개의 RNA 추출을 테스트했으며, 3개의 마커 유전자 중 적어도 하나에 대해 7개의 양성 결과를 보고했으며 3개의 마커 모두에 대해 개별적으로 양성이 확인되었습니다(그림 2).시료의 특성상 임상진단 목적이 아닌 환경오염 검사를 위해 시료를 채취한 점(분자유전학적 분석을 하기 전 필터를 최소 4주 이상 보관한 점을 감안)이탈리아 셧다운의 결과), 8개의 필터에서 고도로 특이적인 "RtDR 유전자"를 검출하여 SARS-CoV-2 바이러스 RNA의 존재를 합리적으로 입증했음을 확인할 수 있습니다.그러나 필터의 추가 재료가 없기 때문에 3개의 분자 마커 모두에 대한 양성을 동시에 보여주기에 충분한 수의 테스트를 반복할 수 없었습니다.
이것은 SARS-CoV-2 RNA가 실외 미립자 물질에 존재할 수 있다는 첫 번째 예비 증거이며, 따라서 대기 안정성과 PM 농도가 높은 조건에서 SARS-CoV-2가 실외 PM과 클러스터를 생성할 수 있음을 시사합니다. 확산 계수 감소 - 대기 중 바이러스의 지속성을 향상시킵니다.이 예비에 대한 추가 확인증거가 진행 중이며 SARS-CoV-2의 활력과 미립자 물질에 흡착될 때의 독성에 대한 실시간 평가가 포함되어야 합니다.현재로서는 PM에 바이러스의 존재와 COVID-19 발병 진행 사이의 상관 관계에 대해 가정할 수 없습니다.구체적으로 다루어야 할 다른 문제는 궁극적으로 PM의 평균 농도입니다.전염의 잠재적인 "증진 효과"(PM이 바이러스 비말 핵의 "보균자"로 작용할 수 있는 것으로 확인된 경우) 또는 심지어 PM의 낮은 임계값에서 최소 선량 노출로 인한 면역의 이론적 가능성에 필요합니다. .
그림 1 E(A) 및 RdRP 유전자(B)의 증폭 곡선: 녹색 선은 테스트된 필터를 나타냅니다.십자선참조 필터 추출을 나타냅니다.빨간색 선은 양성 샘플의 증폭을 나타냅니다.
그림 2.34개의 PM10 샘플 모두에 대해 얻은 E, N 및 RdRP 유전자에 대한 양성 결과(X로 표시)두 번째 병렬 분석에서 테스트된 필터.
Leonardo Setti1, Fabrizio Passarini2, Gianluigi De Gennaro3, Pierluigi Barbieri4, Maria Grazia Perrone5, Massimo Borelli6, Jolanda Palmisani3, Alessia Di Gilio3, Valentina Torboli6, Alberto Pallavicini6, Maurizio Ruscio7, Prisco8
1. 볼로냐 대학, Viale del Risorgimento – 4, I-40136, Bologna, Italy
e-mail: leonardo.setti@unibo.it
2. 부처간 산업연구센터 “재생에너지, 환경, 청색성장, 에너지”,
University of Bologna, Rimini, Italy e-mail: fabrizio.passarini@unibo.it
3. 이탈리아 Bari "Aldo Moro" 대학 생물학과
e-mail: gianluigi.degennaro@uniba.it; alessia.digilio@uniba.it; jolanda.palmisani@uniba.it
4. 이탈리아 트리에스테 소재 트리에스테 대학교 화학약학부
e-mail: barbierp@units.it
5. 환경 연구 부서, TCR TECORA, 밀라노, 이탈리아
e-mail: mariagrazia.perrone@tcrtecora.com
6. 생명과학부 – University of Trieste, Trieste, Italy
e-mail: borelli@units.it; torboli@units.it; pallavic@units.it
7. 이탈리아 트리에스테, 줄리아노 이손티나 대학병원(ASU GI) 검사의학과
email: maurizio.ruscio@asugi.sanita.fvg.it
8. 이탈리아 환경의학회(SIMA), 밀라노, 이탈리아
e-mail: priscofreedom@hotmail.com; alessandro.miani@unimi.it
9. 이탈리아 밀라노대학교 환경과학 및 정책학과
e-mail: priscofreedom@hotmail.com; alessandro.miani@unimi.it
교신 저자:
레오나르도 세티, Department of Industrial Chemistry, University of Bologna Viale del Risorgimento 4, 40136, Bologna, Italy; e-mail: leonardo.setti@unibo.it
참고문헌
1. 세계 보건 기구, COVID-19를 유발하는 바이러스의 전파 방식: IPC 예방 조치 권장 사항에 대한 의미, 과학적 개요;https://www.who.int/newsroom/commentaries/detail/modes-of-transmission-of-virus-causing-covid-19-implications-for-ipcprecaution-recommendations(2020년 3월 29일)에서 확인 가능
2. 이탈리아 보건부, 이탈리아의 Covid-19 발생 일일 게시판, http://www.salute.gov.it/imgs/C_17_notizie_4451_0_file.pdf에서 확인 가능
3. EEA, 유럽 환경청, 2019년 유럽 대기질 보고서;2019년 10월유럽 환경청: 덴마크 코펜하겐, 사용 가능 주소: https://www.eea.europa.eu/publications/airquality-in-europe-2019
4. Xiao Wu, Rachel C. Nethery, M. Benjamin Sabath, Danielle Braun, Francesca Dominici, 미국의 대기 오염 노출 및 COVID-19 사망률, 참조: https://projects.iq.harvard.edu/ files/covid-pm/files/pm_and_covid_mortality.pdf
5. 이탈리아 환경의학회(SIMA), 입자상 물질 및 COVID-19 입장문,
http://www.simaonlus.it/wpsima/wp-content/uploads/2020/03/COVID_19_positionpaper_ENG.pdf에서 사용 가능
6. Setti L., Passarini F., De Gennaro G., Barbieri P., Perrone MG, Piazzalunga A., Borelli M., Palmisani J., Di Gilio A, Piscitelli P, Miani A., 그럴듯한 역할이 있습니까? 북부 이탈리아의 COVID-19 확산에 대한 미립자 물질?, BMJ Rapid Responses, 2020년 4월 8일, https://www.bmj.com/content/368/bmj.m1103/rapid-responses에서 확인 가능
7. Sedlmaier, N., Hoppenheidt, K., Krist, H., Lehmann, S., Lang, H., Buttner, M. 조류 인플루엔자 바이러스(AIV) 오염된 분변 미세 입자 물질(PM2.5)의 생성: 게놈 및 감염성 검출 및 이미션 계산.수의 미생물학.139, 156-164 (2009)
8. Zhao, Y., Richardson, B., Takle, E., Chai, L., Schmitt, D., Win, H. 공수 전파는 2015년 고병원성 조류 인플루엔자 발병 확산에 역할을 했을 수 있습니다. 미국.과학 담당자 9, 11755. https://doi.org/10.1038/s41598-019-47788-z (2019)
9. Ma, Y., Zhou, J., Yang, S., Zhao, Y., Zheng, X. 중국 서부의 홍역 발병률에 대한 먼지 사건의 영향에 대한 평가.대기 환경.157, 1-9 (2017)
10. Sorensen, JH, Mackay, DKJ, Jensen, C. Ø., Donaldson, AI 구제역 바이러스 Epidemiol의 대기 확산을 예측하기 위한 통합 모델.감염., 124, 577–590 (2000)
11. Glostera, J., Alexandersen, S. New Directions: 구제역 바이러스 대기 환경의 공중 전파, 38(3), 503-505(2004)
12. Reche, I., D'Orta, G., Mladenov, N., Winget, DM, Suttle, CA 대기 경계층 위의 바이러스 및 박테리아 퇴적률.ISME 저널.12, 1154-1162 (2018)
13. Qin, N., Liang, P., Wu, C., Wang, G., Xu, Q., Xiong, X., Wang, T., Zolfo, M., Segata, N., Qin, H ., Knight, R., Gilbert, JA, Zhu, TF 거대 도시의 미립자 물질과 관련된 미생물군집에 대한 종단 조사.게놈 생물학.21, 55 (2020)
14. Zhao, Y., Richardson, B., Takle, E., Chai, L., Schmitt, D., Win, H.
2015년 미국에서 발생한 고병원성 조류인플루엔자 확산에 한몫을 했습니다.과학
9, 11755. https://doi.org/10.1038/s41598-019-47788-z (2019)
15. Ma, Y., Zhou, J., Yang, S., Zhao, Y., Zheng, X. 중국 서부의 홍역 발병률에 대한 먼지 사건의 영향에 대한 평가.대기 환경.157, 1-9 (2017)
16. Jiang, W., Laing, P., Wang, B., Fang, J.,Lang, J., Tian, G., Jiang, J., Zhu, TF 공기 중 미생물 군집의 최적화된 DNA 추출 및 메타게놈 시퀀싱 .Nat.프로토콜10, 768-779 (2015)
17. Pan, M., Lednicky, JA, Wu, C.-Y., Collection, Particle sizing and detection of airborne virus.응용 미생물학 저널, 127, 1596-1611 (2019)
18. Zymoresearch Ldt, 제품 설명: https://www.zymoresearch.com/products/quick-rnafecal-soil-microbe microprep-kit
19. Quantabio Ltd, 제품 설명: https://www.quantabio.com/qscript-xlt-1-steprt-qpcr-toughmix에서 사용 가능
20. Corman, VM, Landt, O., Kaiser, M., Molenkamp, R., Meijer, A., Chu, DK 및 Mulders, DG(2020).
실시간 RT-PCR로 2019년 신종 코로나바이러스(2019-nCoV) 검출.Eurosurveillance, 25(3), 사용 가능:.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6988269/
원본: https://doi.org/10.1101/2020.04.15.20065995
게시 시간: 2020년 4월 18일