猴痘:从科学上讲,我们应该有多担忧?

Janet Sasso, Information Scientist/CAS
Monkeypox virus cellular depiction

由于新冠肺炎 (COVID-19) 疫情,人们对病毒的认识有所提高,世界各地爆发猴痘的消息引发了许多危险信号。 猴痘是一种通常发现并局限于中非和西非的病毒。 随着这次疫情的爆发,它以不同寻常的方式在过去不容易被感染的人群中传播。 目前,非洲以外至少 19 个国家/地区出现了 300 多例确诊或疑似病例,还有更多病例正在调查中。 CAS 内容合集™ 提供了关于猴痘的独特见解、研究布局、治疗选择以及类似病毒的科学概况。   

何谓猴痘?

猴痘病毒与正痘病毒属同属于痘病毒科。 CAS 内容合集显示了猴痘病毒的系统发育学。 它与常见的儿童皮肤病传染性软疣属于同一科,与牛痘病毒和天花病毒等病毒属于同一属。 然而,它与常见的水痘病毒(水痘)无关。 猴痘于 1958 年在研究用猴子群体中首次被发现,这些猴子患上了一种类似于痘的疾病,1970 年在刚果民主共和国 (DRC) 报告了第一例人类病例。 随后在流行国家/地区以外出现的所有病例仅限于来自这些国家的旅行或受感染的进口动物。 猴痘被归类为一种人畜共患疾病,主要由动物传播给人类,反之亦然。 然而,目前的疫情已在非流行国家/地区转向人际传播,这使许多人感到困惑,也让这种罕见的疾病登上了头条新闻。

痘病毒科四种病毒的部分系统发育。
图 1. 痘病毒科四种病毒的系统发育。 (这是痘病毒科的概览。 痘病毒科目前有 83 个物种。)

 

猴痘科学出版物概览

通过分析 CAS 内容合集(有 3 万篇相关期刊文章和专利),对正痘病毒在 20 世纪 80 年代末开始增长进行研究。 正如预期的那样,有关猴痘的出版物数量要少得多,约有 1200 篇期刊文章和专利,在 21 世纪研究初略有增加,2003 年到 2021 年保持相对稳定。

 

显示近二十年来正痘病毒和猴痘病毒出版物研究趋势的图表
图 2. 近二十年来正痘病毒和猴痘病毒出版物的研究趋势,包括期刊文章和专利。

 

表 1. 研究猴痘病毒的前十大公司和研究所

公司或研究所 文章和专利数量
美国国家卫生研究院 
 
38
疾病控制和预防中心 35
美国陆军传染病医学研究院 26
美国圣路易斯大学 14
罗伯特·科赫研究所 9
俄勒冈健康与科学大学 7
南伊利诺伊大学 7
Chimerix Inc. 6
拉荷亚免疫学研究院 6
犹他州立大学 6

 

猴痘如何传播?   

猴痘病毒是一种双链 DNA (dsDNA) 病毒,基因组大小约为 190 kb。 而 SARS-CoV-2 是单链 RNA 病毒,基因组大小约为 30 kb。 我们都知道,SARS-CoV-2 非常小,可被雾化,在空气中的传播距离超过 1.8 米。 相比之下,猴痘病毒要大得多,它不会被雾化,在进入空气中前的传播距离不超过一米。 猴痘病毒也不像 SARS-CoV-2 病毒那样可以在空气中停留。 长时间与受感染者面对面接触才会在空气中发生人与人传播。 它也可以通过直接接触体液或病变或间接接触病变接触过的物品(如通过衣服或床上用品)传播。 动物与人之间的传播可通过咬伤或抓伤、猎取野生动物肉以及直接或间接接触体液或病变发生。 病毒通过破损的皮肤、呼吸道或粘膜进入人体。 与 SARS-CoV-2 病毒对比,猴痘病毒的另一个优势在于,它是一种体积大得多的 DNA 病毒,变异速度要慢得多。 因此,过去和现在的疫苗都非常有效。

当前猴痘的遗传概貌

与 RNA 病毒相比,DNA 病毒通常很稳定,变异极其缓慢。 葡萄牙的研究人员于 2022 年 5 月 19 日分享了第一份基因组草案,并公布了导致此次 5 月 23 日多国爆发的猴痘病毒的另外 9 个基因组序列。 目前的基因组测序初步草案显示,当前的疫情属于标准西非毒株,与 2018 年和 2019 年尼日利亚向多个国家出口动物相关的猴痘毒株密切相关。 研究人员发现,当前的疫情很可能来自单一源头,但也与 2018/2019 年的序列不同,其具有 50 个小核酸多态性 (SNP)。 他们还发现了该暴发集群中微进化的第一个迹象,其中 7 个 SNP 的出现导致了 3 个分支的产生,包括一个由 2 个序列组成的子集群。 这两个序列子集群被确定有一个 913bp 的移码删除,这似乎与人与人之间的传播有关。 这种微进化可使该基因组序列有足够的分辨率来追踪病毒的传播,而这在其他 dsDNA 病毒中往往是不可能的。   

SciFinder 中显示的部分猴痘病毒序列
图 3. CAS SciFinder-n 中显示的部分猴痘病毒序列。 客户可在
此处查看完整记录。" data-entity-type="file" data-entity-uuid="f75ec9aa-3a72-4ae8-a442-86878c52bd6f" src="/sites/default/files/inline-images/monkeypox-sequence-scifinder.png" />

猴痘疫苗接种和潜在治疗方法

虽然普通公众不能立即获得疫苗,但美国政府目前正从国家战略储备中向早期患者中的一些高风险接触者发放 JYNNEOS 疫苗。 表 2 总结并显示了目前的疫苗接种和潜在治疗方法。

表 2. 猴痘疫苗和潜在治疗方法。  

名称和 CAS 登记号 备注
疫苗接种  

JYNNEOS (Imvamune/ Imvanex) * 
1026718-04-6 

在美国获得了预防猴痘和天花的许可。 对预防猴痘至少有 85% 的有效性。

ACAM2000* 
860435-78-5

如果在扩大准入的研究性新药 (IND) 协议下使用,可用于猴痘感染者。 对 18 岁以上和天花感染高危人群进行免疫接种已获许可。  
潜在治疗方法  

西多福韦 
113852-37-2

根据体外和动物研究证明对痘病毒的活性。 肾毒性的不良反应。
布林昔多福韦 (CMX001) 
444805-28-1 
根据体外和动物研究证明对痘病毒的活性。 改进了西多福韦的安全性。
特考韦瑞 (ST-246) 
869572-92-9 
动物研究表明,对治疗正痘病毒引起的疾病有效。 人体临床试验表明其安全性和耐受性较好,副作用较小。 虽然目前由国家战略储备储存,但只有在 IND 下才能使用。
牛痘免疫球蛋白 (VIG) VIG 的使用是在 IND 的指导下进行的,尚未证明对治疗天花并发症有益处。 对于 T 细胞功能严重免疫缺陷的感染者,可以考虑预防性应用 VIG,因为感染猴痘后不得接种天花疫苗。


展望

世界卫生组织于 1980 年宣布天花已经根除,意味着天花根除计划在世界范围内结束。 与其他疫苗接种一样,免疫力会随着时间的推移而减弱,1980 年以后出生的人群没有接种天花疫苗,因此无法免受猴痘病毒的感染。 研究表明,在刚果民主共和国结束天花疫苗接种运动 30 年后,人类猴痘感染的发病率大幅增加。 此外,再加上对猴痘的研究较少,可能会让部分群体感到不安,但我们对同科的其他病毒进行了广泛的研究。 疫苗接种、治疗方案以及较低的传染性均表明当前疫情处于可控状态,对全球的影响将降到最低。 目前尚未确定所有暴发病例,但随着对病毒的认识和公共卫生预防措施,猴痘病毒将停止在非流行国家之间传播。   
 

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