2022 年 5 月,当 CAS Insights 最初撰写关于猴痘的文章时,全球 确诊或疑似病例不足 400 例。 截至 2024 年 8 月,全球 122 个国家已累计报告超过 99,518 例病例,使其成为历史上规模最大的猴痘疫情。对此,世界卫生组织总干事已 宣布猴痘 为国际关注的突发公共卫生事件。

注:“Mpox”是“monkeypox”(猴痘)的首选术语,世界卫生组织在过去一年中已 逐步淘汰 了后者。

猴痘是如何传播的?

猴痘病毒是一种双链 DNA (dsDNA) 病毒,基因组大小约为 190 kb。与 SARS-CoV-2 相比,猴痘病毒体积大得多,不会通过气溶胶传播,且在空气中仅能传播几英尺就会沉降。它通过破损的皮肤、呼吸道或黏膜进入人体。该病毒也不会像 SARS-CoV-2 病毒那样在空气中长时间停留。对于 人与人之间的空气传播,需要与感染者进行长时间的面对面接触。它还可以通过直接接触体液、病变部位,或间接接触受污染的衣物、床上用品等病变物质进行传播。动物传人可通过咬伤或抓伤、处理野味,以及直接或间接接触体液或病变部位发生。然而,由于猴痘病毒的突变率远低于 SARS-CoV-2,因此猴痘疫苗非常有效。

Transmission animal to human
图 1: 由 Biorender.com 制作的猴痘病毒在动物间、动物传人及人与人之间的传播途径示意图。

不断变化的疫苗接种与预防格局

猴痘的预防涉及多种策略,包括疫苗接种、公共卫生措施和教育。提高对猴痘及其传播途径和预防方法的认识对于控制疫情至关重要。感染者应进行隔离,以防止病毒传播给他人。

Is your R&D data ready for the future? The CAS Intelligence Hub is a powerful integrated solution that transforms fragmented scientific R&D data into a harmonized, AI-ready knowledge environment.

疫苗接种仍然是预防猴痘的基石。历史数据表明,接种牛痘病毒天花疫苗对猴痘的 保护效力约为 85%。该疫苗可在接触病毒前后接种,以减轻疾病严重程度。目前,已有三种疫苗(JYNNEOS、ACAM2000、LC-16)被不同司法管辖区批准用于预防猴痘,但其在不同地区的供应情况各异。

Table 1. Mpox vaccine and possible treatments.  

Name and CAS Registry Number®

Notes

Vaccinations

 

JYNNEOS (Imvamune/ Imvanex)   
1026718-04-6 

Licensed in the U.S. to prevent mpox and smallpox. At least 85% effectiveness in preventing mpox. First WHO prequalified mpox vaccine. 

ACAM2000  
860435-78-5

Can be used in people exposed to mpox if under an expanded access, investigational new drug (IND)protocol. Is licensed for immunization in people who are at least 18 years old and at high risk for smallpox infection.  

LC16m8

Approved in Japan against smallpox and mpox.

Possible Treatments

 

Cidofovir  
113852-37-2

Proven activity against poxviruses based on in vitro and animal studies. Adverse effect of renal toxicity. 

Brincidofovir (CMX001)  
444805-28-1 

Proven activity against poxviruses based on in vitro and animal studies. Improved safety profile over Cidofovir. 

Tecovirimat (ST-246)  
869572-92-9 

Studies using animals have shown effectiveness in treating orthopoxvirus-induced disease. Human clinical trials indicated safety and tolerability with only minor side effects. Although currently stockpiled by the Strategic National Stockpile, use is only available under an IND. 

Vaccinia Immune Globulin (VIG)

The use of VIG is administered under an IND and has no proven benefit in the treatment of smallpox complications. VIG can be considered for prophylactic use in an exposed person with severe immunodeficiency in T-cell function for which smallpox vaccination following exposure to mpox is contraindicated.

JYNNEOS (MVA-BN) 疫苗

JYNNEOS 疫苗(在欧洲称为 Imvanex,在加拿大称为 Imvamune)由 Bavarian Nordic A/S 公司生产,是一种第三代非复制型活病毒疫苗,基于 改良安卡拉痘苗病毒 (MVA-BN) 株 开发,最初用于预防天花。鉴于天花病毒与猴痘病毒在遗传上的相似性,Jynneos 对猴痘同样有效。一项系统评价和荟萃分析报告显示,接种 1 剂和 2 剂 MVA-BN 后, 疫苗有效率分别为 76% 和 82%。Jynneos 疫苗已获得美国 FDA 批准用于预防天花和猴痘,是目前美国预防猴痘的主要疫苗。它推荐用于高暴露风险人群,如医护人员、实验室人员以及与确诊病例有密切接触的人员。该疫苗通过皮下注射(18 岁以下)或皮内注射(高风险人群)方式接种,间隔四周。近期,世界卫生组织宣布 JYNNEOS 疫苗成为 首个获得世卫组织预认证的猴痘疫苗。世卫组织的预认证将有助于加速国际机构和国家监管部门对猴痘疫苗的采购,最终提高人们获得质量有保障的猴痘疫苗的机会。

ACAM2000 疫苗

ACAM2000 由 Emergent Biosolutions 公司生产,是一种第二代天花疫苗,已获得美国 FDA 批准用于预防天花,并可在疾病控制与预防中心 (CDC) 发起的“扩大获取研究性新药”(EA-IND) 方案下用于猴痘预防,该方案要求知情同意并满足额外的 IND 要求。与 Jynneos 不同,ACAM2000 是一种活的、可复制的牛痘病毒疫苗,这意味着它含有的病毒仍能在体内复制。因此,它可能引起更多副作用,不建议免疫系统受损者、患有湿疹等皮肤病者或孕妇接种。该疫苗通过一种称为“划痕法”的方法单剂接种,即将一小滴疫苗滴在皮肤上,并用分叉针刺入皮肤表面。虽然 ACAM2000 在预防猴痘方面有效,但由于其潜在的副作用,通常仅保留给无法接种 Jynneos 或因特殊情况需要快速获得免疫力的人群。

LC16m8

LC16m8 是一种减毒活疫苗,属于第三代天花疫苗,由日本熊本县的化学及血清疗法研究所(简称 KAKETSUKEN)开发。它是通过对痘苗病毒 Lister 株进行多次传代,筛选出减毒表型而衍生出来的。该疫苗作为 ACAM2000 的替代方案,通过分叉针划痕法单次接种。研究表明,与传统天花疫苗相比,其安全性更高,严重不良反应的风险更低。2022 年 8 月,日本将该疫苗的适用范围扩大至预防猴痘。

前景广阔的新型候选疫苗

Ongoing vaccine research is exploring new candidates and improving existing options to enhance global preparedness. Various DNA-based vaccines targeting mpox are in development. These vaccines involve inserting genes that encode mpox antigens into DNA plasmids, which then stimulate an immune response. DNA vaccines are attractive due to their stability, ease of production, and ability to target multiple viral strains. Inspired by the success of mRNA vaccines for COVID-19, research is underway to develop mRNA vaccines for mpox. Xidan Yang et al. developed two mpox mRNA vaccine candidates based on A29L, M1R, A35R, and B6R of mpox virus, designated as MPXfus (one component) and MPXmix (multi-component). Both elicit a high level of antigen-specific antibodies and robust cellular immune response in mice. A study reported mpox virus mRNA-lipid nanoparticle vaccine candidates evoke antibody responses. Another novel vaccine candidate, TNX-801 horsepox-based live virus vaccine, has been designed to protect against smallpox and mpox.

挑战与未来方向

尽管在理解和控制猴痘方面取得了重大进展,但仍面临诸多挑战。确保疫苗的公平获取,特别是在流行地区,是一个关键难题。许多猴痘问题持续存在的非洲国家,在获取疫苗和抗病毒药物方面受到限制。全球需要共同努力解决这些差异,确保所有人群都能得到保护。提高公众对猴痘的认识,特别是在非流行地区,对于预防未来疫情至关重要。公共卫生宣传应侧重于教育社区了解人畜共患病的风险,并推广能降低传播风险的行为。

需要持续开展研究,以开发更有效的猴痘疫苗、抗病毒药物和诊断工具。这包括探索 mRNA 技术的使用,该技术在快速应对新发传染病方面已展现出巨大潜力。加强全球监测和报告系统对于猴痘疫情的早期发现和响应也至关重要。改进监测工作有助于更迅速地识别新病例并追踪病毒传播,从而采取更有效的遏制措施。

猴痘背景信息

本文更新自 2022 年 5 月发布的 CAS Insights 文章。

什么是猴痘?

猴痘病毒属于痘病毒科正痘病毒属。CAS Content Collection™ 展示了猴痘病毒的系统发育关系。它与常见的儿童皮肤病传染性软疣属于同一科,与痘苗病毒(牛痘病毒)和天花病毒属于同一属。它与众所周知的鸡痘病毒(水痘)无关。该病毒于 1958 年首次在研究用猴群中发现,当时猴群中出现了类似痘病的症状;1970 年在刚果民主共和国(DRC)报告了首例人类病例。猴痘被归类为人畜共患病,主要通过动物传人或人传动物。然而,当前的疫情已转变为非流行国家内的人际传播(图 2),这令许多人感到困惑,也使这种罕见疾病成为全球关注的焦点。

‍

Partial Phylogeny between four species of the Poxviridae family.
图 2。痘病毒科四个物种之间的系统发育关系。(这是痘病毒科的概览。痘病毒科目前包含 83 个物种。)

20 countries reported the highest number of mpox cases
图 3。 2022 年 1 月 1 日至 2024 年 8 月 6 日期间报告猴痘病例数最多的前 20 个国家。括号内为死亡人数。

猴痘的病毒学与发病机制

猴痘病毒呈砖形或椭圆形,直径约为 200–250 纳米。其基因组由一条长度约为 197 kb 的线性双链 DNA 组成,编码约 180 种蛋白质。此外,猴痘病毒拥有哑铃状的核衣壳,并被卵形的脂质颗粒包裹(图 2)。猴痘分离株被分为三个遗传上不同的分支:(i)分支 I(原称分支 1),也称为“中非”或“刚果盆地”分支,包含来自刚果盆地的分离株,死亡率约为 10.6%;(ii)分支 IIa(原称分支 2),也称为“西非”分支,包含来自西非国家的分离株,死亡率约为 3.6%;以及(iii)分支 IIb(原称分支 3),它是分支 IIa 的后代,包括 2022 年猴痘疫情的分离株。

Schematic representation of the mpox virus particle structure
图 4:使用 Biorender.com 创建的猴痘病毒颗粒结构示意图。病毒体有四个主要部分:核心、侧体、外膜和外层脂蛋白包膜。中心核心包含病毒双链 DNA 和核心纤维。

病毒进入人体后,会靶向皮肤、黏膜和呼吸道的上皮细胞。它在这些细胞内复制,导致细胞死亡,并引发猴痘特有的皮肤病变。机体对该病毒的免疫反应包括体液免疫和细胞免疫。

更新于 2024 年 9 月 16 日

相关 CAS 洞察

戴着手套的双手捧着一枚金质诺贝尔奖章。

诺贝尔奖得主

超临界二氧化碳:一种可用于制药、发电等领域的绿色溶剂

基因组规模的生成式设计:AI语言模型编写了什么,以及为何有效 

获取全新视角,助您加速实现目标,直接发送至您的收件箱。