记得2024年8月曾引起公众广泛关注的非洲“猴痘”疫情,尽管这场疫情尚未引发在我国大范围的传播,但人们对它的高度关注反映出一个积极现象:经过近几年全球范围内的“新冠病毒战”,人们已经大大提升了对各类病原体感染的预防意识和警觉性。
梳理去年猴痘相关新闻的时间线:2024年8月13日,非洲疾控中心宣布猴痘疫情为非洲公共卫生紧急事件;8月14日,世界卫生组织(WHO)宣布猴痘疫情构成“国际关注的突发公共卫生事件”,这是WHO两年多来第二次作出此类宣布……我们不可小觑这种传染性疾病,2024年以来,非洲地区已报告近3万例疑似和确诊猴痘病例,超800人死亡。2024年11月以来,英国的猴痘感染病例增至4例,这标志着猴痘该年首次在非洲以外地区造成集群感染。
自“猴痘”首次被报道以来,业界从未停止对其流行病学特征的研究……猴痘病毒合并HIV感染后患者的临床表现更严重,预后不佳
猴痘病毒(Mpox virus, MPXV)首次分离自1958年哥本哈根实验室发热和痘疹的猕猴体内。1970年,研究者们首次从刚果1名男婴体内分离得到猴痘病毒,这是人感染猴痘病毒的首次报道。它是有包膜双链DNA病毒,属痘病毒科的正痘病毒属,主要通过密切接触传播,感染以后通常引起以发热、皮疹、淋巴结肿大为主要临床表现的自限性疾病。自2003年以前,猴痘病毒主要在非洲地区散发,2003年首次在非洲以外的地区检出。[1-2]
2022年5月,一种名为Clade IIb的新的MPXV在世界范围内流行。2022年7月23日,WHO首次宣布猴痘疫情为“国际关注的突发公共卫生事件”,但次年5月11日,WHO又宣布猴痘疫不再构成“国际关注的突发公共卫生事件”。[3]
可以看到,1970年至2021年的猴痘病毒疫情暴发,其主要流行病学特征,与2022年至2023年疫情暴发后的主要流行病学特征对比,已发生了明显变化。[4-7]
猴痘病毒暴发流行期间的主要传播方式为:1、直接、密切接触疱疹为最主要的传播方式,特别是男同人群;2、动物传播、母婴传播也有报道;3、人到动物的传播也有相关报道;4、是否能够通过血液和体液传播仍需进一步研究;5、呼吸道传播可能性较小。[8-10]
HIV感染的猴痘患者临床表现更严重和持久。在CD4+T淋巴细胞计数小于200/mL的免疫重建不全的HIV感染者中,易出现坏死性皮肤损伤、肺部损伤、继发感染、败血症等严重并发症。[11-12]尤其HIV病毒感染晚期的病患者在感染猴痘病毒后其治疗非常棘手,在无特效治疗方案的前提下,患者的预后通常不乐观。[13-14]自我国出现首例猴痘病例后,深圳三院紧急启动了相关的前瞻性的临床研究。进行了猴痘病毒感染模型及临床研究队列的建立。[15]
我们建立了MPXV检测方法;急诊、发热门诊、皮肤科开展疑似患者筛查;建立临床研究队列及样本库;分离病毒并建立体内外感染模型。通过对相关临床特征的前瞻性的队列研究,我们研究了猴痘病毒的排毒模式,如:患者皮疹中的病毒量极高,并且持续保持高水平表达;一周后唾液咽拭子中的疱疹样本病毒量达到峰值;对病毒的传播途径也做了相应的研究,发现了患者排毒的动力学,在周围环境里也存在大量病毒,且存在时间较长;患者接触的周围物品都具有大量病毒,会导致职业暴露的发生。国外常有职业暴露,医生、护士被感染的情况,我国也有个案发生的可能。因此证明,猴痘病毒在环境里的存活能力较强。[15]
如何提高猴痘病毒的诊断效率?通过对猴痘患者不同样本病毒核酸检测结果分析,系统地阐明了猴痘患者的病毒学和抗体应答特征
从图中我们可以直观地看到猴痘疫情的防控路径——诊断、治疗和疫苗。对患者的抗体的应答,我们也获得了很好的研究成果。既可以作为临床诊断的参考,也可以在未来作为治疗的方法。具体如下:
比如,猴痘患者不同部位临床样本的诊断效力如何?这关系到如何提高猴痘病毒的诊断效率。猴痘患者的实验室诊断方法包括核酸检测、抗体抗原检测、 基因测序;其中核酸检测是猴痘实验室诊断最常用方法和金标准,可用的临床样本包括皮肤病变、血液、唾液或尿液等。[16-17]
我们对猴痘患者的不同样本病毒进行了核酸检测结果分析(不同部位样本、不同病程)。[18]结果发现,发病一周以内:疱疹样本>唾液>咽拭子>肛拭子;发病一周以上:疱疹样本>唾液>肛拭子。意思就是疱疹样本病毒载量和阳性率最高,其次为肛拭子、唾液和咽拭子;咽拭子早期阳性率较高,随着病程进展下降快;肛拭子和唾液的阳性率相似,均接近疱疹样本的阳性率。[18]
无症状和非典型症状猴痘患者的诊断,肛拭子和唾液样本同样可作为疱疹液的替代样本以及多点采样,可有效提高筛查效率。
疱疹样本中的病毒载量在发病后第6天达到峰值,然后慢慢下降,发病后21天通过接触疱疹液的传播风险仍较高;肛拭子中的病毒载量在发病初期就达到峰值,然后快速下降;发病后12天以后传播风险低;唾液和咽拭子病毒动力学与疱疹类似,但是总体病毒载量低,传播风险低。[18-20]猴痘患者周围物品的病毒污染情况,证明猴痘患者能够对周围环境物品造成持续污染。[18]研究发现,MPXV在不同体液样本以及环境中的存活能力强;通过体液残留、环境污染物的接触传播风险高;个人卫生以及Mpox患者居住环境的及时消杀能够显著降低传播风险。[21]
这是猴痘患者的抗体应答特征。A29L和H3L特异性抗体是血清学诊断方法的有效靶标,研究发现,A29L和H3L的特异性IgG的总体阳性率高;A29L和H3L特异性IgG的阳性率在出现症状的7天内就能够达到80%左右,然后逐渐上升;HIV阳性和HIV阴性患者之间无显著差异。A29L是MPXV感染诱导中和抗体的最重要抗原。[18]
这是猴痘病毒的基因组进化。猴痘病毒的进化溯源、变异监测至关重要,基因组系统进化关系为病毒溯源提供了更加便利、精准的结果。[22-24]通过对深圳地区猴痘病毒的进化和溯源分析,结果提示,深圳地区流行的MPXV均属于Clade IIb的C.1和新定义的C.1.1谱系;可能有3个输入来源(韩国、日本和葡萄牙),已建立2条稳定的传播链。[25]
通过对猴痘病毒的进化路径和规律分析,结论是:1、C.1.1谱系从C.1谱系进化分析是MPXV进化过程中的重要事件之一;2、MPXV进化过程中展示出独特的特征:C>T、G>A的突变频率最高;3、APOBEC3适应性相关突变持续显著增加;错义突变比例高于同义突变;[25]4、MPXV适应性突变具有偏好性,B.1谱系以后宿主调控相关蛋白突变显著增多;5、宿主调控相关蛋白在B谱系和C谱系中存在多个谱系特异性的突变,可能与MPXV的传播和致病性相关。通过以上这些系统性、前瞻性的研究,为我们今后对于猴痘病毒的疫情防控打下了很好的基础。
猴痘病毒的抗病毒治疗药物研发……我们对于老药新用之外敷型mTOR抑制剂猴痘临床实验,目前正在紧锣密鼓地开展中
我们知道,猴痘病毒的复制过程在宿主细胞基质完成,1、早期阶段,可通过抑制病毒 DNA 聚合酶从而阻断DNA复制;2、晚期阶段,阻断细胞内成熟病毒(IMV)与高尔基体衍生膜形成包膜病毒(EV),从而阻止其离开宿主细胞进一步传播。抗病毒药物靶标主要是:1、复制酶:病毒基因组复制的关键蛋白;2、VP37蛋白:病毒包膜形成和进入细胞的关键蛋白;3、表面蛋白:抑制病毒的吸附和入侵。目前,尚无猴痘病毒特异性的抗病毒治疗药物。[26]
以上为未发表数据。上图为CDCM算法在猴痘治疗药物筛选中应用;下图为老药新用——感染性疾病药物功能预测平台开发,我们在多个数据库中发现,CDCM算法比ssCmap具有更准确的预测结果。
同样,关于猴痘小分子创新型药物研发的未发表数据显示,候选药物D19在细胞水平对病毒的复制抑制效果最好,且细胞毒性最小。
我们对于老药新用——外敷型mTOR抑制剂猴痘临床实验,目前正在紧锣密鼓地开展中。对筛选出的几个老的药物中进行了猴痘病毒的疑似病毒的实验,同时申请了专利,获得了伦理的通过。因为老药新用是相对安全的,我相信很快通过临床研究证明有效以后,就可以在全国范围内进行推广。
此前,我团队首次报道了天花疫苗接种健康人群血浆治疗重症猴痘。
对猴痘病毒治疗性抗体的研发,我们分离鉴定了两株猴痘病毒A35R蛋白特异性抗体。[27]
针对猴痘病毒A29L和B6R蛋白研发了特异性二价治疗性抗体,显示出良好的体内外抗病毒活性。[28-29]
预防“前置”,针对猴痘病毒A29L蛋白研发出免疫增强型mRNA疫苗,可诱导更强的保护性免疫,达到至少半年以上的“长效记忆”
天花疫苗对猴痘病毒可提供一定的保护效力,但针对猴痘病毒的中和抗体水平较低,仍有几率感染。因此,天花疫苗对猴痘病毒的保护效果有限,为了进一步将预防“前置化”,杜绝此类公卫事件的发生,我国亟待研发针对猴痘病毒本身的特异性疫苗。[30]
这是我团队对于猴痘疫苗的研发。根据以往经验,我们研发了一种基于猴痘病毒A29L蛋白的mRNA疫苗,该疫苗免疫原性良好,免疫血清能够有效中和猴痘真病毒和痘苗病毒,有效保护小鼠抵抗痘苗病毒的攻击。[31]
事实证明,我们自主开发的这种可高效表达的mRNA载体,基于高效mRNA平台研发新型猴痘疫苗,可使表达效率提升,成本降低;并且可大规模生产,成本效益更佳。
这是深圳三院已发表的猴痘相关论文总览。如我文章开头所讲,自今年8月14日,WHO再次宣布猴痘疫情为“国际关注的突发公共卫生事件”以来,猴痘疫情已再次成为了“国际关注的突发公共卫生事件”。
从WHO发布的数据中可以看到,大部分感染病例(约67%)和死亡病例为儿童;女性患者比例大幅上升,与男性患者比例无显著差别;总体症状较严重,病死率较高(约4.9%);欧洲(瑞典)和亚洲(泰国)均发现Clade 1b感染患者。[32]
猴痘病毒是全球传染病防控的重要病原之一,这是不争的事实,我们不可对它作“掩耳盗铃”之态,我国亟需加强猴痘病毒的监测及基础研究。未来,我团队对于猴痘病毒的研究方向有四:一、猴痘病毒快速检测方法的建立及应用;二:猴痘病毒的抗病毒治疗药物和疫苗;三、猴痘病毒对不同脏器的感染和损伤机制;四、猴痘病毒的遗传和进化机制。亦为未来研究工作之设想。
参考文献
1. Gessain A, et al. N Engl J Med. 2022
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31. Chin Chem Lett. 2024 Aug; 35(8):109270.
32. Nat Med. 2024 Jun 13.
专家介绍
卢洪洲
深圳市第三人民医院党委副书记、院长;国家感染性疾病临床研究中心主任;南方科技大学医学院副院长、讲席教授;内科学、公共卫生管理与护理学博士生导师;美国微生物科学院院士、深圳市首届疫情防控公共卫生专家组组长;教育部长江学者、国家百千万人才工程、“有突出贡献中青年专家”、享受国务院特殊津贴。深圳市国家级领军人才、上海领军人才;《智能实验医学(英文)》(《iLABMED》)主编;曾担任复旦大学附属华山医院院长助理、上海市公共卫生临床中心党委书记。
本文由《呼吸界》编辑 冬雪凝 整理,感谢卢洪洲教授的审阅修改!
* 文章仅供医疗卫生相关从业者阅读参考
本文完
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