知己知彼去戰(zhàn)“痘”

高穎 王銘宇 梁小珍

猴痘是非洲部分地區(qū)的流行病，但自2022年5月初以來，猴痘傳播到許多以前并無猴痘病例的國家，如歐洲和美洲的大部分區(qū)域，且大多數(shù)病例出現(xiàn)于以前未接種過天花疫苗的年輕男—男性行為者中。如果猴痘病毒成為廣泛傳播的人類病原體，則對公眾健康構(gòu)成的風(fēng)險將會進一步增加，尤其是增加對兒童和免疫缺陷癥患者等脆弱群體的潛在風(fēng)險。

1958年，丹麥哥本哈根一批從新加坡進口用于脊髓灰質(zhì)炎疫苗研究的食蟹猴（即長尾猴，M. fascicularis）暴發(fā)了非致命性痘樣疾病，引起非人靈長類動物出現(xiàn)水痘樣皮膚病變，故名“猴痘”。根據(jù)猴的發(fā)病癥狀和分離出的病毒特征分析，確定病原體為天花一類的正痘病毒，命名它為猴痘病毒（monkeypox virus， MPXV）。隨后在美國、荷蘭、西非和中非等地相繼報道了感染猴痘病毒的動物病例。1970年，剛果共和國一名9歲的從未接種天花疫苗的兒童成為首例感染猴痘病毒的病例。此后，利比里亞、塞拉利昂、尼日利亞、科特迪瓦等西非和中非國家也間斷性報告了猴痘病毒感染人的病例，且越來越多。1986年，剛果流行地區(qū)首次報道猴痘病毒人傳人的病例，但即使這樣，由于當(dāng)時傳播率和致病率都較低，沒有引起人們重視，因其不構(gòu)成公共健康問題而一直被忽視。直到2003年在美國發(fā)生了第一次猴痘疫情，當(dāng)時美國6個州都報道了因接觸已感染的寵物草原犬鼠而感染人的病例。流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這些感染者接觸的寵物曾經(jīng)與從加納進口到美國的幾種嚙齒類動物關(guān)在一起，而其中一些進口動物攜帶了猴痘病毒。2018年9月到2019年1月，尼日利亞26個省暴發(fā)了猴痘疫情，共有311人感染，7人死亡。2018年，英國和以色列都報道了尼日利亞的輸入病例。值得關(guān)注的是，當(dāng)時英國還報道了一個護理人員在負(fù)責(zé)輸入性感染病人過程中被感染，再次提供了猴痘病毒人傳人的證據(jù)。英國和新加坡在2019年、美國和英國在2021年，都相繼報道了尼日利亞輸入的猴痘病例。自2022年5月以來，在歐美等若干猴痘非流行國家，已發(fā)現(xiàn)多例猴痘病例和聚集性病例，而且在非洲幾個流行國家也不斷有猴痘病例的報告。根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）和美國疾病控制與預(yù)防中心的數(shù)據(jù)，至今全球100多個國家和地區(qū)已報告7萬多病例，其中有26例死亡病例。猴痘疫情已成為全球關(guān)注的公共衛(wèi)生問題。

猴痘是由猴痘病毒引起的一種人畜共患傳染病，主要發(fā)生在中非和西非的熱帶雨林地區(qū)及其周邊，后來越來越多地出現(xiàn)在城市中。猴痘病毒的動物宿主包括一系列嚙齒動物和非人類靈長類，如睡鼠、樹松鼠、長尾猴、短尾猴等。雖然猴痘病毒最早在猴身上被發(fā)現(xiàn)和命名，但其他動物也易于被感染，雖然目前認(rèn)為其天然宿主是嚙齒動物，但仍需進一步研究和確認(rèn)。

人類主要通過接觸受感染動物的損傷皮膚、血液或體液、被受感染動物咬傷或抓傷而受到感染。人與人的傳播則通過密切接觸感染者的呼吸道分泌物，也可經(jīng)胎盤從母親傳給胎兒。2022年暴發(fā)的猴痘疫情主要發(fā)生在男性同性戀者中，且在精液中也檢測到猴痘病毒，說明猴痘病毒存在通過性傳播的可能性。

猴痘病毒是一種雙鏈DNA病毒，呈長方形或橢圓形，與天花病毒、牛痘病毒和痘苗病毒同屬痘病毒科正痘病毒屬。它有2 種不同形式的感染性病毒顆粒：胞內(nèi)成熟病毒顆粒（intracellular mature virion，IMV）和胞外包膜病毒顆粒（extracellular enveloped virion，EEV）。

具有不同形式的感染性病毒顆粒是大多數(shù)正痘病毒的共同特點。成熟顆粒有一個包含病毒DNA的核心，外圍是側(cè)體，側(cè)體外還有一層內(nèi)膜和表面小管。成熟顆粒最外面包上一層含有8種特異性病毒蛋白的包膜就成為帶包膜的病毒顆粒。

猴痘病毒的基因組約為20萬個堿基對，有190多個編碼蛋白質(zhì)的開放閱讀框。病毒基因組包括中央保守區(qū)域、左右兩邊的末端區(qū)域和左右兩端完全相同的反向末端重復(fù)序列。中央保守區(qū)域與其他痘病毒基因組同源性高，主要編碼參與病毒復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和包裝的蛋白質(zhì)；末端區(qū)域的異質(zhì)性較高，主要編碼參與宿主嗜性、病毒毒力和宿主免疫反應(yīng)等病毒致病機制相關(guān)基因。反向末端重復(fù)序列包含4個功能未知的基因和一個富含腺嘌呤和胸腺嘧啶、堿基不完全配對的發(fā)夾環(huán)，后者將兩條DNA鏈進行共價連接。除了與其他痘病毒同源、功能已知的保守基因之外，大多數(shù)基因的功能尚不清楚。通過病毒基因序列比較分析，猴痘病毒分為兩個不同的遺傳進化分支，即中非（剛果盆地）分支和西非分支，前者更具傳染性，感染后將引起更嚴(yán)重的癥狀，病死率約10%；后者感染性相對弱一些，病死率約3.6%。

大多數(shù)DNA病毒都不編碼依賴于DNA的RNA聚合酶，它們必須進入細(xì)胞核利用宿主細(xì)胞的依賴于DNA的RNA聚合酶來復(fù)制與轉(zhuǎn)錄病毒DNA基因組。然而，猴痘病毒所屬的痘病毒科是唯一的例外，它能自己編碼依賴于DNA的RNA聚合酶，這樣它進入細(xì)胞后無需進入細(xì)胞核，在細(xì)胞質(zhì)中就能完成病毒DNA基因組的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄，從而完成生活周期。

猴痘病毒整個生活周期如何被調(diào)節(jié)，目前研究甚少。有報道高爾基相關(guān)蛋白復(fù)合體對于IMV外面包裹雙層膜形成帶包膜的病毒顆粒是必需的；酪氨酸蛋白激酶參與了猴痘病毒IMV釋放形成EEV的過程。至于兩種不同形式的病毒顆粒EEV和IMV如何感染進入細(xì)胞內(nèi)，哪些病毒蛋白和細(xì)胞受體參與，目前只是通過蛋白組學(xué)以及猴痘病毒與痘苗病毒之間的同源性蛋白進行比較分析。推測猴痘病毒在吸附到細(xì)胞表面過程中，病毒蛋白A28、H3、A29和E8參與其中：A28結(jié)合細(xì)胞表面的層黏連蛋白，能與A29相互作用，A29和H3結(jié)合細(xì)胞表面的氨基多糖和肝素，而E8則與硫酸軟骨素相結(jié)合。通過對痘苗病毒參與入侵細(xì)胞的進入融合復(fù)合體（entry fusion complex， EFC）的蛋白組學(xué)分析， 推測猴痘病毒與痘苗病毒的EFC中的A16、 A21、A28、F9、G3、G9、H2、I2、J5、L1、L5、O3等十幾個同源蛋白，參與了猴痘病毒進入細(xì)胞的過程[1，2]，但每個蛋白的具體功能還不清楚。

雖然發(fā)現(xiàn)猴痘病毒已有幾十年了，但是猴痘病毒感染人后誘導(dǎo)的免疫反應(yīng)還沒有被廣泛研究。猴痘病毒與宿主免疫系統(tǒng)之間的相互作用，主要基于痘苗病毒和其他正痘病毒的研究，以及猴痘病毒在少量動物模型中的研究進行推測。先天免疫反應(yīng)是抵御病毒感染的第一道防線，在病毒感染誘導(dǎo)的免疫反應(yīng)中起關(guān)鍵作用。在猴痘病毒感染人的過程中，單核細(xì)胞或巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、自然殺傷性（NK）細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等先天免疫細(xì)胞的作用尚不清楚。體內(nèi)和體外的感染模型研究表明，單核細(xì)胞是痘病毒感染的初始靶細(xì)胞，單核細(xì)胞和人M2樣巨噬細(xì)胞在痘苗病毒的感染與擴散中非常重要。與此相一致，在被猴痘病毒感染后，在有肺炎癥狀的食蟹猴中也觀察到單核細(xì)胞被招募到感染位點，說明單核細(xì)胞在猴痘病毒感染致病過程中有潛在作用。在感染猴痘病毒的恒河猴的外周血和淋巴結(jié)中觀察到NK細(xì)胞顯著性擴增，但是NK細(xì)胞的遷移能力和活性卻被嚴(yán)重抑制；更重要的是，發(fā)現(xiàn)NK細(xì)胞數(shù)量的差異是經(jīng)典實驗室雜交小鼠不易感而CAST/EiJ小鼠對猴痘病毒易感的重要原因之一[3，4]，這提示了NK細(xì)胞在猴痘病毒感染過程中的重要性。此外，有研究表明血液中較低的中性粒細(xì)胞也與動物感染猴痘病毒后的死亡率有相關(guān)性。這些都表明先天免疫細(xì)胞在猴痘病毒感染與致病過程中有重要作用。

除了先天免疫細(xì)胞，在感染猴痘病毒的食蟹猴和人中，都引起了系統(tǒng)性的細(xì)胞因子反應(yīng)，IL-2、IL-6、IL-8、CCL5等細(xì)胞因子顯著提高。比較嚴(yán)重與輕微癥狀的患者發(fā)現(xiàn)，IL-2R、 IL-10、GM-CSF和CCL5在嚴(yán)重的患者中明顯升高，而IL-6則降低[5]，提示輔助性T細(xì)胞2的免疫反應(yīng)可能與猴痘病毒感染引起的疾病嚴(yán)重性存在一定聯(lián)系。

猴痘病毒感染引起的抗體反應(yīng)目前只局限于少量的臨床分析。分析美國2003年暴發(fā)的猴痘疫情，發(fā)現(xiàn)猴痘病毒感染后，在皮疹出現(xiàn)的一周內(nèi)，不論以前是否接種過天花疫苗，都能檢測到IgM和IgG，總IgG反應(yīng)在接種和未接種疫苗的人群中沒有明顯差別，皮疹出現(xiàn)100多天后還能檢測到IgG。雖然IgM在未免疫的個體中反應(yīng)更快，而且持續(xù)時間更長 （126天：77 天），但是反應(yīng)趨勢在未接種和接種過天花疫苗的人群中一樣，都有一個明顯的急性反應(yīng)期，皮疹出現(xiàn)第2周IgM水平明顯升高隨后降低[6]。此外，相較于輕癥患者，中度和嚴(yán)重的患者有更高的IgM反應(yīng)和更低的IgG反應(yīng)。對2007—2011年剛果共和國猴痘病毒感染者群體分析發(fā)現(xiàn)，相對于只有IgG反應(yīng)的個體，同時有IgG和IgM反應(yīng)的感染者有更嚴(yán)重的癥狀。這些預(yù)示猴痘病毒感染后，IgM反應(yīng)可能與癥狀的嚴(yán)重程度相關(guān)。由于分析的人群數(shù)目有限，需要對更多感染人群進行分析驗證。

目前缺乏關(guān)于猴痘病毒感染后誘導(dǎo)的T細(xì)胞免疫反應(yīng)或T細(xì)胞在猴痘病毒感染致病中的作用的研究。一個HIV-1感染的患者在抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療后，CD4+ T細(xì)胞恢復(fù)到正常數(shù)目，雖然感染了猴痘病毒，但沒有引起嚴(yán)重的疾病，預(yù)示CD4+ T細(xì)胞可能減輕了猴痘癥狀的嚴(yán)重程度[7]。在感染猴免疫缺陷病毒（SIV）的恒河猴中，CD4+ T細(xì)胞的數(shù)目很低（細(xì)胞數(shù)少于300/毫升），接種天花疫苗后不能產(chǎn)生病毒特異性的IgG，再感染猴痘病毒后導(dǎo)致死亡，說明CD4+ T細(xì)胞在天花疫苗免疫恒河猴后誘導(dǎo)保護性抗體的產(chǎn)生，在抵抗猴痘病毒的致死性感染中起關(guān)鍵作用[8]。

正痘病毒有很多基因參與病毒識別、細(xì)胞凋亡和免疫調(diào)節(jié)等免疫逃逸功能。除了編碼與其他痘病毒功能同源的免疫逃逸蛋白參與調(diào)節(jié)各種信號通路之外，猴痘病毒還有其特異的免疫逃逸機制。區(qū)別于痘苗病毒，猴痘病毒在體外感染巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、海拉細(xì)胞等各種人類細(xì)胞時，會選擇性抑制激活先天免疫反應(yīng)信號通路中有重要作用的宿主基因，如干擾素誘導(dǎo)基因的表達(dá)。而且能在I型干擾素IFN-α存在的條件下進行正常的復(fù)制。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，猴痘病毒編碼的I型干擾素結(jié)合蛋白（IFNα/βBP）能結(jié)合到宿主細(xì)胞膜上抑制I型干擾素信號通路。此外，猴痘病毒感染恒河猴后雖然能誘導(dǎo)NK細(xì)胞的擴增，但是明顯抑制NK細(xì)胞的殺傷功能[9]。不同于痘苗病毒和牛痘病毒，猴痘病毒還能通過抑制T細(xì)胞的激活，逃逸抗病毒CD4+ T 和CD8+ T細(xì)胞的免疫識別和反應(yīng)[10]，可能以此用于促進病毒在感染宿主體內(nèi)的擴散。隨后發(fā)現(xiàn)猴痘病毒編碼的197和D14L蛋白在抑制T細(xì)胞功能上發(fā)揮重要作用。這些研究說明猴痘病毒已經(jīng)演化出多種特異的逃逸宿主先天免疫和適應(yīng)性免疫的機制。

猴痘病毒從感染到出現(xiàn)癥狀的潛伏期是5～21天，感染者的臨床癥狀類似感染天花病毒，初期有發(fā)熱、頭痛、肌痛等癥狀，發(fā)燒后會出現(xiàn)皮疹，主要集中在面部和四肢，也會影響口腔黏膜、生殖器結(jié)膜和角膜等處。區(qū)別于天花病毒，猴痘病毒感染表現(xiàn)出的最顯著特征是淋巴結(jié)腫大，并誘導(dǎo)出更有效的免疫識別和免疫反應(yīng)。

猴痘是一種自限性疾病（即無需治療，患者會自愈），癥狀維持2～4周。嚴(yán)重病例多見于兒童和免疫缺陷的個體。猴痘并發(fā)癥與后遺癥包括呼吸道與胃腸道疾病、腦炎、敗血癥和視力喪失。與接種過天花疫苗的人群相比，未接種疫苗的個體癥狀更嚴(yán)重，并發(fā)癥也相對更普遍。

雖然目前還沒有猴痘病毒疫苗，但通過若干觀察性研究表明，天花疫苗有很好的交叉保護效果，對預(yù)防猴痘病毒感染的有效率達(dá)85%，還能減輕猴痘癥狀。目前上市用于預(yù)防猴痘病毒感染的疫苗有三種：兩種是美國FDA批準(zhǔn)上市的ACAM2000和IMVAMUNE（US）/IMVANEX （Europe），前者不良反應(yīng)大、在免疫缺陷人群中會引起嚴(yán)重疾病甚至死亡，后者不良反應(yīng)相對較小、反應(yīng)快且有較長的保護持久性。第三種是日本批準(zhǔn)上市的LC16m8 ，不良反應(yīng)較小。

抗病毒藥研制方面，根據(jù)動物模型研究的數(shù)據(jù)，兩種為預(yù)防天花研發(fā)的抗病毒藥被美國FDA授予許可用于猴痘。其中Brincidofovir通過抑制病毒DNA基因組復(fù)制，起到抗病毒作用，對其他大部分雙鏈DNA病毒也有一定效果；而Tecovirimat則是正痘病毒保守的、胞外病毒顆粒EEV形成所需的膜蛋白p37的靶向抑制劑。p37蛋白在痘苗病毒中由F13L基因編碼，而在猴痘病毒中則由C19L基因編碼。Tecovirimat 不會抑制和影響正痘病毒DNA基因組的復(fù)制、病毒蛋白的合成以及成熟病毒顆粒IMV的形成，只會抑制胞外病毒顆粒EEV形成和釋放，從而抑制病毒在宿主體內(nèi)的擴散達(dá)到抗病毒目的。2022年猴痘疫情的臨床數(shù)據(jù)顯示，Brincidofovir不但有嚴(yán)重的毒性，而且在猴痘患者中沒有觀察到任何有益的治療效果。相比而言，Tecovirimat安全性更好，無明顯不良反應(yīng)，能降低病毒載量、加速患者康復(fù)。

經(jīng)過全球疫苗接種和防控措施，天花于1980年在全球范圍被宣布消滅。天花能通過接種疫苗被根除的重要原因之一是，除了人類之外，沒有發(fā)現(xiàn)天花能感染其他動物。然而，與天花不同的是，猴痘病毒能感染各種動物，所以，很難像天花那樣，經(jīng)過全球接種疫苗來根除猴痘病毒。即使現(xiàn)有天花疫苗在猴痘病毒感染上有比較好的交叉保護作用，也還是需要對動物貿(mào)易開展猴痘病毒檢測，降低人畜傳播和人際傳播的風(fēng)險。并且加強猴痘病毒感染與致病機制的研究，優(yōu)化現(xiàn)有疫苗，為風(fēng)險人群提供更好的防疫保護措施。

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