猴痘是一种由猴痘病毒引起的罕见人畜共患病,该病毒属于正痘病毒属,其中还包括天花病毒(可引起天花)[1]。尽管猴痘的天然宿主仍然未知,但啮齿动物和非人类灵长类动物可能是其携带者,并感染人类,其在 1958 年首次被发现,当时在出于研究目的饲养的猴子身上爆发了两次类似痘的疾病[2],1970 年也出现在了刚果民主共和国[3]的人类身上。猴痘现在在一些中非和西非国家流行[1],在非洲以外很少报道。病毒通过人与人之间的与病灶、体液、呼吸道飞沫和受污染的物质的接触进行传播。
而近期,2022年5月,在葡萄牙、英国、西班牙、瑞典、比利时和美国等几个非流行国家发现了多起猴痘病例。该病状和溯源目前正在研究中,有助于进一步了解猴痘在这些国家的引入和快速传播原因,对症采取措施。因此,确定引起这些感染的病毒基因组序列必然有助于更好地了解流行病学、感染源和传播模式,接下来我们将从基因层面对猴痘病毒开展介绍。
猴痘病毒(图1)是一种有包膜的双链 DNA 病毒,基因组大小约为 190 kb,属于痘病毒科的正痘病毒属。猴痘病毒有两个支系:西非支系和刚果盆地(中非)支系。西非猴痘病毒感染分支的病死率(约为1%)低于刚果盆地分支(高达10%)。
图1 猴痘病毒
(图片来源:UK Health Security Agency/Science Photo Library)
当地时间5月19日,葡萄牙国家卫生研究所Doutor Ricardo Jorge (INSA)的约翰.保罗.戈麦斯(João Paulo Gomes)及其团队在https://virological.org网站上,通过论文形式(图2)公布了他们在5月4日针对一名葡萄牙男性患者携带的猴痘病毒开展的实验,并得到了该病毒基因组序列初稿(PT0001,Monkeypox_PT0001_2022.zip (52.1 KB)) ,发布的基因组序列草图涵盖了大约 92% 的参考序列。这也是近期猴痘疫情在全球爆发以来,第一份最新的基因组测序结果[4]。
图2 首份公布的病毒基因组序列初稿文章
根据系统发育分析(图3)表明,2022年的猴痘病毒属于西非进化枝,与2018年和2019年时从尼日利亚传播到英国、以色列、新加披的猴痘病毒最为密切相关。
图3 猴痘病毒系统发育分析草图(Virological.org)
(基于核心比对(137 668 bp 比对中的 955 个变异位置)的系统发育分析草图,包括 52 个猴痘病毒序列。)
GenBank也于5月20日提供了近期爆发的猴痘病毒(MPXV)的第一个完整基因组序列(图4),其分离名称为:MPXV_USA_2022_MA001,登录号为ON563414。它是由马萨诸塞州发现的一个分离株,经美国疾病控制和预防中心的高危病原体和病理学部 (DHCPP)提供给GenBank,它与其中一个序列MT903343.1仅相差197,000多个核苷酸碱基中的不到100个碱基(图5)。
图4 猴痘病毒分离株 MPXV_USA_2022_MA001,完整基因组(GenBank)
图5 猴痘病毒基因组的系统发育树(NCBI)
自此之后,也有越来越多的全球科研工作者开展了近期猴痘病毒基因序列的研究,并在GenBank中进行了数据上传,MPXV序列可以通过NCBI Virus访问,截至6月1日,近期爆发中的猴痘病毒核酸序列已更新至36条,相信未来也有更多的序列被分享在这里。
猴痘病毒可以通过直接接触受感染动物的血液、体液或皮肤或损伤的黏膜进入人体,通过飞沫呼吸道颗粒传播通常需要长时间的面对面接触。其潜伏期通常是6~13天,但也可以是5~21天,猴痘是一种自限性疾病,症状可以持续2~4周,40 至 50 岁以下的人(取决于国家/地区)可能更容易感染猴痘。
在诊断及检测方面,5月23日,在世界卫生组织发布的猴痘病毒实验室检测过渡指南中,明确推荐基于核酸扩增检测 (NAAT),以实时或普通PCR为代表的核酸扩增检测技术(PCR)作为首选的实验室检测方式,PCR 可以单独使用,也可以与测序结合使用。用于猴痘实验室检测确认用的推荐标本类型是皮肤损伤样本,包括损伤表面和/或渗出液的拭子、一个以上损伤的顶部或损伤结痂。而由于正痘病毒具有血清学交叉反应性,抗原和抗体检测方法尚不能提供猴痘特异性确认,因此目前并不建议将血清学和抗原检测方法用于资源有限的诊断或病例调查。
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参考文献
[1] Bunge EM, Hoet B, Chen L, Lienert F, Weidenthaler H, Baer LR, et al. (2022) The changing epidemiology of human monkeypox—A potential threat? A systematic review. PLoS Negl Trop Dis 16(2): e0010141. doi: 10.1371/journal.pntd.0010141
[2] von Magnus P, Andersen EA, Petersen KB, Birch-Andersen A. A pox-like disease in cynomolgus monkeys. Acta Path Microbiol Scand. 1959; 46:159.
[3] Breman JG, Kalisa R, Steniowski MV, Zanotto E, Gromyko AI, Arita I. Human monkeypox, 1970–79. Bull World Health Organ. 1980; 58(2):165–182.
[4] Joana Isidro, Vítor Borges, Miguel Pinto. First draft genome sequence of Monkeypox virus associated with the suspected multi-country outbreak, May 2022 (confirmed case in Portugal). Virological. 19 May 2022
[5] From Laboratory testing for the monkeypox virus. World Health Organ. 23 May 2022