世卫组织总干事于2024年8月7日宣布,鉴于猴痘的传播趋势令人担忧,他已启动猴痘疫苗紧急使用列表程序。刚果民主共和国目前正在经历一场严重且不断扩大的疫情,目前疫情已蔓延至国外[1]。
2022年5月以来,欧美多国出现了猴痘疫情,并迅速蔓延至100多个国家,一度成为“国际关注的突发公共卫生事件”,世界卫生组织也多次召开了关于多国猴痘疫情的《国际卫生条例(2005)》突发事件委员会,并于2024年5月24日发布了《加强预防和控制猴痘战略框架(2024-2027年)》[2]。
1. 关于猴痘
猴痘(Mpox)是一种由猴痘病毒(Mpox virus,MPXV)感染引起的人兽共患病,主要特征包括发热、皮疹和淋巴结肿大。猴痘病毒最初于1958年在猴子中发现,而首例确诊的人类病例则在1970年于刚果民主共和国发现。
猴痘感染早期症状包括疼痛发热和淋巴结肿大等非特异性症状,包括儿童、老年人和免疫缺陷患者在内的人群更容易进展为重症。
猴痘的传播途径多样,可以通过接触病变皮肤、黏膜、受污染物品或长时间近距离吸入病例呼吸道飞沫传播,也可以通过接触感染动物的呼吸道分泌物、病变渗出物、血液及其他体液,或被感染动物咬伤、抓伤感染传播。因其潜伏期较长,可导致人际之间的广泛传播。
图1. 猴痘的流行病学特征、发病机制、临床诊断和治疗 [3]
2. 关于猴痘病毒
猴痘病毒属于痘病毒科正痘病毒属,是一种具有线性双链DNA的病毒。它与同属的其他正痘病毒在基因组的中央核心区域有着超过90%的序列相似性,这使得曾经接种天花疫苗的人们能够获得一定程度的交叉免疫保护。然而,猴痘病毒的特异性主要体现在其基因组末端的可变区,这些区域的差异对病毒的毒力、宿主识别和免疫逃逸能力有重要影响。
图2. 猴痘病毒的基因组结构和潜在的抗病毒靶标 [3]
截至2024年7月30日,全球范围已提交猴痘病毒基因组序列7719个,主要集中在美国、德国、葡萄牙、英国等地。
图3. 各国猴痘病毒序列提交情况 [4]
3. 猴痘病毒的感染和复制
猴痘病毒感染和复制的过程可以概括为三个不同的阶段:1)病毒入侵;2)病毒复制与合成;3)病毒组装、成熟和释放。病毒通过其表面糖蛋白与宿主细胞受体结合,进入细胞内部。在病毒复制和组装完成后,新的病毒粒子通过出芽的方式从宿主细胞中释放,进而感染其他细胞。
猴痘病毒的复制机制中,一个关键的步骤是病毒DNA的合成,这需要病毒聚合酶全酶的参与。该聚合酶全酶由几个关键蛋白组成,包括F8、A22、E4和H5,它们共同作用以增强复制的持续性和准确性。F8作为核心催化亚基,A22-E4二聚体增强了聚合酶的复制持续性,而E4还具有尿嘧啶DNA糖苷酶(UDG)活性,可以识别并切除DNA中的尿嘧啶单碱基突变并启动DNA修复途径[5]。
4. 潜在的抗猴痘病毒靶标
目前,猴痘病毒的潜在抗毒靶标主要集中在病毒复制机制的关键蛋白上,例如:
4.1 双特异性磷酸酶H1
猴痘病毒编码的双特异性磷酸酶H1能够抑制宿主的干扰素信号通路,从而下调宿主细胞的抗病毒反应。磷酸酶H1的高分辨率三维结构的解析揭示了其发挥催化功能的结构基础,并发现了两个重要的药物开发位点:H1磷酸酶的二聚体界面和其活性中心[6]。
图4. H1二聚体的整体结构 [6]
4.2 免疫调节蛋白M2
M2蛋白是猴痘病毒中的一种免疫调节蛋白,能够通过结合B7.1/B7.2共刺激分子从而拮抗CD28/CTLA4-B7.1/2信号通路,抑制T细胞激活。该发现为痘病毒的防御提供了新的思路,并揭示了M2蛋白的多聚体形式在病毒逃避T细胞免疫反应中的重要作用[7]。
图5. M2 阻断由 HB7.1/2 介导的细胞活化 [7]
4.3 APOBEC3蛋白酶
APOBEC3蛋白酶是宿主细胞内的一种酶,在病毒复制过程中起到防御病毒的作用,能够通过脱氨编辑机制引入突变,从而影响病毒的复制和适应性[8]。这一发现对于理解猴痘病毒的适应性和传播机制具有重要意义,并为开发针对猴痘病毒的抗病毒药物提供了潜在的靶点。
4.4 其他正痘病毒相关蛋白
除了上述靶标外,研发特异性靶向正痘病毒相关蛋白如A34R、H3L、A27L和A28的小分子药物也将是该领域的发展方向[9]。
5. 华美生物猴痘病毒相关产品
5.1 猴痘病毒相关重组蛋白
5.2 抗猴痘病毒潜在靶点蛋白
产品名称 | 靶点 | 货号 |
---|---|---|
Recombinant Human DNA dC->dU-editing enzyme APOBEC-3A (APOBEC3A) | APOBEC3A | CSB-EP001921HU |
Recombinant Human Probable DNA dC->dU-editing enzyme APOBEC-3C (APOBEC3C) | APOBEC3C | CSB-EP889097HU |
Recombinant Human DNA dC->dU-editing enzyme APOBEC-3A (APOBEC3A) | APOBEC3A | CSB-YP001921HU |
Recombinant Human DNA dC->dU-editing enzyme APOBEC-3G (APOBEC3G) | APOBEC3G | CSB-CF888025HU |
5.3 猴痘病毒研究相关抗体
产品名称 | 反应种属 | 应用范围 | 货号 |
---|---|---|---|
A29L Antibody | Monkeypox virus (strain Zaire-96-I-16) | ELISA, WB | CSB-PA46839LA01MPX |
参考文献:
[1] WHO invites mpox vaccine manufacturers to submit dossiers for emergency evaluation. (www.who.int/news)
[2] www.who.int/publications/i/item/9789240092907
[3] Mpox (formerly monkeypox): pathogenesis, prevention, and treatment. Signal Transduct Target Ther, 2023.
[4] http://ngdc.cncb.ac.cn/gwh/poxvirus/
[5] Structural insights into the assembly and mechanism of mpox virus DNA polymerase complex F8-A22-E4-H5. Mol Cell, 2023.
[6] Crystal structure of monkeypox H1 phosphatase, an antiviral drug target. Protein Cell, 2023.
[7] Structural and functional insights into the modulation of T cell costimulation by monkeypox virus protein M2. Nat Commun, 2023.
[8] APOBEC3 deaminase editing in mpox virus as evidence for sustained human transmission since at least 2016. Science, 2023.
[9] Human mpox: Biology, epidemiology, therapeutic options, and development of small molecule inhibitors. Med Res Rev, 2023.