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猴痘属于天花的近亲，是由猴痘病毒(MPXV)引起的一种病毒性人畜共患传染病。MPXV属于正痘病毒的一种，于1958年在猴子身上首次被发现，由此命名为“猴痘”。人类猴痘症状与天花相似，但死亡率较低。自2022年5月以来，猴痘病毒的病例数量在世界范围内急剧增加，这使得世界卫生组织不得不将猴痘疫情定为全球突发公共卫生事件。目前推测疫情爆发的原因可能与普通人群免疫力下降和天花疫苗接种制度的终止有关。在尚无特效药治疗的情况下，新加坡科技研究局传染病实验室团队发表的《Monkeypox: disease epidemiology, host immunity and clinical interventions》综述文章，讨论了MPXV的传播和免疫发病机制，以及在这次暴发中所呈现的独特流行病学和病理特征，猴痘的疫苗和治疗方法，并强调了当前领域仍然存在的关键空白。

自2022年5月以来，欧洲、美洲、中东和澳大利亚报告的MPXV病例数量急剧增加（图1）。MPXV目前的传播是前所未有的，爆发的聚集性病例每天都在扩大。据世界卫生组织消息，截至9月5日，全球102个国家和地区报告猴痘病例52996例，死亡18例。最近，新加坡确认了几例输入性和本地性猴痘病例，这是东南亚在最近疫情期间首次报告的病例。9月16日，重庆市确诊1例输入性猴痘病例，是中国大陆首例输入性猴痘病例。

图1 2022年5月至8月疫情期间猴痘确诊和疑似病例的地理分布

已知与正痘病毒相关的重要基因存在于MPXV基因组的中心区域（ORF、C10L和A25R之间）。在系统发育上，MPXV可分为两个不同的分支-中非和西非，中非分支通常被认为更具有毒力，平均死亡率为10.6%，而西非分支报告的死亡率为3.6%。对中非MPXV扎伊尔毒株的计算分析显示，至少存在190个开放阅读框（ORF）。然而，与其他正痘病毒基因组相比，MPXV基因组中缺失或截断了一部分ORF。在西非分支中，已经报道了对参与免疫逃逸的基因编码的几个ORF的破坏，这可能是该分支相对于中非分支毒力较低的原因。

正痘病毒的形态发生始于新月形膜的形成，新月形膜扩大形成未成熟病毒粒子，之后内部凝结后形成感染性的细胞内成熟病毒粒子（IMV），IMV外还包绕一层额外的来源于内质网膜的脂质膜（IEV），两种痘病毒感染形态通过融合、内吞、脱壳、复制、转运、胞吐等过程完成病毒的成熟和释放。

MPXV感染的潜伏期为5-21天，感染猴痘病毒后，常伴有发烧、剧烈头痛、淋巴结肿大、肌痛和虚弱等临床特征，其中淋巴腺症状是猴痘的一个显著特征。然而最近的疫情中出现了一些非典型临床症状，如在男性同性恋者中出现了生殖器病变，随后扩散到身体的其他部位以及肛门溃疡。病变通常经过四个阶段：黄斑、丘疹、水泡和脓疱，然后结痂脱落，一旦病变结痂，患者通常被认为不具备传染性。然而，据报道结痂即使在脱落后也含有大量的MPXV DNA，这可能表明了感染性病毒物质的存在。值得注意的是，已从天花患者的结痂中分离出活的抗逆转录病毒。另外，在怀孕期间MPXV可从母亲垂直传播至胎儿。

正痘病毒感染的临床结果很大程度上取决于病毒建立原发感染的进入途径。在通过雾化吸入分泌物进入呼吸道或摄入感染者的体液后，呼吸/口腔是高传染性天花病毒（VARV）和猴痘病毒（MPXV）的常见进入途径。正痘病毒在真皮微血管中的存在标志着皮肤感染的开始和皮肤病变的发展。然而，尚不清楚病毒是如何到达缺乏血液和淋巴管的皮肤上层的，这可能与皮肤树突状细胞的迁移有关，因为它们很容易受到VACV的感染。人类猴痘的一个共同特征是淋巴结肿大，自然杀伤细胞的异常增殖和保留可能是原因之一。在通过淋巴组织扩散后，MPXV可能靶向其他大器官，如脾脏和肝脏。值得注意的是，MPXV抗原已经在非人灵长类动物模型中的肝细胞和Kupffer细胞中检测到。然后，病毒血症可能使病毒进一步传播到远处的器官，如皮肤和性腺。最近，从受感染个体的精液中分离出MPXV，突出了性传播的可能性。皮肤和粘膜感染导致感染性脓疱和溃疡的出现，后者将大量病毒释放到唾液中，这可能导致MPXV的雾化传播（图2）。

图2 人类猴痘的免疫病理学

在感染MPXV的人类中，许多先天免疫细胞（包括单核/巨噬细胞、中性粒细胞、自然杀伤细胞、树突状细胞、浆细胞样树突状细胞和先天淋巴样细胞）的作用目前尚不清楚。在MPXV感染过程中这些免疫细胞的特性和分析对于理解它们的功能和确定疾病预后的重要生物标志物至关重要。

1.MPXV的先天免疫应答

先天免疫细胞通常作为病毒感染后的第一道防线。单核细胞和中性粒细胞中正痘病毒抗原的早期检测被认为是MPXV致死性的一个强有力的预测因子，人原代M2样巨噬细胞允许VACV的复制和传播，小鼠CD45+CD11b+GR-1int炎症单核细胞也被证明允许VACV复制，这可能是病毒传播的可靠载体。然而，也有报道称吞噬细胞的减少并没有消除VACV在感染小鼠中的传播，这表明单核细胞和巨噬细胞并不是唯一能够促进病毒传播的免疫细胞。

动物模型中VARV感染会引发与疾病结局相关的全身细胞因子反应。在感染VARV的食蟹猕猴中检测到宿主基因表达的显著变化，尤其是干扰素相关基因（PKR、STAT1、STAT2、MX1、MX2、IP10、OAS1、OAS2和OAS3）的转录上调。

鉴于免疫介质通常促进免疫细胞之间的串扰，未来的研究应确定细胞因子和免疫细胞之间的功能关系，以阐明发病机制，并确定在MPXV感染中保护的免疫相关因素。

2.B细胞和抗体保护

B细胞和免疫球蛋白对天花病毒的重要性已经在VACV疫苗接种中得到证明，从疫苗接种者血清中分离出的牛痘免疫球蛋白(VIG)成功保护了天花患者的密切接触者不受感染。流行病学研究进一步证明，VACV疫苗对包括MPXV在内的其他痘病毒具有保护作用，目前已有14个MPXV蛋白可被来自人类疫苗的交叉反应性VACV诱导的免疫球蛋白识别。尽管已知MPXV蛋白可被中和抗体识别，但MPXV特异性表位(包括构象和线性表位)尚未被广泛表征。抗MPXV反应的同型组成可能为预先存在的免疫和保护提供了重要线索，因为IgM抗体通常在初级免疫反应中占主导地位，而IgG抗体在次级免疫反应中占主导地位。

3.T细胞免疫

CD4+ T细胞，特别是滤泡辅助性T细胞，在增强记忆B细胞向抗体分泌细胞的分化中起重要作用。在接种VACV疫苗后，记忆CD4+ T细胞可存活50年或更长时间，其半衰期估计为8-15年，并在刺激后能够产生IFNγ和TNF。

T细胞还可以直接发挥抗病毒作用，在病毒VACV感染的小鼠模型中，CD8+ T细胞已被证明能消除病毒感染的单核细胞并减少病毒传播。

正痘病毒已经积累了一个基因库，编码干扰宿主细胞信号通路的蛋白质，这些信号通路参与病毒识别、凋亡和免疫调节。在这里，我们讨论MPXV在活动性感染期间使用的一些逃避机制（图3）。

图3 MPXV的免疫逃避

1.阻止细胞信号

哺乳动物细胞可以通过模式识别受体(PRRs)检测微生物感染的存在。通过宿主辅助因子（MyD88, TRAM, TIRAP和TRIF）触发细胞内信号级联反应，最终激活NF-κB和干扰素调节因子(IRFs)等免疫转录因子。许多正痘病毒蛋白可以拮抗这些信号过程，例如，VACV基因组编码大量B细胞淋巴瘤-2 (Bcl-2)样蛋白，通过与PRR结合后募集的辅因子相互作用抑制NF- κB和IRF3激活。IRF3是PRR结合下游最重要的转录因子之一，控制着关键抗病毒分子IFNα和IFNβ的表达；同时为了防止NF-κB激活，正痘病毒表达锚定蛋白，与IκBα竞争IKK的磷酸化。

2.调节细胞凋亡

正痘病毒免疫逃避的一个机制涉及到细胞凋亡的调节。许多正痘病毒编码的丝氨酸蛋白酶抑制剂已被报道，如牛痘病毒中的CrmA，其在VACV中的同源物SPI-2 (B13)被认为是病毒最有效的细胞凋亡抑制剂，CrmA会干扰由细胞毒性T细胞分泌的颗粒酶B，从而在病毒感染的靶细胞中启动细胞死亡。

3.免疫介质的拮抗作用

正痘病毒还通过分泌能拮抗宿主IFNγ、CC和CXC趋化因子、IL-1β和补体系统功能的蛋白质来逃避宿主的免疫反应。有趣的是，西非MPXV分支不表达任何补体调节蛋白，而中非菌株编码来自D14L基因的猴痘补体酶抑制剂(MOPICE)。尽管MOPICE的一个短共有重复序列(SCR)结构域被截断，但它通过与C3和C5转化酶的结合来抑制补体激活。然而，在感染了中非病毒分支的恒河猴中，删除MOPICE并不影响MPXV的毒性，尽管它确实抑制了适应性免疫反应。

4.减少细胞激活

正痘病毒还可以逃避T细胞和自然杀伤细胞介导的细胞毒性。T细胞通过检测装载在MHC I类上的外源多肽来识别病毒感染的细胞，同时，自然杀伤细胞通过NKG2D不断检测细胞中MHC I类的缺失，从而确保MHC系统不受损害。正痘病毒也以旁分泌方式直接调节自然杀伤细胞和T细胞。例如，正痘病毒能产生一种与IL-18结合的蛋白质，进一步阻断自然杀伤细胞的细胞毒性活动。

研究表明，接种天花疫苗后预防猴痘的有效率达85%。美国FDA批准了两种疫苗用于预防包括猴痘在内的正痘病毒感染：第二代VACV活疫苗ACAM2000和基于改良安卡拉牛痘的第三代减毒疫苗JYNNEOS。然而这些疫苗都与几种罕见的副作用有关，包括心肌炎和心包炎，对某些特殊人群(如湿疹患者和孕妇)风险较高。尽管如此，一项研究报告接种1、3、6和12个月后出现CD4+和CD8+ T细胞应答，证明了ACAM2000天花疫苗在诱导VACV特异性T细胞应答方面的有效性。在VACV刺激后，活化的CD8+ T细胞表达更高水平的脱颗粒标志物CD107、IFNγ、TNF、IL-2和CCL4，这表明存在强大的记忆T细胞反应。在未接种疫苗人群中，接触后接种疫苗可有效预防疾病和降低疾病的严重程度。如果在接触后立即接种疫苗，保护效果最强，并且随着接触后时间的增加而减弱，大多数研究一致认为，接触后3天内接种疫苗可表现出显著的临床效果。与早期疫苗相比，JYNNEOS等第三代减毒疫苗具有更好的安全性，但是，由于JYNNEOS为两针剂间隔28天注射，在接触后接种疫苗的情况下，第二剂可能来不及帮助预防疾病，而且尚不清楚第一剂是否足以产生治疗效果。

疫苗开发的一个关键是了解不同疫苗引起免疫反应的机制，因为不同的针剂可以诱导特定的B细胞或T细胞介导的免疫。同样，疫苗接种者的免疫能力以及免疫途径也会影响免疫反应的质量。鉴于常见的粘膜感染途径，在MPXV的情况下，粘膜免疫的特异性诱导可能是至关重要的，正如文献记载的其他通过粘膜途径传播的感染性病原体一样。目前，尚不清楚现有的疫苗是否能够诱导粘膜免疫，这仍然是未来研究的一个关键需求。

另一项研究需要了解当感染猴痘的人接种疫苗时是否有产生新病毒株的风险。共感染痘病毒可通过同源或非同源重组交换遗传信息而进化，目前尚不清楚以猴痘为基础的活疫苗或减毒疫苗的基因与猴痘重组的频率。除了以VACV或MVA为基础的疫苗外，较新的基因工程或其他痘病毒株（如NYVAC和ALVAC）也被测试作为其他疾病的潜在疫苗载体。然而，它们通常诱导较低的抗体滴度，对猴痘的有效性尚不清楚。

针对天花的几种药物已在临床前数据中证明了对猴痘的有效性，但缺乏临床数据支持。抗病毒药物Tecovirimat可靶向抑制MPXV的VP37蛋白的活性，防止形成感染性包膜病毒粒子，而不影响病毒的细胞内形态(细胞内成熟病毒)，从而阻断病毒传播。Tecovirimat能有效降低猴痘在非灵长类动物模型中的严重程度，但如果在感染病毒超过5天后给予治疗，其效果会降低。Cidofovir是一类抗DNA病毒药物，在体外和动物研究中也显示出抗正痘病毒活性，但严重的不良反应（肾毒性）限制了其临床应用。另一种抗病毒药物Briincidofovir也已被FDA批准用于治疗天花，但没有得到EMA的批准。Briincidofovir是Cidofovir的前体药物，能够抑制正痘病毒DNA聚合酶介导的DNA合成，同时也规避了Cidofovir可能引起的肾毒性。牛痘免疫球蛋白（VIG）由接种过天花疫苗人群的血浆提纯制成，含有针对牛痘的抗体，在暴露人群中显示出预防天花的活性，并在恒河猴中显示出对MPXV的交叉中和活性。然而，无论是VIG或其他单克隆抗体都还缺乏对猴痘的临床研究。

预防战略和免疫疗法是遏制猴痘传播的有利工具，基于血清学的诊断也是对猴痘接触者有效的监测手段。目前的疫情为评估新的治疗方法和疫苗选择，并确定疫苗保护的相关因素提供了机会。目前，尚不清楚先前感染VACV或MPXV是否会诱导任何形式的粘膜免疫，且对MPXV感染期间人体全身和粘膜免疫反应的研究有限，因此，未来需要更好地了解MPXV的免疫防御机制。鉴于MPXV和其他痘病毒可以通过呼吸道气溶胶传播，故针对表征黏膜免疫反应的研究也至关重要。

[1]Lum FM, Torres-Ruesta A, Tay MZ, Lin RTP, Lye DC, Rénia L, Ng LFP. Monkeypox: disease epidemiology, host immunity and clinical interventions. Nat Rev Immunol. 2022 Sep 5:1–17. doi: 10.1038/s41577-022-00775-4. Epub ahead of print