全球的猴痘病例仍然以令人驚愕的速度增長。截至5月31日，據世界衛生組織統計,全球約30個國家報告了確診的猴痘病例，累計確診病例達到了558例，疑似52例，而5月30日的新增確認病例超過了100例，爲一個月以來單日最高。當地時間5月30日，尼日利亞通報了一例猴痘患者死亡病例，這是本輪猴痘疫情中通報的第一例死亡病例。
根據世衛組織的聲明，目前許多感染者報告的症狀“相對輕微”甚至不易發覺，這或許會導致本輪猴痘疫情被低估，從而阻礙爲遏制疫情的努力。
與此同時，科學家們繼續通過對猴痘病毒基因組測序，將其在病毒進化樹上定位，並對變異情況進行分析，從而追蹤本輪猴痘病毒的傳播路徑。病毒超乎尋常的突變率是科學家們討論的集中點。引發本輪疫情的猴痘病毒，相較于關系最爲緊密的2017—2018年在英國等地發現的病毒樣本，出現了47個單核苷酸多樣性位點(SNPs)的改變。考慮到天花病毒一年平均1-2個核苷酸的變異率，猴痘病毒已經出現了“超突變”的表現。
目前，大部分科學家認爲這樣的超級突變或由宿主體內的APOBEC3蛋白酶編輯(一種防禦病毒的機制)促成。當地時間5月30日，英國愛丁堡大學的演化生物學家安德魯·蘭博特（AndrewRambaut）在www.virological.com網站上公布了其團隊最新研究成果，研究者將猴痘病毒在2017年—2022年變異情況與2017年之前的變異情況對比推斷，相較于非人類的動物宿主，本輪病毒的基因變異更有可能是在人體內發生。此外研究者還推測，即猴痘病毒至少從2017年開始，已經持續地開始在人群中進行傳播。
傳播路徑仍不明，症狀輕微或導致疫情規模被低估
猴痘是一種由猴痘病毒(MPXV)引起的人畜共患病，被認爲是自天花根除以來人類最重要的正痘病毒傳染病。猴痘病毒能夠通過病變體、體液、呼吸道飛沫和汙染物質從人傳播到人，通常認爲，人際之間的傳播需要長時間密切接觸。猴痘的致死率約爲1%-10%，兒童的死亡比例最高。在本輪疫情暴發前，猴痘病例主要在非洲中部和西部地區熱帶雨林散發，非洲之外的病例都被認爲與非洲旅行有關。
鑒于病例的激增, 世衛組織在上周日發表的聲明中稱,“考慮到這是第一次在廣泛而不同的地理區域同時報告猴痘病例和聚集性病例，全球一級的總體公共衛生風險評估爲中等。目前病毒對公衆個人的風險似乎很低，但可能不會一直這樣。”
聲明稱,“如果猴痘病毒利用此次機會，確立自己作爲人類病原體的地位，並向幼兒和免疫低下者等疾病風險較高的群體傳播，公共衛生風險可能會變得很高。”聲明並指出,自從天花疫苗停止接種以來, 全球人口中越來越多的人容易受到猴痘病毒的感染。
當被問及這次猴痘疫情是否會發展成一場大流行時，世衛組織衛生緊急規劃的猴痘技術負責人羅莎蒙德·劉易斯(Rosamund Lewis)說:“我們還不知道，但我們目前認爲不會。”但她也補充說,“實際上,我們還不知道是否存在猴痘的無症狀傳播。”
這位世界衛生組織首席猴痘專家也承認，關于本輪猴痘疫情還有許多未知因素，包括病毒到底如何傳播，以及幾十年前暫停大規模天花免疫接種是否可能以某種方式加速了它的傳播。
根據目前掌握的信息，大多數已知猴痘病例主要但不完全發生在男男性行爲者中，有分析認爲5月在比利時和西班牙舉行的兩場狂歡派對中大規模性行爲或是本輪猴痘蔓延的主要原因。研究者們並沒有排除這兩次事件中出現了猴痘病毒的“超級傳播者”的可能。
劉易斯說，目前還不清楚猴痘是通過性行爲傳播，還是僅僅通過性行爲之間的密切接觸傳播，“這種病毒是否采用了一種新的傳播方式不得而知，但可以確定的是，它繼續利用其衆所周知的傳播方式，即近距離身體接觸。”
根據世衛組織的聲明，目前許多感染者報告的症狀“相對輕微”，主要的表現包括淋巴結腫大，病變主要出現在口腔、生殖器或肛門周圍，有時幾乎很難看到。沒有更嚴重的疾病可能意味著一些受影響的人不會尋求醫療護理，這可能導致對疫情規模的低估，並阻礙遏制疫情的努力。劉易斯說, “這些病變可能會持續兩到四周，人們可能都看不到，但仍然可能具有傳染性。”
世衛組織衛生緊急項目新發疾病和人畜傳染病部門負責人瑪麗亞·範·克霍夫(Maria Van Kerkhove)表示，雖然世衛組織要求各國在追蹤接觸者時尋找遺漏的病例，但報告的大多數病例都是活躍的，這意味著他們目前有症狀。
世界衛生組織還警告，當受感染的人去醫院看病時,不熟悉猴痘的衛生工作者可能無法識別他們看到的是什麽。報告稱,“由于引起皮疹的原因廣泛，而在這次疫情中，猴痘的臨床表現可能更多地是非典型的，因此僅根據臨床表現來區分猴痘可能具有挑戰性。”
從疫情的規模來看，世衛組織表示，病毒的傳播範圍可能比目前認識到的更大。聲明稱,“許多散發病例的突然出現和廣泛的地理範圍表明，廣泛的人際傳播已經開始，病毒可能已經傳播了數周或更長時間而沒有被發現。”
該機構建議，各國應該把重點放在向目前風險最高的群體傳播猴痘的准確信息，並阻止它們之間的進一步傳播。世衛組織還表示，各國應該努力保護一線工作人員，稱如果醫護人員不使用適當的防護設備，他們就有感染病毒的風險。
APOBEC3宿主酶編輯機制或驅動病毒短期進化
當地時間5月30日, 英國愛丁堡大學的演化生物學家安德魯·蘭博特（AndrewRambaut）在www.virological.com網站上發表了《APOBEC3蛋白酶編輯驅動猴痘病毒短期進化的初步觀察》文章，文章將2022年猴痘病毒暴發中觀察到的大量特異性突變歸因于APOBEC3宿主酶作用機制，並闡釋了這一機制作用下病毒的變異特點。
研究者將葡萄牙、比利時、美國、澳大利亞和德國研究團隊獲得的2022年猴痘病例基因組，與2017-2019年從新加坡、以色列、尼日利亞和英國確診病例中采樣的病毒基因組相比較，發現它們位于一分支，但有47個共享的單核苷酸位點(SNPs)差異。
“相較于天花病毒之前估計的每年每個位點大約有9×10-6(95%可信區間爲7.8×10-6 – 10.2×10-6)的替換，基因組中近20萬個核苷酸，每年大約1-2個核苷酸變化。3-4年裏出現47次替換是一個出人意料的大數字。猴痘病毒被認爲是一種人畜共患病毒，在人與人之間的傳播有限，這一進化樹上的長分支可能是病毒適應人類的證據。”蘭博特說。
在47個單核苷酸多樣性位點中,有42個是特定類型的，即TC→TT或GA→AA的二核苷酸變化。這種偏好性極強的突變是脫氨酶APOBEC3蛋白酶編輯作用的特征。APOBEC3蛋白酶在人和一些哺乳動物體內存在，能起到防禦病毒的作用。其主要的抗病毒機制是它能夠在病毒單鏈DNA的複制過程中，使胞嘧啶堿基脫去氨基，變成尿嘧啶堿基，當另一條鏈合成時，尿嘧啶堿基與腺嘌呤堿基配對，從而産生對病毒致死的G→A高突變現象。
鑒于天花病毒的估計進化速度，研究者稱，這可能表明42個G→A和C→T的變化是病毒複制過程中由于宿主抗病毒防禦而發生脫氨作用的結果。
研究者擁有的猴痘病毒的基因組測序樣本，包括存檔樣本和來自非人類動物的感染樣本，通過對樣本的比較，研究者確定了三個不同的進化樹分支。2022年的人類猴痘病毒屬于西非分支的一部分，在這一分支中，最古老的基因組來自1971年的尼日利亞，其余的來自2017年以來的采樣。對這些近期基因組的進化樹分析也顯示了GA→AA和TC→TT突變的傾向，這表明APOBEC3蛋白酶編輯是這組猴痘病毒中觀察到的單核苷酸遺傳變異的主要來源。
圖一:從2017-2022年的人類猴痘感染者采樣的猴痘基因組進化樹，以及1971年尼日利亞暴發的外群序列。每個分支上的SNP都用圓圈表示，圓圈的顔色由APOBEC3編輯的TC→TT(藍色)和GA→AA(橙色)，是否爲非目標C→T或G→a突變(藍綠色)，或其他SNP類型(灰色)著色。
研究者在這篇文章中重點回答了三個關鍵問題。首先，在出現在人類有限的傳播鏈中之前，這種假定的APOBEC3編輯是否發生在非人類動物宿主中?
有研究表明，在齧齒類動物中發現的單一APOBEC3蛋白酶表現出對5’TYC的偏好，例如，人類APOBEC3蛋白酶會優先突變CCC >CCT中的C,而小鼠APOBEC3蛋白酶優先發生突變TYC >TYT中的C。但蘭博特等人發現，在整個猴痘病毒進化樹中142個APOBEC3取代假設中，只有46個出現了這種情況。
論文進一步表示, 如果基因進化樹上顯示APOBEC3蛋白酶編輯是人類，而不是非人類動物編輯複制的特征，那麽預計在2017年疫情暴發前將看不到它存在的證據。爲了驗證這一點，研究者選擇了1970年利比裏亞的一個較遠的外系病毒分支樣本，將2017年猴痘病毒基因組與其比較，發現了28個突變。這個分支上的突變沒有表現出如此強的偏向信號，28個單核苷酸多樣性位點中只有10個匹配APOBEC3編輯的特征。因此，研究者認爲，目前研究者看到的病毒基因組在2017年以後的變異模式是其在人體內進行複制的暗示。這些變化發生在2017年和2018年之間，此後又出現在2022年的病毒樣本中，這意味著病毒至少在2017年以來有著持續的人際傳播。符合APOBEC3特征的10個突變可能代表了2017年病例之前的一段額外的人際傳播時期。考慮到該分支的APOBEC3型突變比2017年至2018年期間的APOBEC3型突變要少，這不太可能代表一個很長的時期。
其次，APOBEC3蛋白酶編輯機制是否推動了人類猴痘病毒的進化?
APOBEC3蛋白酶的正常作用是防禦病毒。它能夠在病毒整個基因組的任意位置誘導單核苷酸出現G→A、C→T的突變，這可能使病毒産生足夠的有害變化從而失活。
在雙鏈DNA病毒中，APOBEC3蛋白酶在病毒基因組被複制和單鏈暴露時發揮作用。在病毒重複的複制過程中，任意一條鏈都可以打開，被APOBEC3蛋白酶脫氨，導致正鏈上C→T和G→A的變化。因此，被APOBEC3蛋白酶廣泛突變的病毒基因組很可能無法存活，也不會進一步傳播。但偶爾，一個被APOBEC3蛋白酶編輯的基因組可能仍然存活並被傳播。猴痘病毒能夠在細胞質中進行的大量基因組複制可能意味著其大多數基因組不受APOBEC3編輯作用的影響。
此外,研究者提出了一個假設，即目前觀察到的APOBEC3突變，是自然選擇消除了那些會讓病毒付出重大適應度代價的突變、殘留下來的對病毒危害最小的突變。
對此,他們考慮了2018年基因組蛋白質編碼區域的所有GA和TC二核苷酸位點，這些位點可能是APOBEC3編輯的目標，進而研究了這些位點的突變會産生什麽影響。在21,230個這樣的二核苷酸位點中，69.3%(14,707)會發生氨基酸替換，24.7%(5253)會生成同義氨基酸，6.0%(1270)會産生停止密碼子。對于2022年的基因組，在這些二核苷酸發生的40個突變中，60%(24)會産生氨基酸替換，40%(16)是同義突變(另外2個APOBEC3突變位于非編碼區域)。在期望值爲0.247的二項分布下，研究者得到16個或更少的同義突變的概率爲P=0.024。這在一定程度上證明了研究者的假設。
最後，更長的進化樹分支代表病毒更適應人類嗎?
研究者認爲，APOBEC3能夠提供的基因突變受到了嚴格的限制，因爲自然選擇可以在這些變異上發揮作用，APOBEC3編輯所能誘導的氨基酸變化也有限，只有13種不同的氨基酸替換是可能的，而這種替換不可逆。這意味著，病毒通過APOBEC3編輯可以獲得有利的突變機會相對較小。
在對大多數APOBEC3編輯的研究中發現，由這種機制誘導的突變是聚集和頻繁的。對2022年的猴痘病毒基因組集群的觀察發現，突變通常出現在整個基因組的區間內,這或許表現了多個集群中APOBEC3編輯對病毒的有限影響，但這些突變不會完全獨立地發生。
研究者們最後表示，盡管猴痘病毒目前在面對人類的病毒防禦機制顯示出了極強的能力,但APOBEC3編輯的持續壓力，可能意味著對病毒中度有害的突變可能會積累，這可能由病毒遺傳時的多樣性瓶頸導致的遺傳漂移造成。這些突變的方向性，將與其它突變過程一起不可逆轉地積累降低適應性的突變，並降低這些突變發生的速度。事實上，在葡萄牙團隊采樣的8個基因組中觀察到額外的APOBEC3型突變，其中2個由兩個基因組共享，就表明這些突變正在持續傳播。
對這一研究，葡萄牙國家衛生研究所的約翰.保羅.戈麥斯（Jo o Paulo Gomes）在北京時間5月31日晚間發表評價說，我們目前對于猴痘病毒的另外宿主——齧齒動物的基因組多樣性知之甚少，也不太了解病毒對宿主的潛在限制。關于APOBEC3編輯機制在齧齒動物和靈長動物中的研究也不夠多。因此,對于變異毒株的另外一種解釋是，它們也可能是由不同齧齒動物攜帶病毒的單一溢出導致。
來源：澎湃新聞