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猴痘演變激增的驅(qū)動力:人與人之間的傳播

發(fā)布時間:2024-09-05      瀏覽次數(shù):68    分享:

猴痘疫情再次引關注,世衛(wèi)組織宣布其為“國際關注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件”。非洲至少16國家受影響,病例激增。猴痘病毒可致皮疹、發(fā)熱等,嚴重可致命。以往猴痘病毒作為一種人畜共患病,通過與宿主嚙齒類動物接觸傳播,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)猴痘病毒變異,適應了新的傳播方式。

近來,一篇科學研究探討了猴痘演變的原因,分析了2017-2022年間猴痘病毒基因組的突變模式,并指出由APOBEC3脫氨酶介導的基因編輯作為其突變的關鍵驅(qū)動。

1.猴痘病毒的傳播歷史

傳統(tǒng)上,猴痘病毒被認為是一種在西非和中非地區(qū)通過嚙齒動物傳播的人畜共患病。然而,自2016年起,猴痘病毒可能已經(jīng)在人類中持續(xù)傳播。

2.APOBEC3脫氨酶的作用

從圖1可以看出, C→T和G→A突變的七聚體發(fā)生在整個進化枝IIb系統(tǒng)發(fā)育中,表明這是TC→TT和GA→AA型apobec3型二聚體突變的特異性富集。與mpxv多樣性的其余部分相比,在2017年至2022年取樣的基因組中,TC和GA靶點明顯富集。

由于進化速度比預期的高得多,具體來說,這種變化似乎是一種特殊類型——從TC→TT或其反向補體GA→AA的二核苷酸變化。這種特殊的突變是APOBEC3(載脂蛋白B mRNA編輯酶,催化多肽3)胞嘧啶脫氨酶家族作用的特征。

因此研究發(fā)現(xiàn)自2017年以來猴痘病毒的突變主要是由APOBEC3脫氨酶介導的,這種突變模式顯示了病毒在人類中的持續(xù)傳播。


圖 1

3.病毒基因組的突變分析

2022年在擁有歷史宿主的國家以外的地區(qū)發(fā)現(xiàn)的最初人類病例的測序顯示,這些病例與先前采樣的最近已知的MPXV有42個核苷酸差異。表明猴痘病毒在2017至2022年間積累了大量突變,這些突變的發(fā)生頻率遠高于雙鏈DNA病毒的正常進化速率,表明了APOBEC3脫氨酶對病毒基因組的影響。

但APOBEC3能夠作為自然選擇可以作用的遺傳變異產(chǎn)生的突變受到嚴重限制。因為這些突變發(fā)生的位置有限,以及它們可能導致的氨基酸變化有限,所以升高的速率不一定會促進病毒的適應。

自人類MPXV出現(xiàn)和傳播以來,apobec3型突變的線性積累。圖2列出了 APOBEC3和非APOBEC3突變的組合對比,其升高的時間信號是APOBEC3數(shù)據(jù)所特有的。


圖 2

4.公共衛(wèi)生的影響

研究表明,目前猴痘病毒的傳播不再局限于已知的地方性動物宿主,未來的公共衛(wèi)生應關注全球范圍內(nèi)的猴痘病毒監(jiān)測,以防止進一步的疫情擴散。

結論:本研究對MPXV進行進化分析發(fā)現(xiàn),MPOX病毒近年來進化速度遠超預期,病例激增,還在人類中分為幾個譜系,顯示出了更多了突變。而突變的驅(qū)動力是源于APOBEC暴露和持續(xù)的人際傳播,刷新了我們對人畜共患病的新認識。

參考文獻:O'Toole á, Neher RA, Ndodo N, et al. APOBEC3 deaminase editing in mpox virus as evidence for sustained human transmission since at least 2016. Science. 2023;382(6670):595-600. doi:10.1126/science.adg8116

來源:微生物安全與健康網(wǎng),作者~徐穎歡

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