2023-06-25 12:05

人们越来越担心人类猴痘的爆发将在非洲以外的动物中建立病毒

2003年5月24日,威斯康星州一名3岁女孩在被她的一只宠物草原土拨鼠咬伤11天后,成为非洲以外第一个被诊断患有猴痘的人。两个月后,她的父母和美国的其他69人怀疑或确诊了这种疾病,这种疾病是由致命得多的天花病毒的一种亲戚引起的。猴痘病毒在非洲部分地区是地方性的,从加纳进口的啮齿动物显然感染了圈养的北美草原土拨鼠,当德克萨斯州的一个动物经销商将它们放在一起时。

目前正在爆发的疫情影响了非洲以外比以往任何时候都多的人——截至6月7日,在多个大洲发生了近1300例病例,其中许多是男男性行为者。但就像2003年的事件一样,今天的激增提出了一种让研究人员咂舌的可能性:猴痘病毒可能会在非洲以外的野生动物中永久居住,形成一个水库,可能会导致人类反复爆发。

目前在非洲以外没有动物宿主,但一些科学家怀疑,2003年美国爆发的疫情是一次侥幸,特别是因为来自加纳的近300只动物和暴露的草原土拨鼠从未被发现。加州大学洛杉矶分校(University of California, Los Angeles)的流行病学家Anne Rimoin长期研究刚果民主共和国(DRC)的猴痘病,她说:“我们侥幸躲过了猴痘在北美野生动物种群中的蔓延。”然而,最终,对威斯康辛州和伊利诺伊州野生动物的调查从未发现猴痘病毒,没有一个受感染的人将这种疾病传染给其他人,对这种外来疾病爆发的担忧也烟消云散了。

北美和南美、欧洲、亚洲和澳大利亚——在这次暴发中都报告了猴痘病例——这次会同样幸运吗?

病毒经常在人类和其他物种之间传播。尽管人们普遍认为COVID-19是由SARS-CoV-2从蝙蝠或其他宿主跳到人身上引起的,但在“反向人畜共患病”中,人类也感染了白尾鹿、水貂、猫和狗。俄亥俄州的一项研究发现,在360只野鹿样本中,超过三分之一的人体内有SARS-CoV-2抗体。在过去的几个世纪里,当人类将鼠疫和黄热病带到新大陆时,这些病原体分别在啮齿动物和猴子身上形成了宿主,然后再次感染人类。

随着猴痘疫情的扩大,该病毒有前所未有的机会在非洲以外的物种中站稳脚跟,这些物种可能感染人类,并为更危险的变种进化提供更大的机会。坦佩亚利桑那州立大学(ASU)的病毒学家伯特伦·雅各布斯(Bertram Jacobs)说:“非洲以外的野生动物的猴痘水库是一个可怕的场景。”他研究牛痘病毒,牛痘病毒是天花疫苗的一种病毒,有助于从人类身上消灭这种毁灭性的病毒。

几个国家的公共卫生官员建议患有猴痘病变的人在痊愈之前避免与宠物接触。大约80%的病例发生在欧洲,欧洲食品安全局表示,截至5月24日,没有宠物或野生动物被感染。但它补充说,“人类和兽医公共卫生当局之间需要密切合作,以管理暴露的宠物,防止疾病传播给野生动物。”

生态健康联盟的兽医威廉·卡雷什(William Karesh)上周在世界卫生组织组织的猴痘研究咨询会上谈到了这种可能性,他说,感染猴痘病毒的人类将把这种病毒传播给非洲以外的野生动物的可能性“值得严重关注”。他说,目前有限的人类病例数量降低了这种可能性。但宠物啮齿动物尤其令人担忧,野生啮齿动物数量庞大——占所有哺乳动物的40%——它们经常袭击垃圾,可能被污染的垃圾感染。“这是很多机会,”他说。

研究尚未查明猴痘病毒的非洲宿主。尽管1958年丹麦哥本哈根的一个实验室首先在亚洲的猴子身上发现了这种病毒,但科学家们现在认为,这种灵长类动物是从非洲感染的。自1970年在刚果民主共和国(当时的扎伊尔)报告首例人间病例以来,所有病例都可能与从非洲动物传播的病毒有关。

然而,到目前为止,只有六种被困在非洲的野生动物携带了这种病毒:三只绳松鼠、一只冈比亚鼠、一只鼩鼱和一只黑白眉猴。猴痘病毒抗体在非洲松鼠中最为丰富。“除了啮齿动物之外,我们对目前的病毒储存库知之甚少,”同样在亚利桑那州立大学工作的痘病毒研究员格兰特·麦克法登说。

但很明显,猴痘可以感染许多其他野生和圈养动物。1964年在荷兰鹿特丹的一家动物园爆发了一场疫情,导致巨型食蚁兽、猩猩、大猩猩、黑猩猩、一只长臂猿和一只狨猴患病。研究人员故意感染了许多实验动物,包括兔子、仓鼠、豚鼠和鸡,尽管这种病毒在其中一些动物身上并不一定会致病。

对许多病毒来说,病毒表面蛋白和宿主细胞上的受体之间的一种锁与键关系决定了它能感染哪些动物;例如,SARS-CoV-2的刺突蛋白附着在血管紧张素转换酶2上,这种蛋白质附着在人类、水貂、猫和许多其他物种的各种细胞上。但痘病毒似乎不需要特定的宿主受体,这使得许多病毒能够感染范围广泛的哺乳动物细胞。埃德蒙顿阿尔伯塔大学的痘病毒研究员大卫·埃文斯指出,牛痘病毒,天花疫苗病毒,除了感染牛和人之外,甚至可以感染果蝇。美国国家过敏和传染病研究所(NIAID)的病毒学家伯纳德·莫斯(Bernard Moss)认为,一些痘病毒的表面有蛋白质,形成“疏水面”,这是一个可以非特异性地与亲水细胞膜结合并启动感染过程的拒水区域。

但是痘病毒是否能够自我复制,并最终在一个物种中持续存在,形成一个储存库,取决于它抵御宿主免疫攻击的能力。痘病毒有相对较多的基因,大约有200个,其中大约一半会破坏宿主的免疫反应。麦克法登说:“有些病毒会逃跑、隐藏或隐蔽,避免与免疫系统的元素直接接触。“痘病毒基本上站起来反抗。”

它们对宿主免疫的防御似乎在很大程度上依赖于散布在它们基因组周围的一组基因,这些基因编码的蛋白质含有被称为锚蛋白重复序列的结构域,人们对这些蛋白质知之甚少。埃文斯说,含有这些重复序列的痘病毒蛋白就像“分子苍蝇纸”一样,粘在参与协调免疫反应的宿主蛋白上。埃文斯说:“正痘病毒有这些锚蛋白重复序列,我们并不真正知道它们的目标是什么。”“但最重要的是,这些可能是试图理解为什么有些病毒具有宿主范围的关键。”

天花病毒天花病毒似乎失去了许多这些免疫逃避基因。它只在人类中存在,没有动物宿主,这就是为什么全球疫苗接种运动可以根除它。猴痘显然更具混杂性。但是关于它的许多问题仍然存在,这意味着不知道它是否会在非洲以外的野生动物中产生水库。“其中一个挑战是缺乏兴趣,”美国农业部微生物学家丽莎·亨斯利(Lisa Hensley)说,她于2001年开始作为美国陆军实验室的一部分进行猴痘研究。

亨斯利在NIAID研究猴痘近十年,并与里莫因合作,他敦促人们对这种病毒的行为方式和下一步可能发生的事情保持开放的心态。“我们认识到,这是一种我们需要担心的疾病,我们对它的了解并不像我们认为的那么多。”