广州八院唐小平、于海生团队关于猴痘病毒的最新研究

近日，广州医科大学附属市八医院唐小平教授、于海生教授团队联合山西农业大学动物医学学院庞全海团队，在《BMC Microbiology》发表题为“Pathogenic Signatures and Therapeutic Evaluation of Emergent MPXV Clade Ib in Low-Susceptibility and Immunocompromised Mouse Models” 研究论文。

该研究围绕新发的猴痘病毒Clade Ib，建立了覆盖不同遗传背景和免疫状态的小鼠感染模型（C57BL/6小鼠、 BALB/c小鼠、Stat1基因敲除小鼠和AGB6小鼠），系统比较了不同小鼠对猴痘病毒的易感性、宿主免疫转录特征以及Clade Ib与Clade IIb的致病差异，并进一步评价了抗病毒药物特考玮瑞的抗病毒效果，为猴痘病毒Clade Ib的致病机制研究和抗病毒干预评价提供了可重复、易操作的实验平台。

(新发Clade Ib带来新的公共卫生挑战)

四种小鼠呈现不同感染结局

研究团队采用鼻猴痘病毒主要分为Clade I和Clade II，其中又可进一步划分为Ia、Ib、IIa和IIb等亚分支。

2022年全球猴痘疫情主要是Clade IIb，而2023年在刚果出现了Clade Ib，随后持续传播并扩散至非洲以外地区。与Clade IIb相比，Clade Ib被认为与更严重的临床结局和持续的人际传播有关，对儿童、孕妇及免疫功能低下人群构成更大威胁。

然而，传统非人灵长类动物模型成本高、实验周期长，CAST/EiJ等易感小鼠又存在繁殖困难、供应受限等问题。因此，建立来源稳定、操作方便且能够反映不同疾病严重程度的小鼠模型，特别是建立评价疫苗小鼠模型，是开展猴痘病毒研究的迫切需求。

内接种方式，以相同剂量的MPXV Clade Ib感染四种不同遗传背景的小鼠（C57BL/6小鼠、 BALB/c小鼠、Stat1基因敲除小鼠和AGB6小鼠），结果显示，四种小鼠感染后均出现不同程度的体重下降，但疾病结局存在明显差异。

其中，STAT1缺失小鼠表现出最高易感性，在感染后第8天前后达到100%死亡；AGB6小鼠死亡率约为40%。相比之下，C57BL/6和BALB/c小鼠虽然出现一过性体重下降，但均能够存活并逐渐恢复，表现为自限性感染。

病毒学和病理学检测进一步发现，病毒能够在小鼠鼻甲和肺组织中有效复制。肺组织中的病毒抗原主要分布于支气管上皮及其周围炎症细胞，STAT1缺失小鼠的病毒抗原信号和肺部损伤最为明显。这些结果提示，宿主干扰素信号通路是限制Clade Ib复制和疾病进展的重要防线。

(Stat1敲除小鼠、AGB6 小鼠与野生型小鼠对猴痘病毒 Ib 分支的易感性差异)

不同遗传背景决定不同免疫响应节奏

为了进一步解析宿主免疫反应，研究团队对感染后不同时间点的C57BL/6和BALB/c小鼠脾脏进行了转录组测序。

结果显示，C57BL/6小鼠能够较早启动强烈的抗病毒反应。感染后第3天，便可检测到大量差异表达基因，Oas1a、Rtp1和Ligp1等抗病毒相关基因明显上调；感染后第5天，差异表达基因数量达到峰值。相比之下，BALB/c小鼠的转录反应出现得更晚，整体幅度也相对较弱。

值得注意的是，尽管两种小鼠均激活了干扰素和炎症相关通路，但其适应性免疫相关基因却出现不同程度下调。

C57BL/6小鼠主要表现为淋巴细胞分化和功能相关通路受抑，而BALB/c小鼠则更多表现为MHC抗原加工与呈递通路下调。

进入恢复期后，C57BL/6小鼠逐渐启动细胞增殖、细胞外基质重塑和组织修复相关程序；BALB/c小鼠则在较晚阶段出现免疫球蛋白介导的免疫反应。

这说明，Clade Ib感染不仅能诱导强烈的先天免疫和炎症反应，还可能伴随适应性免疫相关程序的暂时抑制，而这种免疫失衡具有明显的宿主遗传背景差异。

(C57BL/6与Balb/c小鼠感染猴痘病毒Ib分支后脾脏转录组的时间动态变化)

Clade Ib表现出更快的感染进程

研究团队进一步在易感的Stat1缺失小鼠中，以相同感染剂量和相同实验条件比较了Clade Ib与Clade IIb的毒力。

结果显示，与Clade IIb相比，Clade Ib感染后小鼠体重下降出现得更早，疾病进展更快，肺组织病毒载量更高，病毒抗原分布也更加广泛。

转录组分析发现，Clade Ib感染伴随更明显的组织损伤和炎症相关表达特征，包括Mmp8和S100a3等基因上调。同时，干扰素应答、抗原加工与呈递等免疫相关通路呈现更广泛的下调。

不过，在所检测时间点的肺组织病理评分并未出现显著差异。综上所述，现有结果支持Clade Ib在该模型中具有更快的感染动力学和更强的复制能力。

(Stat1 基因敲除小鼠中猴痘病毒Ib 分支与 IIb 分支的致病性比较)

特考玮瑞显著抑制病毒复制

为了验证这些小鼠模型是否可用于抗病毒药物评价，研究团队选择正痘病毒抑制剂特考玮瑞进行体内实验。

在C57BL/6、AGB6和Stat1缺失小鼠中，特考玮瑞均能够减轻感染后的体重下降，并明显降低肺组织中的病毒载量和病毒抗原水平。

组织病理学结果也显示，药物处理后小鼠肺组织结构保存更完整，炎症、坏死及其他感染相关损伤得到改善。

转录组结果表明，特考玮瑞治疗还可减弱病毒感染引起的大规模转录重塑，使宿主转录状态向创伤修复和恢复相关程序转变。

需要注意的是，本研究中的特考玮瑞在感染当天即开始给药，属于非常早期的干预模式。

 (验证AGB6、Stat1缺失以及C57BL/6 小鼠作为猴痘病毒 Ib 分支药物评价模型的适用性)

研究意义

本研究建立了野生型、干扰素受体缺失和STAT1缺失小鼠Clade Ib感染的模型体系。

不同模型可满足不同研究需求：

野生型小鼠适合用于研究非致死性病毒复制、宿主免疫反应，以及药物和疫苗评价；

AGB6小鼠可用于研究中度至重度感染；

Stat1缺失小鼠则能够形成快速进展的致死性疾病，适合开展致病性和抗病毒药物的初步体内评价。

研究还从转录组层面揭示了Clade Ib感染过程中“先天免疫和炎症激活-适应性免疫相关程序下调-组织修复启动”的动态变化，为理解宿主遗传背景、干扰素信号和疾病严重程度之间的关系提供了实验数据。