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MED生物分析 | 美莱德痘病毒疫苗一站式生物分析服务
2024-09-30 09:58 美莱德官方微信公众号






自2022年以来,全球许多国家爆发猴痘疫情,引起了广泛关注。目前,预防猴痘仍依赖于接种天花疫苗,然而,随着1980年全球消除天花后,许多国家陆续停止了天花疫苗的接种,以致世界各地40岁(或50岁)以下的人群对猴痘不再拥有抵抗能力。即使是曾经接种过天花疫苗的人群,由于时间过久,免疫力下降,对猴痘病毒的保护能力也有限。为应对当前的猴痘疫情,全球迫切需要一种更安全、更有效和高度特异性的猴痘疫苗。






什么是猴痘?
1、关于猴痘

猴痘是一种传染病,可引起有疼痛感的皮疹、淋巴结肿大、发热、头痛、肌痛、背痛和乏力。感染猴痘后,大多数人能够完全康复,但有些人病情可能会比较严重
2、关于猴痘病毒

猴痘病毒是具有包膜的双链 DNA 病毒,其基因组编码约为200个基因,大小为180-220 kb(图 1)[1]。其早期基因表达的启动和病毒的脱壳发生在病毒核中心,这样导致了 DNA 复制,然后在中间和晚期进行基因表达。DNA分子、病毒酶和结构蛋白的组装产生成熟的病毒颗粒。猴痘病毒的两种传染性成熟形式是细胞外包膜病毒(EEV)和细胞内成熟病毒 (IMV)(图 2)。人们认为,EEV 促进病毒在受感染生物体内的传播,而IMV 促进宿主之间的传播。[2]


1  MPXV的结构及其基因组


图2  病毒生命周期中产生的四种传染性病毒粒子形式的示意图
IMV,细胞内成熟病毒;IEV,细胞内包膜病毒;
CEV,细胞相关包膜病毒;EEV,细胞外包膜病毒


1、猴痘的传播机制及发病机制
猴痘是一种人畜共患病,人际传播不常见。但近年来,该病的发病率逐年上升。密切接触感染者的唾液、呼吸道分泌物、病变渗出物或结痂物质时,猴痘病毒可以通过破损的皮肤、眼睛、鼻子和口腔黏膜的创面进入人体(图3)。


图3  人猴痘的传播途径和临床症状
图片解析:图的左边部分描述了猴痘病毒的传播途径。猴子、啮齿动物和感染猴痘病毒的患者等动物可能是感染源,传播方式包括动物叮咬、呼吸道飞沫、性接触以及接触受感染动物或患者的体液。右边部分描述了人类猴痘的临床症状。猴痘病毒感染后可影响身体多系统,主要特征为面部和四肢的皮疹。皮疹由丘疹变为水疱,再变为脓疱,10天后结痂,约3周后结痂消失。部分猴痘患者在皮疹期间会出现颈部、颌下、腋下或腹股沟的淋巴结肿大,该临床特征可用于区别猴痘和天花。

感染期间猴痘病毒在细胞内复制繁殖,宿主免疫系统识别病毒或其表面表位,诱导机体产生先天性或获得性免疫反应。细胞表面模式识别受体(PRRs)识别病原相关分子模式(PAMP),启动先天免疫反应并激活炎症信号通路,引发局部炎症,促进促炎细胞因子(包括IL-6和TNF-α)、趋化因子(包括CXCL1和IL-8)和补体蛋白分泌。细胞因子和趋化因子的分泌吸引更多的免疫细胞到达感染部位,进而引发皮疹和皮肤损伤等临床症状[3]




2、感染猴痘后的临床表现
人猴痘病毒是一种人畜共患的正痘病毒,感染后临床表现与天花相似。猴痘的潜伏期为5-21天,感染者开始通常表现为发烧、头痛、疲劳、肌肉酸痛和淋巴结肿大等“流感样”症状,下颌下、颈部或腹股沟部位出现直径1-4厘米的淋巴结肿大、质地柔软、较固定(图3)。

患者通常在发烧、淋巴结肿大1-3天后出现皮疹,早期表现为斑疹和丘疹,随后迅速发展成疱疹,形成水疱和脓疱,并伴有局部淋巴结肿大,最后结痂,每个症状阶段可能持续1-2天。猴痘皮损坚固、损害较深、边界清楚、中央有凹陷,皮损渗出物具有很强的传染性。皮疹常开始于面部,后迅速扩散至四肢及其他部位,主要分布于面部、手掌和脚底,有时也会出现在生殖器、口腔、结膜和角膜上,情况严重时甚至遍布全身。持续4周左右,皮疹消退脱屑。



3、实验室检测

实验室检测是诊断和鉴定猴痘感染的重要组成部分。医疗专业人员采集确诊或疑似猴痘病例的相关临床标本(包括痘泡液、痘痂或病灶的拭子、咽拭子、全血、血清等标本),进一步开展相关病原学检测。病毒分离和鉴定、电子显微镜和实时聚合酶链式反应是确诊猴痘感染的金标准检测方法,但需要具有高密封性设施实验室。采集皮疹、疱液、痂皮、口咽或鼻咽分泌物标本,感染Vero细胞后在病毒培养基中持续培养病毒,直至观察到完全CPE,以完成病毒分离和鉴定。
电子显微镜下可观察到病毒胞浆呈圆形或椭圆形、中央有香肠状结构,大小约为200-400 nm。其他分子和抗原检测试验,如免疫组织化学和免疫荧光,可用于辅助临床诊断猴痘。血清学检测主要用于流行病学调查,需要在发病后5天内对急性和恢复期血清进行MPXV特异性IgM检测,或在8天后进行IgG检测。


4、治疗和疫苗措施

由于猴痘的潜伏期较长,早期接种疫苗可以预防疾病或减轻临床症状。

目前有减毒复制疫苗ACAM2000 和减毒复制缺陷型疫苗JynGneos’Imvamune,ACAM2000于2001年获得美国食品药品管理局的许可,指定为天花感染高风险人群的接种苗;但ACAM2000有较多副作用且可能造成死亡,同时过敏、免疫力低下、怀孕或哺乳、潜在的心脏病、特应性皮炎或其他剥脱性皮肤病史都是ACAM2000 疫苗接种的禁忌症[4]

相比之下改良安卡拉痘苗病毒(MVA)是一种高度减毒的痘苗病毒,不能在哺乳动物细胞中完全复制。非复制型天花疫苗MVA-BN(也称为Imvamune、Imvanex或Jynneos),于2019年被FDA批准用于预防猴痘。MVA-BN对猴痘的有效性已通过多项临床免疫原性研究和动物疗效研究验证。MVA-BN在免疫原性方面与FDA批准的另一复制型天花疫苗ACAM2000相比,显示出非劣效性。但传统的复制型天花疫苗在普通人群中存在严重的安全性问题,而MVA-BN的安全性已在多项临床试验得到充分证明,MVA-BN具有良好的安全性、耐受性和免疫原性。




1、中和试验概念
中和试验是在体外适当条件下孵育病毒与特异性抗体的混合物,使病毒与抗体相互反应,再将混合物接种到敏感的宿主体内,然后测定残存病毒感染力的一种方法。因为病毒要依赖于活的宿主系统复制增殖,因此,中和试验必须在敏感的动物体内(包括鸡胚)和培养细胞中进行。空斑减少法是在细胞培养上进行病毒中和试验,近年来多采用空斑减少法。


2、实验原
实验使用定量的病毒(100 PFU/孔)与不同稀释度的等量血清混合后,接入预先准备好培养48 h的汇合度约90%的UMNSAH/DF-1单层细胞,再加入覆盖层置于39℃ 5% CO2培养箱,培养5-7天后统计空斑数,计算中和抗体滴度。


3、实验流程
细胞准备-病毒的稀释-中和孵育-细胞中加入中和样本-病毒吸附1h-细胞覆盖层溶液-培养5-7d-染色-洗板-结果计算。





美莱德痘病毒疫苗
一站式生物分析服务

美莱德生物分析中心建立了改良型安卡拉痘苗病毒(MVA)中和抗体滴度的空斑减少试验,来检测恒河猴血清中抗体滴度方法。依据CDE《疫苗临床试验抗体分析方法研究技术指导原则(征求意见稿)》等相关法规进行了方法学验证(Cut-off(临界值)/LOD值、特异性、精密度及稀释线性)等指标进行了全面的验证,完成了符合申报要求的验证报告。





美莱德生物技术平台已建立完善的质量管理体系,对临床试验生物样本分析全流程进行监管。可提供满足临床试验要求的分析方法学开发、验证和样本检测服务。




参考文献:

[1] Karagoz A, Tombuloglu H, Alsaeed M. Monkeypox (mpox) virus: Classification, origin, transmission, genome organization, antiviral drugs, and molecular diagnosis. J Infect Public Health. 2023 Apr;16(4):531-541. doi: 10.1016/j.jiph.2023.02.003.


[2] Yu X , Shi H , Cheng G .Mpox Virus: Its Molecular Evolution and Potential Impact on Viral Epidemiology[J].Viruses, 2023, 15.DOI:10.3390/v15040995.
[3] Zhu M , Ji J , Shi D ,et al.Unusual global outbreak of monkeypox: what should we do?[J].Frontiers of medicine, 2022, 16(4):507-517.DOI:10.1007/s11684-022-0952-z.
[4]汪洁英,宁博,曹莹,等.猴痘的研究进展及防控对策[J].中国人兽共患病学报, 2023, 39(7):631-638.