猴痘病毒分支与源头

研究组为迅速了解2022年爆发MPXV的系统发生位置和进化趋势，运用鸟枪宏基因组学集中分析了葡萄牙于2022年5月20日公布的第一个与爆发相关的MPXV基因组序列，证实了2022年爆发的病毒属于MPXV分支3（为西非分支，也包括分支2）。来自分支2和3的MPXV通常有<1%的病死率（CFR），与来自分支1（为中部非洲或刚果盆地分支）的病毒对比，后者病死率更高。到目前为止，所有爆发的MPXV毒株的测序结果表明正在进行的疫情源头，指向分支3。

Fig 1. 2022 年全球爆发的MPXV 病毒爆发集群属于分支3

2022年发现的MPXV序列可能表明了2017-2018年尼日利亚猴痘病毒的持续传播和演变。考虑到潜伏期约为5-21天，即时识别猴痘病毒并阻止传播具有挑战性。

APOBEC3酶介导的猴痘病毒突变

据统计，2022年MPXV与2018-2019年病毒的平均差异为50个单核苷酸多态（SNP），这远超（大约6-12倍）人们对正痘病毒替换数的估计（每个基因组每年1-2个替换）。不同的分支可能代表着加速进化，将2022年MPXV与参考序列比对时发生了三个氨基酸的改变（D209N、P722S和M1741I）。血清学研究表明，猴痘B21蛋白可能是一个重要的抗体靶标，具有几个关键的免疫显性表位。

我们发现突变谱显示出强烈的突变倾向，并出现GA AA和TC TT的核苷酸替换。高突变特征可能表明载脂蛋白B mRNA编辑催化APOBEC3酶在病毒基因组编辑中的潜在作用。胞嘧啶脱氨酶（APOBEC3酶）可以在病毒感染时上调，通过脱氨酶和脱氨酶非依赖机制引入突变来抑制广泛的病毒。在较低的脱氨基水平时，APOBEC3酶介导的突变可能不会完全破坏病毒，因此可能产生高度突变变体。

Fig2. 2022 MPXV 爆发变体的 SNP

进一步的系统基因组分析揭示了这种病毒在人与人之间传播过程中的微进化迹象。在MPXV暴发毒株的七个直接后代系统发育分支中，发现PT0005和PT0008这两个序列每个都带有额外的SNP。来自葡萄牙的序列中的大多数新出现的SNPs并不是100%固定在病毒群体中（频率为75-95%），这表明病毒群体多样性的存在及MPXV分支和微进化将成为研究的优先目标。

结论

基因组和系统基因组数据为2022年MPXV爆发毒株的进化轨迹提供了证据，并阐明人类适应的潜在机制。观察到的MPXV加速进化，可能是由APOBEC3酶推动的，表明病毒基因组测序可提供足够的证明来跟踪MPXV的传播和进化。

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参考文献：

[1] Isidro J, Borges V, Pinto M, et al. Phylogenomic characterization and signs of microevolution in the 2022 multi-country outbreak of monkeypox virus [published online ahead of print, 2022 Jun 24].