开展猴痘感染研究

开展猴痘感染研究

发表在《细胞》杂志上的一项名为“猴痘感染可防止恒河猴再次受到挑战”的研究使研究人员相信,成功开发猴痘(以前称为猴痘)疫苗可能会防止人类在感染这种疾病时生病。

该研究在塔夫茨大学卡明斯兽医学院的Martinot实验室继续进行,由一组教师和学生研究子宫内膜组织中的猴痘病毒,以提高人们对女性猴痘病毒潜在增加风险的认识。

卡明斯学院传染病与全球健康与比较病理生物学系助理教授Amanda Martinot博士为原始项目进行了病理学研究。这项工作是由几位专业人士合作完成的,由哈佛医学院教学医院贝丝以色列女执事医疗中心病毒学和疫苗研究中心主任Dan Barouch博士领导。

Martinot 博士在哈佛大学完成了病理学培训并获得了博士学位,在那里她在哈佛大学公共卫生学院学习结核感染的微生物学。然后,她在 Barouch 博士的实验室担任博士后研究员,接受免疫学和疫苗学培训,此后担任他的几个研究项目的病理学家。

“阅读病理学是我工作的很大一部分,无论是在我的研究实验室还是作为专业人士,”Martinot 博士说。“Barouch博士进行非人类灵长类动物研究,主要是功效研究,旨在确定疫苗是否很有可能起作用。

一种测试方法是询问通过自然感染感染疾病是否会保护个人免于再次患上相同的疾病。Martinot博士说,如果自然感染可以防止重复感染,这是一个很好的迹象,表明疫苗可能有助于预防这种疾病。

当Martinot博士是研究寨卡病毒(一种主要通过蚊虫叮咬传播的病毒,可导致出生缺陷)和COVID-19的团队的一员时,也采用了类似的策略。在这两种情况下,恒河猴都被用来了解疾病的发病机制和疫苗保护的潜力。

根据美国国家灵长类动物研究中心的数据,恒河猴与人类共享约93%的基因,并已用于生物医学研究的几乎所有领域。在了解人类对感染和疫苗的免疫反应时,它们可以提供高度适用的信息,帮助医生和科学家解决人类健康问题。

“我们用病毒挑战动物,然后看看再次挑战是否能保护它们免受随后的感染,”马蒂诺博士说。“这需要病理学家观察动物组织,并确定它们是否受到病毒复制和疾病表现的保护。

2022-2023年猴痘疫情导致全球110个国家出现8万例病例,其中美国约3万例,猴痘被世界卫生组织指定为内部关注的突发公共卫生事件。据信它主要通过性和皮肤接触传播。

该研究用猴痘接种了18只成年,然后在两周和四周后评估了它们的体液和细胞免疫反应。

“我们了解到,如果动物以前感染过猴痘,它们将受到保护,免受随后的感染,”马蒂诺博士说。“这表明,如果我们有猴痘疫苗,我们可能也可以防止人们生病。

猴痘像天花等水疱性疾病一样攻击身体,导致。作为原始研究的一部分,Martinot 博士评估了第一次感染或第二次感染是否会导致特征性的“痘痘”皮肤病变。

“感染过一次的猴子确实出现了皮肤病变,”她说。“我们注意到这些动物还有其他几种以前没有在人类身上描述过的病变,所以这是我正在努力尝试了解的事情之一。第二次感染的猴子没有出现经典的痘皮病变,这与它们对病毒的强烈免疫反应相对应。

马蒂诺特博士解释说,痘病毒具有很强的传染性,因此当这种疾病出现时,人们非常关注。虽然确认猴痘感染已经平静下来,但马蒂诺特博士对持续的威胁持乐观态度。

“我们知道天花疫苗也可以预防猴痘,”她说。“总的来说,我认为人们应该不那么担心猴痘,因为我们有工具,而且我们知道如何制造一种疫苗来保护弱势群体或有患这种疾病风险的人。”

根据美国疾病控制和预防中心的数据,正在使用两种疫苗来对抗猴痘。JYNNEOS已被批准用于预防猴痘和天花,是美国使用的主要疫苗,ACAM2000被批准用于天花免疫接种,并根据扩大的准入方案可用于抗击猴痘。

在研究过程中,研究人员在患有严重子宫内膜异位症的雌性恒河猴的皮肤、子宫颈、子宫和卵巢周围子宫内膜异位症病变中检测到猴痘病毒(当子宫内膜组织在子宫外发现时)。这一发现表明,如果怀孕或患有子宫内膜异位症,女性患猴痘的风险可能更高。马蒂诺特博士认为这值得进一步研究,并拉来了卡明斯学校的一个团队。

乔什·霍尔(Josh Hall)是新研究手稿的第一作者,该手稿最近已提交出版。大约两年前,他开始在兽医学生暑期研究计划中与Martinot博士合作,从那时起一直是她团队的忠实成员。对于猴痘研究项目,霍尔开发了复杂的组织染色方案,然后扫描图像进行图像分析。这使得研究小组能够确定生殖道中的哪些细胞类型感染了痘病毒。

“我们在女性生殖道中发现猴痘病变这一事实是一个有趣的案例,”霍尔说。“猴痘主要见于男性,但在女性中也具有传染性。我们认为这是一个足够有力的故事,可以将信息传播出去,帮助动物研究人员和医生了解发病机制。

Jingyi (Jenny) Li 在参加 Martinot 博士的数字病理学选修课后,在卡明斯学校的第二年开始在 Martinot 实验室工作。今年春天毕业后,她将开始在伊利诺伊大学进行解剖病理学住院医师培训。她负责猴痘研究中的组织修剪、染色和组织病理学分析。

Li说:“对女性生殖道中猴痘病变的描述是有限的,评估人类患者的病变是困难和侵入性的。恒河猴是一个有用的模型,因为它具有与人类相似的生殖解剖结构。这份病例报告将帮助我们了解生殖道中的猴痘病变,并提高对人类患者潜在类似病变的认识。

Claire Lyons 博士是 Martinot 实验室的解剖病理学家,也是卡明斯学院比较病理学和基因组学共享资源的解剖病理学家。在卡明斯学院获得 DVM 后,她在约翰霍普金斯大学和麻省理工学院完成了比较病理学的博士后培训和奖学金。她在 Martinot 实验室为涉及猴痘、COVID-19 和结核病的项目分析病理标本。

对于猴痘研究,Lyons博士确保已经运行了所有需要的污渍,并扫描了载玻片,并协助学生撰写描述和分析载玻片,寻找表明组织中猴痘病毒的炎症细胞。

Lyons博士说:“目前还没有针对在生殖中除子宫颈外表面以外的任何地方出现猴痘的人类女性发表研究。“这项研究引起了人们对病毒在子宫外传播的可能性的关注。子宫内膜异位症是一种非常普遍的疾病,可以扩散到腹部。猴痘可能会影响子宫内膜病变附着的组织。

Martinot实验室的学生和研究人员作为一个团队提出了这些发现。

“与学生一起工作非常棒——他们很兴奋,真的很想弄清楚到底发生了什么,学习所有技术,玩弄软件。他们带来了如此多的能量,“Lyons博士说。“我喜欢在一个团队中寻找重大紧迫问题的答案,帮助人类和动物。”

更多信息:Malika Aid 等人,猴痘感染可防止恒河猴再次受到攻击,Cell (2023)。DOI: 10.1016/j.cell.2023.08.023

期刊信息: Cell

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