病毒头号通缉犯:马托纳病毒和披膜病毒

马托纳病毒和Togavirus病毒

Matonaviruses and Togaviruses

凯特·凯兰

1941 年,前陆军上尉和儿科眼科专家诺曼·格雷格 (Norman Gregg) 注意到了一些非常令人担忧的事情。这位澳大利亚医生看到患有白内障和许多先天缺陷的儿童病例数量惊人,而且这些病例是在病毒性疾病风疹大规模爆发后直接出现的。

这种疾病在一个多世纪前就被发现,但通常被视为一种常见的感染。它引起了皮疹和发烧,但普遍的看法是,几乎每个孩子都会感染它,并且很可能会康复。

然而,格雷格敏锐的观察改变了这一切。在更深入的调查发现,风疹感染可以从孕妇传染给未出生的孩子,并造成毁灭性的影响——耳聋、失明、心脏病和发育障碍——人们开始寻找一种方法来尽快阻止这种病毒的传播。

几十年来,风疹被归类为构成Togavirus家族的大约30种病毒之一,Togavirus家族是最受欢迎的病毒之一。然而,现在,它已被重新归类为一个新的病毒家族,即马托纳病毒,它也加入了病毒头号通缉名单。

疾病侦探已经发现了很多关于这两个家庭的信息。请继续阅读,了解更多关于他们关于我们如何阻止人类马托纳病毒和托加病毒成为致命的大流行威胁的调查。

不同历史照片的拼贴画

一个紧密联系的大家庭?

不完全是。直到最近,Togavirus家族还有两个不同的亚群:甲病毒和鲁比病毒。虽然这两个亚组是相关的,但它们几乎没有共同点,而且一点也不接近。然后,在最近对国际病毒分类委员会(一个负责对众多已知病毒进行分类的小组)的更新中,鲁比病毒组被拆分为马托纳病毒家族。

 

主要嫌疑人

在马托纳病毒中的鲁比病毒组中,风疹病毒是构成人类流行病威胁的主要嫌疑人。

在Togavirus中的Alphavirus组中,有一长串嫌疑人 – 包括基孔肯雅病毒,O’nyong-nyong病毒,Ross River病毒,Barmah Forest病毒,Semliki Forest病毒,Sindbis病毒,Mayaro病毒,东部马脑炎病毒,委内瑞拉马脑炎病毒和西部马脑炎病毒。

 

昵称和别名

马托纳病毒家族以乔治·德·马顿(George de Maton)的名字命名,他于1814年首次将风疹与麻疹和猩红热区分开来。风疹这个名字来自拉丁语,意思是“小红”,描述了构成感染者皮疹的小红点。风疹也被称为“德国麻疹”。

Togaviruses的姓氏来源于拉丁语中的斗篷或覆盖物——Toga——它描述了它们如何被包裹在脂肪分子膜中,也称为脂质。

基孔肯雅热来自坦桑尼亚南部基马孔德语中的一个词,意思是“变得扭曲”,描述了这种疾病的受害者如何遭受严重的关节和肌肉疼痛。

基孔肯雅热病毒病在2011年6月刚果共和国布拉柴维尔爆发疫情期间又有了别名。这次疫情感染了大约8000人,他们称这种疾病为“机器人疟疾”,因为它会影响受害者的姿势和运动。

罕见但致命的东部马脑炎、委内瑞拉马脑炎和西部马脑炎组的 Togaviruses 通常用首字母缩略词 EEEV、VEEV 和 WEEV 来指代。

特点

马托纳病毒和托加病毒非常小,直径约为70纳米,而人类头发的厚度约为70,000至10,000纳米。它们被包裹在蛋白质外壳中,看起来像被脂质膜覆盖的微小球体。嵌入膜表面的多个细小尖刺,长度约为6纳米。

togavirus病毒的科学说明

做法

马托纳病毒和Togavirus通过附着在细胞表面的特定受体上进入并感染人体细胞。基孔肯雅热、罗斯河病毒、马亚罗病毒和奥尼永尼永病毒(均来自Togavirus家族的甲病毒)通过与一种称为Mxra8的蛋白质融合来侵入宿主细胞,这种蛋白质存在于一系列人类细胞类型中,包括皮肤细胞和免疫细胞。

风疹病毒通过与不同的受体结合来感染人体细胞,包括一种称为髓鞘少突胶质细胞糖蛋白或MOG。

科学家们仍在努力确定EEEV、WEEV和VEEV是如何附着和感染人体细胞的。在最近使用称为CRISPR-Cas9的新基因编辑技术进行的一项调查中,研究人员发现,另一种Togavirus使用的人类细胞上的受体Semliki Forest Virus也与Togavirus家族中的另外两种病毒EEEV和Sindbis病毒相容。

帮凶

甲病毒组的Togavirus,如基孔肯雅热和EEEV,由蚊子、蜱虫或其他飞行媒介携带和传播。

在马托纳病毒家族中,当感染者咳嗽和打喷嚏时,风疹通过空气飞沫传播。

 

常见受害者

风疹病毒只感染人,不感染其他动物或其他生物。

由于Togavirus家族中甲病毒侧的病毒由蚊子,苍蝇,蜱虫和其他飞行媒介携带,因此它们也会感染牛,鸟类,马和其他动物以及人。

三张宝丽来照片显示不同的受害者

臭名昭著的爆发

基孔肯雅热

基孔肯雅热病毒于 1950 年代在坦桑尼亚首次被发现。从那时起,这种疾病在非洲和亚洲的许多国家造成感染和死亡。最近,随着气候变化为其主要携带者——伊蚊——开辟了新的栖息地,它已将其传染性范围扩展到欧洲和美洲。

2004年,基孔肯雅病毒在肯尼亚出现,并在爆炸性爆发中传播,在印度洋及其周围的几个国家引起人类疾病流行,包括塞舌尔、毛里求斯、马达加斯加,最终还有印度。在2004年至2007年疫情期间,数百万人被感染,由于许多受影响国家的卫生系统薄弱,基孔肯雅热疫情给他们带来了巨大压力。这次疫情的输入病例是迄今为止有记录以来最大规模的基孔肯雅热疫情,随后在亚洲其他地区以及澳大利亚、美国、加拿大和欧洲被发现。

2007年,基孔肯雅热病毒感染首次在欧洲意大利爆发。然后法国在2010年和2014年报告了该疾病的病例。2013年底,基孔肯雅热在加勒比地区出现,并迅速在美洲蔓延,导致2013年和2014年期间向泛美卫生组织报告了超过120万例病例。今年,即2023年,巴拉圭、巴西、阿根廷和玻利维亚爆发了大规模致命的基孔肯雅热疫情,迄今已感染30多万人,其中300人死亡。

显示基孔肯雅热疫情的世界地图

东方马脑炎病毒

东部马脑炎病毒在人类中很少见,但致病性很强,会进入大脑并引起严重的脑炎疾病。2019 年是美国最严重的人类 EEEV 疫情之一。在38例确诊病例中,有15例死亡,病死率接近40%。

显示EEEV病例的美国地图

风疹

在1960年代中期开发出有效的疫苗并从1970年代初开始广泛部署之前,风疹在世界范围内流行。在这种广泛的免疫接种之前,每六到九年就会有风疹病毒的定期流行,最脆弱的年龄组是4至9岁的儿童。

1964 年至 1965 年,美国最臭名昭著的风疹疫情爆发,当时该病毒的流行感染了 1250 万美国人,估计占美国人口的 15 分之一。该流行病导致11,000多名死产、流产和堕胎妇女在怀孕期间被感染,疫情暴发后出生的20,000多名先天性畸形婴儿被称为“风疹婴儿”。

常见危害

Togavirus家族甲病毒侧的马脑炎病毒亚群,包括EEEV,WEEV和VEEV,通常在马和骡子中是致命的。尽管值得庆幸的是,人类病例很少见,但EEEV及其兄弟病毒在人类中可能具有高度致病性,死亡率高达70%。多达一半的EEV感染幸存者可能会出现永久性的神经系统症状。婴儿和幼儿发生神经系统并发症的风险最高,包括癫痫发作、抑郁、偏执、听力损失、焦虑、言语障碍和智力缺陷。

基孔肯雅热感染最常见的症状是突然发烧、发冷、皮疹、恶心、对光敏感以及严重的、有时是丧失能力的关节疼痛。在一些严重的情况下,这种疾病可能是致命的,在许多情况下会引起持续数月甚至数年的疼痛。虽然大多数患者会康复,但持久的并发症可能包括慢性关节炎和反复或持续的关节疼痛,这可能导致长期残疾并产生重大的经济后果。

风疹具有高度传染性,可引起皮疹和发烧,通常较轻。但是,这种疾病在怀孕期间感染妇女时非常危险,会导致先天性风疹综合征,并可能导致新生儿出现严重的出生缺陷。

三份带有Togavirus家族病毒症状的文件

查询热线

幸运的是,疾病侦探在寻找保护人们免受马托纳病毒家族主要嫌疑人侵害的方法方面取得了巨大进展。1964年,疫苗学家斯坦利·普洛特金(Stanley Plotkin)在他的Wistar研究所实验室工作,发明了世界上第一种风疹疫苗。现在,该疫苗在许多国家作为常规儿童免疫规划中的单次注射,或作为三针MMR(麻疹、腮腺炎和风疹)免疫接种的一部分。虽然该疫苗的使用大大减少了全球风疹感染,但一些国家的贫困、冲突和薄弱的卫生系统意味着仍然不是每个人都能获得这种疫苗。每年仍有超过100,000名儿童出生时患有先天性风疹综合征。

在Togavirus家族的甲病毒组中,自首次发现基孔肯雅热以来的75年中,进展最初缓慢,但近年来急剧增加。世界各地的科研人员对基孔肯雅热及其亲属进行了多条调查线,从而开发了各种有前途的临床前和临床候选疫苗。其中包括在流行病防范创新联盟和欧盟委员会的支持下正在开发的三种候选疫苗,包括法国制药公司Valneva的基孔肯雅热减毒活疫苗候选疫苗。2023 年 11 月,Valneva 疫苗获得美国食品和药物管理局的监管批准,成为世界上第一个获得许可的基孔肯雅热疫苗

同样在Togavirus家族的甲病毒方面,科学家们正在努力开发针对三种马脑炎病毒EEEV,VEEV和WEEV的人类疫苗。其中一项调查涉及从EEEV人类幸存者的血液中提取抗体,以研究哪些抗体能够中和EEEV感染,因此可以用作单克隆抗体疗法或疫苗的基础。

不同照片的拼贴画,展示了世界各地的研究人员

编者按:
将病毒命名和分类为不同的家族和亚家族是一个不断发展且有时有争议的科学领域。

随着科学认识的深入,目前被归类为一个家族成员的病毒可能会被转换或被收养到另一个家族中,或者被放入自己的全新家族中。

流行病防范创新联盟关于“病毒头号通缉犯”的系列文章旨在反映关于病毒家族及其成员的最广泛的科学共识,并与国际病毒分类委员会(ICTV)的最新报告进行交叉引用。

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