隐匿传播和大规模本土扩散导致2022年猴痘疫情

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撰文丨染色体

猴痘是一种病毒性人畜共患疾病，由MPXV病毒引起，主要在西非和中非流行【1】。在2022年之前，流行地区以外的猴痘病例多与尼日利亚旅行史或接触流行地区活体动物有关。2022年5月7日，英国首次确诊了一名曾去尼日利亚的猴痘病例。此后，全球不断出现无流行地区旅行史的病例，并出现人际传播现象。截至2023年7月19日，全球共报告88,549例猴痘病例【2】。疫情中主要以男男性行为者（MSM）为主，病情相对轻缓。世卫组织于2022年7月23日宣布猴痘为国际突发公共卫生事件，倡导调查疫情传播、使用疫苗控制传播，并提出国际旅行指南【3】。迄今为止，尚不清楚国际旅行对猴痘在各地区爆发传播程度的贡献有多大，以及国家疫苗接种活动是否可以完全控制疫情。

2024年2月29日，来自美国华盛顿大学流行病学系的Miguel I. Paredes团队在Cell期刊发表题为Underdetected dispersal and extensive local transmission drove the 2022 mpox epidemic（隐匿传播和大规模的本土扩散推动了2022年的猴痘疫情）的文章。研究分析显示，2022年的猴痘疫情特点是在高危人群中隐匿、快速的局部传播。相较于旅行限制和疫苗接种活动，地方行为变化在遏制传播方面发挥了更为重要的作用。

基因组流行病学通过将病毒基因组信息和流行病学元数据联合整合，在探索全球和区域传播动态方面具有独特的优势，可以增强公共卫生监测【4】。目前的研究对猴痘传播程度和干预有效性的了解并不充分。在这里，研究人员通过建立生物地理学和进化动力学模型，结合航空交通和流行病学数据，分析了来自全球五个地区的MPXV基因组数据，揭示了病毒在社区传播、病例报告变化和传播异质性等方面的特点。研究发现，疫情初期的病毒输入对传播贡献有限，旅行禁令效果也有限。在美国，超过10%高危人群接种疫苗后，猴痘传播有所下降。研究结果强调了早期例行样本筛查监测和基因组与流行病学信息整合在疫情控制中的重要性。

猴痘疫情的传播特点

继2022年5月7日在英国首次发现猴痘病例后，全球报告病例数量迅速增长。疫情早期主要出现在西欧和南欧，然后扩散至中欧，形成高峰（图1A）。北美和南美随后也出现病例，而且北美成为全球报道病例最多的地区。研究人员采用系统地理学方法对猴痘在全球流行传播的调查结果显示，猴痘病毒起源于西欧，病毒扩散过程表现出明显的种群特点，一个地区的单次输入通常会导致大规模本地传播。西欧的快速传播导致大量病毒输入全球其他地区，其中北美的病毒持续时间最长（图1B）。研究人员通过近似结构化聚类模型（MASCOT）和广义线性模型（GLM），结合基因组和流行病学数据，推断了不同地区的有效人口规模Ne和迁移率。研究发现早期病例在初始检测之前病毒流行的有力证据，尤其是在疫情爆发初期的几个月。通过比较不同数据估计的差异，研究揭示了病例未被检测的证据，并发现输入病例前的病毒传播比公共卫生监测时间早。此外，研究还发现输入病例后的爆发集群更容易被控制。分析还考虑了病例报告的不确定性，并通过模型推断出早期疫情阶段存在严重的病例漏检情况。对病毒传播链的研究发现，大多数病毒输入只导致单个输入病例，但少数输入却导致了爆发性和广泛的本地传播。早期输入病例导致更大且持续时间更长的传播链，而在公共卫生检测之后的输入则导致规模较小的爆发，且消退速度较快（图1C）。研究还发现，不同地区之间的航空客运量是推动国际病毒传播的重要因素。此外，病毒输入在区域疫情流行中的作用较小，平均造成1.5%-15%的新病例。在病毒流行开始后，本地传播开始占主导地位，病毒输入在传播后期的作用非常有限。

图1. 猴痘疫情的传播特点和疫苗接种效果：（A）2022年3月-7月不同国家和地区每周猴痘病例报告数量；（B）全球各区域猴痘疫情持续时间 ；（C）病毒输入与其传播持续时间的关系 ；（D）北美病毒复制率Rt的变化；（E）平均Rt与疫苗免疫高危人群累积百分比的比较。

疫苗接种对疫情的遏制效果有限

接下来，研究人员重点关注了整个猴痘流行中病例最多的北美地区，探讨病毒输入事件对延长本地疫情以及猴痘疫苗接种对病毒复制率（Rt）的影响。数据显示输入事件仅对本地病例传播贡献了5%-15%左右。疫苗接种对Rt的影响较小，研究人员发现，在北美流行病的早期阶段，即在美国开始疫苗接种之前，Rt和病例数量已经开始下降（图1D）。在美国猴痘疫苗衍生免疫出现之前，北美Rt达到1.49。假设随着累积疫苗衍生免疫力的增加，Rt线性下降，研究预计只有在超过33%的美国高危人群对猴痘产生免疫力后，Rt才会降至1以下（图1E，灰色虚线）。当研究人员比较北美实际Rt的衰减情况时，他们发现Rt在约10%的高风险人群产生免疫之前已降至1以下（图1E，蓝点和红色实线），这意味着疫苗接种并非导致Rt降至1以下的主要原因。

猴痘疫情的传播异质性

此外，研究发现少部分传播事件导致持续的本地传播扩张，而大多数传播事件产生的下游感染较少。因此，病毒传播异质性的衡量对于防控工作非常重要。研究人员观察到了猴痘传播异质性的特征。他们发现，少数个体参与的多个传播事件对流行病传播的影响远远大于其他大多数传播事件。这表明重点应该放在这些高度传播性个体身上，以有效控制流行病的传播。研究还强调了在设计干预措施时考虑传播异质性的重要性，在干预措施中，应该优先针对高度传播者和高风险传播事件。最后，文章指出了在不同地理区域传播异质性和后代繁殖的估计结果，以及这些结果如何与男男性行为中的性接触网络结构相关联。总之，这项研究为理解和控制猴痘传播提供了新的视角和方向。

综上所述，该研究发现2022年的猴痘疫情主要通过本地隐匿传播在高风险群体中迅速扩散，并且表现出传播异质性，疫苗对北美疫情的遏制作用有限。研究强调了早期疫情监测和筛查对新兴传染病控制的重要性。

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00124-7

制版人：十一

参考文献

1. Lum, F.M., Torres-Ruesta, A., Tay, M.Z., Lin, R.T.P., Lye, D.C., Rénia, L., and Ng, L.F.P. (2022). Monkeypox: disease epidemiology, host immunity and clinical interventions.Nat. Rev. Immunol.22, 597–613.

2. CDC (2023). Mpox in the U.S. Cent.Dis. Control Prev.https://www.cdc. gov/poxvirus/mpox/images/monkeypox.jpg.

3. WHO (2022). General’s statement at the press conference following IHR Emergency Committee regarding the multi-country outbreak of monkeypox. https://www.who.int/director-general/speeches/detail/who-director-general-s-statement-on-the-press-conference-following-IHR-emergency-committee-regarding-the-multi–country-outbreak-of-monkeypox–23-july-2022.

4. Volz, E.M., Koelle, K., and Bedford, T. (2013). Viral Phylodynamics.PLOS Comput. Biol.9, e1002947