你知道人类曾经消灭了一种病毒吗？

上世纪70年代末，天花病毒被人类彻底击败。这是人类史上第一个也是唯一一个被彻底消灭的感染人的病毒。

天花的消灭得益于全球范围内广泛开展的免疫接种计划。天花消失以后，天花疫苗的接种也陆续停止了，人类对天花病毒的群体免疫也逐渐消失。这为天花病毒的近亲——猴痘病毒的卷土重来埋下了伏笔（天花疫苗对于猴痘病毒有一定的交叉保护作用）。

猴痘病毒首次发现于1958年，1970年首次发现猴痘病毒感染人类的病例。近年来，猴痘病毒感染事件越发频繁，感染范围逐渐蔓延至全球。

2022年，猴痘出现了分支IIb新变异株，全球感染人数激增，主要感染人群是男男性行为人群；2024年，分支I在以刚果民主共和国为代表的非洲地区流行，儿童感染比例增加，病出现了新变异株分支Ib。大多数人感染猴痘后可以自行康复（皮疹或粘膜病变，还可能伴有发热、头痛、肌痛、乏力和淋巴结肿大等其它症状），对于免疫缺陷患者或者免疫功能低下人群，猴痘病毒感染可能是致命的。

世界卫生组织在2022年和2024年两次拉响全球最高响应警报（猴痘疫情构成国际关注的突发公共卫生事件（PHEIC）），上一个曾两次拉响最高警报的传染病还是有着“生命黑板擦”之称的埃博拉病毒。

相比单一感染人的天花病毒，猴痘病毒的感染谱更广，可以感染灵长类动物（猴子、黑猩猩、人类）、蝙蝠、啮齿类动物（松鼠、睡鼠等），因此，猴痘的根除更为困难。

猴痘病毒是一种极度复杂病毒（编码超150种病毒蛋白），目前已知其中至少16种病毒表面蛋白在病毒进入细胞的过程中发挥作用。相比之下，我们熟知的新冠病毒只有1种病毒表面蛋白质与病毒进入细胞的过程相关。

由于猴痘病毒入侵机制的复杂性，目前关于其跨物种传播的具体机制还有待进一步研究。

那么，该怎么预防猴痘病毒呢？

目前，全球已有4款天花疫苗被紧急批准用于预防猴痘（第二代天花疫苗ACAM2000、OrthopoxVac，第三代天花疫苗LC16m8和JYNNEOS）。但这些疫苗都属于减毒活疫苗，存在不同程度的安全性问题，同时产能不足，接种成本较高。

为解决这些问题，国内外多个团队致力于利用现代疫苗技术研发更为安全、有效、可及的新型猴痘疫苗。

猴痘疫苗的一个特点是需要多个抗原同时存在，所以很多新型猴痘疫苗把多种猴痘抗原蛋白或基因混合，制备成“鸡尾酒”型疫苗（Moderna公司和BioNTech公司的多价猴痘mRNA疫苗mRNA-1769和BNT166等）。但是，“鸡尾酒”疫苗实际上需要生产多种的疫苗，工艺更复杂，质量控制更难，成本更高，效果还可能不够好。

中国科学院微生物研究所和北京大学联合研究团队提出了一种抗原结构指导的多表位嵌合猴痘疫苗设计策略。

蛋白质有复杂的三维结构，但同一个蛋白质的三维结构是相对固定的，可以预测（计算机、AI、AlphaFold），也可以通过实验手段进行解析（电镜、晶体）。

就像“搭积木”一样，可以根据抗原蛋白的三维结构，把多个分子组合拼接成一个更大的蛋白质作疫苗，相互嵌合、锁定成一个稳定的结构（孔明锁），又能利用各种化学键进行加固（乐高积木）。

用这种方法，团队研发了嵌合两种抗原的蛋白亚单位疫苗（DAM），还用一条mRNA编码嵌合三种抗原的免疫原开发了mRNA疫苗（AMAB），实现了单一免疫原对猴痘病毒的全面保护，兼具安全性、有效性和长效性的同时，极大地简化了疫苗的生产工艺、降低了疫苗的生产成本，提高了疫苗的可及性。

鉴于猴痘疫情逐年上升的趋势，全球范围内高危人群的疫苗接种势在必行，这对新型疫苗的研发提出要求和挑战。我们期待更多基于现代疫苗技术的新型猴痘疫苗的尽快研发和上市，为猴痘的防治和猴痘病毒的根除提供可行策略。

本文为科普中国·创作培育计划扶持作品

出品丨科普中国科普部

监制丨中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

作者丨赵芸霏 北京大学硕士生

审核丨王 寒 北京大学副研究员

杜 沛丨中国科学院微生物研究所研究员

刘科芳丨中国科学院微生物研究所研究员

王奇慧丨中国科学院微生物研究所研究员