干预时机与疾病阶段决定特考韦瑞和西多福韦在雄性SCID小鼠模型中的抗猴痘病毒疗效

《Nature Communications》：Intervention timing and disease stage shape tecovirimat and cidofovir efficacy in male SCID mice

本研究针对免疫缺陷人群感染MPXV后缺乏理想动物模型及抗病毒治疗方案优化的问题，通过构建三种MPXV clade IIb感染的SCID小鼠疾病模型（肺炎、皮疹、局部炎症），系统评估了特考韦瑞和西多福韦的疗效。研究发现早期给药（暴露后2天内）可有效抑制病毒全身扩散，但晚期治疗虽能提高存活率却无法控制局部症状，揭示了治疗时机与疾病阶段对药效的关键影响，为临床精准用药提供了实验依据。

　　

猴痘（Mpox）作为一种新发再发传染病，自2022年以来已在全球形成大规模传播，尤其对免疫缺陷人群（如HIV感染者）造成严重威胁。这类患者常表现为迁延不愈的皮肤病变、肺炎甚至死亡。然而，当前缺乏能够模拟免疫缺陷人群多系统临床表现的动物模型，这严重制约了抗病毒药物的疗效评价。临床上广泛使用的特考韦瑞（tecovirimat，靶向VP37蛋白的正痘病毒抑制剂）和西多福韦（cidofovir，核苷酸类似物DNA聚合酶抑制剂）虽显示出抗猴痘病毒（MPXV）潜力，但其在免疫缺陷宿主中的最佳治疗窗口、对不同疾病阶段（如局部病变与全身播散）的抑制效果，以及长期治疗的价值，均缺乏系统评估。

为回答这些问题，由中国医学科学院病原生物学研究所、中国农业科学院长春兽医研究所等单位合作，在《自然·通讯》（Nature Communications）发表了最新研究。研究人员通过系统比较三种雄性小鼠（ICR、IFNAR1^-/-、SCID）对MPXV clade IIb的易感性，首次成功构建了能同时模拟肺炎、皮肤病变和局部炎症的SCID小鼠模型，并利用这些模型深入揭示了特考韦瑞和西多福韦的疗效高度依赖于干预时机和疾病阶段。

研究采用的关键技术方法包括：利用不同品系小鼠（ICR, IFNAR1^-/-, SCID）通过三种感染途径（鼻内、皮内、皮下）建立疾病模型；通过定量PCR（qPCR）和组织培养半数感染剂量（TCID₅₀）检测病毒载量；利用细胞培养模型（包括A549、HaCaT、LHCN-M2、MC3T3和Vero E6细胞系）进行体外抗病毒药效评估（计算半数细胞毒性浓度CC₅₀和半数有效浓度EC₅₀）；通过苏木精-伊红（H&E）染色进行组织病理学评估；以及通过实时荧光定量PCR（qRT-PCR）和酶联免疫吸附试验（ELISA）检测细胞因子水平。研究所用MPXV clade IIb毒株（GenBank: PP778666.1）由广州医科大学附属第八医院捐赠。

筛选和建立MPXV clade IIb诱导的肺炎小鼠模型

研究人员首先通过鼻内接种途径比较三种小鼠的易感性。结果显示，免疫健全的ICR小鼠几乎完全抵抗感染；IFNAR1^-/-小鼠仅出现一过性肺部感染，病毒在14天内被清除；而SCID小鼠则表现出进行性体重下降、肺部病毒载量持续升高，并伴随病毒向肝、脾等器官扩散。长期观察发现，SCID小鼠在感染后期（16天后）出现典型的全身症状，包括嗜睡、被毛粗乱、足垫肿胀和尾部皮肤病变，部分动物死亡。这表明SCID小鼠能成功模拟免疫缺陷患者的肺炎和系统性感染过程。

筛选和建立MPXV clade IIb诱导的皮肤病变小鼠模型

通过尾部皮内接种模拟皮肤皮疹，SCID小鼠再次表现出最高易感性。感染后第6天，所有SCID小鼠均形成结痂（宽度≥1毫米），且病变持续恶化，而ICR和IFNAR1^-/-小鼠的病变则能自愈。病毒学检测证实，SCID小鼠皮肤中的病毒载量持续升高，并伴随病毒向肺、肝、脾等内脏器官播散，虽未导致死亡，但成功模拟了免疫缺陷患者中常见的持续性、播散性皮肤病变。

筛选和建立MPXV clade IIb诱导的局部炎症小鼠模型

通过足垫皮下接种模拟局部炎症（如关节肿胀），SCID小鼠在感染后第4天开始出现足垫肿胀（宽度≥2毫米），第6天发病率达100%，且肿胀进行性加重。病毒从接种部位经腘窝淋巴结扩散至肺、肝、脾，引发全身性感染和继发性皮疹，最终导致100%死亡率。该模型首次在体外证实了成肌细胞（LHCN-M2）和成骨细胞（MC3T3）对MPXV易感，为理解病毒在局部组织的复制提供了新视角。

特考韦瑞和西多福韦在体外模型中的验证

在A549（人肺细胞）、HaCaT（人永生化角质形成细胞）、LHCN-M2（人成肌细胞）、MC3T3（小鼠前成骨细胞）和Vero E6细胞上评估两种药物的抗病毒活性。结果显示，特考韦瑞的EC₅₀值（0.0029–0.01206 μM）远低于西多福韦（0.4414–2.931 μM），且两者在所有细胞系中均显示出低细胞毒性（CC₅₀> 200 μM），证实了它们对当前流行的MPXV clade IIb毒株具有强效抑制活性。

MPXV clade IIb暴露后早期给予特考韦瑞或西多福韦可显著提高疗效

在三种SCID小鼠模型中，于病毒暴露后当天、2天或4天开始给药。结果显示，在暴露当天或2天内开始治疗，两种药物均能显著降低肺、皮肤、足垫等原发靶器官以及肝、脾等次级器官的病毒载量，并显著减轻组织病理损伤（如肺泡壁增厚、炎症细胞浸润、皮肤纤维化及软骨破坏）。然而，若延迟至第4天开始治疗，尽管仍能抑制部分器官的病毒复制，但其对靶器官病变（特别是皮肤结痂和足垫肿胀）的改善作用显著减弱。这明确界定了SCID小鼠模型中的最佳治疗窗口为暴露后2天内。

在晚期MPXV clade IIb感染的SCID模型中，特考韦瑞和西多福韦抑制全身病毒播散但无法控制局部病变

将治疗时间延长至28天，以模拟临床对重症患者的延长疗程。结果发现，尽管长期治疗能将肺炎模型和局部炎症模型的存活率分别提高至100%（对照组分别为62.5%和0%），并有效抑制病毒向内脏器官的播散（防止了继发性皮疹的出现），但两种药物均未能阻止皮肤模型中原发结痂的形成，以及局部炎症模型中足垫肿胀的持续存在。靶器官（肺、皮肤、足垫）中仍可检测到持续的病毒存在和相应的组织病理损伤。这表明，在疾病晚期，单靠抗病毒药物虽可控制全身性感染、降低死亡率，但难以彻底清除局部病灶中的病毒和逆转局部组织损伤。

综上所述，本研究成功构建了能模拟免疫缺陷人群关键临床症状的MPXV clade IIb感染SCID小鼠模型，并系统评估了特考韦瑞和西多福韦的疗效。研究核心结论是：抗MPXV疗效 critically depends on 干预时机和疾病阶段。早期干预（暴露后2天内）能有效阻止病毒全身播散并缓解局部症状；而一旦疾病进入晚期，尽管延长抗病毒治疗能提高生存率、抑制系统性感染，但对局部病变的控制效果有限。这强调了对于免疫缺陷的猴痘患者，临床治疗应力争早期启动抗病毒 therapy，并在疾病进展时考虑联合支持治疗（如抗逆转录病毒治疗、免疫球蛋白输注及局部病灶处理）以优化结局。该研究为临床针对不同疾病阶段的免疫缺陷MPXV感染者制定精准治疗方案提供了重要的临床前实验证据。