名古屋大学研究生院理学研究科的岩见真吾教授（数理科学专业）与荷兰国家公共卫生与环境研究所（RIVM）疾病管理中心的三浦郁修主任研究员（理论流行病学专业）等组成的研究团队，开发出了一种能够合理确定猴痘隔离期的模拟模型。该模型通过使用感染者排出病毒的数量及随时间变化的数据，进行模拟计算，根据希望抑制的感染传播程度，来决定适当的隔离期。该模型有助于减少在感染他人风险较低时仍被不必要隔离的时间。
猴痘病毒的电子显微镜照片（日本国立感染症研究所提供）
主要感染途径为非洲的啮齿动物
根据从临床观点参与该研究的日本国立国际医疗研究中心国际传染病中心石金正裕医生（临床感染症学）的介绍，猴痘是由一种DNA病毒——正痘病毒属的猴痘病毒（mpox病毒）导致的感染症。通常经过6～13天的潜伏期后，患者会出现发热等症状，并伴有皮疹。大多数情况下，感染者会在2～4周内自愈，但免疫力较弱的患者和老年人有较高的重症化风险。
1958年，丹麦哥本哈根的血清学研究所的一只实验用猕猴出现类似天花的感染症，这是首次发现哺乳类感染该病毒，因此命名为“猴痘”。然而，导致人类感染该病毒的主要是生活在非洲的松鼠和鼠类等啮齿动物。传染病法上的病毒学名自2023年5月起改为“mpox”。
世卫组织8月再次宣布突发公共卫生事件
猴痘病毒根据遗传差异分为刚果盆地型（谱系Ⅰ）和西非型（谱系Ⅱa和Ⅱb）两大类别。人类首次确认感染猴痘是在1970年于扎伊尔（现今的刚果民主共和国）。2022年，以欧美为中心的猴痘感染者报告接连不断，世界卫生组织（WHO）于同年7月23日宣布猴痘疫情构成“国际关注的突发公共卫生事件”。
日本也在2022年7月25日确认了首例感染，到2023年5月宣布解除该公共卫生事件时，共有约200人感染。目前，遗传上被划分为不同组别的“谱系Ⅰb”猴痘病毒感染正在中非的刚果民主共和国扩大。世卫组织于今年8月14日再次宣布猴痘疫情构成“国际关注的突发公共卫生事件”，指出该病毒可能会扩散至非洲以外地区。截至2024年9月24日，非洲以外的瑞典、泰国和印度等国家也发现了有旅行史者感染了谱系Ⅰb猴痘病毒。
猴痘感染者的皮疹（左）和脓疱（右）（摘自日本《猴痘诊疗指南》第2版）
猴痘的基本感染途径是接触了感染者或动物的皮肤病变、体液和血液。通过性交等粘膜接触感染的频率较高。也有报道称，即使没有直接接触，类似于新冠病毒感染期间被认定为“密切接触者”一样，若与感染者近距离接触并长时间暴露于飞沫中，也有可能发生飞沫感染。虽然有报告称在感染者病房的空气中检测到病毒，但尚未确认实际发生空气传播的病例。
病毒排出期间存在个体差异
作为感染症对策，美国疾病预防控制中心（CDC）建议感染者在皮肤病变改善之前进行约三周的隔离。名古屋大学的岩见教授等人考虑到“是否可以验证隔离期过短或过长”，便与具有流行病学知识的RIVM的三浦主任研究员等合作开发了模拟模型。
模型模拟中使用了在论文等文献中对病毒排出期间和排出量有一定了解的欧洲患者90人的数据。研究估计，感染者在PCR检测阴性并被认为不再排出病毒之前的时间范围为23到50天。然而，进行主成分分析后发现，这90人可分为两组，分别是平均病毒排出期间为30.1天的“低传播风险的感染者”（71人），以及平均排出期间为42.7天的“高传播风险的感染者”（19人），可见病毒排出期的个体差异很大。
猴痘感染者排出病毒数量的变化。病毒量以拷贝数表示。通过细胞培养实验确定了“感染性阈值”和PCR检测阴性时的“检测下限值”这两个指标（名古屋大学的岩见真吾教授提供）。
通过三条规则验证防止传播的效果
研究人员验证了三条隔离结束规定在防止传播方面的效果，同时也评估了已经不会再感染他人的人因这些规定而被不必要地隔离的时间。这三条规则是：（1）皮疹等症状消失后即结束隔离；（2）经过一定时间（约三周）后结束隔离；（3）在得到规定次数的阴性检测结果后结束隔离。
在模拟中设定感染者在病变期间每毫升中病毒拷贝数超过一百万的浓度，即超过“感染性阈值”，并将早期结束隔离的风险控制在5%以下，在这样的条件下，计算出上述三条规则不必要的隔离时间为：（1）15.1天；（2）9.4天；（3）规定连续三次PCR检测阴性的情况下7.4天。
三个结束隔离的规则（左）和不同规则下的隔离期间与不必要隔离期间的关系（名古屋大学的岩见真吾教授提供）
可为建立全球性指南做出贡献
此次模拟模型的猴痘病毒属于2022年流行的谱系Ⅱb。目前，世卫组织宣布的卫生事件针对的是谱系Ⅰb病毒，存在致死率可能高于谱系Ⅱb的担忧，其传染性和正在研发的疫苗的效果仍不明晰。
虽然通过此次开发的模型，对谱系Ⅰb的隔离时间等方面的验证所需的数据还不够，但岩见教授表示：“我们或许能够基于临床和流行病学数据及经验法则，验证各国所采用的隔离标准，并以数学模型为基础，为建立全球所需的灵活隔离指南做出贡献。”
本研究由名古屋大学、九州大学、京都大学等共同推进，得到了日本科学技术振兴机构（JST）登月型研究开发事业和战略创造研究推进事业的支持，其成果已刊登在8月26日的英国在线科学期刊《自然通讯》上。
原文：长崎绿子/JST Science Portal 编辑部
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Nature Communications
论文：Modelling the effectiveness of an isolation strategy for managing mpox outbreaks with variable infectiousness profiles
DOI: 10.1038/s41467-024-51143-w
