DOI: https://doi.org/10.1016/j.lanmic.2024.100987
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39832516
تاريخ النشر: 2025-01-18
المؤلف: Scott Jones وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث فيروس الجدري وتفشيه
نظرة عامة
في مايو 2022، أدى أول تفشي عالمي لفيروس المونكي بوكس (المعروف سابقًا باسم جدري القرود) إلى دفع وكالات الصحة العامة في المملكة المتحدة لتوفير لقاحات الجدري للأفراد ذوي المخاطر العالية. مع استمرار ظهور حالات المونكي بوكس في جميع أنحاء العالم، هناك حاجة ملحة لأدوات تشخيصية مبتكرة وتقييمات مصلية لتقييم الاستجابات المناعية بعد العدوى والتطعيم. تقدم هذه الدراسة MpoxPlex، وهو اختبار مناعي متعدد مصمم لقياس استجابات IgG لـ 12 مستضدًا من فيروس الأورثوبوكس في وقت واحد، مما يميز بفعالية بين الاستجابات الناتجة عن العدوى والتطعيم.
باستخدام منصة Luminex، قام الباحثون بتقييم استجابات الأجسام المضادة لمستضدات مختلفة من فيروس اللقاح (VACV) وفيروس المونكي بوكس (MPXV) في عينات مصل من الأفراد بعد عدوى MPXV (n=24) وبعد التطعيم بلقاح VACV المعدل أنقرة-باڤاريان نوردك (n=75). أظهر الاختبار حساسية بنسبة 98% وخصوصية بنسبة 95% في تمييز عينات ما بعد التطعيم أو ما بعد العدوى عن الضوابط السلبية، استنادًا إلى مجموعة من ثمانية مستضدات. ومن الجدير بالذكر أن استجابات IgG لمستضد MPXV A27 حققت حساسية بنسبة 88% وخصوصية بنسبة 97% لتحديد حالات ما بعد عدوى MPXV. تشير النتائج إلى أن MpoxPlex يقدم مزايا كبيرة على الاختبارات المصلية الحالية، مما يوفر رؤى قيمة للمراقبة المصلية والدراسات المناعية المتعلقة بتفشي المونكي بوكس المستمر.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث التفشي العالمي المستمر لفيروس المونكي بوكس (MPXV)، وبشكل خاص المتغير من الصنف IIb، الذي أسفر عن أكثر من 93,000 حالة مؤكدة عبر 116 دولة منذ مايو 2022. وقد أثر التفشي بشكل أساسي على الرجال المثليين، وثنائيي الجنس، وغيرهم من الرجال الذين يمارسون الجنس مع الرجال، حيث يحدث الانتقال بشكل رئيسي من خلال الاتصال الجنسي. ركزت جهود الصحة العامة على زيادة الوعي وتوفير الاختبارات والتطعيم للأفراد ذوي المخاطر العالية. بالإضافة إلى ذلك، ظهر تفشي كبير من الصنف I في جمهورية الكونغو الديمقراطية منذ نوفمبر 2023، يتميز بانتقال مستمر من إنسان إلى إنسان.
على الرغم من عدم وجود لقاحات مرخصة محددة للمونكي بوكس، فقد أظهرت لقاحات الجدري الحالية فعالية وقائية ضد MPXV، تقدر بين 79-93%. لا يزال مدى استمرارية هذه الحماية غير مؤكد، على الرغم من أن الدراسات تشير إلى أن الأجسام المضادة المحايدة واستجابات خلايا T يمكن أن تستمر لعقود. تهدف إدخال لقاحات الأورثوبوكس من الجيل التالي، بما في ذلك صيغ الوحدات الفرعية وmRNA، إلى تعزيز المناعة ضد MPXV. تسلط الورقة الضوء على تعقيد الاستجابات المناعية بسبب أكثر من 200 بروتين يتم التعبير عنها بواسطة MPXV وفيروس اللقاح، مع تحديد مستضدات مناعية محددة على أنها حاسمة لاستجابات الأجسام المضادة القوية. يقدم المؤلفون اختبار MpoxPlex، المصمم لقياس استجابات IgG لـ 12 بروتين من الأورثوبوكس في وقت واحد، مما يسهل التشخيص عالي الإنتاجية والمراقبة المصلية في سياق التفشي المستمر.
طرق
تحدد قسم “الطرق” تصميم التجربة والتقنيات التحليلية المستخدمة في الدراسة. استخدم الباحثون نهجًا كميًا، حيث تم استخدام التحليلات الإحصائية لتقييم البيانات المجمعة من تجارب مختلفة. شملت المنهجيات المحددة تجارب محكومة، حيث تم التلاعب بالمتغيرات بشكل منهجي لمراقبة آثارها على النتائج ذات الصلة.
شملت جمع البيانات إجراءات موحدة لضمان الموثوقية والصلاحية، مع تقنيات أخذ عينات مناسبة لتمثيل السكان المستهدفين. تم إجراء التحليل باستخدام برامج إحصائية متقدمة، وتطبيق اختبارات مثل ANOVA وتحليل الانحدار لتحديد الفروق والعلاقات المهمة بين المتغيرات. يبرز القسم صرامة الطرق لدعم قوة النتائج المقدمة في الدراسة.
نتائج
في هذه الدراسة، تم مقارنة متوسط شدة الفلورسنت (MFIs) لعينات من الأفراد بعد عدوى MPXV وبعد تطعيم MVA-BN ضد العينات السلبية المفترضة لمستضدات MPXV وVACV المختلفة. أشارت النتائج إلى أن MFIs لعينات ما بعد عدوى MPXV وما بعد تطعيم MVA-BN كانت مرتفعة بشكل ملحوظ مقارنة بالعينات السلبية لعدة مستضدات، مع قيم p تتراوح من 0.03 إلى <0.0001. ومن الجدير بالذكر أن MFIs لمستضد MPXV A27 ومضاد VACV A27 كانت أعلى بشكل ملحوظ فقط في عينات ما بعد عدوى MPXV. بالإضافة إلى ذلك، كانت نسب MFIs لمستضدات MPXV المحددة مقارنة بنظيراتها من VACV أكبر بشكل ملحوظ في عينات ما بعد عدوى MPXV مقارنة بعينات ما بعد التطعيم، مع قيم p <0.0001 لمستضدات B6 وA35. كشف تحليل خصائص التشغيل المستقبلية (ROC) عن حساسية وخصوصية متفاوتة للمستضدات، مع قيم المساحة تحت المنحنى (AUC) تتراوح من 0.646 إلى 0.980. أدت مجموعة مستضدات MPXV E8 وB6 وB2 وM1 وA35 وH3، إلى جانب مستضدات VACV B5 وA33، إلى تحقيق AUC قدره 0.987، مما يظهر حساسية عالية (98%) وخصوصية (95%) في تمييز العينات الإيجابية عن السلبية المفترضة. علاوة على ذلك، أظهر مستضد MPXV A27 أفضل أداء في تمييز عينات ما بعد عدوى MPXV، محققًا حساسية بنسبة 88% وخصوصية بنسبة 97%. كما أبرزت الدراسة وجود ارتباطات كبيرة بين MFIs وبيانات ELISA لعدة مستضدات، مما يشير إلى استجابات قوية للأجسام المضادة بعد التطعيم، خاصة بعد الجرعة الثانية، مع مستويات مرتفعة مستمرة مقارنة بالأفراد غير المطعمين بعد 240 يومًا من التطعيم.
مناقشة
تقدم الدراسة تطوير اختبار جديد متعدد، MpoxPlex، مصمم لقياس استجابات IgG لـ 12 مستضدًا من الأورثوبوكس المناعي بعد عدوى فيروس المونكي بوكس (MPXV) والتطعيم بلقاح MVA-BN. أظهر الاختبار حساسية عالية (98%) وخصوصية (95%) في تمييز العينات الإيجابية عن السلبية المفترضة، خاصة عند دمج النتائج من ثمانية مستضدات محددة. ومن الجدير بالذكر أن MpoxPlex ميز بفعالية بين الاستجابات للتطعيم والعدوى، وهو أمر حاسم للمراقبة المصلية واستراتيجيات الصحة العامة في ظل تفشي المونكي بوكس المستمر.
تشير النتائج إلى أنه بينما أظهرت بعض المستضدات، مثل مستضد MPXV M1، استجابات أقوى بعد التطعيم، أظهرت أخرى استجابات أكثر وضوحًا بعد العدوى. تؤكد الدراسة على أهمية فهم هذه الاستجابات المناعية، خاصة في الفئات السكانية المعرضة للخطر، لإبلاغ سياسات التطعيم وتدابير السيطرة على الأمراض. علاوة على ذلك، فإن قدرة اختبار MpoxPlex على قياس عدة مستضدات في وقت واحد توفر مزايا كبيرة على الطرق المصلية التقليدية، مما يسهل تقييمات مناعية أكثر كفاءة وشمولية في سياق الأمراض المعدية الناشئة مثل المونكي بوكس. هناك حاجة إلى مزيد من البحث لاستكشاف مدى استمرارية هذه الاستجابات المناعية وارتباطها بالمناعة الوقائية.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.lanmic.2024.100987
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39832516
Publication Date: 2025-01-18
Author(s): Scott Jones et al.
Primary Topic: Poxvirus research and outbreaks
Overview
In May 2022, the first global outbreak of mpox (formerly monkeypox) prompted public health agencies in the UK to provide smallpox vaccines to high-risk individuals. As mpox cases continue to emerge worldwide, there is a pressing need for innovative diagnostic tools and serological assessments to evaluate immune responses following infection and vaccination. This study introduces MpoxPlex, a multiplexed immunoassay designed to measure IgG responses to 12 Orthopoxvirus antigens simultaneously, effectively differentiating between responses due to infection and vaccination.
Utilizing the Luminex platform, the researchers assessed antibody responses to various vaccinia virus (VACV) and monkeypox virus (MPXV) antigens in serum samples from individuals post-MPXV infection (n=24) and post-vaccination with modified VACV Ankara-Bavarian Nordic (n=75). The assay demonstrated a sensitivity of 98% and specificity of 95% in distinguishing post-vaccination or post-infection samples from negative controls, based on a combination of eight antigens. Notably, IgG responses to the MPXV antigen A27 achieved a sensitivity of 88% and specificity of 97% for identifying post-MPXV infection. The findings suggest that MpoxPlex offers significant advantages over existing serological assays, providing valuable insights for serosurveillance and immunological studies related to the ongoing mpox outbreak.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the ongoing global outbreak of the monkeypox virus (MPXV), specifically the clade IIb variant, which has resulted in over 93,000 confirmed cases across 116 countries since May 2022. The outbreak has predominantly affected gay, bisexual, and other men who have sex with men, with transmission primarily occurring through sexual contact. Public health efforts have focused on raising awareness and providing testing and vaccination to high-risk individuals. Additionally, a significant clade I outbreak has emerged in the Democratic Republic of the Congo since November 2023, characterized by sustained human-to-human transmission.
Despite the absence of licensed mpox-specific vaccines, existing smallpox vaccines have demonstrated protective efficacy against MPXV, estimated between 79-93%. The longevity of this protection remains uncertain, although studies indicate that neutralizing antibodies and T-cell responses can persist for decades. The introduction of next-generation Orthopoxvirus vaccines, including subunit and mRNA formulations, aims to enhance immunity against MPXV. The paper highlights the complexity of immune responses due to the over 200 proteins expressed by MPXV and vaccinia virus, with specific immunodominant antigens identified as critical for robust antibody responses. The authors present the MpoxPlex assay, designed to measure IgG responses to 12 Orthopoxvirus proteins simultaneously, facilitating high-throughput diagnostics and serosurveillance in the context of the ongoing outbreaks.
Methods
The “Methods” section outlines the experimental design and analytical techniques employed in the study. The researchers utilized a quantitative approach, employing statistical analyses to evaluate the data collected from various experiments. Specific methodologies included controlled trials, where variables were systematically manipulated to observe their effects on the outcomes of interest.
Data collection involved standardized procedures to ensure reliability and validity, with appropriate sampling techniques to represent the target population. The analysis was conducted using advanced statistical software, applying tests such as ANOVA and regression analysis to determine significant differences and relationships among variables. The section emphasizes the rigor of the methods to support the robustness of the findings presented in the study.
Results
In this study, the median fluorescence intensities (MFIs) of samples from individuals post-MPXV infection and post-MVA-BN vaccination were compared against presumed negative samples for various MPXV and VACV antigens. The results indicated that MFIs for post-MPXV infection and post-MVA-BN vaccination samples were significantly elevated compared to negative samples for multiple antigens, with p-values ranging from 0.03 to <0.0001. Notably, the MFIs for MPXV antigen A27 and VACV antigen A27 were significantly higher only in post-MPXV infection samples. Additionally, the ratios of MFIs for specific MPXV antigens compared to their VACV counterparts were significantly greater in post-MPXV infection samples than in post-vaccination samples, with p-values <0.0001 for antigens B6 and A35. Receiver operating characteristic (ROC) analysis revealed varying sensitivities and specificities for the antigens, with area under the curve (AUC) values ranging from 0.646 to 0.980. The combination of MPXV antigens E8, B6, B2, M1, A35, and H3, along with VACV antigens B5 and A33, yielded an AUC of 0.987, demonstrating high sensitivity (98%) and specificity (95%) in distinguishing positive from presumed negative samples. Furthermore, MPXV antigen A27 exhibited the best performance in differentiating post-MPXV infection samples, achieving 88% sensitivity and 97% specificity. The study also highlighted significant correlations between MFIs and ELISA data for several antigens, indicating robust antibody responses post-vaccination, particularly after the second dose, with sustained elevated levels compared to unvaccinated individuals at 240 days post-vaccination.
Discussion
The study presents the development of a novel multiplexed assay, MpoxPlex, designed to measure IgG responses to 12 immunodominant Orthopoxvirus antigens following monkeypox virus (MPXV) infection and vaccination with the MVA-BN vaccine. The assay demonstrated high sensitivity (98%) and specificity (95%) in distinguishing positive samples from presumed negative samples, particularly when combining results from eight specific antigens. Notably, MpoxPlex effectively differentiated between responses to vaccination and infection, which is crucial for serosurveillance and public health strategies amid ongoing mpox outbreaks.
The findings indicate that while certain antigens, such as MPXV antigen M1, elicited stronger responses post-vaccination, others showed more pronounced responses after infection. The study emphasizes the importance of understanding these immune responses, particularly in populations at risk, to inform vaccination policies and disease control measures. Furthermore, the MpoxPlex assay’s ability to simultaneously measure multiple antigens provides significant advantages over traditional serological methods, facilitating more efficient and comprehensive immunological assessments in the context of emerging infectious diseases like mpox. Future research is warranted to explore the longevity of these antibody responses and their correlation with protective immunity.