Monkeypox is a viral zoonotic disease endemic in Central and West Africa. In May 2022, dozens of non-endemic countries reported hundreds of monkeypox cases, most with no epidemiological link to Africa. We identified two lineages of monkeypox virus (MPXV) among two 2021 and seven 2022 US monkeypox cases: the major 2022 outbreak variant called B.1 and a minor contemporaneously sampled variant called A.2. Analyses of mutations among these two variants revealed an extreme preference for GA-to-AA mutations indicative of human APOBEC3 cytosine deaminase activity among Clade IIb MPXV (previously West African, Nigeria) sampled since 2017. Such mutations were not enriched within other MPXV clades. These findings suggest that APOBEC3 editing may be a recurrent and a dominant driver of MPXV evolution within the current outbreak.

Abstract Monkeypox is a viral zoonotic disease endemic in Central and West Africa. In May 2022, dozens of non-endemic countries reported hundreds of monkeypox cases, most with no epidemiological link to Africa. We identified two lineages of Monkeypox virus (MPXV) among nine 2021 and 2022 U.S. monkeypox cases. A 2021 case was highly similar to the 2022 MPXV outbreak variant, suggesting a common ancestor. Analysis of mutations among these two lineages revealed an extreme preference for GA-to-AA mutations indicative of APOBEC3 cytosine deaminase activity that was shared among West African MPXV since 2017 but absent from Congo Basin lineages. Poxviruses are not thought to be subject to APOBEC3 editing; however, these findings suggest APOBEC3 activity has been recurrent and dominant in recent West African MPXV evolution.