诺如病毒:“完美的人类病原”

王丹，甄珊珊，汪萱怡，3

1.复旦大学基础医学院教育部/卫生部医学分子病毒学重点实验室，上海 200032;2.复旦大学上海医学院生物医学研究院，上海 200032;3.复旦大学上海医学院老年医学研究中心，上海 200032

·综述·

诺如病毒:“完美的人类病原”

王丹1，2，甄珊珊1，2，汪萱怡1，2，3

1.复旦大学基础医学院教育部/卫生部医学分子病毒学重点实验室，上海 200032;2.复旦大学上海医学院生物医学研究院，上海 200032;3.复旦大学上海医学院老年医学研究中心，上海 200032

诺如病毒是近来在我国北京、上海、浙江、广东等地导致病毒性胃肠炎暴发的病原体。本文对该病毒的生物学特征与流行病学进行简短综述，并对正在研发的疫苗作介绍。

诺如病毒;病毒样颗粒;疫苗

近来，北京、上海、浙江、广东等地暴发病毒性胃肠炎，引起媒体与大众的广泛关注，其病原均为杯状病毒科诺如病毒(Norovirus，NoV)。杯状病毒科现有5个属，分别是囊泡状病毒属(Vesivirus)、兔类病毒属 (Lagovirus)、诺如病毒属、札如病毒属(Sapovirus)和奈伯病毒属(Nebovirus)。其中诺如病毒和札如病毒是引起人类病毒性胃肠炎的重要人类杯状病毒(human calicivirus，HuCV)。

诺如病毒最早于1972年由Kapikian等应用免疫电镜从1968年美国诺瓦克镇一所学校的腹泻暴发患者粪便中发现［1］。该病毒为单股正链小RNA病毒，无包膜，为直径27-38 nm的球形，呈二十面体对称。基因组长为7.4～7.7 kb，由3个开放读码框架(open reading frame，ORF)组成。ORF1编码6个非结构蛋白，包括RNA依赖性RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase，RdRp)。ORF2长约1.8 kb，编码唯一的主要结构蛋白VP1，包括高度保守的内壳结构域(S domain)和凸起结构域(P domain)。凸起结构域由茎状、中度保守的P1亚域(subdomain)与暴露于表面的高变的P2亚域构成，决定了病毒的抗原性［2，3］;ORF3长约0.6 kb，编码一个相对分子质量为22 000的小结构蛋白VP2，可能与基因组包装成病毒体有关［4］。基因组测序分析显示，该病毒具有遗传与抗原多样性，包括5个基因群，其中与人类相关的主要是GⅠ、GⅡ群，分别具有8个和19个基因型。最近15年中，诺如病毒至少引发了4次全球性流行(1995～1996、2002～2003、2004～2005、2006～2007)［2］，目前的全球流行株为GⅡ.4［4］。

该病毒不能培养，亦无合适动物模型，导致体外中和试验无法进行。人体攻毒研究发现感染后可获得短期的、针对同一基因型病毒的保护，但不具有针对其他基因型的交叉保护。同时发现13%～40%的志愿者攻毒后不发生感染。最新研究发现，诺如病毒感染的受体可能是人消化道黏膜上皮细胞表面的复合糖类:组织血型抗原(histo-blood group antigen，HBGA)［4-6］。这可能是攻毒试验中部分志愿者不发生感染的原因，但需进一步通过在大规模人群中的持续观察予以确证。

诺如病毒在发展中国家与发达国家均有流行，且在急性胃肠炎患者中的检出率没有差别［7］。全年均可发生感染，秋冬季为高发季节。感染对象为全人群，但散发病例以5岁以下儿童为主。最近研究表明，美国每年有1900万～2100万诺如病毒感染病例，导致5.6万～7.1万例患者住院，570～800例死亡。其中，发病以5岁以下儿童为主，而感染所致死亡以65岁以上老年人为多［8］。我国方肇寅等研究发现，5岁以下腹泻患儿HuCV检测阳性率为19%(8.3%～38.6%)，至3岁时超过96%的儿童感染过 HuCV。其中，绝大多数为诺如病毒感染(96.7%)［9］。本课题组在一项包括5 633名5岁以下儿童的基础研究中发现，诺如病毒导致的腹泻发病率约为4%(文章待发表)。诺如病毒感染暴发以学校、医院、养老院等集体单位最常见，多为食源性与水源性传播。美国疾病暴发报告系统数据显示，2009～2010年共报告4 376例急性胃肠炎，2 852例具有明确病原诊断，其中1 908例被判定为诺如病毒感染［10］。

诺如病毒感染性强，原因如下:①最小感染剂量＜10个拷贝;②感染者排毒期较长，甚至在临床症状消失后仍可排毒;③病毒具有很强的理化稳定性，能在干燥表面存活数周。病毒以肠道传播为主，可通过污染的水源、食物、物品、空气等传播［6］。潜伏期多在24～48 h，最短12 h，最长72 h。儿童患者呕吐普遍，成人患者腹泻为多。病程为自限性，一般2～3 d即可恢复。由于其高度传染性、对环境强稳定性、感染后快速及大量繁殖和排毒的特性，以及仅诱导有限度的免疫，诺如病毒被誉为“完美的人类病原”(the perfect human pathogen)［11］。目前尚无特效的抗病毒药物，以对症或支持治疗为主。

疫苗是控制诺如病毒感染最为有效的手段［5，6］。病毒虽不能培养，但Jiang等1992年发现可通过杆状病毒等表达系统表达衣壳蛋白。该蛋白可自我折叠，形成与自然病毒形态相似、具有免疫原性的病毒样颗粒(virus-like particle，VLP)。该VLP保持了与HBGA结合的功能、病毒特异性的分子模式(molecular pattern)以及高密度的B、T细胞表位，可诱导有效的先天性与适应性免疫反应［12］。目前，Takeda 公 司 (Takeda PharmaceuticalCompany Limited)利用这一特性制成双价VLP疫苗，包含GⅠ.1NV、GⅡ.4 consensus，已完成Ⅰ和Ⅱ期临床试验，初步证明疫苗安全、有效［13，14］。最近，在98名18～50岁健康成人完成的人体攻毒试验中，志愿者肌内注射两剂疫苗56 d后给予口服诺如病毒(GⅡ.4 2003 NoV)，结果显示，与安慰剂组比较，呕吐/腹泻的发生率下降52%。如果仅比较重症呕吐/腹泻，则发生率下降更明显。该疫苗最终效力(efficacy)的确认尚有待Ⅲ期临床试验结果［15］。此外，Jiang等2004年又发现大肠埃希菌可表达 P domain，24个P domain形成一个粒子(P particle)，包含有同样暴露于表面的高变的P2亚域。该粒子在小鼠中可诱导较高的抗体及CD4+T细胞反应，且能与HBGA结合，是又一极具发展前景的候选疫苗［16］。诺如病毒具有遗传与抗原多样性，且在部分基因型还存在抗原漂移，因此无论以何种方式研制疫苗，均应考虑采用包含主要抗原型的多价疫苗形式［12］。

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《微生物与感染》征订启事

为适应当前微生物学领域研究迅速发展的需要，缩短文章的出版周期，及时报道最新研究成果，经上海市新闻出版局批准，本刊自2015年起改为双月刊出版。

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《微生物与感染》编辑部

Norovirus:a perfect human pathogen

WANG Dan1，2，ZHEN Shan-Shan1，2，WANG Xuan-Yi1，2，3
1.Key Laboratory of Medical Molecular Virology of Ministries of Education and Health，Basic Medical Sciences，Fudan University，Shanghai 200032，China;2.Institutes of Biomedical Sciences，Shanghai Medical College，Fudan University，Shanghai 200032，China;3.Research Center on Aging and Medicine，Shanghai Medical College，Fudan University，Shanghai 200032，China

Norovirus is the pathogen causing recent outbreaks of acute viral gastroenteritis in Beijing，Shanghai，Zhejiang and Guangdong in China.This short review introduces the biological and epidemiological characteristics of Norovirus and the current development of vaccine against its infection.

Norovirus;Virus-like particle;Vaccine

.WANG Xuan-Yi，E-mail:xywang@shmu.edu.cn

2015-02-13)

汪萱怡