諾如病毒的分子生物學進展

鄭 巖，崔立紅

1.解放軍醫學院研究生管理大隊，北京100853；2.海軍總醫院消化內科

綜述

諾如病毒的分子生物學進展

鄭 巖1，2，崔立紅2

1.解放軍醫學院研究生管理大隊，北京100853；2.海軍總醫院消化內科

諾如病毒（noroviruses，NoVs）是引起人類散發和暴發流行胃腸炎的主要病原體，NoVs的遺傳多樣性及其在體外難以培養等原因阻礙了對其疫苗和抗病毒藥物的研發，盡管對NoVs的研究是一項極具挑戰性的工作，然而近期對于NoVs動物模型的研究和體外培養系統的建立使得人們對NoVs的復制、蛋白質功能、重組、致病機制、持續流行均有了不同程度的深入了解，此外，非復制類病毒顆粒疫苗的臨床試驗也顯示了其應用前景。本文總結了上述NoVs分子生物學領域的熱點及最新進展。

諾如病毒；分子生物學

諾如病毒（noroviruses，NoVs）是世界范圍內各個年齡層急性非細菌性胃腸炎暴發流行的主要病原體［1］，并可長期感染免疫缺陷的患者［2］。據估計，世界范圍內病毒性腸胃炎病例50%以上由NoVs引起。在美國，每年有超過2 100萬腹瀉病例由NoVs引起，NoVs直接導致全球每年90萬人次的住院和20萬5歲以下兒童的死亡［3］。

NoVs屬于杯狀病毒家族的4個譜系之一，根據基因特點可分為GⅠ～GⅥ6個基因組［4］，而GⅠ和GⅡ又分別被劃分為9個和22個基因型［5］，其中，人類NoVs中的GⅡ.4型是世界范圍內流行最為廣泛的基因型，自20世紀90年代以來，每隔幾年GⅡ.4便會引起一次較大規模的流行，同時很快又有新的變異株出現［6］。Vega等［7］對全美2000–2011年暴發的850例非細菌性腹瀉進行研究分析，發現72%的腹瀉病例是由于GⅡ.4造成的，經過進一步多變量的分析表明，GⅡ.4感染的患者有著更高的住院率。目前國內的流行趨勢為GⅡ.4（2006 b）亞型占主要流行感染株，與此同時還不斷出現新的變異亞型。Lu等［8］通過對上海地區2006－2011年NoVs在兒童中流行的研究，發現NoVs住院患兒中75.5%為GⅡ.4株，而門診NoVs患兒中71.8%為GⅡ.4株；付建光等［9］對蘇州市兒童醫院2011–2012年采集的腹瀉樣本進行檢測，發現GⅡ.4（2006 b）為優勢流行株，同時還檢測出GⅡ.4（2010）株的流行與重組株的出現；沈震等［10］對上海地區2012－2013年兩處哨點醫院的急性腹瀉樣本進行檢測，證實是由GⅡ.4（Sydne 2012變異株）引發了2012年秋冬季NoVs急性胃腸炎的高位流行，以上這些都表明NoVs的基因變異正朝著愈發復雜的方向發展。

1 NoVs的復制

NoVs是一類杯狀病毒科單股正鏈RNA病毒［11］，沒有完整包膜，直徑約30～45 nm，由80個二聚體構成其衣殼結構［12］，其基因全長約7.5 kb，GC含量大約占45%［13］，其基因組主要包括：（1）5′端非編碼區：含有共價蛋白VPg，提供帽子結構；（2）3′端多聚A結構：主要起協同翻譯及保證分子結構穩固性的作用；（3）4組開放性閱讀框（Open reading frames，ORF）：ORF1、ORF2、ORF3、ORF4，負責編碼非結構蛋白、衣殼蛋白VP1、堿性蛋白VP2等。

由于缺乏穩定的細胞培養體系和動物模型導致人們對NoVs基因復制的研究一度受到限制［14?16］，隨著分子生物技術的發展，NoVs的復制機制正逐步被闡明。NoVs復制的第一步是從基因組RNA分子上翻譯非結構蛋白，研究［17］發現，從NoVs基因組的5′末端去除共價蛋白（VPg）可大幅降低其感染性，且VPg能夠與細胞翻譯的起始因子相互作用，從而得出結論：VPg在病毒基因組翻譯過程中起到起始作用。當非結構蛋白合成后，病毒的RdRp（RNA依賴的RNA聚合酶）在復制復合物的作用下進行基因組復制，利用VPg蛋白質作為引物促使VPg與病毒基因組5′端的共價連接，RdRp的特征已同時證明了NoVs復制的引物依賴性和RNA從頭合成的機制。研究發現，鼠NoV.1的非結構蛋白在膜早期和晚期分泌途徑中起到連接復制復合物形成的通路作用，另外，復制復合物的形成還涉及細胞骨架網絡的參與［18］，基于以上研究，一種通過用新霉素抗性基因替換NoVs ORF2基因而開發的NoVs復制系統已作為一種小分子制劑用于抑制NoVs的復制，目前尚處于動物實驗階段。

從NoVs的哺乳動物復制系統中可提取出亞基因組RNA 5′?RACE［19］，亞基因組RNA的5′末端的序列類似于核苷酸基因組RNA（GTAA），且是從第一個復制框AUG ORF2進行轉錄的。在細胞表達中檢測到的VP1是由亞基因組RNA翻譯的，而不是以內部起始為基礎，這也表明了亞基因組RNA的生物學特性。當基因組RNA與亞基因組RNA共價表達時，NoVs的基因組RNA則可被包裝成病毒顆粒，而當亞基因組RNA獨自表達時，其基因組RNA則不會被包裝成病毒顆粒，這一觀察表明，該基因組RNA的包裝信號可駐留于ORF1區或RNA包裝的非結構蛋白區域內。由于缺乏病毒的培養系統，其感染性不能直接測試，因而所述NoVs基因組中產生的病毒顆粒是否有感染性則是未知的。另外有研究［20］表明，哺乳動物也可在細胞內復制病毒RNA，使其表達并包裝成病毒顆粒，因此，缺乏宿主因素支持顯然不是限制病毒RNA表達的原因，對缺乏體外適當的復制系統，通過使用反向遺傳學表達系統已成功地表達了其他細胞系不易得到復制的這些病毒。

然而，一些關于NoVs復制重要的且尚未解決的問題依然存在［20］，包括動物NoVs研究結果與人類NoVs的相關性；對NoVs基因組翻譯和復制所需細胞蛋白功能的詳細了解；NoVs亞基因組RNA?膜結合復制復合物的形成過程，這些問題的解答尚需一個更加完善的人類NoVs復制系統的建立。此外，病毒感染對宿主細胞的影響，如泛素、細胞質–核分離、細胞死亡和蛋白質轉運等問題目前均尚未闡明。

2 NoVs的蛋白質

NoVs的基因組包含4組ORF：ORF1、ORF2、ORF3、ORF4，4個閱讀框部分重疊；ORF1長約5.0 kb，負責編碼大型多蛋白［21］，這個多蛋白被病毒編碼的蛋白酶切割成至少6個成熟的非結構蛋白，包括P48、3C蛋白酶、VPg、NTPasep41、P22和RNA依賴性RNA聚合酶（RdRp）；ORF2（長度約為1.58 kb）與ORF3（長度約為0.82 kb）負責編碼NoVs的衣殼蛋白VP1（大小約60 KD）和堿性蛋白VP2（大小約23 KD）［22］，VP1是由一個非常保守的內部殼結構域（S）和一個突出結構域（P）形成二聚體，P域可以進一步細分成P1子域及定位于突出結構表面的P2子域，VP2稱為微小結構蛋白，2個結構蛋白VP1和VP2都由亞基因組RNA翻譯，ORF1與ORF2之間的重疊長度約為19 kb；對于人類NoVs，第4組ORF與ORF2重疊，且由這種“替代的”ORF4翻譯產生蛋白毒力因子1（VF1）［23?24］，VF1會參與到病毒的免疫調節。NOV基因組5′端和亞基因組RNA的末端共價連接到小病毒編碼蛋白VPg和3′端多聚腺苷酸尾。

由于缺乏培養系統和蛋白檢測試劑，NoVs蛋白質表達的研究一直受到限制，但近年研究在了解病毒衣殼蛋白的結構和抗原特性方面得到了顯著的進展。通過對ORF2表達的衣殼蛋白進行X射線晶體結構分析表明［25］，該二聚體是由180個亞單位所組成的高級結構單位，這些單位包括P1（殘基226?278）和P2（殘基406?520），它們是衣殼蛋白（殘基279?405）最表淺突出的區域，P1位于P2的兩側，而表面暴露的P2子域能夠與HBGA作用并結合在一起，這表明它在結構上應包含特異性決定因子、受體和潛在中和抗體識別位點［26］。桿狀病毒重組體表達任一單獨的ORF2或ORF2＋3均能產生NoVs的VLPs，表明ORF3蛋白并不是生產VLPs所必需的，但根據ORF3在NoVs基因組中的保守性特點，該蛋白在病毒的生命周期中應具備重要的功能。在天然NoVs顆粒中可檢測到ORF3編碼的大小為23 KD和35 KD及更高分子量的蛋白，通過ORF3肽抗血清和一些更高分子量的抗NoVs血清的條帶檢測表明，23 KD蛋白與空病毒體和VLPs相關聯，而35 KD蛋白與含RNA的病毒體相關聯。另一個有趣的現象是，經過檢測NoVs樣本含有比NoVs樣顆粒更多的ORF3蛋白，它可有助于形成病毒RNA的正確構象，并使其具有特異性。

3 NoVs的重組

NoVs重組是指兩個不同病毒株的RNA在復制時交換其基因編碼區域（通常是編碼衣殼和聚合酶）的過程［27］。RNA重組是病毒進化的主要驅動力之一，它可以通過影響基因組編碼區核苷酸的序列進而提高病毒的毒力，同時對NoVs流行病學的研究和疫苗的設計產生嚴重干擾。目前已在6個天然基因組中發現3個基因組的NoVs存在重組病毒，即GⅠ、GⅡ和GⅢ。2012年的GⅡ.4（Sydney 2012）大流行即為GⅡ.ORF1的毒株重組［28］，聚合酶是重組的驅動因素，目前在NoVs系統中GⅡ.4和GⅡ.b聚合酶是兩個應用最普遍的聚合酶，除了GⅡ的重組，其余GⅠ和GⅢ的NoVs重組都是處在或接近ORF1與ORF2重疊的交叉點上［29］。ORF1與ORF2的重疊區域包括亞基因組啟動子，其具有各基因組型均十分保守的莖環結構，而這一發現與理論模型一致，這表明病毒的重組應當在聚合酶作用于ORF2的起始二級結構時發生［30］，因此，合成能力差的聚合酶會比其他的RdRps具有更高的切換模板頻率。聚合酶在ORF2的起始處進行切換模板的能力是有利的，它可以幫助病毒擺脫進化的瓶頸，這是因為ORF2編碼的衣殼蛋白（VP1）中包含病毒的抗原區域，病毒在交換衣殼抗原的過程中能夠有機會逃避免疫反應導致的病毒滅絕。

許多RNA病毒已被報道發生了種間交換，其中最顯著的是重配（相當于分段基因重組）產生的高致命性禽流感病毒［31］，因此，不同哺乳動物NoVs之間的重組可能導致毒力更強的新NoVs變種的出現，這一點需要引起我們的高度警惕。

4 致病機制

NoVs感染的傳播途徑為糞口傳播［32］，由于NoVs有較強的抵御酸性環境的能力，因而能夠通過上消化道定植于人體的腸道上皮細胞內，由病毒RNA作為信使RNA進行復制。最近研究發現，NoVs的感染與宿主的組織血型抗原（histo?blood group antigens，HBGAs）直接相關，HBGAs位于腸道上皮細胞表面，可以看作是NoVs的識別受體。NoVs主要通過衣殼蛋白VP1的突出域（P）的末端結合HBGAs［33］，通過對P域的X線晶體分析表明，GⅠ和GⅡ的HBGA結合位點不同：在GⅡNoVs，抗原變異和HBGA結合特異性之間的相互作用是一個主要因素，基因序列變異的累積和結構變化最終導致P域與HBGA結合特異性的變化和抗原漂移［34］，這一理論已被用來解釋GⅡ.4基因型會周期性地出現新的變體毒株，并引起暴發流行；而在GⅠNoVs，主要表現在HBGA結合位點附近大量的基因序列變化，這種變化可能會改變HBGA的結合特異性和抗原性，從而促進NoVs的進化。然而，目前此類研究僅限于GⅠNoVs，對于P域結構序列變化是如何改變聚糖結合的特異性仍知之甚少。

NoVs易感染黏膜表面HBGAs具有編碼功能的α?1，2糖基轉移酶（FUT2）陽性表型的個體，那些FUT2酶編碼缺陷的陰性個體則能抵抗感染［35］。而最近的流行病學調查顯示某些GⅠNoVs的活動性正在增加，一些毒株表現出結合非分泌型HBGAs的能力，GⅠNoVs在這一點類似于GⅡNoVs，表現在P域的序列發生顯著變異。HBGA的表達和NoVs的易感性之間的關聯已在多個地區的GⅠ和GⅡ（包括GⅡ.4）株上得到證實［36］。然而，其他的酶是否為易感因素，及GⅡ.4病毒在人群中持久流行傳播的進化機制尚未完全闡明。

5 GⅡ.4的持續流行與進化

GⅡNoVs一直是NoVs的6個基因組群里的優勢流行株，尤其是GⅡ.4［37］，據統計，它造成的爆發性感染事件占全球所有NoVs感染的62%［38］，且還引起了自1995年以來6次影響最為廣泛的NoVs大流行（US 1995－1996；Farmington Hills 2002；Hunter 2004；Den Haag 2006 b；New Orleans 2009；Sydney 2012變異株）［39］。

病毒的進化取決于基因突變［40］、復制速率、種群大小和宿主等諸多因素，目前的研究已經證實，宿主HBGAs的不同可以直接影響NoVs毒株在種群內的患病率；尤其是GⅡ.4可以結合到幾乎所有的HBGAs，而GⅡ.1和GⅡ.3病毒只能結合有限的幾種HBGAs，這也可以解釋GⅡ.4病毒發病率較其他基因組群的毒株高。但這種模式仍然是有爭議的，尤其對于GⅡNoVs，因為并不是所有的研究均顯示HBGAs和臨床感染率之間的必然聯系。最近對脊髓灰質炎病毒的研究已經表明，增加復制保真度可明顯降低病毒的遺傳多樣性，并導致病毒進化能力和發病率的降低。大多數NoVs基因型的非同步突變幾乎都被定位于6種常見的結構部位，且在P2域內的這6個高變區與其他研究中GⅡ.4衣殼的高變位點相一致，GⅡ.7和GⅡ.3病毒分別與GⅡ.4病毒共享2個和4個常見高變位點，通過對高變位點定位發現，這些共有區域很可能是通過中和抗體反應來逃避免疫應答的［41］。除了突變率，復制率也被認為是影響GⅡ.4病毒進化的另一個主要決定因素。高復制率的病毒往往會產生更大的異質性毒株，通過比較發現2006年GⅡ.4大流行毒株的RdRp比重組GⅡ.4的RdRp和GⅡ.4 US 95／96大流行的RdRp均表現出更高的核苷酸引入速率，這可能與病毒RdRp的點突變有關，然而，高復制率并不一定與NoVs的流行病學進化緊密關聯，如有著最高復制率的GⅡ.7卻有著較低的發病率，由此可見，GⅡ.4株的進化速度是由突變率與復制速度綜合作用的結果，同時高速進化也是病毒產生遺傳多樣性的能力體現。

可以推斷的是：GⅡ.4病毒相對于GⅡ.b／GⅡ.3和GⅡ.7病毒而言已達到了其復制率和突變率的平衡，其結果是更利于對環境的適應。因此，加深對NoVs流行病學進化機制的理解對預測將來NoVs大流行十分有意義。

6 抗NoVs藥物的研制

目前雖然尚無正式批準的抗病毒藥物應用于治療NoVs感染，但是該領域的研究進步，尤其是GⅠ.1 NoVs載體復制子細胞和NoVs細胞培養系統的進展已使抗NoVs藥物的研究成為熱點［42］。

通過計算機模擬病毒與宿主細胞的作用過程，越來越多的NoVs蛋白質結構逐漸被闡明，盡管整個NoVs家族的許多結構特征都是保守的，但通過這種途徑仍有望獲得針對NoVs毒株有效的抑制劑。迄今為止，定位于病毒RdRp和VP1的多種候選抑制劑已在重組蛋白或細胞內進行低濃度的試驗［43］。目前在體內測試的唯一候選藥物是核苷類似物2′?C?甲基胞苷（2CMC）［44］，將缺乏Ⅰ型Ⅱ型干擾素受體的老鼠在感染MuNoV?1后接受連續7 d（50 mg／kg皮下注射2次／d）的2CMC治療，結果發現小鼠腸道內病毒的復制明顯減少，感染小鼠的腹瀉發病率和死亡率明顯下降（后由于副作用2CMC被撤回），上述研究表明，2CMC或其他核苷類似物有可能成為治療NoVs感染或限制病毒傳播的有效制劑。目前，加入了Ⅰ型干擾素的去泛素細胞已經在體內測試了其抑制NoVs感染的能力［45?46］，WP1130作為去泛素細胞的一個分支，也有望成為一種減少小腸NoVs效價的小分子抑制劑，而IFN?α對于NoVs感染的治療效果已在無菌豬上得到了證實［47］。

目前正在通過各種方法和途徑研發有效且安全的NoVs治療劑，由于單個病毒蛋白常出現的耐藥性和病毒變異，未來的研究將有可能擴展到多個抗病毒途徑聯合治療的研發。

7 NoVs疫苗的研制

大量研究已經證明包括動物模型和人類NoVs的VP1蛋白在內的VLPs均具有免疫原性［48?49］，同時鑒于利用VLPs研發的疫苗已在臨床上成功地應用于預防乙肝病毒和人乳頭瘤病毒感染［50］，因此目前對NoVs疫苗的開發大多是將VLPs作為免疫原。

研究發現將NoVs VLPs經口或鼻腔給藥均能夠在受試者體內誘發抗體反應［51］，將GⅠ.1 VLPs配制成能夠通過鼻腔內給藥的干粉制劑，VLPs通過作用于鼻黏膜上的Toll樣受體4（TLR4）和單磷酰脂質A（MLA）使受試者體內產生NoVs IgA和IgG的B細胞記憶應答，此為GⅠ.1 VLPs疫苗。將具有功能性FUT2基因的健康人隨機接受安慰劑或GⅠ.1 VLP疫苗，每種疫苗分2次間隔3周經鼻內給藥，然后均口服48RT?PCR劑量的NoVs（較ID50高10倍），結果顯示該疫苗的耐受性良好，且經過酶聯免疫測定后，47名疫苗接種者中有33人的血清NoVs特異性的IgA抗體水平出現了≥4倍的增長。此外，所有接種了最高劑量（100 μg）疫苗的受試者均產生了抗原特異性記憶T細胞，因此證明了鼻內疫苗在一定程度上提高了宿主對NoVs感染的短期保護能力。

另外，一種全身給藥的二價疫苗也已在人類中試用，將受試者隨機分為安慰劑組和二價GⅠ.1／GⅡ.4 VLPs疫苗組［52］，每種疫苗分兩次間隔≥28 d肌注給藥，28 d后將受試者用4000 RT?PCR的異源GⅡ.4株感染，結果顯示疫苗接種組（n＝56例）比安慰劑組（n＝48）表現出更低的嘔吐和腹瀉癥狀（20%：41.7%，減少52%；P＝0.028）。

然而目前對于生產一種有效的NoVs疫苗仍存在諸多障礙，最近對于NoVs模型系統的研究表明，營養不良可使小鼠消化道黏膜對于NoVs IgA的免疫反應嚴重降低［53］，通過降低黏膜的抗病毒抗體使得小鼠缺乏抵抗二次打擊的免疫保護能力，由此可見對于營養不良宿主的NoVs疫苗的接種方式及效力尚需重視并進一步研究［54?56］。而另一個阻礙NoVs疫苗研發重要障礙是病毒家族的遺傳異質性，研究顯示NoVs缺乏基因型組間的交叉保護。例如，黑猩猩在受到GⅠ.1感染時雖能顯示出較強的同型血清抗體反應，但并不能對GⅡ的VLPs形成免疫保護，因此有效的疫苗制劑可能需要最低限度地包括GⅠ和GⅡ的VLPs。

對于NoVs疫苗的開發存在諸多問題亟待解決，鑒于GⅡ.4表現出來的抗原易變性及我們對病毒與宿主反應的認識，有效的疫苗應該是多價的，且可能需要借鑒更新季節性流感病毒疫苗的策略來定期修正NoVs VLPs疫苗［57］。

8 結論

最近的研究工作在NoVs的復制、重組、發病機制及疫苗研發等方面已取得一定進展，但這些工作尚未應用到臨床實踐。NoVs和宿主免疫之間的相互作用仍是懸而未決的問題，將來的研究領域也許會克服技術上的限制，例如實現在體外培養NoVs，并研發一種直接測量中和抗體的方法，這些都是在為疫苗的開發奠定基礎。而諸如遺傳宿主的可變性、NoVs基因型組的多樣性和病毒持續進化，將繼續阻礙和干擾疫苗的研發，直到研制出一種廣泛、有效且可持續的疫苗。

［1］Koo HL，Neill FH，Estes MK，et al.Noroviruses：the most common pediatric viral enteric pathogen at a large university hospital after intro?duction of rotavirus vaccination［J］.J Pediatric Infect Dis Soc，2013，2（1）：57?60.

［2］Ye X，Van JN，Munoz FM，et al.Noroviruses as a cause of diarrhea in immunocompromised pediatric hematopoietic stem cell and solid organ transplant recipients［J］.Am J Transplant，2015，15（7）：1874?1881.［3］Patel MM，Widdowson MA，Glass RI，et al.Systematic literature review of role of noroviruses in sporadic gastroenteritis［J］.Emerg Infect Dis，2008，14（8）：1224?1231.

［4］Chen H，Qian F，Xu J，et al.A novel norovirus GⅡ.17 lineage con?tributed to adult gastroenteritis in Shanghai，China，during the winter of 2014–2015［J］.Emerg Microbes Infect，2015，4（11）：e67.

［5］Pongsuwanna Y，Tacharoenmuang R，Prapanpoj M，et al.Monthly dis?tribution of norovirus and sapovirus in viral gastroenteritis in Thailand［J］.Jpn J Infect Dis，2016.［Epubahead of print］.

［6］Centers for Disease Control and Prevention（CDC）.Emergence of New Norovirus Strain GⅡ.4 Sydney?United States，2012［J］.MMWR Morb Mortal Wkly Rep，2013，62（3）：55.

［7］Vega E，Barclay L，Gregoricus N，et al.Novel surveillance network for norovirus gastroenteritis outbreaks，United States［J］.Emerg Infect Dis，2011，17（8）：1389?1395.

［8］Lu L，Zhong H，Xu M，et al.Molecular epidemiology of human calici?virus infections in children with acute diarrhea in Shanghai：a retro?spective comparison between inpatients and outpatients treated between 2006 and 2011［J］.Arch Virol，2014，159（7）：1613?1621.

［9］付建光，嵇紅，單軍，等.2011年蘇州地區諾如病毒GⅡ組變異株的分子特征研究［J］.中華微生物學和免疫學雜志，2013，33（3）：178?183.Fu JG，Ji H，Shan J，et al.Molecular characteristics of noroviruses GⅡvariants in Suzhou in 2011［J］.Chin J Microbiol Immunol，2013，33（3）：178?183.

［10］沈震，王剛，宰淑蓓，等.諾如病毒新型GⅡ.4流行株Sydney2012在上海地區的檢出和鑒定［J］.病毒學報，2013，29（6）：608?614.Shen Z，Wang G，Zai SB，et al.The emergence of novel GII.4 epi?demic strain Sydney?2012 in Shanghai，China［J］.Chinese Journal of Virdogy，2013，29（6）：608?614.

［11］Donaldson EF，Lindesmith LC，Lobue AD，et al.Viral shape?shifting：norovirus evasion of the human immune system［J］.Nat Rev Microbiol，2010，8（3）：231?241.

［12］Kroneman A，Vega E，Vennema H，et al.Proposal for a unified noro?virus nomenclature and genotyping［J］.Arch Virol，2013，158：2059?2068.

［13］Morillo SG，Timenetsky Mdo C.Norovirus：an overview［J］.Rev As?soc Med Bras，2011，57（4）：453?458.

［14］Herbst?Kralovetz MM，Radtke AL，Lay MK，et al.Lack of norovirus replication and histo?blood group antigen expression in 3?dimensional intestinal epithelial cells［J］.Emerg Infect Dis，2013，19（3）：431?438.

［15］Lay MK，Atmar RL，Guix S，et al.Norwalk virus does not replicate in human macrophages or dendritic cells derived from the peripheral blood of susceptible humans［J］.Virology，2010，406（1）：1?11.

［16］Papafragkou E，Hewitt J，Park GW，et al.Challenges of culturing human norovirus in three?dimensional organoid intestinal cell culture models［J］.PLoS One，2013，8（6）：e63485.

［17］Guix S，Asanaka M，Katayama K，et al.Norwalk virus RNA is infec?tious inmammaliancells［J］.JVirol，2007，81（22）：12238?12248.

［18］Hyde JL，Gillespie LK，Mackenzie JM.Mouse norovirus 1 utilizes the cytoskeleton Network to establish localization of the replication complex proximal to the microtubule organizing center［J］.J Virol，2012，86（8）：4110?4122.

［19］Asanaka M，Atmar RL，Ruvolo V，et al.Replication and packaging of Norwalk virus RNA in cultured mammalian cells［J］.Proc Natl Acad Sci U S A，2005，102（29）：10327?10332.

［20］Sarvestani ST，Cotton B，Fritzlar S，et al.Norovirus infection：repli?cation，manipulation of host，and interaction with the host immune response［J］.J Interferon Cytokine Res，2016，36（4）：215?225.

［21］ThorneLG，GoodfellowIG.Norovirusgeneexpressionand replication［J］.J Gen Virol，2014，95（Pt 2）：278?291.

［22］張輝，王虹玲，倪依曉.海島地區腹瀉病例中諾如病毒基因序列分析［J］.浙江預防醫學，2014，26（8）：757?760.Zhang H，Wang HL，Ni YX.Analysis on gene sequence of Norovirus among diarrhea cases in Zhoushan islands［J］.Zhejiang Pre Med，2014，26（8）：757?760.

［23］McFadden N，Bailey D，Carrara G，et al.Norovirus regulation of the innate immune response and apoptosis occurs via the product of the alternative open reading frame 4［J］.PLoS Pathog，2011，7（12）：e1002413.

［24］Thackray LB，Wobus CE，Chachu KA，et al.Murine noroviruses comprising a single genogroup exhibit biological diversity despite lim?ited sequence divergence［J］.J Virol，2007，81：10460?10473.

［25］Lindesmith LC，Donaldson EF，Lobue AD，et al.Mechanisms of GⅡ.4 norovirus persistence in human populations［J］.PLoS Med，2008，5（2）：e31.

［26］Chan?It W，Thongprachum A，Okitsu S，et al.Genetic analysis and homology modeling of capsid protein of norovirus GⅡ.14.［J］.J Med Virol，2014，86（2）：329?334.

［27］Hasing ME，Hazes B，Lee BE，et al.Detection and analysis of re?combinationinGⅡ.4norovirus trains causinggastroenteritis outbreaks in Alberta［J］.Infect Genet Evol，2014，27：181?192.

［28］Martella V，Medici MC，De Grazia S，et al.Evidence for recombina?tion between pandemic GⅡ.4 norovirus strains New Orleans 2009 and Sydney 2012［J］.J Clin Microbiol，2013，51（11）：3855?3857.

［29］喬英琴，許紅梅.諾如病毒研究進展［J］.兒科藥學雜志，2015，21（10）：51?54.Qiao YQ，Xu HM.Research progress of norovirus［J］.Journal of Ped?iatric Pharmacy，2015，21（10）：51?54.

［30］Eden JS，Tanaka MM，Boni MF，et al.Recombination within the pandemic norovirus GⅡ.4 lineage［J］.J Virol，2013，87（11）：6270?6282.

［31］Wu H，Peng X，Peng X，et al.Molecular characterization of a reas?sortant H11N9 subtype avian influenza virus isolated from a domesticduck in Eastern China［J］.Arch Virol，2015，160（10）：2595?2601.

［32］潘秀珍.諾如病毒相關研究進展［J］.醫學研究生學報，2015，28（3）：225?228.Pan XZ.Research progress on norovirus［J］.J Med Postgra，2015，28（3）：225?228.

［33］Malm M，Tamminen K，Blazevic V.Assessment of functional norovirus antibody responses by blocking assay in mice［J］.Methods Mol Biol，2016，1403：259?268.

［34］Mallagaray A，Lockhauserb?umer J，Hansman G，et al.Attachment of norovirus to histo blood group antigens：a cooperative multistep process［J］.AngewChemIntEdEngl，2015，54（41）：12014?12019.

［35］Carmona?Vicente N，Fernández?Jiménez M，Vila?Vicent S，et al.Characterisation of a household norovirus outbreak occurred in Valencia（Spain）［J］.BMC Infect Dis，2016，16：124.

［36］Jin M，Chen K，Song J，et al.Analyses of binding profiles of the GⅡ.12 norovirus with human histo?blood group antigens［J］.Bing Du Xue Bao，2015，31（2）：164?169.

［37］Jung S，Jeong HJ，Hwang BM，et al.Epidemics of Norovirus GⅡ.4 variant in outbreak cases in Korea，2004?2012［J］.Osong Public Health Res Perspect，2015，6（5）：318?321.

［38］Bull RA，Eden JS，Rawlinson WD，et al.Rapid evolution of pandemic noroviruses of the GⅡ.4 lineage［J］.PLoS Pathog，2010，26，6（3）：e1000831.

［39］Eden JS，Hewitt J，Lim KL，et al.The emergence and evolution of the novel epidemic norovirus GⅡ.4 variant Sydney 2012［J］.Virolo?gy，2014，450?451：106?113.

［40］Wu Q，Xue L，Zhang J.Norovirus epidemic strain GⅡ.4 evolution??a review［J］.Wei Sheng Wu Xue Bao，2012，52（12）：1431?1438.

［41］Boon D，Mahar JE，Abente EJ，et al.Comparative evolution of GⅡ.3 and GⅡ.4 norovirus over a 31?year period［J］.J Virol，2011，85（17）：8656?8666.

［42］Arias A，Emmott E，Vashist S，et al.Progress towards the prevention and treatment of norovirus infections［J］.Future Microbiol，2013，8（11）：1475?1487.

［43］Kaufman SS，Green KY，Korba BE.Treatment of norovirus infections：Moving antivirals from the bench to the bedside［J］.Anti?viral Res，2014，105：80?91.

［44］Rocha?Pereira J，Jochmans D，Debing Y，et al.The viral polymerase inhibitor 2′?C?methylcytidine inhibits Norwalk virus replication and protects against norovirus?induced diarrhea and mortality in a mouse model［J］.J Virol，2013，87（21）：11798?11805.

［45］Li D，Baert L，Uyttendaele M.Inactivation of food?borne viruses using natural biochemical substances［J］.Food Microbiol，2013，35（1）：1?9.

［46］Perry JW，Ahmed M，Chang KO，et al.Antiviral activity of a small molecule deubiquitinase inhibitor occurs via induction of the unfolded protein response［J］.PLoS Pathog，2012，8（7）：e1002783.

［47］Jung K，Wang Q，Kim Y，et al.The effects of simvastatin or interfer?on?α on infectivity of human norovirus using a gnotobiotic pig model for the study of antivirals［J］.PLoS One，2012，7（7）：e41619.

［48］Atmar RL，Estes MK.Norovirus vaccine development：next steps［J］.Expert Rev Vaccines，2012，11（9）：1023?1025.

［49］Richardson C，Bargatze RF，Goodwin R，et al.Norovirus virus?like particle vaccines for the prevention of acute gastroenteritis［J］.Expert Rev Vaccines，2013，12（2）：155?167.

［50］Rold?o A，Mellado MC，Castilho LR，et al.Virus?like particles in vaccine development［J］.Expert Rev Vaccines，2010，9（10）：1149?1176.

［51］El?Kamary SS，Pasetti MF，Mendelman PM，et al.Adjuvanted in?tranasal Norwalk virus?like particle vaccine elicits antibodies and anti?body?secreting cells that express homing receptors for mucosal and pe?ripheral lymphoid tissues［J］.J Infect Dis，2010，202（11）：1649?1658.

［52］Bernstein DI，Atmar RL，Lyon GM，et al.Norovirus vaccine against experimental human GⅡ.4 virus illness：a challenge study in healthy adults［J］.J Infect Dis，2015，211（6）：870?878.

［53］Hickman D，Jones MK，Zhu S，et al.The effect of malnutrition on Norovirus infection［J］.MBio，2014，5（2）：e01032?13.

［54］Haque R，Snider C，Liu Y，et al.Oral polio vaccine response in breast fed infants with malnutrition and diarrhea［J］.Vaccine，2014，32（4）：478?482.

［55］Qadri F，Bhuiyan TR，Sack DA，et al.Immune responses and protec?tion in children in developing countries induced by oral vaccines［J］.Vaccine，2013，31（3）：452?460.

［56］von Bubnoff A.A gut response to vaccines［J］.IAVI Rep，2011，15（6）：12?14.

［57］吳清平，薛亮，張菊梅.諾如病毒流行株GⅡ.4型進化研究進展［J］.微生物學報，2012，52（12）：1431?1438.Wu QP，Xue L，Zhang JM.Norovirus epidemic strain GⅡ.4 evolution?a review［J］.Acta Microbiologica Sinica，2012，52（12）：1431?1438.

（責任編輯：李 健）

Advances in norovirus molecular biology

ZHENG Yan1，2，CUI Lihong2
1.Department of Management of Postgraduate，Chinese PLA General Hospital＆PLA Medical School，Beijing 100853；2.Department of Gastroenterology，Navy General Hospital，China

Human noroviruses（NoVs）are a major cause of epidemic and sporadic gastroenteritis worldwide，and they can chronically infect immunocompromised patients.Effective vaccines and antivirals have been hindered by the un?cultivable nature and extreme genetic diversity of human NoVs.Although they remain to be a particularly challenging pathogen to study，recent advances in NoVs animal models and in vitro cultivation systems have led to an increased un?derstanding of replication and protein function，restructuring，pathogenesis，and continued popularity.Furthermore，clinical trials of vaccines consisting of nonreplicating virus?like particles have shown promise.In this review，these recent advances and controversies were summarized in the field.

Norovirus；Molecular biology

R512.5

A

1006－5709（2016）12－1475－06

2016?01?26

10.3969／j.issn.1006?5709.2016.12.050

軍隊后勤科研計劃重點項目（BHJ14L010）

鄭巖，在讀碩士研究生，主治醫師，研究方向：腸內營養微生態與消化系疾病。E?mail：12278342＠qq.com

崔立紅，博士，主任醫師，教授，研究方向：功能性胃腸疾病、腸內營養微生態與消化系疾病、內窺鏡早癌診治。E?mail：luckycui861＠sina.com