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轮状病毒肠炎是什么原因引起的呢？
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孩子连续几晚发烧又吐又拉的。大便化验轮状病毒弱阳性，急诊血气分析酸中毒，挂了四五天吊针见好转。不知道是什么原因引起的。希望得到的帮助:轮状病毒肠炎是什么原因引起的呢？
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&&&&&&轮状病毒性胃肠炎是由轮状病毒所致的急性消化道传染病。病原体主要通过消化道传播。主要临床表现为急性发热，呕吐及腹泻。病程大多较短，宝宝现在胳膊上期了水痘样疙瘩，外围红，中间有白泡，要注意排除水痘胳膊上期了水痘样疙瘩，摸上去硬硬的，外围红，中间有白泡与肠炎有可能有关系，但不是肠炎就长水痘，只是肠炎抵抗力下降了，病毒性肠炎过几天就回好的，只是身上长水痘样疱疹，还是要注意，水痘会传染的，若是的话身上其他地方还会长，主要还是抗病毒，预防感染，可吃金银花露&&&&&&
以细菌和病毒引起者最为常见。少数肠炎病因不明。肠炎的病原分类见表[肠炎的病原分类]。细菌性肠炎的致病菌以痢疾杆菌最常见，其次为空肠弯曲菌和沙门氏菌。在病毒性胃肠炎中，轮状病毒是婴幼儿腹泻的主要病因，而诺瓦克病毒是成人和大龄儿童流行性病毒性胃肠炎的主要病因。寄生虫引起的肠炎以溶组织内阿米巴较为常见。真菌性肠炎以白色念珠菌引起的最多。此外，休息无规律和精神过度紧张也是引起此病的一个原因。
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&&&&&&轮状病毒性腹泻是一种自限性疾病，自然病程在3~8天，平均在5天左右。由于是由病毒引起的，一般不需要抗生素治疗，应当合理的应用液体疗法，选用微生态制剂和粘膜保护剂。对于病情较轻，没有脱水症状或者脱水症状轻的患儿，家长可以给孩子服用思密达(蒙脱石散)和口服补液盐来治疗，这两种药在药店都比较容易买到。但是对于脱水症状严重的患儿，应该及时到医院就诊，进行静脉补液治疗。中药治疗也有较好的临床疗效，许多临床研究报道中药治疗效果优于思密达，在改善症状和缩短病程方面疗效显著。&&&&&&
预防轮状病毒性腹泻，主要是防止“病从口入”，提倡母乳喂养。人工喂养时，应注意食物的干净及新鲜，不要给宝宝吃储藏太久的食物和水，尽量少吃生食。宝宝的奶具、玩具要经常消毒，父母下班后，要洗手、更衣后再亲近宝宝。另外，室内要保持通风，避免带宝宝到人多的地方去。在每年的7~9月，秋季腹泻流行季节来临以前接种轮状病毒活疫苗不失为预防秋季腹泻的好方法，防病率可达75%以上。 &&&&&&
擅长: 颌面外科，颌面部肿瘤，面部外伤，颌骨骨折，三叉神经
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&&&&&&轮状病毒肠炎的原因本病的血缘家庭发病率较高，据欧美文献统计，轮状病毒肠炎病人的直系血缘亲属中，约15-30%的人发病。免疫力低下：多数学者认为本病属于自身免疫性疾病。因为本病并发自身免疫病（如自身免疫性溶血性贫血）者较多，所以提高免疫力也是防治肠炎重中之重。&&&&&&
滥用抗生素：很多人遇到疾病会滥用氨苄、头孢等抗生素，这些抗生素会直接刺激肠道，还可以引起肠道菌群失调，使肠道内正常的大肠杆菌减少有害菌大量繁殖引起肠炎。饮食不注意：包括饮食因素如饮食不当引起的腹泻，食物过期如牛奶过期、及不清洁的环境、气候的突变、生活规律的突然改变均可以引起腹泻。 &&&&&&
&&&&&&以上是对“轮状病毒肠炎是什么原因引起的呢？”这个问题的建议，希望对您有帮助，祝您健康！
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&&&&&&通常病毒感染有自限性，其病程约一个星期，也就是说就算不用药，也会慢慢自己好。&&&&&&
只是如果出现脱水的话，那是一定要输液治疗的。&&&&&&
一、口服药物治疗肠炎效果比打吊针要好，如果孩子呕吐得不是很厉害，那就让孩子口服药物治疗为好。可用利巴韦林颗粒抗病毒治疗，用思密达止泻并保护肠粘膜，并用食母生、乳酶生、胃蛋白酶口服溶液等促进消化。&&&&&&
二、如果孩子呕吐得厉害，建议暂时禁食一段时间四——六小时，也不可服药，目的是想让胃得到充分的休息而有利于恢复。如果渴得狠了，可以少量喝点生姜红糖水，可以起到温中止呕的作用，如果喝水不吐，可以少量多次的喝水，千万别一次大量喝水，会刺激胃肠再引起呕吐。等孩子不再呕吐了，可以少量多次进食，慢慢增加食量，直到回复正常食量。&&&&&&
三、如果出现了渴饮、眼窝凹陷、皮肤弹性变差等脱水症状，那是要及时就医的，并输液治疗以补充体液，必要时需要住院治疗。必要时可打止呕针止呕。&&&&&&
四、如果孩子食欲还好，可改用专门为腹泻的孩子配制的配方奶粉（如豆粉）喂养孩子一段时间。&&&&&&
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&&&&&&这个轮状病毒感染引起的肠炎也叫做秋季腹泻，发生在秋冬季节.多见于6个月-2岁小儿,起病急,长伴发热和上感症状,多先有呕吐,每日大便10次或以上,量多,水样或蛋花汤样,黄色或黄绿色,无腥臭味,常出现水电解质紊乱.本病为自限性疾病,病程多为3-8天.这个主要表现就是腹泻和发热，每日腹泻次数在十几次左右。多数是蛋花汤样大便这个轮状病毒导致的秋季腹泻是没有什么特效药物治疗的。现在主要是对症治疗避免孩子脱水等这个饮食也是必须注意的如果饮食不当不但起不到治疗作用还会增加胃肠道负担引起腹泻更严重等这个饮食上一定要禁食用面食。可以服用少量的米粥和奶粉这个时候不要心疼孩子因为这个时候孩子的肠道消化功能失调引起腹泻等如果你给孩子吃一些食物的话 有可能导致孩子腹泻更加严重所以避免食用食物但是可以给孩子喝水。最好是糖盐水，这样主要是预防孩子发生脱水等药物治疗可以给孩子服用整肠生妈咪爱蒙脱石散等。&&&&&&
&&&&&&发病原因轮状病毒是婴幼儿秋冬季腹泻的主要病原病毒由内外两层衣壳及含11片段的双股RNA核心组成根据组成内层衣壳的主要蛋白质(VP6即病毒6号蛋白)的抗原性不同通过酶联免疫吸附试验(ELISA)及补体结合等试验可将病毒分为ABCDE等属引起婴幼儿秋冬季腹泻的轮状病毒为A属成人轮状病毒腹泻为B属;B及其他属轮状病毒与动物感染相关轮状病毒根据其外层衣壳蛋白VP4及VP7的不同抗原性通过中和试验又可分为若干血清型引起婴幼儿腹泻属1～4血清型;动物轮状病毒仅限于3～7血清型&&&&&&
治疗本病无特异治疗主要采用纠正水电解质紊乱及对症治疗轻者可口服补液盐重者可用静脉补液纠正曾报告中草药马蹄香治疗有效也曾用干扰素治疗认为可缩短病程但尚需更多重复试验加以证实人乳和其他来源的特异性抗病毒抗体能减少病毒排泄的量和疾病的严重程度&&&&&&
预后本病预后好疾病的严重性主要与吐泻引起的脱水程度有关及时补液1周左右大部分病人自然痊愈&&&&&&
轮状病毒疫苗已在研制中尚未达普遍推广阶段 &&&&&&
1.维持良好的个人食物及环境卫生 &&&&&&
2.处理食物或进食前如厕后须洗手&&&&&&
3.清理呕吐物粪便及尿片时须戴上手套并须再彻底洗净双手&&&&&&
4.清洁及消毒受污染的物品及表面&&&&&&
5.学童如出现呕吐或腹泻现象应尽早求诊休息和勿上学 &&&&&&
擅长: 各种肝炎,肝硬化,消化道出血,顽固性腹水,慢性胃肠
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&&&&&&轮状病毒是双链RNA病毒 ,是婴幼儿急性感染性腹泻的主要病原体.国内调查报告显示 ,小儿急性腹泻大便人轮状病毒总体阳性检出率为 39 %,以 6个月到 1岁年龄组的阳性率最高 ,达到 57%,发病高峰为每年的 10～ 12月份 ,故又称秋季腹泻.&&&&&&
西医疗法&&&&&&
(一 )抗病毒治疗&&&&&&
1.利巴韦林 (病毒唑 )：注射液用量为 10～15毫克 /(千克体重·天 ),分两次肌肉注射或静脉滴注 ;也可口服利巴韦林片 ,不足 1岁者 10毫克 , 1岁以上者 20毫克 ,每天 3次.利巴韦林属广谱抗病毒药物 ,临床应用较多 ,疗效尚不十分肯定.&&&&&&
2.双嘧达莫 (潘生丁 )片 ：为用量 3～ 5毫克/(千克体重·天 ),分 3次口服.&&&&&&
3.西咪替丁 ：用量为 15～ 20毫克 /(千克体重·天 ),分次静脉滴注或口服.临床应用中应注意药物副作用及与其他药物的相互作用.&&&&&&
4.干扰素 ：有报道 ,用小剂量干扰素治疗轮状病毒性肠炎 ,每天 1次肌肉注射 5万单位 ,连用 7天 ,总有效率为 85. 8%,明显高于对照组(5 7. 1%),且治疗后免疫功能明显提高.&&&&&&
5.分泌型免疫球蛋白 ：有报道 ,应用分泌型免疫球蛋白A口服液治疗婴幼儿轮状病毒性肠炎 ,剂量按 3～ 5毫克 /(千克体重·天 ),分 3～ 4次口服 , 3～ 5天为一疗程 ,治疗组止泻天数明显缩短.有人应用抗轮状病毒免疫牛初乳治疗婴幼儿轮状病毒性肠炎 ,取得显著疗效.抗轮状病毒免疫牛初乳 60毫升 ,每次 6毫升 ,每天 3次口服 , 3天为一疗程 ,止泻的总有效率为9 1 %.&&&&&&
6.抗A组轮状病毒鸡卵黄免疫球蛋白 ：陈六英等应用抗A组轮状病毒鸡卵黄免疫球蛋白治疗 104例A组轮状病毒抗原阳性的患儿 ,总有效率为 87. 5%,平均止泻天数为 2. 9 8± 1.41天 ,轻对照组有显著性差异.&&&&&&
(二 )胃肠黏膜保护剂&&&&&&
常用的是双八面蒙托石粉 ,如肯特令和蒙托石 (思密达 ),是目前专家推荐的治疗小儿性肠炎的有效药物.用量 ：不足 1岁 ,每天 1包 ;1～ 2岁 ,每天 1～ 2包 ;2～ 3岁 ,每天 2～ 3包.分 3次加温水 50毫升口服.&&&&&&
(三 )微生态制剂&&&&&&
疗效较好的制剂有培菲康,丽珠肠乐,金双歧 ,属双歧杆菌制剂.&&&&&&
(四 )其他支持和对症治疗&&&&&&
对于营养不良患儿宜对症补充微量元素锌,铁 ,补充维生素A,维生素C,维生素B＿1,维生素B＿(12),叶酸等 ;山莨菪碱,异丙嗪等也可对症应用.&&&&&&
(五 )饮食调整和抗生素的应用&&&&&&
现在多主张继续母乳喂养或继续平常已习惯的饮食 ,如粥,面条,蔬菜,肉末,鱼等 ,可给一些新鲜蔬菜,水果以补充钾.也有人观察去乳糖饮食有利于婴幼儿腹泻的痊愈.&&&&&&
确诊为轮状病毒性肠炎患者一般不用抗生素 ,应用抗生素不利于疾病恢复.对重症患者 ,可以适当选用抗生素.&&&&&&
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[原创]A组轮状病毒研究进展
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A组轮状病毒研究进展
轮状病毒(Rotavirus)是世界范围内引起婴幼儿严重急性肠胃炎和腹泻的主要因素，几乎每个儿童在4岁以前都受到过轮状病毒感染。全世界每年大约有1.4亿例轮状病毒肠胃炎[1]，其中约87万例死亡，主要是在发展中国家（WHO，1997）。不论对发展中国家还是发达国家，轮状病毒疾病都是不小的负担，仅美国每年用于治疗轮状病毒腹泻方面的费用就高达14亿美元。
一、轮状病毒概述
1. 轮状病毒的形态、结构和基因组
轮状病毒是一种较大的肠道病毒，二十面体结构，在内质网腔中组装，直径70nm，属呼肠孤病毒科，无包膜，对外界环境有较强的抵抗力。该病毒在电镜下是清晰的带有辐条的车轮状结构，拉丁语为rota[2]。
轮状病毒颗粒由3层组成：外部衣壳、内部衣壳和核心。外部衣壳由VP7和VP4组成。VP7形成相对光滑的外表面，VP4组成钉状突起，二者都是中和抗原，可诱导机体产生中和抗体。VP4还在病毒感染过程中扮演重要角色，作为一种细胞结合蛋白，VP4经胰酶切割后可增强轮状病毒对宿主的感染性。内部衣壳由VP6组成，VP6是主要的组抗原，对检测轮状病毒具有重要意义。核心由VP1、VP2和VP3组成，病毒基因组包裹于核心内。
轮状病毒基因组不连续，由11个节段(Segment)的双链RNA组成，每个节段编码一种蛋白质，分为结构蛋白和非结构蛋白两种。轮状病毒共有6种结构蛋白和5种非结构蛋白。结构蛋白(viral
protein)又称VP，编号VPn，n数字越小表示分子量越大。非结构蛋白(Non-structural
protein)即NSP，对病毒复制和毒力非常重要，如NSP4是一种肠毒素。这种基因组的节段性，使得不同轮状病毒株混合感染时发生基因组节段的互换，从而产生新的基因型和表型的重配体(gene
reassortment)。
轮状病毒是罕见的在内质网成熟的病毒。它的亚病毒颗粒穿过内质网向网腔出芽，直到细胞裂解，成熟的病毒都停留于内质网。布雷菲尔德菌素A(Brefeldin
A)可阻止蛋白从内质网向高尔基体的运输[3]。
2. 轮状病毒血清学分类
2.1 轮状病毒抗原组
轮状病毒有三种重要的抗原特异性，即组特异性、亚组特异性和血清型特异性[4]。组特异性主要由VP6决定，在人和动物中最流行的是A组轮状病毒，因此A组轮状病毒也是疫苗发展的最基本目标。A组轮状病毒可以进一步分为不同亚组，也是VP6决定的。大部分A组轮状病毒毒株属于I或II亚组[5]。血清型特异性由VP4和VP7决定，它们可独立地诱导中和抗体[6,7]。
已知轮状病毒有A到G
7个抗原组，可用组特异的血清学鉴别[8]。其中A、B、C组与人类疾病相关，D到G组仅在其它动物中发现过。B组轮状病毒感染人类的报道最早见于1982年，当时在东南亚所有年龄组中引起类似霍乱的流行[9]。我国洪涛院士对B组轮状病毒的鉴定作出了重大贡献。C组在儿童和成年中偶尔引起肠胃炎的暴发[4,10]。感染人类的B组和C组轮状病毒可能源于家畜。
A组轮状病毒的G和P型
用恢复期血清或免疫血清进行中和实验，可以将轮状病毒分为不同的血清型[11]。依据糖蛋白VP7所划分的轮状病毒血清型叫做G型，已鉴定出14种人和动物来源的G型[8,12-15]。人轮状病毒有10种G型，其中G2、G9、G12型是人类所特有的，但仅有G1、G2、G3和G4有重要的流行病学意义[5]。
依据蛋白酶敏感的VP4蛋白所划分的轮状病毒血清型叫做P型。VP4抗原型的区分更加困难。基因序列分析表明，至少存在20种与已知的不同抗原特异性相对应的VP4基因型[6,8,16,17]。目前已从人类分离出9种P型轮状病毒。
对于人类流行病学有重要意义的G1、G3和G4株，多属于P血清型1A，而G2特异性的毒株多属于P血清型1B[18]，其它P型在人类也有发现。尽管很多动物毒株也拥有G1－G4的血清型，但它们都不属于P1A或P1B型。
3．轮状病毒株间的基因重配（Reassortment）
不同轮状病毒株在共感染过程中会发生基因组节段的重新分配，产生具有新的遗传特性的感染性病毒颗粒，子代重配体(reassortant)的基因组中包含从一个亲本毒株得来的一个或几个节段，其余的节段来源于另一亲本。自然状态下存在的轮状病毒也会发生重配而产生新的野毒株，这种轮状病毒的天然属性为人类研究轮状病毒和研制轮状病毒的疫苗提供了很重要的实验室工具[2]。
二、 轮状病毒感染
轮状病毒是引起婴幼儿严重呕吐和腹泻的最常见因素。通常在药物治疗的腹泻中约10％由轮状病毒引起，在需住院治疗的腹泻儿童中，约有20％－50％是由轮状病毒引起的。轮状病毒可以重复感染，以初次感染症状最严重。
1．轮状病毒流行病学特征
血清学调查表明，几乎所有的儿童在4岁前都被轮状病毒感染过。在2岁前，每个儿童每年平均发生0.2到0.8次与轮状病毒相关的腹泻，而且再次感染也很普遍[19-21]。轮状病毒在环境中具有较高的传染性和稳定性[26]。处于封闭环境中的人群会快速、普遍地被感染，所以轮状病毒感染暴发常发生在幼儿园[22]、医院，特别是儿童医院[23]。在某些国家，轮状病毒感染还有地方性[24,25]。
轮状病毒的最显著的流行病学特征就是每年冬季有一感染和发病的高峰，这种季节特征在世界各地都很显著。70％-90％的轮状病毒感染发生在冬季的3到4个月内，被称为轮状病毒季节。在感染高峰期，因肠胃炎住院治疗的儿童中，约有60％可在粪便中检测出轮状病毒[27,107]。
1.2 与年龄、性别和社会经济状况的相关性
轮状病毒是肠道病原体，第一次感染通常发生在3个月至24个月的婴幼儿时期；在轮状病毒流行猖獗的地方，感染的月龄可能提前[4]。在发展中国家，第一次感染的平均年龄是6－9个月[28,29]，在发达国家的平均年龄是9－15个月
[28,30]。对于3个月左右的婴儿来说，由胎盘转移的抗体和由母乳提供的被动免疫会使感染症状减轻，所以无症状感染比有症状感染更为普遍[20,31]。男孩似乎比女孩更易患严重的轮状病毒感染，但这种差别很小。
1.3流行病学的血清学特征
轮状病毒血清型的流行规律很复杂，大多数地区G1、G2、G3和/或G4可占到90％以上。地区不同，季节不同，轮状病毒占优势的型别也有不同[32,33]。例如，在11个连续季节中，G1型在美国东北部占75％以上；在休斯敦、德克萨斯，G1、G3和G4都曾在一个或多个季节中占优势，超过50％[33]。在中国湖北省武汉市的两个流行季节中，分别是G2和G1占优势[34]。
这种型别分布的区域差异是相对的，在同一地区内部也有着血清型的复杂分布。例如同一地区，一些幼儿园只有G1暴发，而另外一些只有G3暴发[22]，而且同一种G型会有多种毒株同时流行。
总之，不同地区、不同年龄的孩子暴露于轮状病毒抗原型的情况各不相同。但并未发现不同年龄组儿童感染轮状病毒有型特异性或者不同型别的轮状病毒感染所带来的结果有何不同。
2．轮状病毒感染的临床症状
轮状病毒感染可以是无症状的，也可能伴有轻微的或严重的症状，最严重的感染通常是第一次感染。也就是说，初次轮状病毒感染可以帮助机体抵抗后来的轮状病毒攻击，减缓再次感染带来的症状。但感染的次数和症状与个体免疫反应力和暴露强度相关
[25,111]。
轮状病毒感染所引起的肠道壁损伤类似于普通的病毒性肠胃炎，引起的腹泻更多地表现为呕吐、高烧、脱水[21]，疾病的发生通常是在感染后12小时到4天内，可持续4到8天。在因轮状病毒腹泻住院的婴幼儿中，约有2/3会出现肝脏酶的瞬时提高，ALT可达到正常时的1到2倍[35]。反过来，这种瞬时肝脏异常会加重轮状病毒感染引起的厌食、呕吐、嗜睡等症状。
轮状病毒诱发腹泻的机理有两方面。一方面可能是由于病毒的复制[36]，因为将轮状病毒预先经抗VP7或VP4的单抗中和，再口服轮状病毒就不会引起腹泻，抑制病毒复制可能是中和抗体抑制腹泻的原因；另一方面是由于NSP4肠毒素的缘故，因为灭活核酸的轮状病毒经口服仍引起腹泻。
轮状病毒感染所引起的疾病并不局限于肠胃炎。在免疫损伤的宿主的(AIDS，SCIDS等)肝脏和肾脏也发现过轮状病毒复制[37]，在4名因肺炎住院的病人呼吸道分泌物中[38]以及个别脑膜炎病人的脊髓中[39]也曾检测到轮状病毒。
3. 抗轮状病毒免疫
目前对机体抗轮状病毒腹泻的免疫机制了解得还不是很清楚，血清和肠道抗体可能与保护性免疫相关。另外，母体抗体也可使新生儿感染症状减轻，或只是无症状感染。局部产生的肠道抗体对于机体抗感染或疾病的作用机制还未研究透彻，但口服抗体后可减轻对疾病的易感性。用新生牛、羊或鼠进行实验时发现，只要肠腔中存在初乳或血清来源的轮状病毒抗体，机体就可以受到保护。最近在对已知菌的小猪进行研究时发现，口服病毒中和抗体的剂量与抗轮状病毒感染或疾病的能力相关。对低体重的新生儿口服γ-球蛋白，有利于轮状病毒感染时的症状。口服包含抗轮状病毒抗体的制剂可有效治疗免疫缺陷儿童的轮状病毒腹泻。对正常儿童口服抗轮状病毒抗体治疗轮状病毒急性肠胃炎的效果则说法不一。
在动物模型中，针对VP4或VP7外壳蛋白的中和抗体可使动物抵抗由同一血清型轮状病毒引起的疾病，同时也可能存在型间交叉保护。婴幼儿受到初次轮状病毒感染后所产生的中和抗体究竟是型特异性抗体，还是同时存在型间交叉的中和抗体，目前看法不一致。VP7的三个可变区VR-5(88-100位氨基酸)、VR-8(209-223位氨基酸)和VR-9(235-242位氨基酸)似乎与型间交叉中和反应有关[40]。无论在小鼠模型中，还是对于人体来说，细胞介导的免疫是否参与了抗轮状病毒的保护机制以及对抗轮状病毒疾病的重要性还有待于研究[18]。
自然状态下，VP4和VP7蛋白都可诱导血清型特异的中和抗体和型间交叉中和抗体，但两种蛋白在初次感染和再次感染轮状病毒的儿童中，对于中和抗体的产生所起作用不同。初次感染后，VP4的血清阳转率高于VP7，但针对VP7的抗体滴度高于VP4。初次感染者的血清与VP7的反应主要是型特异性的。对于再次感染者，不管再次感染的轮状病毒与初次感染的轮状病毒是否是同一G型，他们的血清都可以与多种G型的VP7反应，而VP4的交叉反应未发生变化。两种蛋白对同型轮状病毒的中和抗体滴度在感染后都会显著提高，抗VP7的滴度高于VP4。这说明，型间交叉中和抗体的产生在初次感染时主要针对VP4，而再次感染时，VP7无论在交叉中和抗体的产生还是在诱导中和抗体滴度方面都更为重要[41]。G1
VP7经常诱导针对G1和G3 VP7的免疫反应，而G3 VP7 和P1A VP4则主要诱导型特异反应[42]。
有研究表明，在病毒感染的急性期，血清抗体中IgM占优势，在恢复期，IgG、血清IgA和粪便IgA水平较高。轮状病毒特异的血清抗体主要识别的结构蛋白是VP6、VP7和VP4。同时还检测到针对其它蛋白如VP1、VP5和NSP34的抗体[43]。IgA在抗轮状病毒感染中可能起重要作用，它可以识别VP4和VP7蛋白的重要表位。从轮状病毒阳性血清中纯化的IgA不仅能中和溶液中的病毒，还可以中和已经吸附到MA104细胞上的同血清型的轮状病毒[44]。
三、轮状病毒外壳蛋白的分子生物学
1. 轮状病毒VP7 蛋白
VP7蛋白由基因组节段7、8或9编码，是一个326个氨基酸的开放读码框架ORF(open reading
framework)。VP7基因有两个处于同一读码框架的起始密码子，分别起始N端两个疏水性结构域H1(氨基酸残基1-29)和H2(氨基酸残基30-50)的翻译[108]。两个疏水性结构域作为信号肽，将VP7蛋白直接导入内质网，并且停留在那儿直到组装至病毒颗粒的表面。H2也可单独发挥作用。因此，VP7是一个停留在内质网腔的糖蛋白，N端前31个氨基酸，包括切掉的H2信号肽，是VP7蛋白定位于内质网的充分且必要条件，其中Ile-9、Thr-10和Gly-11特别重要，删除这三个氨基酸会导致VP7蛋白分泌[45]。
VP7与内质网结合比较牢固，用Na2CO3处理分散的膜囊时，只有一部分VP7解离下来。疏水性分析表明，VP7信号肽下游并没有明显的疏水性结构域，即通常的膜蛋白所具有的膜锚结构。曾认为，VP7
蛋白的51位至111位氨基酸之间倾向于形成一个两性α-螺旋，这个α-螺旋结构可能扮演了膜结合者的角色。照此假设，VP7分子中负责内质网停留的区域与负责膜结合的区域一致。但实验结果显示，这种假设并不正确。因为在实验中将H2信号肽和N端序列与乙肝S抗原基因融合，可使S蛋白导向内质网，但并不能使之与膜结合。这说明负责膜结合的序列可能包括C端，而且C端糖基化位点的糖基化过程是相对缓慢的，这也暗示VP7
C端与膜之间的相互作用。
新的假说认为，VP7以环的结构插入膜或转位孔中,直到C端最后约15个氨基酸残基位于胞质中转位才停止。支持这一假说的是，在VP7蛋白C端292-310位氨基酸处有一弱疏水的假膜锚结构和一潜在的停止转运基序SKRSRS，这两段序列在所有VP7中高度保守。将H2
VP7(保留N端第二疏水结构域的VP7蛋白)C端假设的跨膜序列290-311位氨基酸残基删除，新的蛋白与膜结合的能力大大降低。嵌合分子HAF
VP7，即用流感病毒血凝素的信号肽取代野生型的VP7信号肽,可以使VP7最终离开内质网而分泌到细胞外。该分泌蛋白在离开内质网前也具有与膜结合的特性，而且删除该蛋白的C端相应区域也会导致膜结合能力下降。HAF
VP7最终可以分泌，H2 VP7却停留于内质网直到病毒组装，这两者之间的差别可能就在于H2 VP7
N端的内质网停留信号阻碍了转位孔的解离，这也许可以用来解释为什么H2 VP7的表达水平偏低。因此，VP7
C端，包括290-310位氨基酸残基，与VP7的膜结合能力有关，其它成分也可能参与了这一机制。VP7在内质网中的表现使其性质介于游离蛋白与膜结合蛋白之间[46]。
内质网腔中的蛋白通常进行与转录同步的翻译或翻译后修饰，但是VP7作为一个内质网停留蛋白，糖基化和转位不与蛋白翻译同时进行。SA11
VP7糖基化位点只有一个，位于信号肽后18个氨基酸处。脉冲标记显示25分钟后仍有VP7蛋白未完成糖基化，这可能是由于SA11
VP7翻译完成后在转位早期存在一个限速步骤。研究表明，SA11
VP7的信号肽及64-111位氨基酸残基与转位延迟有关，这一序列也负责VP7蛋白在内质网的停留[47]。
糖基化能够促进VP7蛋白的正确折叠和二硫键的正确形成。研究表明，只有糖基化的VP7才能与蛋白质二硫键异构酶相互作用，糖基化是VP7二硫键正确形成的前提[48]。二硫键的正确形成对VP7非常重要。用还原剂DTT(dithiothreitol)处理轮状病毒感染的细胞，不能打断已经形成的二硫键，但能够抑制新生二硫键的形成。丧失二硫键后，VP4和VP6抗原表位几乎不受影响，而VP7的一些抗原表位却丧失了，这说明VP7的二硫键对其构象和抗原表位非常重要[49]。
VP7还是Ca2+结合蛋白。Ca2+对轮状病毒外壳蛋白的稳定和病毒的成熟至关重要。完整的病毒颗粒倾向形成三层颗粒(triple-layered
particles，TLP)，螯合剂剥夺Ca2+，可导致成熟的轮状病毒颗粒失去VP4和VP7而形成具有转录活性的双层颗粒(double-layered
particles，DLP)。同样，轮状病毒形态的形成也依赖Ca2+，在细胞培养基中没有Ca2+存在的情况下，不能添加VP4和VP7外壳蛋白，病毒组装过程终止于双层颗粒。虽然Ca2+对轮状病毒是必需的，但是不同轮状病毒株外壳蛋白中可溶性Ca2+的浓度不同，这种特性与编码VP7的基因相关。实验证实，VP7就是Ca2+结合蛋白：1）缺乏Ca2+时，VP7被排除于NSP4与VP4组成的异寡聚复合物之外，这种复合物参与轮状病毒双层颗粒向内质网腔出芽成熟的过程[50]。而且内质网中Ca2+的耗尽抑制VP7和NSP4(non-structure
protein)的糖基化和病毒成熟[51]；2）在缺乏Ca2+的情况下，单纯疱疹病毒表达的VP7蛋白发生构象改变而丧失一个单抗识别位点；3）一些轮状病毒基因重配株对Ca2+浓度的要求不同，差别就在于VP7基因的不同。为了了解VP7与Ca2+的结合方式，用化学突变法筛选出抗低浓度Ca2+的轮状病毒突变株。基因序列分析表明，位于VP7蛋白高变区的75位Pro和保守区的279位Pro影响VP7与Ca2+的结合能力。VP7蛋白的Ca2+结合位点包括两个在一级结构上相距较远，但在高级结构中却非常接近的区域。279位Pro恰好位于一个典型的EF手相结构中[52]。
VP7对于轮状病毒和宿主细胞的相互作用非常重要。可溶性的、经胰酶消化的VP7能够诱导脂质体和膜泡通透性的增加[53]。VP7可能通过与VP4相互作用影响VP4与细胞受体的结合效率，从而影响轮状病毒的复制效率[54]。此外，VP7对于轮状病毒宿主范围的限制具有重要意义，VP4可能参与了该机制，但不起主要作用[55]。
轮状病毒特异的CTL(Cytotoxic T
lymphocytes)效应在抗轮状病毒感染过程中作用仍有争论。VP7作为外壳糖蛋白，可以诱导MHC
I类分子限制的CTL效应。VP7蛋白的一个CTL表位位于VP7氨基端信号肽的第一个疏水结构域H1(hydrophobic
domain)的8-16位氨基酸，另一个位于5-13位氨基酸，二者部分重叠。早先有作者在VP7的第二个疏水结构域H2的31-40位氨基酸发现有CTL的一个表位。这些表位都位于VP7的信号肽顺序中，说明VP7的信号肽顺序可能在轮状病毒特异的CTL效应中发挥重要作用[56]。VP7还可以诱导交叉反应CTL效应。因为与VP4或VP6相比较，交叉反应CTLs更容易识别表达VP7的靶细胞。但交叉反应CTL所识别的抗原表位仍然有待研究确定[57]。
2．轮状病毒VP4蛋白
外壳蛋白VP4是一种细胞结合蛋白
[58]，经胰酶切割后，可增强轮状病毒对宿主细胞的感染性。大多数动物轮状病毒感染靶细胞时需要细胞表面唾液酸(SAS)的存在。VP4蛋白的37位Leu、和267位Tyr与唾液酸依赖表型相关，其中187位Lys最为重要。
VP4还是血凝素(hemagglutinin)，在病毒感染过程中扮演重要角色。它的钉状突起长约200A，其中110A突出于病毒粒表面之外，90A位于表面之下。VP4具有多个结构域，头部分为两叶，直径较大，可能有利于病毒与细胞相互作用。头部下面是由两根杆状物相互微成左手螺旋扭转形成的方形钉身。钉身由一带角的杆状结构域与球形基座相连，基座直径约为85A。VP4既与VP7，又与VP6相互作用，这对于维持病毒外壳与内壳之间的精密吻合有重要作用[62]。
用杆状病毒在昆虫细胞中共表达轮状病毒的四种主要结构蛋白VP2、VP4、VP6和VP7，它们会自我组装形成具有三层结构的病毒样颗粒(virus-like
particles,VLPs)，在形态上与天然轮状病毒相似[59]。VLPs能诱导细胞融合，与完整的轮状病毒进入组织培养的细胞时所诱导的现象相似[60]。形成合胞体的条件与病毒感染过程中穿过质膜的条件也相似。这种VLP介导的融合活性仅发生在轮状病毒感染的许可细胞中，依赖外壳蛋白VP4和VP7的存在，以及VP4的胰酶切割。用定点突变的方法删除VP4蛋白中对胰酶敏感的3个Arg残基，结果发现，由这样的VP4参与组成的VLPs不能诱导细胞融合。进一步研究表明，247位的Arg对于诱导细胞融合是必需的[61]。
在SA11 VP4蛋白上存在三个中和阳性表位(Neutralization-positive
epitopes)和三个中和阴性表位。三个中和阳性表位即NP1(1a和1b)、NP2和NP3。NP1的单抗与VP4结合可导致VP4构象的改变，并提高所有中和阴性表位的单抗结合能力。用针对NP1b表位的单抗筛选中和突变株，突变株的VP7蛋白与单抗的结合能力发生改变，VP7蛋白的构象也被改变。由此可见，NP1b表位对于VP4-VP7蛋白的相互作用以及病毒稳定性至关重要[63]。VP7-VP4之间的相互作用可能会影响VP4与受体结合的特异性[67]，VP4还可能影响VP7的抗原性[64]。
大多数哺乳动物轮状病毒的VP4和VP7蛋白都含有三肽氨基酸序列(tripeptide amino acid
sequences)，这些序列可作为整合素α2β1和α4β1的配基。包含这些序列的多肽以及针对这些整合素的单克隆抗体能够阻止轮状病毒感染细胞。用SA11株分别感染表达α2β1或α4β1或α3整合素的K562细胞及K562母细胞，发现α2β1和α4β1两种整合素可以作为SA11株进入细胞的受体[66]。
四、 轮状病毒疫苗研究进展
由于轮状病毒主要感染婴幼儿，并且流行广、死亡率高，给家庭和社会造成不小的负担，所以人类迫切需要一种轮状病毒疫苗。轮状病毒疫苗发展始于70年代，在该病毒分离成功后不久就开始了。最初的候选疫苗是单型别的动物轮状病毒，这些单价疫苗的效果不能令人满意，尤其是当人们认识到感染人的轮状病毒包括很多血清型，而且对于初次感染的保护必须带有血清特异性之后，疫苗的发展便进入寻求多价疫苗的时代。目前一种包括4种最主要的血清型的四价疫苗正在美国、芬兰和委内瑞拉进行大规模的临床试验。
轮状病毒疫苗策略包括经典疫苗和基因工程疫苗两大类。经典疫苗包括：动物轮状病毒、人－动物轮状病毒基因重配株和减毒的人轮状病毒三种。基因工程疫苗包括：重组蛋白疫苗、DNA疫苗和活病毒载体疫苗等。
1 轮状病毒经典疫苗的发展
1.1动物轮状病毒株作为候选株
最初的轮状病毒疫苗类似牛痘的原理，用非人来源的、抗原性相关的活病毒作为候选疫苗。这种策略主要依据有两点：一是人和动物的轮状病毒株拥有共同的组抗原，二是在动物模型中发现了不同血清型毒株引起的交叉保护性免疫。用牛轮状病毒株NCDV免疫过的已知菌新生牛可经受一株来源于人的轮状病毒的攻击，而对照组则都发生了腹泻。随后在已知菌小猪身上也得到类似结果。
牛轮状病毒株NCDV是第一株进行人体试验的轮状病毒候选疫苗株，而且衍生出后来的RIT4237株。NCDV是G6P6血清型，与人的主要流行血清型并不一致。该疫苗在芬兰试服效果良好，但随后推广到刚比亚、卢旺达和秘鲁等地时却结果不一。在刚比亚和卢旺达，该疫苗保护率几乎为零。这似乎并不能简单地用血清型特异性来解释。另一株牛轮状病毒株WC3也是G6血清型，但P型与RIT4237不同，试服结果与RIT4237类似。在美国宾西法尼亚，该疫苗使71％的受试儿童产生了针对疫苗株的中和抗体，而产生针对异源Wa株中和抗体的儿童只有8％，并且不能阻止轮状病毒感染，但对严重腹泻的保护率达到100％，对所有轮状病毒腹泻的保护率达76％。而随后在俄亥俄州进行的试验却令人失望，尽管97％的儿童产生了针对疫苗株的中和抗体，但保护率为零，虽然两地轮状病毒流行株血清型都是以G1为主[70]。
比牛轮状病毒稍晚一些，猕猴的轮状病毒株(Rhesus Rotavirus, R轮状病毒)MMU18006也开始了临床试验。该疫苗株属于G3
P5B，这种G型是一种对人类流行病学具有重要意义的血清型，而P型则是人类轮状病毒没有的。受试儿童大部分产生了针对疫苗株的抗体，疫苗保护效果从80％－85％不等，但部分儿童在免疫后3－4天发低烧。在委内瑞拉一个G3
轮状病毒季节中，该疫苗保护作用却良好，这可能因为疫苗株与流行株的VP7血清型相同。在另外几个试验中，该疫苗株曾表现出对G1血清型轮状病毒腹泻的保护作用，但在另两个试验中，该疫苗株对G1型轮状病毒腹泻未表现出保护作用。
轮状病毒疫苗试验的结果差异似乎可以用受试者体内已存在的抗轮状病毒抗体来解释。因为对于年龄较大的受试者，他们有的已经感染过轮状病毒，体内有一定水平的抗体存在，当接触疫苗株时，就更容易产生抗不同轮状病毒血清型的交叉反应抗体，因而疫苗效果就好一些。
通过上述试验，人们认识到，要得到满意的保护效果，就必须诱导出针对每一种重要的流行血清型的特异性免疫。人们开始利用基因重配来构建表达血清型1到4
VP7蛋白的人－动物轮状病毒重配株。
1.2人－动物轮状病毒轮状病毒重配株作为候选疫苗
人们利用猕猴轮状病毒RRV的减毒表型构建了表达具有重要流行病学意义的G1、G2和G4型的人轮状病毒VP7蛋白的基因重配病毒株，再加上RRV原来具有的G3型，形成了较完整的血清型谱。人们首先对各疫苗株分别进行了临床试验，结果与RRV单价疫苗相似；随后的多价疫苗试验表明，四种疫苗株组合形成的四价疫苗所诱导的机体血清学反应优于任何的单价疫苗。该疫苗总保护率为54％，对严重腹泻保护率为84％。
在构建人－罗猴轮状病毒重配的同时，人－牛轮状病毒重配株也构建成功。牛WC3株可诱导针对几种主要的人轮状病毒的中和抗体，但临床试验的保护效力甚微。以牛轮状病毒WC3株或UK株作为受体，表达人的VP7或/和VP4基因的一些毒株正在进行临床试验。一种包含人轮状病毒G1、G2、G3和P〔8〕血清型特异性WC3基因重配株的多价疫苗在初步临床试验中，对轮状病毒腹泻的保护率达到67％[71]。用牛轮状病毒UK株和人轮状病毒D，DS－1，P或ST3株的重配体，代表VP7的1，2，3或4血清型作为活的轮状病毒候选疫苗，在成人、儿童和婴儿中进行安全性和免疫原性的估价。试验结果表明，四株轮状病毒重配体各自的减毒性、安全性、感染性和免疫原性都令人满意，但需进一步试验来证实这些毒株能否作为疫苗大规模应用[72]。
1.3人轮状病毒株作为候选疫苗
M37是从无症状感染的婴儿粪便中分离到的自然减毒株，属于G1
P2血清型。该毒株I期临床试验结果显示了良好的安全性，但免疫原性不强，关于保护效果的数据还未见报道。
除了利用自然减毒株外，人们还用冷适应或人轮状病毒株间重配等方法构建减毒株，它们的VP7和VP4基因都来源于人轮状病毒。将这些减毒疫苗株推向临床研究还需时日[18]。
1.4 轮状病毒灭活疫苗
在减毒活疫苗发展的同时，轮状病毒灭活疫苗的研究也在取得进展。用灭活的轮状病毒颗粒经鼻腔免疫Balb/C小鼠1-2次，四周后用鼠轮状病毒(EDIM)、猴轮状病毒(RRV)、牛轮状病毒(WC3)或人轮状病毒(89－12)攻击小鼠，灭活的EDIM可以激发小鼠系统的和肠道的抗体反应以及完全的保护，剂量只需1μg。用LT(E.coli
heat-labile enterotoxin
LT，减毒的大肠杆菌热依赖的内毒素LT)作为佐剂可显著增强免疫反应并降低诱导保护作用所需的剂量。异源轮状病毒也可诱导保护作用，但所需剂量要大得多，无论有否佐剂都是如此。当用B细胞缺陷的小鼠进行实验时，EDIM诱导的保护作用降低至异源病毒在Balb/C小鼠身上所能达到的水平。然而失去VP4和VP7外壳的双层壳颗粒的EDIM株在两种小鼠品系中诱导出类似水平的保护作用。在两种小鼠品系中免疫前灭活CD8+细胞对于EDIM诱导的保护作用无影响。这些结果表明，EDIM诱导的保护作用至少一部分可能是通过外壳蛋白诱导的血清型特异的中和抗体。而异源轮状病毒诱导的保护作用主要是通过一种不依赖于抗体的机制。但无论如何，CD8+细胞的减少对于两种保护作用机制都没有影响[73]。
2．轮状病毒基因工程疫苗研究进展
在传统疫苗不断改进发展的基础上，分子生物学的诞生和发展也使人们对于轮状病毒的认识在深度和广度上有了质的飞跃。利用病毒的抗原基因来发展疫苗成了众多实验室追求的目标。VP7是轮状病毒的主要外壳糖蛋白，决定病毒的血清型，并能诱导中和抗体，针对VP7的单克隆抗体可以中和轮状病毒。因此，在亚单位疫苗发展中，VP7是首要候选。
轮状病毒基因工程疫苗的策略分为投送蛋白多肽和投送目的基因两种。前者包括合成肽疫苗和由各种真核、原核表达系统表达的蛋白或多肽；后者与前者的区别在于疫苗的作用是把编码目的抗原的基因送入体内，抗原的表达在体内完成，这种疫苗包括核酸疫苗和携带目的基因的重组病毒等。
2.1 蛋白多肽投送策略
2.1.1合成肽疫苗
化学合成牛轮状病毒(B轮状病毒)C－486株VP4的232-255位氨基酸或VP7的275-295位氨基酸两种短肽，并将其与载体蛋白偶联。免疫动物结果显示，两种肽段诱导出针对合成肽本身的抗体，但不能产生抗轮状病毒的抗体。先用合成肽免疫小鼠，再用纯化的轮状病毒加强免疫，结果快速产生了高滴度的抗轮状病毒的中和抗体。这说明，短肽可诱生针对轮状病毒的免疫记忆。
根据轮状病毒VP7或VP4的抗原保守区序列合成的多肽疫苗与轮状病毒VP6球形颗粒或KLH(Keyhole limpet hemocyanin,
匙孔qi血蓝蛋白)偶联，免疫母鼠三次。与VP6偶联的VP4或VP7肽可保护新生小鼠抵抗轮状病毒攻击，而与KLH偶联的肽只能提供部分保护[74]。
轮状病毒合成肽疫苗代表的抗原表位较少，且为线性表位，免疫原性限制了其独立作为疫苗使用的前景，但它在与其它形式的疫苗配合使用方面仍有潜力[106]。
2.1.2用原核系统表达的轮状病毒抗原
用大肠杆菌表达与麦芽糖结合蛋白C端融合的小鼠轮状病毒株EDIM的VP4、VP6或截短的VP7蛋白，与不同佐剂混合来免疫小鼠三次。当用皂苷QS－21作为佐剂时，每种蛋白都可诱导IgG的产生，但只有VP6融合蛋白可诱导保护(38％)。用减毒的大肠杆菌热不稳定毒素作为佐剂时，VP6和VP7诱导出了抗体，VP4未诱导出抗体，但VP7融合蛋白未激发保护作用，VP6和VP4则可诱导小鼠抵抗EDIM攻击，保护效率分别为93％-100％和56％。当用霍乱毒素作为佐剂时，把免疫次数减为一次，免疫后三个月进行攻击，并未降低VP6融合蛋白引起的保护作用。用VP6融合蛋白经鼻腔免疫B细胞缺陷的micromt小鼠时，虽然没有抗体产生，但实验组发生腹泻的数目仍降低到了对照组的1％以下。这些结果表明，单个的轮状病毒蛋白可保护小鼠抵抗轮状病毒攻击，这种保护作用可不依赖于抗轮状病毒抗体而存在[75]。
用大肠杆菌表达的轮状病毒VP7主要抗原区域可诱导小鼠产生中和免疫反应。将编码猪轮状病毒VP7蛋白所有三个抗原区的截短的VP7基因(217个氨基酸)插入到大肠杆菌外膜蛋白A(ompA)的C端进行融合表达。以大肠杆菌和沙门氏菌为宿主菌，表达的VP7可以与细菌外膜结合。用活的重组菌株免疫小鼠时，可产生针对天然VP7蛋白的抗体，该抗体可中和SA11病毒。这说明表达产物拥有与G3型轮状病毒的VP7相似的抗原性，至少在部分主要中和抗原区域形成了类似天然VP7的结构。
用活的细菌载体表达轮状病毒VP7为发展轮状病毒疫苗提供了一种新策略[76]。将编码轮状病毒RV-5
VP7基因抗原A区和B区250bp的DNA插到lamB基因中，以融合蛋白形式进行表达，表达产物存在于细菌外膜表面并可与抗轮状病毒的抗体反应[77]。将人轮状病毒VP7不同区域的编码序列以β-半乳糖苷酶融合蛋白的形式在大肠杆菌中进行表达，包含VP7抗原区域AB(氨基酸69-158)和ABC(氨基酸69-319)的融合蛋白具有抗原性，可以和抗轮状病毒全病毒的抗体反应。但融合蛋白免疫豚鼠所产生的抗体未能中和轮状病毒，只能与变性的VP7蛋白结合[78]。将VP7基因N端融合OmpF的12个氨基酸的信号顺序，C端融合碱性磷酸酶的编码序列，这种融合蛋白是稳定的并保持了碱性磷酸酶的生物活性，可以与抗轮状病毒的多抗相互作用，融合蛋白可穿过细菌内膜，进入周质空间[79]。将编码牛轮状病毒NCDV株VP7蛋白氨基酸50-265的基因片段在大肠杆菌中进行融合表达。重组蛋白β-半乳糖苷酶-VP7可与抗NCDV的抗体反应，并可被两株VP7单抗识别。用融合蛋白免疫家兔所得的血清可特异地识别NCDV的VP7蛋白，但未能中和轮状病毒[80]。将牛轮状病毒VP7蛋白以β-半乳糖苷酶融合蛋白的形式在大肠杆菌中进行表达。表达产物可诱导抗轮状病毒的中和抗体[81]。以大肠杆菌β-半乳糖苷酶融合蛋白的形式表达删除N端疏水区和C端26个氨基酸的轮状病毒SA11
VP7基因，表达产物可诱导小鼠产生SA11中和抗体[82]。
除大肠杆菌外，还有人将SA11 VP7在沙门氏菌中进行了表达[83]。
2.1.3 简单真核生物盘基网柄菌（Dictyostelium discoideum）表达的轮状病毒抗原
盘基网柄菌是一类变形虫，它的生活史中既有单细胞阶段，又有多细胞阶段，可以形成稳定的细胞系。该菌易培养，生长快，外源蛋白可完成糖基化等后加工，并可以分泌到培养基中。这些优点使得该菌成为一种低成本生产重组蛋白的理想选择。目前，人毒蕈碱性受体和轮状病毒的VP7糖蛋白都在该系统中得到成功表达，少量VP7蛋白分泌到培养基中。胞内和分泌的VP7都以N－糖基化蛋白的形式存在。用多种单抗检测其抗原表位时发现其抗原表位的呈递情况与天然VP7蛋白一致[84-86]。
2.1.4 杆状病毒表达的轮状病毒抗原－VLPs(virus-like particles，病毒样颗粒)
利用杆状病毒系统表达轮状病毒抗原蛋白的研究经历了两个发展阶段。最初的研究以表达单个的蛋白基因为主。后来发现，表达不同轮状病毒结构蛋白基因的重组杆状病毒共感染昆虫细胞时，表达产物可自发组装形成VLPs。
用杆状病毒-昆虫细胞系统表达的VP7蛋白可与内质网结合，
并可被VP7血清型特异的单抗识别。重组VP7蛋白免疫动物所得到的抗血清可以中和轮状病毒，免疫母鼠可使新生小鼠抵抗轮状病毒感染[87,88]。除VP7蛋白之外，人们还用杆状病毒表达了轮状病毒的VP1、VP2、VP4、VP6、NS25蛋白。用表达这些蛋白的重组杆状病毒感染的Sf9细胞分别免疫小鼠，其中VP1、VP4、VP6或VP7致敏的CD8＋T细胞可清除轮状病毒对SCID小鼠的感染。这说明轮状病毒三种主要结构蛋白VP4、VP6和VP7以及核心蛋白VP1都可以诱导细胞介导的抗轮状病毒免疫[89]。
用杆状病毒共表达多个轮状病毒基因时，在昆虫细胞中可形成两种颗粒。一种是由VP2和VP6组成的CLPs(Core-like
particles，核心样颗粒)，另一种是由VP2、VP4、VP6和VP7几种蛋白的部分或全部组成的VLPs，如由VP2、VP6和VP7组成的2/6/7颗粒和在此基础上添加VP4所形成的2/4/6/7颗粒，以及只含VP6和VP7的6/7颗粒等。不同的VLP稳定性研究表明，VP2的掺入有利于VLP的形成和稳定[90-92]。这些CLP或VLP都可在受试动物体内诱导针对轮状病毒的血清IgG、IgA或IgM，免疫怀孕的母鼠后，还可诱导初乳中产生轮状病毒特异的IgG1和IgA。在免疫家兔实验中也得到了类似结果。从抗体滴度来看，大部分报道中VLPs免疫原性接近甚至超过灭活的轮状病毒全病毒。除了诱导血清型特异的抗体外，少数动物体内还产生了型间交叉中和抗体。用VLPs免疫母鼠或兔可对其新生子代产生保护。通过母体免疫来控制轮状病毒疾病可能是疫苗发展的一种重要策略，轮状病毒VLPs在这方面前景广阔。
佐剂对VLPs免疫小鼠的效果有明显的影响。QS-21可诱导均衡的Th1和Th2细胞反应，而氢氧化铝则主要诱导Th2细胞反应。另外，在激发血清型特异的和型间交叉的中和抗体，尤其是保护性免疫方面，QS-21都明显优于铝佐剂[93]。
2.2 投送目的基因策略
2.2.1核酸疫苗
在轮状病毒的核酸疫苗研究方面，由于所使用的质粒载体和免疫途径各不相同，所得的结果差别很大，即使使用同一免疫途径也是如此。用pcDNA1和WRG7054两种表达能力差别很大的质粒进行VP4、VP6或VP7核酸疫苗免疫实验，结果都诱导出了高滴度的抗轮状病毒IgG1抗体，但都未能保护小鼠抵抗轮状病毒攻击[94]。在另外两个实验室，他们的核酸疫苗在小鼠体内不仅诱导了高滴度的血清中和抗体，而且还激发了轮状病毒特异的CTL反应，并且都使小鼠产生了对轮状病毒攻击的抵抗力[95,96]。
口服接种是核酸疫苗发展的新方向，对于轮状病毒这样的经肠道途径感染的病原来说，口服免疫具有更加重要的意义。用PLG(poly(lactide-co-glycolide))微球包裹轮状病毒VP4或VP7核酸疫苗，免疫Balb/C小鼠一次(75μg/鼠)可诱导持续6周以上的特异的血清抗体和肠道IgA反应。免疫后12周，小鼠仍具有抗轮状病毒攻击的能力。有趣的是，口服未经包裹的VP7核酸疫苗也可产生保护性免疫，只是水平大为降低[97]。
2.2.2活病毒载体疫苗
人们用病毒载体表达了一系列的抗原蛋白，其中最具免疫原性的抗原往往是来自包膜病毒的表面糖蛋白，例如痘苗病毒表达的狂犬病毒(rabies
virus)糖蛋白G或牛瘤病毒（rinderpest
virus）F基因。这些膜表面糖蛋白可诱导高滴度的中和抗体并在动物模型中产生良好的保护作用。与之形成鲜明对比的是那些通常不能表达在细胞膜表面的抗原蛋白，它们的免疫原性往往较弱[98-100]。早期研究结果表明，用重组痘苗病毒表达的轮状病毒野生型VP7基因免疫原性很弱[98]。用流感病毒血凝素基因信号肽替换VP7的信号肽构建了分泌型VP7基因[101]，在分泌型VP7的C端添加来自流感病毒血凝素的典型的I型膜锚(type
I membrane anchor
domain)序列可使VP7表达后锚定于宿主细胞膜的表面。动物免疫实验结果表明，表达膜锚定型VP7基因(VP7sc)的重组痘苗病毒具有良好的免疫原性，它诱导的抗轮状病毒抗体滴度已接近SA11活病毒的水平，远远高于野生型VP7基因重组痘病毒[109]。非特异性细胞免疫检测结果也显示了类似的趋势。VP7sc免疫原性增强并不是因为表达量的提高，因为VP7sc与VP7wt的表达量没有明显差异，而且这种增强也不能简单地归结于抗原蛋白被运出内质网而增加了它与免疫系统作用的机会，因为经痘病毒表达的分泌型VP7的免疫原性并不比野生型VP7的免疫原性高。原因可能是，在细胞表面表达抗原相当于增加了局部区域的抗原浓度，而且有利于B细胞或巨噬细胞等抗原呈递细胞摄取更多的抗原，提高其呈递抗原的密度，从而增强对辅助T细胞亚群的激活[110]。
与VP7sc类似的情况还有，将疟原虫S蛋白表达于细胞表面也可增强其免疫原性；牛白血病病毒gp51糖蛋白经痘病毒表达后与细胞表面的gp30非共价结合，免疫原性很好。相似的例子是HIV的env基因，如果表达产物不能转移到细胞膜表面就不会产生良好的免疫原性。
总之，对于细胞内的寄生虫或病毒来源的抗原来说，如果可以避免蛋白折叠或转运过程中的问题，使抗原表达后锚定于细胞表面可能是增强其免疫原性的一种有效策略。特别是对于轮状病毒来说，将VP7sc这样的高免疫原性抗原通过载体投送到感染部位有利于发展一种有效的基因工程疫苗[102]。
腺病毒载体是目前应用最广的病毒载体之一。它的安全性、可经口服途径接种和诱导肠道局部免疫等优点非常适合用作轮状病毒疫苗发展。Doronin KK
等将猪轮状病毒的VP7基因插入人腺病毒5型的E3区并成功表达[103]。活病毒载体重组疫苗的效果与控制目的基因表达的启动子强度和免疫途径等因素密切相关。研究表明，通过腺病毒E1区取代所构建的表达VP7sc基因的重组腺病毒感染293包装细胞或其它不支持重组病毒复制的细胞时，VP7sc的表达量受启动子影响非常大。SV40早期启动子和β－肌动蛋白启动子表达量最低，其次是SV40晚期启动子，表达量最高的是CMV启动子和修饰过的腺病毒晚期启动子，但二者的表达动力学不同。在一些不支持重组病毒复制的细胞中，CMV启动子表现出了适应性广泛和表达持续时间长的优点[104]。免疫途径也很重要。以E3区插入VP7sc基因的5型腺病毒为例，iv、ip、口服或鼻腔免疫的结果不同。虽然所有的免疫途径都可诱导轮状病毒特异的抗体反应，但从免疫反应水平和保护效果来看，鼻腔免疫最好[105]。从上述结果可以看出，用腺病毒载体表达轮状病毒抗原基因，如VP7sc，是轮状病毒疫苗发展的良好策略。
五、结束语
轮状病毒严重危害人类婴幼儿健康和畜牧业生产，药物治疗效果不好且代价巨大，因此迫切需要一种有效的疫苗阻止轮状病毒所引起的腹泻。
无论从经典疫苗方向还是基因工程疫苗方向，人们都已经并正在取得重大进展。而且轮状病毒疫苗研究在很多领域推动了整个疫苗学的发展。但是，我们也必须看到，一种疫苗的成熟需要一个过程，即使是开始大量的临床应用也只是一个新挑战的开始，更多更复杂的问题等着我们去探索。要达到彻底控制轮状病毒腹泻的目标需要全体轮状病毒研究者共同的努力，无论是基础研究者、经典疫苗研究者还是基因工程疫苗研究者都要迎接新的挑战。
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