人诺如病毒自白书

乌龟

我是谁？
我是小正义非包膜RNA病毒，组成杯状病毒科的一个属。这个属至少分成5或6个基因组（I-VI），其中基因组I, II和IV 包含有关肠胃炎的人类病毒，也就是我。我的兄弟牛诺如病毒、鼠诺如病毒和犬诺如病毒分别组成基因组III, V和VI。人类将我们按基因组和基因型命名，如GII.4 病毒，即基因组II且基因型4的诺如病毒。我的基因组长7.4到7.7kb, 包含3-4个开放阅读框。[1]

图1 人诺如病毒基因组
基因组由长约7.6kb的线性正义RNA组成，以共价键连接于病毒的蛋白质基因组（VPg）(5’端黑实心圆)，在3’端聚腺苷酸化。有3个开放阅读框（ORF1-3），编码8个病毒蛋白质。ORF-1编码6个非结构（NS）蛋白,ORF-2和ORF-3分别编码病毒粒子的结构成分——病毒蛋白质1和2（VP1和VP2）。

[i图2 免疫电镜鉴定的与急性传染性非细菌性肠胃炎有关的27nm颗粒，它们被抗体包裹[/img]
对我基因组翻译和复制的认识
由于缺乏一个细胞培养系统，人类对我的基因组翻译和复制机制的理解有限。但是，一个人诺如病毒复制子的研发、可培养的鼠诺如病毒的发现，及使用转染的病毒基因组短暂的体外表达实验，使其有明显进步。鼠系统因细胞培养和反向遗传学系统的可得到性，已成为大多数分子研究的模型选择。[1]
诺如病毒细胞内复制的第一步是非结构蛋白从基因组RNA分子的翻译。一些证据强调了小的病毒编码蛋白质VPg在病毒基因组翻译开始的作用。首先，将VPg从诺如病毒基因组5’端删除显著地减少了它们的感染性。第二，VPg与细胞翻译启动因子相互作用。由于VPg介导的翻译起始是对病毒唯一的过程，所以它成为抗病毒药物设计强有力的候选者。在非结构蛋白合成之后，基因组复制出现在复制复合体中经由病毒的RNA依赖性RNA多聚酶（RdRp）。诺如病毒RdRp也是合理的药物靶标，基于它与已用于药物研发的其它的病毒RdRp的共性。事实上，含2′-C-甲基胞苷的药物也显示出在鼠模型上治疗鼠诺如病毒感染上的前景。[1]
人诺如病毒复制子系统，通过替换GI.1诺如病毒ORF2基因为新霉素耐药基因，已被证实在鉴定病毒复制的小分子抑制子上是非常重要的。而且使用这一方法已增加了对宿主细胞上诺如病毒复制效果的理解，强调了胆固醇水平在诺如病毒复制上的重要作用。使用一个人诺如病毒感染的猪模型，已证实低胆固醇刺激病毒复制。[1]
然而，仍存在一些重要问题，包括：人诺如病毒与动物诺如病毒复制的相关性、健全的人诺如病毒复制系统的研发的问题。对所有诺如病毒，关键问题在于对其基因组翻译和复制所必需细胞蛋白质的功能、亚基因组合成的过程和形成机制、及膜结合复制复合体的功能的详尽理解。而且，病毒在细胞上感染过程（如泛素化、核质输出、细胞死亡和蛋白质的非法交易）的作用，还没有被全面地探索。对诺如病毒复制所涉及和所必须的细胞的过程的更好理解，可以促进新治疗方法诞生，它能避免直接靶向于病毒蛋白质而产生普遍的药物耐药相关问题。[1]
我的传播
人类所有年龄组对我是广泛易感的，但是多数的死亡和发病出现于年纪大的人。粪口途径是主要的传播途径，其它传播形式包括呕吐物的病毒颗粒飞沫、食物、水和环境污染。一些研究揭示了传播模式和我的基因型有关。例如Vega 和同事揭示GII.4 更可能与人传人的模式有关，尤其在长期看护机构和医院，然而GI.7 and GII.12 更频繁地与食物传播有关。[2]
我的危害
我是传染性肠胃炎的主要元凶，与备受瞩目的医院、养老院、游轮和军队暴发有关。估计每年造成64000例住院腹泻、工业化国家900000例儿童的诊所访问和发展中国家小于5岁儿童约200000例死亡。哈哈！[2]
我的预防和控制
人类为了控制我想了很多办法，“知己知彼，百战不殆”，我把它们小结如下[2]：
1.医院员工和病人的政策
首先，美国医护感染控制咨询委员会（HICPAC）推荐医疗机构的员工、病人和来访者在疑似或确证的诺如疫情暴发时学习感染我的症状、我的传播和预防策略。
第二，病房封闭是另一个常使用的策略。它的目标是预防新的疑似病人转移入一个被感染的病房，及潜在的感染的病人转移去其它未感染的病房。病房封闭和限制有症状病人的转移是HICPAC的第二类推荐。
第三，对来访者的特殊政策。2004年，巴尔的摩暴发24起诺如疫情，约翰霍普金斯医院感染控制博士报告了他们阻止流行的策略，包括由护士长筛查所有有肠胃症状的来访者。任何筛查阳性者隔离在医院中72小时。因疫情持续，来访者最终完全被禁止。
第四，为防止员工和病人相传染，在感染者病房工作的员工不能委派到未感染病人病房。
第五，生病的医护人员必须强制休假，如果他们表现出肠胃炎的症状。症状消除后的48-72小时，员工不能返回工作岗位。
第六，限制病人活动是另一个限制诺如疫情暴发的普遍控制策略。
2.长期护理及其他机构
应用于急诊急救机构的策略，如病人隔离、活动限制和对生病及暴露的医院员工的工作限制、来访者限制（如暴发期间限制直系家属和禁止儿童的探视），已应用于长期护理机构。
3.手部清洁
合理的手部清洁被认为是阻断诺如病毒传播的主要策略。在接触确证或疑似病例后，推荐使用肥皂和流水至少20秒。德国科研人员使用猫杯状病毒作为人诺如病毒替代物，测量了乙醇、1-丙醇和2-丙醇在体内和体外的病毒抑制效果，发现乙醇和1-丙醇比2-丙醇有更高的病毒下降值。另外，猫杯状病毒粪便手污染模型支持使用更高浓度的含乙醇的手部消毒液而不是含正丙醇的产品。一项研究表明，液体肥皂清洗和流水冲洗优于含乙醇的消毒剂。含三氯生的香皂和其它的含乙醇的手部消毒液显示出不充分的病毒减少。总之，对人诺如病毒特异的灭活，不同消毒产品的额外研究是需要的。
4.隔离和个人防护设备程序
有呕吐、腹泻症状的病人应接触隔离（单个的病房、穿罩衣和手套），直到检测结果出来。在诺如感染证实后，一些研究支持持续的接触隔离措施的使用，直到腹泻消失的通常48小时后。口罩仅推荐给将暴露于呕吐物的医院员工。
5.环境消毒
诺如病毒的环境持续存在已被报道，它在孕育疫情暴发上的作用已在医疗保健机构、食品生产和音乐厅的准备场地中有描述。至少1,000 ppm的次氯酸盐溶液是污染物品和表面首选的消毒剂，且必须作用一段合适的接触时间。季铵复合物也被研究，但有效性低于次氯酸盐溶液。
在医疗和非医疗机构，研究集中于高度接触表面的清洁，如除地板和地毯之外的病人洗手间、桌子、椅子、电脑、便桶。其它措施包括在诺如病人出院后丢弃所有未用的病人护理用品，处理窗帘，在每三个房间后更换拖把头和消毒液。
针对我的药物
虽然人类控制我的策略很详细，我还是使他们感染了，于是他们又研发了药物，快让我搜搜针对我的药物研发现状：
尽管没有用于诺如病毒预防和感染的抗病毒药物被批准用于人类，技术的发展，尤其是GI.1诺如病毒携带复制子细胞和鼠诺如病毒细胞培养系统的研发，已使这一领域的研究迅速增加。[1]
越来越多的诺如病毒的结构被解析，使得在电脑中模拟抗病毒药物的设计成为可能。至今，大量的候选抑制子，主要目标于病毒的Pro、 RdRp和VP1，已在重组蛋白质或细胞为基础的实验中被测试，在低微摩尔范围也有活性。唯一在体内实验的药物候选者是核苷类似物2′-C-甲基胞苷 (2CMC)。缺乏I 和 II IFN受体的老鼠用鼠诺如病毒—1感染，每天2次皮下注射2CMC50 mg/kg，7天后显示出肠道减少的病毒复制，免于腹泻和死亡，产生了保护性免疫，且在再次感染中被保护。所以，核苷类似物可以被研发用于诺如病毒感染和限制病毒扩散的药物。[1]
试图调节宿主或靶向宿主编码的病毒相互作用的蛋白质来限制诺如病毒感染的研究还处于早期阶段。WP1130是一个有前景的使鼠诺如病毒-1在小肠滴度降低的去泛素化酶的一个子集的小分子抑制剂。IFNα抗人诺如病毒的治疗活性在无菌猪上已被证实，然而IFNα施行的已知副作用可能限制它作为治疗方案的使用。由已知安全性和抗微生物活性的纯天然产品提炼的物质是另一种被追求的治疗方案，尽管它们作用的机制并不清楚。[1]
靶向一个单个病毒蛋白质的抗病毒药物会使病毒的变异株出现耐药性，基于这种担心，未来的研究很可能是目标于同时多种抗病毒路径的联合治疗。[1]
针对我的疫苗
    人类真的很聪明，他们知道预防我的重要性，又在疫苗上大做文章，真讨厌！更聪明的我又小结了他们在疫苗研发上的进展：
  广泛研究已发现诺如病毒由VP1蛋白组成的VLPs在动物模型和人类的免疫原性。不间断的疫苗研究集中于用VLPs免疫。接受GI.1 VLPs免疫的青年大猩猩产生了至少18个月的同源保护。[1]
     除了动物模型，人类临床试验也显示出前景。志愿者被免疫VLP和佐剂(n=38)或者安慰剂(n=39)，以两剂的鼻内剂量，3周后用活病毒感染。被免疫者表现出减少的肠胃炎和感染率。预感染出现的抗体有能力阻止VLP结合于与感染和疾病产生的保护有关的组织血型抗原。[1]
在鼠诺如病毒模型系统研究显示，营养不良鼠对鼠诺如病毒-1产生一个严重下降的IgA粘膜免疫（尽管它们抗病毒IgG反应相当正常）。减少的粘膜抗病毒抗体与缺乏对继发感染的保护性免疫力有关，这由病毒滴度和肠液积聚的下降评定的。在营养不良的宿主考虑接种途径的影响，在将来疫苗有效性的研究中是重要的。[1]
另一个疫苗研发的主要屏障是极端的基因异质性。一些研究揭示了缺乏基因组间的交叉保护。例如，早期人类感染实验显示GI.1感染不能引发接下来GII.1感染的保护。因此，有效的疫苗将至少包含基因组I 和II 的VLPs，然而，对于这些不能复制的抗原产生的免疫反应的数量、宽度和持续时间扔存在担心。用于广泛中和高度基因多样性病毒家族的人类单克隆抗体的分离新技术，已经彻底变革了这些领域。而且，在鼠诺如病毒模型上的工作显示单克隆抗体的施行有效地降低了病毒滴度。因此，有广泛活性的人诺如病毒抗体在作为治疗方案或新型疫苗策略上是有希望的。[1]
待解决问题
但也有让我松口气的事，因为还有一堆问题待人类解决：研发人诺如病毒繁殖系统；阐明诺如病毒引起肠溶病例学的机制；设计安全有效的抗诺如病毒药物，尤其在关键的目标人群如免疫功能不全者；优化疫苗策略，以加强它们在基因不同的人诺如病毒毒株上的效力；研究诺如感染在肠的长期健康上的影响。[1]
哼哼，究竟谁会成为未来赢家呢？是善变的我，还是博学多才的我呢？我们拭目以待！
参考文献
[1] Karst S M, Wobus C E, Goodfellow I G, et al. Advances in Norovirus Biology[J]. Cell Host & Microbe,2014,15(6):668-680.
[2] Robilotti E, Deresinski S, Pinsky B A. Norovirus[J]. Clinical Microbiology Reviews,2015,28(1):134-164.

blackrose

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乌龟

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