轮状病毒VP4/VP7单重配体面板揭示疫苗诱导中和抗体的基因型逃逸机制

这篇研究通过构建基于人类轮状病毒Odelia株（G4P[8]）的VP4/VP7单重配病毒库，系统评估了30种基因型对疫苗接种或自然感染诱导中和抗体的敏感性。研究发现VP7基因型（如G2、蝙蝠源G3、G11等）显著影响中和逃逸，并锁定VP7的Domain I为关键决定域，为预测流行株和优化疫苗设计提供了分子靶点。

　　

ABSTRACT
轮状病毒是婴幼儿重症胃肠炎的主要病原体，每年导致约12.85万例死亡。其表面蛋白VP4和VP7分别存在P[1]-P[58]和G1-G42基因型，但不同基因型对中和抗体的敏感性差异机制尚不明确。本研究利用反向遗传学系统构建了11个VP4和19个VP7单重配病毒，覆盖7种P基因型和17种G基因型。中和实验表明，VP7基因型（而非VP4）主导中和敏感性，其中G2、蝙蝠样G3、G11、G12、G25和G33对泰国自然感染血清表现出显著逃逸。通过构建嵌合病毒发现，VP7的Domain I是决定中和敏感性的关键区域。

INTRODUCTION
轮状病毒属呼肠孤病毒科，其基因组含11个双链RNA片段，编码6种结构蛋白（VP1-VP7）和6种非结构蛋白。VP4（刺突蛋白）介导病毒附着，VP7（外衣壳糖蛋白）参与细胞入侵，二者是中和抗体的主要靶标。现有疫苗（如Rotarix和RotaTeq）虽降低疾病负担，但效力存在地域差异，可能与流行株基因型变异有关。动物源基因型（如马源G3）的跨物种传播更增加了疫情复杂性。

RESULTS
病毒库构建
从泰国2010-2020年临床样本中分离出G9P[8]（27.7%）、G8P[8]（25%）等流行株，并合成蝙蝠源G3、猪源G11等33种原型株VP7基因。基于人类Odelia株骨架成功拯救30种重组病毒，其中禽源基因型（如G7、G17）未能拯救，提示其与人类病毒兼容性差。

中和逃逸特征
疫苗免疫血清实验显示：

• Rotarix（G1P[8]）仅有效中和G1株
• RotaTeq可交叉中和G8/G12/G26等非疫苗株
  自然感染血清中，G2、蝙蝠样G3等6种基因型中和滴度下降>1.5 log₂
  倍，提示免疫逃逸潜力。

结构机制解析
通过G1-G33嵌合病毒发现：

• 携带G33 Domain I的病毒复制效率降低100倍
• Domain I交换使中和滴度下降8倍（Rotarix血清）
• 单个表位（如7-1a/7-2）替换不足以改变表型，提示Domain I的协同作用

DISCUSSION
本研究首次系统绘制VP7基因型-中和表型关联图谱，揭示蝙蝠源基因型（G25/G33）的跨物种传播风险。Domain I的鉴定为多价疫苗设计提供新思路，但需注意：

1. 动物实验需验证Domain I抗体的保护效力
2. 当前使用肌肉注射兔血清而非口服人血清的局限性
3. 非中和抗体（如抗VP6 IgA）的实际保护作用

MATERIALS AND METHODS
采用BHK-T7细胞拯救系统，通过11质粒共转染构建重组病毒。中和实验使用MA104细胞，以50%感染抑制滴度（NT₅₀
）为指标。统计学分析采用ANOVA与Dunnett多重检验。

该研究为全球轮状病毒防控提供了基因型监测框架和精准疫苗设计策略。