狂犬病毒属于弹状病毒科（Rhabddoviridae）狂犬病毒属（Lyssa virus），是可以引起人和多种动物致死性中枢神经系统感染，以恐水、畏光、吞咽困难、狂躁等临床表现为特征的病原体。许多动物既是储存宿主又作为传播媒介在世界范围内维系并传播着本病，家犬是狂犬病毒进入人群的主要传播媒介。根据血清学和抗原关系可以将狂犬病毒分为四个血清型：

血清Ⅰ型：包括古典狂犬病毒、街毒和疫苗株。

血清Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型为狂犬相关病毒，其原型株分别为Lagos bat、Mokola和Duvenhage病毒。

血清Ⅰ型的疫苗株对狂犬相关病毒很少或没有保护作用。遗传学研究肯定并扩展了这种分类：4种基因分型与4种血清分型相对应；此外后来从欧洲蝙蝠分离得到的狂犬病毒（European Bat Lyssaviruses，EBL1和EBL2）分为基因5型和基因6型。

1狂犬病毒分子生物学特征

1．1狂犬病毒基因组结构狂犬病毒基因组由11928—11932个核苷酸组成，为单链、不分节段的负链RNA，含5个大的开放阅读框编码5种结构蛋白。基因组从3＇端至5＇端的排列顺序为N、M1、M2、G和L基因，分别编码病毒核蛋白（NP）、衣壳基质蛋白（M₁P）、膜基质蛋白（M₂P）、糖蛋白（GP）和转录酶大蛋白（LP）。每个基因由3＇和5＇端非编码区以及中间的编码区构成。狂犬病毒与其它弹状病毒最明显的不同在于在N基因的3＇端有一段58核苷酸的不翻译先导序列以及在每个结构基因之间的大小和序列不同的不转录的间隔区^〔1〕。

N基因片段有1424个核苷酸，编码病毒NP，N基因高度保守又高效表达，因此可以广泛用于狂犬病毒感染的诊断和调查。M1基因片段全长911个核苷酸，编码病毒M₁P。M2基因片段共有805个核苷酸，编码病毒M₂P。G基因片段由1675个核苷酸组成，从起始密码子ATG到终止密码子TGA共524个氨基酸，编码病毒GP。L基因片段是狂犬病毒基因组中最大的一个片段，全长为6475个核苷酸，编码LP。

1．2狂犬病毒毒粒及其多肽研究完整的狂犬病毒粒子由核衣壳和包膜两部分构成，核衣壳由毒粒RNA与三种蛋白结合组成，既NP、LP和M₁P；病毒包膜由GP和M₂P构成。

NP全长450个氨基酸，占狂犬病毒蛋白总量的36％，分子量约50．5kD，C端Ser389为磷酸化位点^〔2〕。NP在狂犬病毒复制过程中与基因RNA紧密结合成核糖核蛋白（RNP），保护核酸免遭核酸酶的破坏。在弹状病毒中，NP还与转录和复制的调节有关。在成熟病毒粒子中NP是构成核衣壳螺旋对称结构的主要成分。用单克隆抗体分析NP有3个空间位置明显区别的抗原位点，即：NⅠ、NⅡ和NⅢ，NⅠ和NⅢ分别与374—383和313—337位氨基酸的伸展有关。在NP多肽上还发现一些Th细胞表位，其中404—418位对鼠有保护作用。

LP是狂犬病毒最大的结构蛋白，长度为2142个氨基酸，在狂犬病毒基因转录与复制过程中发挥着关键的催化作用。由于其在病毒粒子和感染细胞中仅有少量，因此是在生化和免疫水平上研究最少的狂犬病毒蛋白。

M₁P是一个高度亲水性蛋白，长度为297或303个氨基酸，其结构的一个重要特点是磷酸化，所以也称其为磷蛋白。磷酸化使其整体上带负电荷，并且负电荷随着高浓度酸性氨基酸（天门冬氨酸和谷氨酸）而增加。M₁P与LP相互作用构成了完整的转录酶活性。150个LP分子、约950个M₁分子与RNP共同组成30—35圈螺旋状结构的毒粒核心部分——核衣壳，核衣壳具有全部转录与复制活性，可以独立完成基因组RNA的转录和复制，因此核衣壳具有感染性。

GP是一种跨膜糖蛋白，构成病毒表面突起（spikes），是狂犬病毒与细胞受体结合的结构，在狂犬病毒致病和免疫中起着关键作用^〔3〕。GP全长524个氨基酸，N端19个残基构成疏水性信号肽起始新生蛋白穿过粗而内质网膜。成熟肽从第20个氨基酸Lys开始^〔4〕，共含505个残基，分为膜外区：1—439位氨基酸；跨膜区：440—461位氨基酸和膜内区：462—505位氨基酸。不同的毒株其糖基化位点的数目和位置不完全相同，但319位糖基化位点存在于到目前为止测序的所有狂犬病毒中^〔5〕，其它位点在不同株之间表现不同。

M₂P是狂犬病毒最小的结构蛋白，肽链长202个残基，是一种连接蛋白，在核衣壳和病毒膜之间起着媒介作用。由于在1和72残基之间有一个主要抗原决定簇，该部位似乎与宿主对狂犬病的免疫反应有关。中心19个氨基酸片段（89—107位）表现出明显疏水性以锚定蛋白进入病毒膜中。最近对VSV的研究提议M2蛋白从病毒膜内侧伸展到核衣壳螺旋的内核^〔6〕，无论M2准确位置是哪，它在病毒形态形成中都起着重要作用。

2狂犬病毒糖蛋白和核蛋白研究

过去用常规免疫学检验认为狂犬病毒所有毒株的抗原性相似，直到1978年Wictor等人^〔7〕首次用单克隆抗体通过病毒中和实验证实了不同狂犬病毒之间存在着抗原结构上的差异。此后又进行了一系列用单克隆抗体分析狂犬病毒抗原结构的研究，研究显示分离自不同动物宿主或不同地理位置的狂犬病毒存在着相当大的抗原差异，这种差异既存在于糖蛋白中也存在于核蛋白中^〔8〕。迄今国外已先后获得了一批抗不同型别狂犬病毒的糖蛋白和核蛋白的单抗，建立了单抗反应谱系用于狂犬及狂犬相关病毒的分类和抗原变异性研究^〔9〕

^〔3〕糖蛋白（GP）研究GP无论从结构上或免疫水平上都是狂犬病毒蛋白中研究最多的一个，它既是有效的保护性抗原能诱导产生中和抗体和刺激细胞免疫，又是狂犬病毒与细胞受体结合的结构，并与毒力有关。首先，它起始了病毒与细胞特异性受体的结合，因此它在病毒的组织嗜性上起决定性作用^〔10〕；其次，与受体细胞结合后，GP作为媒介引起病毒膜与细胞内囊膜事合使病毒经过细胞内通道进入细胞^〔11〕，刺激宿主免疫系统引起中和抗体的合成^〔12〕。测定特异性抗GP单克隆抗体对病毒的交叉中和能力表明不同毒株之间存在着差异，这种差异与病毒分离的地区和宿主来源密切相联^〔13，7〕。

2．1．1GP与保护性免疫的关系GP是唯一产生狂犬病毒中和抗体的抗原，这种特性主要依赖于其三维结构的保持。狂犬病毒感染细胞培养液中还存在着一种可溶性GP（Gs），比较两者结构，Gs在C末端缺失28个氨基酸残基，破坏了跨膜区，使其不能结合在病毒包膜上，但抗原性却与GP相同，同样能诱导产生中和抗体^〔14〕。用单抗分析表明GP所有的抗原决定簇也存在于Gs。但Gs却不具备GP的抗感保护能力，提示GP羧基末端是其完整保护作用所必需的。目前已证实Gs只在319位有一个Asn（天冬氨酸）糖基化位点，GP则有两或三至四个糖基化位点，适当的糖基化对于GP的表达是重要的。

进一步比较Gs蛋白7个溴化氰水解片段（Cr）的免疫原性^〔15〕，发现只有Crl（1～14位氨基酸片段），Cr3（292～323位氨基酸片段）和Cr4（103～178位氨基酸片段）能诱导产生有意义的病毒中和抗体，此证明GP的免疫原性是存在于整个肽链中的某些特定区域。

已经证实狂犬病毒GP上至少存在3个中和抗体结合位点：GⅠ、GⅡ和GⅢ^〔16〕，其中GⅢ代表了GP最主要的抗原区，大致位于第300—357位区段；其次是GⅡ，大约位于34—200区段，GⅡ至少含两个主要表位：34—32和198—200区段。GP抗原性变化经常是因为GⅡ位点上34—42位、147位、184位和198—200位氨基酸及GⅢ位点上330—340位氨基酸的改变造成。

2．1．2GP与宿主细胞的相互作用狂犬病毒感染的重要特点是经肌神经感染而非血液传播，这种特点可能与病毒表面的特殊结构和体内神经细胞上特异性受体相互作用有关，而狂犬病毒吸附受体的物质结构基础便是GP。抗狂犬病毒GP特异性抗体，能有效抑制病毒在脑组织内，体外培养的细胞间进行扩散^〔17〕。目前认为狂犬病毒在机体内的细胞受体是乙酰胆碱受体（AchR）。动物实验显示不同动物对狂犬病毒的易感性同动物肌肉组织中AchR的含量呈高度正相^关〔18〕。进一步研究发现^〔19〕狂犬病毒GP与AchR的一种高亲和配体：箭毒样蛇神经毒素有明显的结构相似性，GP189—214区段的氨基酸序列与后者同AchR受体结合部位的氨基酸序列高度同源，其中Arg37是所有神经毒素中相应位置上绝对保守的唯一阳离子基团，可与AchR上的季铵基相互作用。另外，Asp31、Phe33、Gly38、Lys39也是与AchR结合的重要位点，在这些位点狂犬病毒GP和神经毒素的残基也相同。虽然狂犬病毒在体内是严格嗜神经性的，但在体外也能感染非神经组织细胞，并且繁殖良好^〔20〕。Supperti等^〔21〕发现细胞膜上的某些脂和糖类也与狂犬病毒的吸附有关。体外抗烟碱药物处理小鼠背根神经节细胞可以部分抑制狂犬病毒对神经节细胞的感染^〔22〕，因此也有人认为烟碱型受体也有可能与狂犬病毒入侵有关。

2．1．3GP与致病性的关系减毒和高神经毒狂犬病毒其细胞嗜性有所不同^〔23〕，高神经毒病毒株如CVS高度嗜神经，而ERA减毒株也感染非神经细胞。已经证实神经瘤细胞表面存在着特异性狂犬病毒GP附着点^〔24〕，若GP330位的Lysine和333位的Arginine被取代则会明显降低GP和神经瘤细胞之间的相互作用，