光学混合CRISPR筛选技术揭示埃博拉病毒治疗新靶点

研究人员采用光学混合筛选（OPS）方法，结合CRISPR基因编辑、高通量成像与机器学习技术，成功识别出多个影响埃博拉病毒感染过程的人类宿主基因。该研究在近4000万个经过CRISPR扰动的人类细胞中进行系统性筛查，首次实现了在单细胞水平对埃博拉病毒感染动态的大规模分析。

技术方法突破

研究团队通过CRISPR技术逐一敲除人类基因组中的每个基因，随后用埃博拉病毒感染这些细胞。通过固定细胞并在实验室培养皿中进行灭活处理，使得后续分析可在高防护实验室外进行。利用CellProfiler图像分析软件测量每个细胞中的病毒蛋白和RNA水平，并采用深度学习模型自动判定每个细胞的病毒感染阶段。

关键发现

• 发现数百个宿主蛋白在沉默后能改变病毒感染水平，其中多个基因涉及病毒进入细胞的过程
• 敲除UQCRB等基因可显著抑制病毒在包涵体内的复制，揭示线粒体在病毒感染中的新作用机制
• 使用UQCRB小分子抑制剂处理细胞可降低病毒感染，且对细胞活力无影响
• 扰动STRAP基因会改变病毒RNA与蛋白质的平衡比例

应用前景

该方法同样适用于苏丹病毒和马尔堡病毒等丝状病毒研究，表明可能开发出针对多种相关病毒的广谱疗法。该技术平台还可用于其他病原体和新兴传染病的研究，为寻找新的治疗策略提供强大工具。

本研究由某机构与波士顿大学国家新发传染病实验室合作完成，相关成果发表于《自然-微生物学》期刊。