寨卡病毒感染的宿主关键基因CRISPR/Cas9筛选

From 2015, Zika virus outbreak in Brazil and soon spread all over the world. As it possibly cause severe damage on fetus in infected Mom, Zika virus arrested great attention from WHO and CDC of most countries all over the world. Therefore, Zika virus infection mechanism and infection related host factors are still unclear. In this project, we build a Zika reporter virus, which can mimic the natural Zika virus infection, as well express the reporter gene in host cells. The reporter virus would be a powerful tool for Zika related research on cell lines and even on animal base. Furthermore, the reporter virus will be used together with CRISPR/Cas9 genome editing tool and CRISPR/Cas9 human gene library, to screen for Zika infection related host factor and receptor genes in both insect vector and mammalian host. This project will improve the understanding about Zika virus infection mechanism, thus contribute to Zika medicine and vaccine development.

2015年以来，寨卡病毒在巴西爆发，并在世界范围内传播。加之其可能通过母婴传播造成胎儿脑部严重损伤，寨卡病毒传染性疾病已成为世界各国的重点防控对象。目前对于寨卡病毒的研究积累较少，病毒感染机制，与病毒感染相关的宿主因子等尚未明确。申请者将在实验室已获得的寨卡毒株的基础上，构建可模拟寨卡病毒感染，并在宿主细胞内表达报告基因的寨卡报告病毒。报告病毒将为细胞水平和动物水平的寨卡相关研究提供有力工具。寨卡报告病毒还将与CRISPR/Cas9基因编辑工具和CRISPR/Cas9人类全基因组筛选系统结合，用来筛选昆虫宿主和人类宿主中与寨卡病毒感染相关的宿主因子和寨卡病毒受体基因。本研究将为寨卡病毒感染机制的研究、寨卡药物和疫苗的研发提供基础，对寨卡病毒的防治具有重要意义。

2015年以来，寨卡病毒在巴西爆发，并在世界范围内传播。加之其可能通过母婴传播造成胎儿脑部严重损伤，寨卡病毒传染性疾病已成为世界各国的重点防控对象。目前对于寨卡病毒的研究积累较少，病毒感染机制，与病毒感染相关的宿主因子等尚未明确。我们利用CRISPR-Cas9技术，在Huh7.5细胞中建立全基因组水平基因敲除细胞系，筛选ZIKV感染过程中的关键宿主因子。经使用MAGeCK方法对筛选结果进行生物信息学分析，获得打分最高的基因PIK3CA，该基因表达PI3K的p110催化亚单位，即PI3Kp110α。进一步研究发现，PI3Kp110α的两种抑制剂，特异性抑制剂ZRF1IA以及通用型抑制剂ZRF1IB对ZIKV感染Huh7.5细胞均具有保护效果。药物作用在病毒感染的早期阶段，抑制剂不影响ZIKV与靶细胞的结合，但是会抑制病毒被內吞进细胞中。同时，ZRF1IA和ZRF1IB对登革病毒2型和黄热病毒的疫苗株YF17D也显示出抑制效果。本研究将为寨卡病毒感染机制的研究、寨卡药物的研发提供基础。此外，我们利用CRISPR/Cas9筛选平台，筛选并鉴定了B族肠道病毒通用受体，并进一步研究了病毒与受体结合和入侵机制。