不久前,中国科学院上海免疫与感染研究所钟劲研究组在《Emerging Microbes & Infections》上发表了一篇关于拉沙病毒(Lassavirus, LASV)的突破性研究论文。他们成功建立了一种新型的BSL-2拉沙病毒反向遗传学操作系统,为研究拉沙病毒的完整生命周期及抗病毒药物的筛选提供了重要工具。
拉沙病毒是一种具有高致病性的病原体,能够引发严重的拉沙出血热,造成多系统损伤。由于其高致病性和死亡率,美国疾病控制与预防中心将其归类为A类生物恐怖病原。通常,研究这种病毒需要在生物安全四级(BSL-4)条件下进行,然而,BSL-4实验室的稀缺性以及高昂的成本限制了对拉沙病毒的深入研究及抗病毒药物的开发。
为此,钟劲研究团队开发了一种新的Lassa病毒反向遗传学系统。该系统通过在辅助细胞系中表达病毒蛋白并转染病毒最小基因组RNA的方法,在BSL-2条件下模拟了LASV的完整生命周期。团队首先在Huh7细胞系中稳定表达LASV的NP、GP、Z和L蛋白,形成了辅助细胞系。随后,转染体外转录的LASV最小基因组RNA(minigenome),成功产生了缺陷型病毒颗粒LASVmg,这种颗粒仅保留了病毒复制、转录和组装所需的非编码序列,且在自然条件下不具备感染性。
后续研究中,团队利用超速密度梯度离心法纯化LASVmg,并系统分析其物理性质以及在细胞中的复制与传播能力。这一过程中,利用CRISPRi技术敲低细胞中的α-DG和LAMP1,揭示了LAMP1在LASVmg感染中的关键作用,证明其为拉沙病毒侵入细胞必需的胞内受体。而与之相反,胞外受体α-DG对病毒的入侵并非必需。同时,该研究还证实了干扰素-α和利巴韦林对LASV的抗病毒作用,并揭示了利巴韦林的抗病毒机制。
总的来说,钟劲研究团队设计的新型反向遗传学系统为科研人员在BSL-2实验室内开展拉沙病毒生命周期的研究及抗病毒药物的筛选提供了重要的研究工具,进一步推动了拉沙病毒相关的生物医疗研究,也验证了尊龙凯时在生物医学领域的前沿科研能力。