Genome,Biology|上海科技大学刘佳等表明RV诱导的OLFML3表达是RV劫持免疫系统的重要机制

使用siRNA或全基因组CRISPR筛选对RVs进行功能基因组学分析,发现了一组有限的宿主因素,其中很少有被证明与临床有关的因素。与全基因组CRISPR筛选的低成功率相比,表面组筛选发现了一组对RV感染很重要的细胞表面宿主因子。结果表明,OLFML3通过SOCS介导的I型IFN信号的负调节途径抑制了宿主细胞的先天免疫反应。

鼻病毒(RVs)引起了一半以上的普通感冒,在某些情况下,还会引起更严重的疾病。使用siRNA或全基因组CRISPR筛选对RVs进行功能基因组学分析,发现了一组有限的宿主因素,其中很少有被证明与临床有关的因素。

2021年10月22日,来自上海科技大学刘佳等研究团队在Genome Biology上在线发表了题为“Surfaceome CRISPR screen identifies OLFML3 as a rhinovirus-inducible IFN antagonist”的研究论文,RV诱导的OLFML3表达是RV劫持免疫系统的一个重要机制,并强调了表面组CRISPR筛查在识别病毒宿主因素方面的作用。

新兴的基因组工程技术,包括簇状规则间隔短回文重复(CRISPR)-CRISPR相关蛋白9(Cas9),已经改变了基础和转化生物医学研究。特别是,使用CRISPR筛选的功能基因组学为建立和理解表型-基因型关系提供了前所未有的方法。例如,CRISPR筛查已被广泛用于识别和剖析各种病毒的细胞宿主因子,包括诺如病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)、黄病毒、流感病毒、皮诺病毒、阿尔法病毒等等。

众所周知,RV是引起普通感冒的流行病原体,也被发现与其他严重的呼吸道症状有关,包括哮喘加重和慢性阻塞性肺病。尽管与RV相关的严重呼吸道疾病越来越多,但对RV感染和临床结果之间的因果关系仍然知之甚少。特别是,RV的种类繁多,使得剖析宿主-病原体的相互作用变得极为复杂。功能基因组学已被用于了解RV感染,包括RNAi或基于单倍体细胞的遗传筛选和新兴的CRISPR筛选。然而,传统的全基因组遗传筛选似乎效率有限,只有少数新的RV宿主因子,如EXOC4和SETD3被鉴定和验证为具有临床意义。

众所周知,细胞增殖和细胞周期相关蛋白可能会使CRISPR基因筛选的过程和分析复杂化。克服这个问题的一个策略是采用重点筛选。到目前为止,已经构建了一些集中的CRISPR文库,以实现对运动组、表观基因组和癌症相关基因的遗传筛选。重要的是,在以前的研究中已经探索了以细胞表面蛋白为重点的CRISPR库。然而,这些研究并没有系统地分析全基因组CRISPR筛选和表面组CRISPR筛选的效率,彻底的比较研究可以阐明全基因组筛选和表面组筛选在识别病毒宿主因子方面的效率差异。

该研究使用相同的算法构建了全基因组和表面组CRISPR文库,并平行进行全基因组和表面组CRISPR筛选,以筛选RV宿主因子。与全基因组CRISPR筛选的低成功率相比,表面组筛选发现了一组对RV感染很重要的细胞表面宿主因子。值得注意的是,OLFML3被发现是一个促进感染的RV诱导性依赖因子。结果表明,OLFML3通过SOCS介导的I型IFN信号的负调节途径抑制了宿主细胞的先天免疫反应。

参考文献:

https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-021-02513-w

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