星狀病毒的宿主范圍廣，可感染包括人、豬、牛、羊、家禽和水禽等物種，導(dǎo)致感染宿主腹瀉、腦炎和痛風(fēng)等癥狀，對(duì)人類和動(dòng)物健康造成嚴(yán)重威脅。然而，目前對(duì)該病毒的致病機(jī)理，尤其是該病毒入侵宿主的分子機(jī)制了解較少。鑒于該病毒是一種潛在的人獸共患病毒，解析其入侵機(jī)制對(duì)開(kāi)發(fā)有效抗病毒策略至關(guān)重要。

近日，廣西大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)圍繞豬星狀病毒（PAstV）入侵宿主細(xì)胞的關(guān)鍵分子事件開(kāi)展系統(tǒng)研究，相關(guān)論文“Genome-wide CRISPR screening identifies Annexin A1 as a facilitator of porcine astrovirus entry”在《PLOS Pathogens》在線發(fā)表。

該團(tuán)隊(duì)利用全基因組 CRISPR–Cas9篩選技術(shù)，在豬源上皮細(xì)胞體系中構(gòu)建大規(guī)模敲除細(xì)胞群體，并施加病毒感染選擇壓力，以相對(duì)無(wú)偏的方式富集與感染表型相關(guān)的宿主基因。篩選信號(hào)與分層驗(yàn)證共同指向 Annexin A1（ANXA1）為顯著候選因子，提示其與 PAstV 易感性存在緊密關(guān)聯(lián)。

圖1：CRISPR篩選鑒定出膜聯(lián)蛋白A1（ANXA1）是豬星狀病毒（PAstV）感染的關(guān)鍵入侵因子

在功能層面，結(jié)果指向一個(gè)相對(duì)明確的結(jié)論：ANXA1主要作用于入侵早期。ANXA1 缺失會(huì)降低病毒與細(xì)胞的結(jié)合，并使感染早期的病毒 RNA 與衣殼信號(hào)減弱；在缺失背景下補(bǔ)回 ANXA1，可恢復(fù)細(xì)胞易感性，支持其促進(jìn)感染啟動(dòng)。需要強(qiáng)調(diào)的是，ANXA1 缺失并未完全阻斷感染，提示 PAstV 進(jìn)入可能依賴多種宿主因子協(xié)同；因此，ANXA1 更符合“進(jìn)入促進(jìn)因子/協(xié)同因子”的定位，即提高入胞效率，而非單獨(dú)決定病毒能否進(jìn)入細(xì)胞。

在機(jī)制層面，研究將證據(jù)從“宿主因子影響感染表型”推進(jìn)到“病毒與宿主的直接分子接觸”。多種互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)支持 ANXA1 可與 PAstV ORF2 衣殼蛋白直接相互作用，互作位點(diǎn)主要落在衣殼蛋白的酸性 C 端結(jié)構(gòu)域；一致地，細(xì)胞成像顯示 ANXA1 與進(jìn)入中的病毒顆粒在細(xì)胞表面鄰近或共定位。上述結(jié)果支持一個(gè)更具體的解釋框架：ANXA1 通過(guò)與衣殼特定結(jié)構(gòu)域結(jié)合，促進(jìn)病毒在細(xì)胞表面的有效附著與攝取，從而推動(dòng)入侵早期步驟。

圖2： ANXA1通過(guò)其第三重復(fù)結(jié)構(gòu)域直接結(jié)合豬星狀病毒衣殼蛋白的酸性結(jié)構(gòu)域

基于全基因組篩選、功能驗(yàn)證與互作定位結(jié)果，研究提出如下機(jī)制模型：PAstV 入侵過(guò)程中，ORF2 衣殼蛋白的酸性 C 端結(jié)構(gòu)域與 ANXA1 發(fā)生相互作用，ANXA1 作為進(jìn)入?yún)f(xié)同因子增強(qiáng)病毒在細(xì)胞表面的附著與入胞推進(jìn)，從而提高感染早期效率。該模型的價(jià)值在于為后續(xù)研究提供了明確且可操作的切入點(diǎn)：其一，可圍繞衣殼酸性 C 端結(jié)構(gòu)域開(kāi)展結(jié)構(gòu)–功能解析，通過(guò)關(guān)鍵位點(diǎn)突變?cè)u(píng)估互作強(qiáng)度與入侵表型的因果關(guān)聯(lián)；其二，可在不同細(xì)胞背景、不同 PAstV 毒株及不同感染條件下系統(tǒng)評(píng)估 ANXA1 軸的適用邊界，并進(jìn)一步篩查與 ANXA1 并行或互補(bǔ)的進(jìn)入因子，以完善 PAstV 入胞過(guò)程的協(xié)同網(wǎng)絡(luò)。

圖3：ANXA1 在 PAstV 感染中雙重作用的工作模型

總體而言，該研究以全基因組 CRISPR 篩選為起點(diǎn)，結(jié)合進(jìn)入早期表型與蛋白互作證據(jù)，形成了從無(wú)偏篩選到分子界面的較完整證據(jù)鏈，將 ANXA1 界定為 PAstV 進(jìn)入過(guò)程的促進(jìn)因子，并據(jù)此構(gòu)建了可檢驗(yàn)的機(jī)制框架。該工作為進(jìn)一步解析 PAstV 入侵通路的協(xié)同網(wǎng)絡(luò)、闡明進(jìn)入步驟的關(guān)鍵限制環(huán)節(jié)，以及探索基于病毒—宿主界面的靶向干預(yù)策略提供了明確方向與研究基礎(chǔ)。

廣西大學(xué)為該論文第一單位，廣西大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院在讀博士研究生羅宇航為本文第一作者，覃一峰助理教授和黃偉堅(jiān)教授為共同通訊作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。