エボラウイルス（EBOV）などのフィロウイルス科のウイルスは、致死率の高い流行を頻繁に引き起こす一方で、治療の選択肢は限られている。これまでの、EBOVの潜在的な薬剤ターゲットを同定することを目的とした遺伝子スクリーニングは、ウイルスのライフサイクルを完全に再現しない可能性のあるシステムに依存していた。
今回は、ゲノムワイド・光学的プール型CRISPRスクリーニングを適用し、
39,085,093個の細胞でEBOV感染の宿主調節因子998個を同定した [Fig. 1 a-f 引用右図参照]。単一細胞の画像データを利用してディープラーニング・モデルをトレーニングし、各宿主因子を異なるウイルス複製ステップに関連付けた。その結果、ミトコンドリア複合体IIIサブユニットUQCRBがエボラウイルスRNA複製の侵入後調節因子であることを同定し、低分子によるUQCRB阻害が5μMのIC50でエボラウイルス感染全体を減少させることを実証した。
39,085,093個の細胞でEBOV感染の宿主調節因子998個を同定した [Fig. 1 a-f 引用右図参照]。単一細胞の画像データを利用してディープラーニング・モデルをトレーニングし、各宿主因子を異なるウイルス複製ステップに関連付けた。その結果、ミトコンドリア複合体IIIサブユニットUQCRBがエボラウイルスRNA複製の侵入後調節因子であることを同定し、低分子によるUQCRB阻害が5μMのIC50でエボラウイルス感染全体を減少させることを実証した。 さらに、ランダムフォレストモデルを使用して、ウイルスRNAとタンパク質間の平衡を崩すことで感染を減少させる摂動も特定した。そのようなタンパク質の1つであるSTRAPは、RNAプロセシングに必要なウイルスタンパク質VP35と密接に関連するスプライソソーム関連因子である。STRAP発現の喪失は、完全長ウイルスゲノム産生とそれに続く非感染性ウイルス粒子産生の減少をもたらした。
このゲノムワイド・ハイコンテンツ・単一細胞スクリーンと追加の細胞株および関連フィロウイルス (マーブルグウイルス (MARV)；スーダン型エボラウイルス (SUDV) ）での二次スクリーンで生成されたデータにより、ウイルス複製における宿主因子の役割と治療介入の潜在的な新しいターゲットに関する新たな知見が得られた。
[関連crisp_bio記事]
- 2025-07-26 細胞内の空間的な複雑性を捉える光学的プール型スクリーニングの進歩.
- 2024-08-30 ゲノムワイドCRISPR/Cas9 KOスクリーンにより, エボラウイルス感染宿主因子として、SLC39A9とPIK3C3を同定
[出典]
- 論文 "Single-cell image-based screens identify host regulators of Ebola virus infection dynamics" Carlson RJ [..] Davey RA, Blainey PC. (bioRxiv,2024-04-07 https://doi.org/10.1101/2024.04.06.588168) Nat Microbiol. 2025-07-24. https://doi.org/10.1038/s41564-025-02034-3 [著者所属] MIT, Broad Institute, Boston University School of Medicine, Boston University, Harvard School of Engineering and Applied Sciences, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, Washington University School of Medicine, Massachusetts General Hospital Cancer Center
- NEWS "Scientists apply optical pooled CRISPR screening to identify potential new Ebola drug targets" Eisenstadt L. Broad Institute. 2025-07-24. https://news.mit.edu/2025/scientists-apply-optical-pooled-crispr-screening-identify-potential-new-ebola-drug-targets-0724
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