Journal of Infection│李浩、孫巖松、馮燁團隊利用CRISPR-Cas12a系統高效抑制人腺病毒55型的復制

近日，國際知名期刊Journal of Infection正式在線發表了軍事科學院軍事醫學研究院 李浩、孫巖松、馮燁 團隊的最新研究成果：“High-efficiency inhibition of human adenovirus type 55 replication by CRISPR-Cas12a”。 該研究創新性地整合 CRISPR-Cas12a 基因編輯技術與高通量篩選平臺，成功構建靶向人腺病毒 55 型（HAdV-55）的新型抗病毒體系，實現對病毒復制的高效抑制，為 HAdV-55 感染的臨床干預提供了候選方案，也為 DNA 病毒的精準治療奠定了方法學基礎。

人腺病毒55型（HAdV-55）作為一種高致病性雙鏈DNA病毒，因其較強的傳播能力與復雜的致病機制，是引發重癥呼吸道感染及群體性疫情的重要病原體之一。目前，臨床上尚缺乏針對該病毒的特異性抗病毒藥物。盡管西多福韋等廣譜藥物在控制感染方面被廣泛應用，但其伴隨的腎毒性風險及潛在的耐藥性問題，限制了其長期使用的安全性與有效性。此外，病毒蛋白的高度變異也使傳統小分子藥物面臨療效不穩定甚至失效的挑戰。因此，開發一種兼具高特異性、強效抑制能力和良好安全性的新型抗病毒手段，已成為當前公共衛生與傳染病防控領域的迫切需求。

該研究團隊創新性地利用可編程的CRISPR-Cas12a系統，結合熒光檢測與生物信息學分析，建立了一個高效、快速的抗病毒靶點篩選平臺（圖1）。通過對HAdV-55基因組中194個候選靶位進行系統性與高通量的功能篩選，研究人員克服了傳統抗病毒開發中依賴經驗試錯的局限性，最終篩選出靶向病毒早期基因E1B區域的crRNA6（E1B-crRNA6）。經過實驗優化，由該引導RNA與Cas12a蛋白組成的E1B-crRNA6-Cas12a系統，在實驗中展現出卓越的抗病毒活性。

圖1. 基于CRISPR-Cas12a熒光檢測的抗病毒crRNA靶標篩選方法的原理示意圖

在體系性能評估中，從安全性和有效性對比結果來看，E1B-crRNA6-Cas12a系統展現出了比傳統抗HAdV藥物更為優異的抗病毒效果，其病毒抑制率達99.17%（圖2）。此外，該系統具有高達2482.80的選擇性指數，提示其在高效清除病毒的同時具備較低的細胞毒性，這為其在臨床應用中減少副作用提供了有力支持（圖2G、圖3A）。在長期抑制病毒復制方面，E1B-crRNA6-Cas12a系統不僅能有效抑制病毒復制，且隨著時間推移抑制效果增強，與CDV抑制效果隨時間減弱形成鮮明對比，顯示出其在持續控制病毒感染方面的潛力（圖3B、C）

圖2. E1B-crRNA6-Cas12a系統與其他三種抗HAdV藥物的抗病毒效果評價

圖3. E1B-crRNA6-Cas12a系統與廣譜抗病毒藥物CDV的抗病毒效力比較評估

該研究不僅建立了高效快速的抗病毒靶點篩選平臺，驗證了E1B-crRNA6-Cas12a系統在抑制HAdV-55復制方面的優異性能，也為發展基于CRISPR技術的抗病毒治療新策略奠定了方法學與理論基礎。該成果進一步拓展了高致病性DNA病毒的精準治療路徑，為應對新發突發病毒性傳染病提供了關鍵技術支撐，推動了CRISPR技術向臨床抗病毒治療的轉化。

軍事科學院軍事醫學研究院李浩、孫巖松、馮燁為本文共同通訊作者。余麗芳、牛夢偉為本文第一作者。相關研究工作得到國家重點研發計劃項目的支持。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jinf.2025.106650

本期編輯：可愛晨