艾滋病（HIV）是获得性免疫缺陷综合征的简称，由感染HIV病毒引起。HIV是一种能攻击人体免疫系统的病毒，它把人体免疫系统中最重要的CD4+T细胞作为主要攻击目标，大量破坏该细胞，经过数年、甚至长达10年或更长的潜伏期后发展成艾滋病病人，使人体丧失免疫功能，因抵抗力极度下降会出现多种感染，后期常常发生恶性肿瘤，以至全身衰竭而死亡。 据联合国艾滋病规划署数据，目前全球范围内现存HIV携带者和艾滋病患者人数高达3800万人，且数量仍在快速增长中 。 自1981年发现第一例艾滋病患者以来，科学家们一直在寻找治疗方法。
但目前的抗逆转录病毒疗法只能抑制患者患者的病毒，而不能彻底清除，因此也就无法治愈。这很大程度上是因为对 HIV 病毒如何在人体内建立感染的理解不足导致的，这种只有12种蛋白质的小型病毒究竟是如何劫持人体细胞进行自我复制并跨系统传播的呢？
2022年4月1日，加州大学旧金山分校和西北大学的研究团队在 Nature Communications 期刊发表了题为： A functional map of HIV-host interactions in primary human T cells 的研究论文。 该研究使用 CRISPR 筛选技术，来识别并鉴定人类血液中对 HIV 病毒感染重要的基因，发现了86个可能发挥重要作用的基因，其中一半以上之前并未发现在 HIV 复制中发挥作用。 更重要的是，该研究建立了 人类原代 T 细胞中 HIV 病毒与宿主相互作用功能图谱 ，极大地推动了我们对 HIV 病毒如何整合到人类基因组并建立慢性感染的理解。
现在的抗逆转录病毒治疗是对抗艾滋病的重要武器，在抑制 HIV 病毒的复制和传播方面效果很好，然而，这种治疗方法并不能彻底清除 HIV 病毒，因此不能实现治愈。艾滋病感染者必须遵守严格的治疗方案，需要承受巨大的医疗负担。如果我们对 HIV 病毒在人体细胞中的复制有更多了解，有望开发出治愈艾滋病的方法或药物。
此前，针对 HIV 病毒复制的研究，通常使用人类癌细胞作为模型，例如 Hela 细胞，这些细胞虽然在实验室中操作方便，但并不是人类血液细胞的完美模型。此外，之前的相关研究通常使用 RNAi 技术来抑制某些基因的表达或进行相关基因筛选，RNAi 并不能完全关闭基因的表达，这导致实验结果可重复性差，难以确定一个基因是否真的参与增强或抑制 HIV 病毒的复制。在这项最新研究中，研究团队使用了 CRISPR 筛选技术，研究团队对捐赠的人类血液中提取的T细胞进行 CRISPR 基因编 辑筛选，敲除之前研究发现的与 HIV 生命周期可能有关的426个基因，然后将这些细胞感染 HIV 病毒，并进一步分析敲除了哪些基因会导致 HIV 病毒的复制能力增强或减弱，以系统评估它们在 HIV 复制中的功能作用。 这项 CRISPR 筛选发现了86个与 HIV 复制有关的基因，其中40种之前已经被证明在 HIV 复制中发挥作用，这也证明了该筛选方法的可靠性。此外，还有46个基因之前并未报道过在 HIV 复制中发挥作用，这为开发艾滋病新疗法拓宽了候选基因。
研究团队在新的捐赠者的血液来源的 T 细胞中定向敲除这些基因，进一步验证筛选到的基因的功能作用。验证结果表明，这86个基因中有55个基因确实在 HIV 复制中发挥功能作用 。并进一步绘制了了人类原代 T 细胞中 HIV 病毒与宿主相互作用功能图谱。
研究团队表示，将使用 CRISPR 筛选技术进一步对人类全基因组进行筛查，以识别和鉴定所有的 HIV-宿主相互作用基因。 目前的抗逆转录病毒治疗是生物医学对艾滋病治疗的巨大胜利，但人们越来越认识到，无法清除 HIV 病毒和长期用药带来的巨大成本，因此，我们亟需找到彻底治愈艾滋病的方法。该研究绘制的人类原代细胞中 HIV 宿主因子功能图谱，有望为开发基于 HIV-宿主蛋白相互作用的疗法和药物打开大门。
论文链接 ： https://www.nature.com/articles/s41467-022-29346-w