权春菊， 郑忠亮

武汉大学生命科学学院，武汉430027

随着基因测序技术的发展，遗传疾病的诊断效率不断上升，然而目前缺乏相应的治疗手段，亟需发展新型治疗选择。基因治疗是指利用基因编辑技术纠正或补偿细胞致病基因而达到治疗的目的。基因编辑技术是对目的基因进行定点突变、插入或敲除的一种有效方法[1]。基因编辑技术的核心机制是通过引入靶向DNA双链断裂（doublestrand break，DSB）来刺激基因编辑过程，然后激活细胞DNA 修复通路[2-3]，进而利用该通路实现对目的基因的定点突变、插入或敲除。虽然已经开发出第一代锌指核酸酶（zinc finger nuclease，ZFN）[4]技术和第二代类转录激活因子效应物核酸酶（transcription activator-like effector nucleases，TALENs）[5]技术，但由于 CRISPR 系统功能多样、高效且易于使用，来源于自然发生的CRISPR 系统的技术已成为大多数基因组工程师的首选方法[6-8]。CRISPR/Cas系统通常包括Cas蛋白以及结合在Cas 蛋白上的单链引导RNA（single guiding RNA，sgRNA），前者负责剪切核酸，后者负责指引Cas蛋白结合到特定的核酸序列上[9]。

传统的CRISPR/Cas 虽然可以相对轻松地改变多种生物的基因组，但也容易出现脱靶效应等情况[10]。为更好地控制基因编辑的进行，科学家们开发了基于CRISPR/Cas 系统的新型编辑技术，包括碱基编辑器（base editors，BE）、Prime Editors（PE）和Cas13 效应器，这些衍生编辑技术既具有CRISPR核酸酶的可编程性和灵活性，又具有扩展功能，使基因编辑不依赖传统的DSB[11]。CRISPR/Cas 及其衍生编辑技术现已成为实验生物学的支柱，并因日渐成熟而成为临床应用的工具。基因治疗的对象也已经由单基因遗传病逐步拓展到恶性肿瘤、感染性疾病、心血管疾病、自身免疫性疾病、代谢性疾病等[11-13]。……