CRISPR/Cas9技术在遗传性心脏疾病中的研究进展

黎江溪，张世梅，王玉鑫，赵跃

（ 大理大学基础医学院 生理学与病理生理学教研室，云南 大理 671000 ）

自人类基因组成功测序以来，基因编辑技术的问世为解析生物体的基因信息和功能提供了巨大的便利。常见的基因编辑技术有三种：其中最早的是锌指核酸酶（zinc finger nucleases, ZFNs）技术，由ZFN二聚体通过DNA结合域（锌指结构域）识别双链DNA上的靶位点，及FokI（核酸内切酶结构域）行使切割功能［1］。另一种是转录激活因子样效应物核酸酶（transcription activator like effector nucleases, TALENs）技术，该技术的工作原理与ZFNs类似。而规律成簇的间隔短回文重复序列（clustered regularly inter spaced short palindromic repeats, CRISPR/Cas9）是最新发现的。CRISPR/Cas9系统与ZFNs、TALENs相比有着操作简单、识别位点多样化、成功率高、花费低、周期短、毒性低等优点。这三种基因组编辑工具都可以切割DNA双链，作为进一步探索疾病病理生理学的理想工具而广泛用于生命科学各个领域［2］。

在心脏病学领域，与已知基因相关的疾病已得到充分研究。心脏病变常表现出一系列的心电功能障碍，患者最终可能出现进行性心力衰竭或心脏性死亡。在所有年龄段，遗传性心脏病都是与人类疾病相关发病率和死亡率的主要原因，且病变除心脏移植手术外无其它彻底治疗方法，这给全球造成严重的经济负担。一直以来，人们缺乏相对可靠的心脏疾病模型［3］，如今，在CRISPR/Cas9技术偶联下，针对相应的遗传性心脏病的体内外模型相继问世。此外，对于遗传性疾病，CRISPR/Cas9在基于分子的干预领域（如抑制DNA或DNA上的遗传缺陷表达）取得了巨大的成功，在RNA水平也衍生了成熟的疗法，如基因组编辑、外显子跳跃、等位基因特异性沉默、RNA转拼、基因替代疗法等。……