滕元姬 陈志鸿

    【关键词】 CRISPR-Cas系统;基因编辑技术;宫颈癌

    中图分类号：R737.3? 文献标志码：A? DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2021.10.009

    CRISPR是细菌和古生菌经过亿万年的长期进化而产生出的一种适应性免疫防御系统，它能够通过crRNAs直接降解外源入侵DNA，从而保护自身结构的完整性和连续性。CRISPR-Cas基因编辑是一种由RNA引导的基因编辑技术，与锌指核酶、转录因子核酶等传统基因编辑技术相比，具有成本低、效益高、灵活性强、易于操作等优点[1]。宫颈癌是全球第四大常见女性恶性肿瘤，每年有超过50万女性被确诊。宫颈癌在我国发病率仅次于乳腺癌。近年来，其发病年龄呈年轻化的发展趋势，有研究建议将宫颈癌的筛查年龄提前到35岁以前[2～3]。现通过CRISPR-Cas基因编辑技术围绕宫颈癌的建模、早期筛查、耐药性靶点治疗等相关研究进展做一综述。

    1 CRISPR-Cas系统概况

    1.1 CRISPR-Cas系统的发展

    CRISPR-Cas最早是在1987年由日本研究人员在测定Escherichia coli碱性磷酸酶同工酶转化基因IAP核苷酸序列时，在IAP 3端发现的以32个核苷酸为间隔，5组29个高度同源核苷酸序列排列而成的直接重复序列[4]。2002年Jansen等人通过silico分析技术进一步证实了这类重复DNA序列家族只存在于古生菌和细菌中。为了更好地定义这类直接重复的DNA序列，将它们正式命名为成簇规则间隔的短回文重复序列CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)[5]。2012年，研究人员通过引入RNA成功介导CRISPR-Cas9对目标基因组进行编辑，使CRISPR-Cas系统揭开了第三代基因编辑技术的序幕，并被Science评为十项重大科技成果之一[6]。近年来，CRISPR-Cas基因编辑技术越来越多地被用于医药生物科技、工业微生物领域等各个领域[7]。

    1.2 CRISPR-Cas系统的作用机制

    CRISPR系统根据其Cas蛋白基因含量不同分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种类型。其中CRISPR-Cas9系统是研究得相对成熟且使用最为广泛的[8]。CRISPR-Cas9系统的免疫防御过程可分为适应、表达、干扰三个阶段[9]。在适应阶段，当细菌和古生菌识别到有噬菌体、病毒或外源性质粒入侵时，Cas1和Cas2通过原间隔区相邻基因序列(PAM)的识别将入侵体的同源DNA短片段整合到CRISPR前导序列与第一个重复序列之间 ......