基因編輯技術及其在疾病治療中的研究進展和應用前景

邱志超，李卓霏，石 宏，2

（1.昆明理工大學 靈長類轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究院，云南 昆明 650500；2.國家衛(wèi)計委西部孕前優(yōu)生重點實驗室，云南 昆明 650021）

1 基因編輯技術的發(fā)展及原理

1866年，Mendel發(fā)現(xiàn)遺傳定律奠定了現(xiàn)代遺傳學的發(fā)展，經(jīng)過科學家150多年的不懈努力，以基因為核心的分子生物學技術已經(jīng)深入治療人類疾病的各個方向.根據(jù)歐洲罕見病組織近期的一份研究報告顯示［1］：在全世界，超過3億人患有6 000多種已確定罕見遺傳病中的一種或多種，且不包括罕見病中其他非遺傳性疾病的患者.1972年至2009年，基因治療理論從首次被提出作為治療人類遺傳疾病的潛在方案［2］，到入選Science雜志2009年度十大科學進展之一［3］，其為包括罕見病在內(nèi)的多種疾病治療帶來了新的解決方案.目前，基因治療方案主要以病毒載體遞送外源基因的方式治療疾病，雖然取得了一定的進展，但由于某些不確定性因素會誘導機體對載體產(chǎn)生免疫應答反應，從而使得基因治療方案一直存在潛在的其他致病風險.基因編輯技術的出現(xiàn)，為人類削弱這些潛在的致病風險提供了新的思路［4］.圖1展示的為不同基因編輯技術發(fā)展的主要時間線.

圖1 基因編輯的發(fā)展時間線Fig.1 Timeline of developments in genome editing

1.1 ZFNs技術

ZFNs由決定其特異性的鋅指蛋白結構域和切割DNA的Fok I核酸酶結構域共同組成.1983年，Hanas等［5］通過對非洲爪蟾TFIIIA的研究，率先報道了7S核糖核蛋白中Zn的存在，且介導TFIIIA與5S基因內(nèi)部控制區(qū)域的結合.在此基礎上Miller等［6］發(fā)現(xiàn)，TFIIIA的5S RNA體外轉(zhuǎn)錄過程的正常進行，需要一個40KDa含有重復鋅結合域的蛋白質(zhì)參與，氨基酸序列分析顯示其包含9個串聯(lián)相似的結構單元，每個單元大約有30個氨基酸，且含有Cys2和His2共同圍繞Zn形成的ββα折疊的手指狀保守結構域，即鋅指結構.隨后的研究［7-8］證實了α-螺旋的-1、3和6位氨基酸可以識別DNA鏈3′到5′方向的3個堿基，2位識別5′到3′方向的一個堿基.

基于這一發(fā)現(xiàn)，Kim等［9］將3個鋅指結構域與1個FokI核酸酶的水解結構域進行連接，構建出了第一個鋅指蛋白核酸酶.因FokI核酸酶必須二聚化后才能發(fā)揮功能，故Kim等［9］設計了2個ZFNs，當ZFNs與靶位點特異結合形成二聚體后，會導致雙鏈斷裂，最終通過非同源末端連接（Non-homologous end joining，NHEJ）或同源定向重組修復（Homology directed recombination repair，HDR）的方式進行修復，從而實現(xiàn)基因編輯的目的.ZFNs基因編輯技術的作用原理如圖2（ZFNs）所示，其中Nuclease Dimer為二聚化后的FokI核酸酶.2019年，Sangamo Therapeutics公司［10］通過對一系列蛋白質(zhì)進行改造，開發(fā)出新的ZFNs結構，有望對特定基因組位點進行更加精準編輯.目前，該技術已經(jīng)在哺乳動物細胞［11-12］、果蠅［13］、斑馬魚［14］、小鼠［15］和植物［16］中得到了應用.由于構建一個特異的鋅指蛋白比較費時費力，且ZFNs存在一定的脫靶現(xiàn)象，如何有效地解決這兩個問題，也成為ZFNs技術未來主要的研究方向.

1.2 TALENs技術

Bonas等［17］首先在植物病原體黃單胞菌屬中發(fā)現(xiàn)TALEs蛋白.2009年，兩支來自德國和美國的科研團隊［18-19］破譯了TALE特異性結合DNA序列的機制.TALE蛋白包含一系列高度保守由33～35個氨基酸組成的重復單元，其第12和13位為兩個可變氨基酸（repeat-variable diresidue，RVD），RVD可以識別DNA的四種不同堿基，TALEs蛋白即通過RVD特異性結合DNA序列.基于此發(fā)現(xiàn)，Christian等［20］將TALEs與二聚化后才能發(fā)揮功能的FokI核酸酶融合在一起，構成了TALENs，其具體作用原理如圖2（TALENs）所示，其中每個TALEs蛋白能夠識別不同堿基序列.TALENs技術已經(jīng)在哺乳動物ES細胞［21］和植物［22］等生物及動物模型構建［23］的研究中得到了應用.相比于ZFNs技術，TALENs雖然具有構建過程相對簡單和細胞毒性較低等優(yōu)點，但也存在脫靶現(xiàn)象.在疾病治療中，如何安全且高效地將其表達載體遞送至病變細胞中，也是亟待解決的問題.

1.3 CRISPR／Cas9技術

CRISPR廣泛存在于原核生物中，由一系列來自噬菌體或質(zhì)粒DNA的間隔序列區(qū)（spacer）和高度保守的重復序列區(qū)（repeat）組成［24］.1987年，Ishino等［25］首次報道了這一特征序列，此后在其他細菌和古細菌中也發(fā)現(xiàn)了類似重復序列［26］.2002年，Jansen等［27］將該特征序列命名為CRISPR，并在含CRISPR的原核生物中，發(fā)現(xiàn)了4個編碼核酸酶或解旋酶的Cas基因.此后，科學家發(fā)現(xiàn)CRISPR可以轉(zhuǎn)錄生成crRNA（CRISPR RNA），再與Cas蛋白進行結合，可以使宿主獲得抵抗外來入侵質(zhì)?；蚴删w的能力［28］.2011年，Sapranauskas等［29］發(fā)現(xiàn)PAM（proto-spacer adjacent motif）基序的存在，也是CRISPR／Cas系統(tǒng)發(fā)揮免疫功能重要因素.2012年，Jinek等［30］通過將成熟的crRNA和tracrRNA（trans-activating crRNA）結合在一起，形成的雙RNA結構（即single-guide RNA，sgRNA），可以引導來源于Streptococcus pyogenes的cas9蛋白對體外DNA進行精確切割，同時還確定了Cas9蛋白的HNH核酸酶結構域切割與crRNA結合的互補DNA鏈，RuvC樣結構域切割非互補鏈，其作用原理如圖2（CRISPR／Cas9）所示，當sgRNA與特定目標序列結合后，Cas9蛋白會在特定位點處切割雙鏈DNA.

2013年，Cong等［31］和Mali等［32］利用CRISPR／Cas9系統(tǒng)，在體外培養(yǎng)的哺乳動物細胞中，實現(xiàn)了特定基因位點的靶向修飾.此后，CRISPR／Cas9系統(tǒng)在小鼠［33］、斑馬魚［34］、果蠅［35］、植物［36］及動物模型構建［37］等研究中得到了應用.相比于ZFNs和TALENs技術，CRISPR／Cas系統(tǒng)的設計過程更加簡便，可以實現(xiàn)多位點同時打靶.針對其存在的脫靶性問題，科學家們也設計了一系列Cas9蛋白突變體（如SaCas9-HF［38］、SpG和SpRY［39］等）.近期，Broad研究所Uri Ben-David團隊［40］發(fā)現(xiàn)Cas9蛋白會促進p53突變富集，具有潛在致癌性，所以對于CRISPR／Cas9基因編輯技術而言，還有很長的路要走.

1.4 BE及PE技術

2016年，David R.Liu團隊首先報道了在不需要引入DNA雙鏈斷裂和外源供體DNA模板的條件下，就可以對單堿基進行轉(zhuǎn)換的BE技術.其團隊通過長度為16個堿基的XTEN接頭，將胞嘧啶脫氨酶rAPOBEC1和失去催化活性的dCas9（catalytically-dead Cas9）蛋白連接在一起，組成了第一代胞嘧啶堿基編輯器BE1（rAPOBEC1-XTEN-dCas9），可以在特定窗口內(nèi)實現(xiàn)C-T或G-A堿基的轉(zhuǎn)換，經(jīng)過不斷的優(yōu)化，最終開發(fā)出了第三代胞嘧啶堿基編輯器BE3（APOBEC-XTEN-dCas9（A840H）-UGI），經(jīng)在人類細胞中測試，發(fā)現(xiàn)BE3比BE2編輯效率提高了2～6倍［41］.2017年，David R.Liu團隊又開發(fā)出了編輯效率更高，Indel出現(xiàn)頻率更低的第四代胞嘧啶堿基編輯器BE4，同年，其團隊再次報道了由腺嘌呤脫氨酶和nCas9組成的ABE系統(tǒng)，其可實現(xiàn)A-G或T-C堿基的轉(zhuǎn)換［42］.Base editing基因編輯技術作用原理如圖2（Base editing）所示，當dCas9蛋白與胞苷脫氨酶結合時，會在特定編輯窗口內(nèi)實現(xiàn)C-T堿基的轉(zhuǎn)換.自單堿基編輯系統(tǒng)開發(fā)以來，已經(jīng)廣泛的應用于各種動物［43］和植物［44］中，并且也在人類疾病研究和育種等領域得到應用［45］.

圖2 不同基因編輯技術的作用原理Fig.2 Principles of different gene editing technologies

圍繞著單堿基編輯系統(tǒng)帶來的脫靶性問題，科學家們也做了許多不同的研究，2017年，Kim等［46］通過對其之前報道的Digenome-seq（digested-genome sequencing）CRISPR／Cas9脫靶檢測方法加以修改，使其可以檢測單堿基編輯系統(tǒng)的脫靶情況，結果顯示BE3的脫靶率很低，且脫靶位點有別于Cas9.但是，2019年楊輝團隊［47］等與高彩霞團隊［48］在《Science》雜志上同期發(fā)表的兩篇文章，發(fā)現(xiàn)BE3系統(tǒng)在小鼠胚胎和水稻中會出現(xiàn)嚴重的脫靶現(xiàn)象，而CRISPR／Cas9和ABE系統(tǒng)則不會出現(xiàn)明顯的脫靶效應，同時楊輝團隊也建立了一種名叫GOTI（Genomewide Off-target analysis by Two-cell embryo Injection）的脫靶檢測技術.此后，借助這一脫靶檢測技術，楊輝團隊［49］等開發(fā)出新型單堿基編輯工具YE1-BE3-FNLS，可顯著降低基因編輯脫靶效應.同年10月，David R.Liu團隊報道了一種全新的基因編輯工具PE（prime editor），該技術的原理是通過將Cas9 H840A切口酶和逆轉(zhuǎn)錄酶偶連在一起，接著在一種含有一段 RNA 序列的 pegRNA（prime editing guide RNA）引導下，靶向結合并切開一條DNA鏈，逆轉(zhuǎn)錄生成的單鏈DNA會在該切口處與原始序列展開競爭，在經(jīng)過優(yōu)化后的PE3中，逆轉(zhuǎn)錄生成的單鏈DNA有較高概率通過細胞自我修復機制整合到基因組中，而原始序列會通過細胞的修復機制去除掉［50］.其中該技術不僅可以在靠近或遠離PAM位點的位置進行基因編輯，而且還可以在帶來更少副產(chǎn)物的前提下，實現(xiàn)12種可能的堿基替換，該基因編輯技術的簡要作用原理如圖2（Prime editing 2）所示.近期，高彩霞團隊與David R.Liu團隊合作，成功建立并優(yōu)化了適用于植物的PPE（plant prime editing）編輯系統(tǒng)，并在水稻和小麥基因組中實現(xiàn)了堿基的精準增添、替換或刪除［51］.從理論上來說，PE技術可以避免一些脫靶性問題，但這有待于后續(xù)的工作進行驗證.表1展示的為不同基因編輯技術的優(yōu)勢及其局限性.

表1 不同基因編輯技術的比較Tab.1 Comparison of different gene editing technologies

2 基因編輯技術在遺傳性疾病治療中的應用

遺傳性疾病是指由一個或多個致病基因所控制，或因染色體缺陷導致的一種疾病.如今，雖然可以通過藥物干預或手術矯正等方案減輕患者癥狀，但由于并未從根本上解決問題，這些疾病仍會通過基因遺傳給后代.傳統(tǒng)的基因治療方案理論上可以從基因水平，徹底治愈遺傳病，但由于缺乏理想的基因組靶向修飾技術，一直沒有取得太多突破性進展.而隨著近些年基因編輯技術的不斷發(fā)展，已經(jīng)在遺傳性疾病治療、傳染性疾病治療和癌癥治療等領域得到了廣泛的研究應用，為基因治療領域開辟了新的途徑.

單基因遺傳病是指受一對等位基因控制的遺傳病，其一般治療困難，從經(jīng)濟及心理層面給家庭帶來了巨大的負擔.肥厚型心肌?。℉ypertrophic cardiomyopathy，HCM）是比較常見的單基因遺傳性心血管疾病，患病率約1／500［52］，MYBPC3基因突變?nèi)菀讓е翲CM的發(fā)生［53］.2017年，來自中美韓的科研團隊在得到倫理許可的條件下，將正常人的卵子與MYBPC3基因突變的精子通過體外受精形成受精卵，最終利用CRISPR-Cas9技術成功對致病突變基因MYBPC3進行修復，基于Digenome-seq和全基因組深度測序等檢測方法，結果顯示該基因編輯方法是安全有效的，并沒有在脫靶區(qū)域產(chǎn)生新的突變［54］.近幾年，也有一些科研團隊利用CRISPR／Cas9技術建立了HCM模型或糾正了人誘導性多能干細胞（human induced pluripotent stem cell，hiPSC）的HCM突變基因［55-57］.血友病是一種單基因隱性遺傳病，因患者血液中缺乏某些凝血因子，而導致患者產(chǎn)生嚴重的凝血障礙，根據(jù)不同凝血因子的缺陷可分為血友病A（hemophilia A，HA）和血友病B（hemophilia B，HB）.Li等［58］利用AAV將ZFNs和正常FIX基因遞送至HB小鼠模型體內(nèi)，使得凝血因子恢復至正常水平的3%～7%，后續(xù)觀察并未發(fā)現(xiàn)任何副作用.β-地中海貧血癥（βthalassemia）是一種由單基因突變引起的遺傳性疾病，因β珠蛋白（HBB）基因突變使得β-珠蛋白肽鏈合成嚴重不足，導致沒有足夠的β-鏈與α-鏈進行結合，過剩的α-鏈會結合在紅細胞膜上，致使骨髓中的紅細胞前體和血液中的紅細胞被破壞，引發(fā)貧血或慢性溶血.黃軍就團隊選取人類三核受精卵細胞，利用CRISPR／Cas9系統(tǒng)切割HBB基因，同時引入正常同源DNA修復模板，達到治療β-thalassemia的目的，但其團隊同時發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)同源重組效率較低，且存在一定的脫靶現(xiàn)象，表明仍需對CRISPR／Cas9系統(tǒng)的特異性做進一步優(yōu)化處理［59］.

多基因遺傳病是由環(huán)境因素和遺傳因素共同導致的一類疾病，其一般受多個具有累加效應的致病基因控制，且此類疾病大多具有家族聚集現(xiàn)象、性別及種族差異.唇裂與腭裂（Cleft lip and palate，CLP）屬于比較常見的先天性缺陷，包含唇裂（CL）、腭裂（CP）及唇腭裂（CLP）三種疾病.Beaty等［60］通過GWAS分析將GADD45G列為CLP候選基因，2019年，Lu等［61］通過CRISPR／Cas9和BE4-Gam兩種不同的基因編輯方法，成功獲得具有CL癥狀的GADD45G基因突變兔，為探索GADD45G基因與唇腭部發(fā)育機理的聯(lián)系提供了一種理想的動物疾病模型.先天性心臟?。–ongenital heart defect，CHD）是一種嬰幼兒心血管結構發(fā)育異常導致的疾病，在約10%的死產(chǎn)胎兒中發(fā)現(xiàn)患有嚴重CHD，因此認為CHD是導致早期胎兒死亡的一個重要原因［62］.2019年，Gifford等［63］通過對一個CHD患兒的家族進行全基因組測序，發(fā)現(xiàn)父親的MRTF-B（Q670H）和MYH7（L387F）基因，及母親的NKX2-5（A119S）基因發(fā)生突變，最終導致該兒童發(fā)病，其團隊利用CRISPR／Cas9技術構建出了具有相同突變的小鼠模型，發(fā)現(xiàn)只有同時存在三種突變的小鼠才表現(xiàn)出與該CHD患兒相同的癥狀，說明遺傳自母親的NKX2-5基因突變加劇了MKL2和MYH7兩個基因突變引起的問題.精神分裂癥（Schizophrenia，SCZ）是由環(huán)境因素和遺傳因素共同造成的一種精神疾病，主要臨床特征表現(xiàn)為思維情感紊亂、妄想幻聽及認知功能障礙.Lee等［64］通過使用CRISPR／Cas9技術成功抑制了FXS小鼠mGluR5基因的表達，這也是人們第一次成功編輯自閉癥相關基因，為后續(xù)治療SCZ等相關精神疾病開辟了道路.

3 基因編輯技術在非遺傳性疾病治療中的應用

傳染性疾?。↖nfectious Diseases）是由細菌、病毒或寄生蟲等病原微生物引起的疾病，這些疾病可以在人與人、動物與動物或人與動物之間相互傳播，是導致人類死亡的重要原因之一.其中，常見的病毒性傳染病致病原包括艾滋病病毒（HIV）、乙型肝炎病毒（HBV）、人乳頭瘤病毒（HPV）及如今正在全球引起大流行的新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）等，目前應對此類病毒帶來的威脅，主要解決辦法為疫苗預防和藥物治療.隨著人們對基因功能研究的不斷深入，人們開始探索基因編輯技術在病毒性傳染病治療中的應用［65］.

艾滋病也稱獲得性免疫缺陷綜合征（acquired immune deficiency syndrome，AIDS），是一種由人類免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV）感染造成的疾?。?6］.Xu等［67］在《The New England Journal of Medicine》雜志上聯(lián)合報道了世界首例基因編輯干細胞治療HIV和白血病患者的臨床研究，經(jīng)基因治療后患者的急性淋巴白血病得到完全緩解，同時經(jīng)過編輯的干細胞不僅能分化為多種譜系細胞，而且能夠在患者體內(nèi)存活達19個月，該研究在沒有引發(fā)倫理擔憂的情況下，極大地推動了CRISPR基因編輯技術在臨床治療中的應用.新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）是一種由新發(fā)現(xiàn)的冠狀病毒引起的傳染性疾病，大多數(shù)患者會在接觸病毒后的2～14天出現(xiàn)發(fā)燒、咳嗽或呼吸困難等癥狀，其中一些重癥患者可能會導致心臟損傷，大大增加了患者的死亡風險［68］.截至目前為止，全球累計新型冠狀病毒感染患者已達一億多人，并且每天感染患者的比率仍在持續(xù)增加，給全人類生命健康安全和全球經(jīng)濟帶來了巨大的威脅和沖擊，而CRISPR技術在此次新冠病毒帶來的全球大流行病挑戰(zhàn)中又起到了極其重要的作用.Gootenberg等［69］在《Science》雜志上報道了基于CRISPR／Cas13的病毒檢測技術SHERLOCK（Specific High Sensitivity Enzymatic Reporter Unlocking）.該檢測技術可以讓被切割的RNA形成比較直觀的條帶，針對此次新型冠狀病毒，其團隊設計了兩個可以識別新型冠狀病毒S基因和Orf1ab基因的gRNA，一旦檢測樣本中含有新型冠狀病毒，兩個gRNA就會引導Cas13切割S和Orf1ab基因，1h內(nèi)就可以完成對樣本的新冠病毒檢測［70-71］.在抑制新冠病毒研究方向，Nguyen等［72］基于一種靶向RNA的CRISPR系統(tǒng)CRISPR／Cas13d，利用腺相關病毒AAV將其遞送至COVID-19感染患者的肺部，從而達到清除病毒的目的，目前此研究仍處于初期階段，后續(xù)仍需動物模型及相關臨床試驗數(shù)據(jù)的支撐，一旦證明該治療方法是有效的，將為全球COVID-19等RNA病毒患者提供更多的選擇.

4 面臨的問題與展望

4.1 脫靶問題及應對策略

ZFNs中起切割DNA作用的為二聚化FokI核酸酶，由于FokI核酸酶在二聚化過程中有可能形成同源二聚體結構，進而發(fā)生非特異性切割，并產(chǎn)生一定的細胞毒性.因此，人們通過對FokI核酸酶進行修飾，以提高ZFNs的特異性，并降低因脫靶效應帶來的細胞毒性.例如，Szczepek等［73］通過突變一對FokI核酸酶中的兩個堿基（D483R和R487D），獲得R和D兩個變體，這兩個變體只有形成異源二聚體時才具有切割活性.TALENs作為第二代基因編輯技術，雖然其構建過程要比ZFNs更加簡便，但依然沒能擺脫脫靶效應帶來的困擾，當TALE蛋白的DNA結合域和DNA產(chǎn)生非特異性結合時，有可能造成TALENs的脫靶效應.已有報道顯示，當兩個TALENs結合位點間隔距離為10～30 bp時，能夠最大程度地減少TALE蛋白與DNA的非特異性結合［74-75］.與ZFNs類似，同源二聚體的存在增加了TALENs技術的脫靶效應，對此，一些科研團隊通過對FokI進行修飾改造，使得只有FokI的異源二聚體才具有剪切活性［73，76］.值得注意的是，雖然現(xiàn)在已有其他的一些優(yōu)化后的變體可以應用到基因編輯實驗中，但這些都只是降低了脫靶效率，并沒有徹底消除脫靶效應.

相比于以上兩種基因編輯技術，CRISPR／Cas9技術具有較高的編輯效率及操作簡便和成本低廉等優(yōu)點，但其同樣具有較高的脫靶效率.CRISPR／Cas9技術發(fā)生脫靶效應主要是由于sgRNA在基因組中存在很多脫靶位點造成的［77］，此外，PAM序列及染色質(zhì)結構等因素也在一定程度上影響CRISPR／Cas9系統(tǒng)的特異性.針對這些可能的脫靶因素，一些科研團隊通過開發(fā)出了一些SpCas9類似物［78］，或?qū)gRNA進行不同的修飾［79-80］，進而達到降低脫靶效應的目的.對BE技術而言，其脫靶效應大致可以分為3個層次：可預測的脫靶、全基因組水平及轉(zhuǎn)錄組水平的脫靶.由于sgRNA序列的容錯性及Cas9核酸酶本身的非特異性，都容易造成可預測的脫靶，針對此類位點，可以應用傳統(tǒng)的分子生物學手段來進行檢測判斷.Kim等［81］通過對sgRNA進行修飾，可明顯降低BE3的脫靶效應.David R.Liu團隊［82］通過將BE3與工程化的Cas9進行融合，與原始BE3相比可顯著降低脫靶水平.在全基因組水平上，科研人員發(fā)現(xiàn)相比于CBE系統(tǒng)，ABE系統(tǒng)具有較高的特異性，進一步分析可能與經(jīng)過人工定向進化而來的腺嘌呤脫氨酶有關，所以開發(fā)新型胞嘧啶脫氨酶，也成了解決CBE系統(tǒng)在全基因組水平脫靶的潛在方案［83］.對于轉(zhuǎn)錄組水平的脫靶，一般采取對脫氨酶進行改造的手段來減少脫靶現(xiàn)象的發(fā)生.2020年5月，中科院神經(jīng)科學研究所聯(lián)合其他科研單位，共同發(fā)布了在DNA和RNA上能夠顯著降低脫靶效應的單堿基編輯工具YE1-BE3-FNLS［84］.與此同時，基因編輯技術在疾病治療中所引發(fā)的倫理問題也是不容忽視的，在基因編輯領域出臺相應的法律法規(guī)迫在眉睫，倘若只以道德的約束力去鎮(zhèn)守科學界的倫理底線，倫理底線一定會被反復踐踏，從而增加了基因編輯技術風險的不確定性.

4.2 發(fā)展前景

自從1996年第一個人工鋅指核酸酶的問世，到此后的20多年時間里，基因編輯技術不斷取得新的突破，尤其當CRISPR-Cas系統(tǒng)第一次在真核細胞基因組中實現(xiàn)基因編輯以后，更是在全球范圍內(nèi)掀起了基因編輯技術研發(fā)及應用的熱潮.與只能通過載體釋放目的基因的治療方案相比，基因編輯技術可以實現(xiàn)定點敲除、插入和替換，以此達到啟動或關閉某些基因的效果，同時還解決了病毒載體隨機整合到染色體的問題，規(guī)避了誘導細胞癌變的發(fā)生.尤其是近幾年CRISPR／Cas9和單堿基編輯技術的出現(xiàn)，將人們帶入一個全新的精準編輯時代，推動了生命科學和臨床治療等領域的進步，在醫(yī)學疾病治療研究領域，基因編輯技術極大地推動了該領域的發(fā)展.盡管目前現(xiàn)有的多種基因編輯技術，在疾病治療中仍有很多問題亟待解決，但隨著研究的不斷深入，人們總有一天會建立起一套安全、高效的基因編輯系統(tǒng)，為飽受疾病困擾的患者帶來更多的希望.