成簇规律间隔短回文重复序列(CRISPR)/CRISPR相关核酸酶(Cas)系统是一种存在于细菌和古菌内抵抗外源病毒和质粒侵袭的适应性免疫系统，自其发现的30余年来，研究者对其在生物体内免疫过程和利用其进行基因编辑的作用机制的认识不断深入。研究发现，由Ⅱ型CRISPR/Cas改造而来的CRISPR/Cas9系统准确和有效地进行基因编辑。近年来，随着基因测序技术的进步和发展，多种眼科遗传病的致病基因诊断更加明确，同时随着在真核细胞里Cas9作用特异性的提高，基因编辑技术在遗传性眼病的诊疗方面正展现出巨大的潜力。目前，CRISPR/Cas9基因编辑技术在眼科的应用已扩展到先天性白内障、先天性青光眼、视网膜色素变性(RP)、先天性角膜营养不良、Leber先天性黑矇(LCA)和Usher综合征等遗传性眼病的基因治疗。此外，CRISPR/Cas9基因编辑技术与腺相关病毒载体(AAV)和诱导性多能干细胞(iPSCs)研究的结合为遗传性疾病的治疗提供了更多的可能性和新的途径。本文就CRISPR/Cas9基因编辑技术的机制以及该技术在眼遗传病基因治疗方面中的应用进行综述。
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人类基因组约含有25 000个被注释的基因，目前发现有6 000余种疾病与基因突变有关，研究证明近4 000个基因的突变与疾病的发生和发展有关联(www.omim.org/statistics/geneMap)，随着DNA测序技术的不断进展和对疾病认识水平的不断提高，越来越多与疾病相关的基因变异被发现并受到关注。目前，由基因突变导致的遗传性疾病尚无有效的治疗方法，但近年临床试验发现基因替代治疗具有较好的疗效和安全性，提示基因治疗具有广阔的应用前景[1,2]。近年来利用基因编辑技术直接修复错误基因的治疗技术取得了长足的进步，尤其是在成簇规律间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats，CRISPR)/CRISPR相关核酸酶(CRISPR associated nuclease，Cas)9系统的发现使得基因编辑技术真正得到普及。CRISPR/Cas9通过特异性的向导RNA(single guide RNA，sgRNA)与DNA结合，引导Cas9与靶序列进行结合并进行切割，形成DNA双链断裂(double-strand breaks，DSBs)，然后利用细胞的非同源性末端连接(non-homologous end joining，NHEJ)或同源介导修复(homology directed repair，HDR)对断裂的DNA进行插入/缺失、修复或替换[3,4]，目前已成为基因编辑技术的常用手段。眼部组织存在血－眼屏障和免疫赦免[5]，且眼球容量小，故所需的载体量也少，另外对侧非治疗眼可以作为对照，为遗传眼病，尤其是遗传性视网膜变性的基因治疗提供了非常好的条件。就CRISPR/Cas9基因编辑技术及该技术在眼遗传病基因治疗方面的应用研究进展进行综述。
