鉴于目前核酸分子检测技术逐步从临床实验室向现场检测转移的发展趋势，急需建立一种高灵敏、高特异、高效和便捷的新型核酸诊断工具来满足临床即时检测（POCT）的需要。基于规律间隔成簇短回文重复序列（CRISPR）/CRISPR相关蛋白（Cas）的检测方法是一种有前景的新型核酸检测方法。该方法中Cas效应蛋白能够识别高度特异的核酸序列，通过联合高灵敏小型生物传感器运用于POCT，在满足高灵敏性和高特异性的同时具备了检测的高效、便捷的特点。本文综述了近几年基于CRISPR/Cas技术集成小型现场分析传感器相关领域的进展，并讨论了POCT相关检测的研究前景及挑战。

规律间隔成簇短回文重复序列（CRISPR）/CRISPR相关蛋白（Cas）系统存在于大多数细菌与所有的古生菌中，用于抵御外源性遗传物质的入侵，是自我防御的重要手段。CRISPR/Cas技术作为一种简便、快速、灵敏、特异的检测工具，被广泛应用于农业、工业、牧业以及医学等领域。本文主要对CRISPR/Cas系统与荧光、可视化及表面增强拉曼光谱等检测技术相结合的生物传感器的应用现状、优势和局限性以及未来的发展方向进行阐述。

目的:探讨T淋巴瘤侵袭转移诱导因子1(Tiam1)对肝癌细胞迁移和黏附的影响及其机制。方法:选取2015年6月到2018年6月南阳医学高等专科学校第一附属医院手术切除的104例肝癌组织和癌旁组织作为研究对象，采用蛋白质印迹法(Western blot)和荧光定量聚合酶链反应(PCR)分析肿瘤组织和癌旁组织中Tiam1蛋白和mRNA表达水平；采用规律间隔成簇短回文重复序列及其相关核酸酶9系统(CRISPR-Cas9)技术在肝癌细胞株HepG2和MHCC-97H中建立Tiam1敲除细胞株，分别命名为HepG2 Tiam1 KO组和HepG2对照组；MHCC-97H Tiam1 KO组和MHCC-97H对照组。采用Transwell分析肝癌细胞迁移能力；采用基质黏附实验分析肝癌细胞的黏附能力；采用Western blot分析迁移和黏附相关蛋白的表达水平。组间比较采用 t检验。 结果:与癌旁组织中Tiam1蛋白和mRNA表达水平(1.49±0.21、1.07±0.19)比较，肝癌组织中Tiam1蛋白和mRNA表达水平(3.10±0.37、2.87±0.31)显著增加，差异有统计学意义( t＝3.058、2.891， P<0.05)。与HepG2对照组和MHCC-97H对照组细胞迁移数量[(142.17±20.48)、(169.10±24.19)个]比较，HepG2 Tiam1 KO组和MHCC-97H Tiam1 KO组细胞迁移数量[(76.91±9.87)、(91.55±7.52)个]显著下降，差异有统计学意义( t＝4.128、3.944， P<0.05) 。与HepG2对照组和MHCC-97H对照组细胞黏附能力(142.17±20.48、169.10±24.19)比较，HepG2 Tiam1 KO组和MHCC-97H Tiam1 KO组细胞黏附能力(76.91±9.87、91.55±7.52)显著下降，差异有统计学意义( t＝4.128、3.944， P<0.05)。与HepG2对照组和MHCC-97H对照组细胞黏着斑激酶(FAK)蛋白表达水平(1.09±0.19、1.59±0.24)比较，HepG2 Tiam1 KO组和MHCC-97H Tiam1 KO组细胞FAK蛋白表达水平(0.39±0.11、0.44±0.19)显著下降，差异有统计学意义( t＝3.208、3.011， P<0.05)。 结论:Tiam1通过影响FAK蛋白表达水平，进而调控肝癌细胞的迁移和黏附能力。

目的:应用规律间隔成簇短回文重复序列及其相关核酸酶9系统(CRISPR/Cas9)体外实验研究修正威尔森氏症(WD)基因。方法:选用来源于DL近交系小鼠的Toxic milk小鼠(购自美国Jackson Laboratory公司)作WD模型，设计3个CRISPR来源的RNA (crRNA)-crRNA001/002/003，应用CRISPR/Cas9核糖核蛋白复合物(RNP)方法转染WD肝细胞，48 h后提取基因组DNA，聚合酶链反应(PCR)后测序检测基因编辑效率，筛选出效率最高者crRNA001，并设计相应的单链寡核苷酸(ssODN)修复模板；用crRNA001和ssODN共转染肝细胞，模板特异性引物行PCR，验证ssODN掺入。组间比较采用Student’S t检验。 结果:Sanger测序结果显示，crRNA001的编辑效率为(57.8±5.1)%。用ssODN共转染细胞后，模板特异性引物行PCR，能扩增出修正后的铜离子转运ATP酶β肽(ATP7B)基因条带；二代测序结果显示，ATP7B基因修复效率为(7.45±2.54)%。结论:CRISPR/Cas9 RNP转染能达到较高编辑效率，相应的ssODN可以高效修复缺陷ATP7B基因，为进一步的体内实验提供理论和实验基础。

多重核酸检测技术具有可同时检测多个靶标、高通量、低成本等优势，满足大规模筛查、定量等检测需求。多重聚合酶链反应广泛应用于病原体、甲基化DNA和突变基因检测以及单核苷酸多态性分型；重组聚合酶扩增、环介导等温扩增等等温扩增技术在即时检测领域有很好的前景；基于规律间隔成簇短回文重复序列（CRISPR）/CRISPR相关蛋白（Cas）系统的多重核酸检测技术因其高灵敏度、高特异性成为新的研究热点；而宏基因测序在新发病原体突变监测和肿瘤学研究等领域发挥主导作用。本文对各种多核酸检测技术的临床应用现状及未来发展方向进行论述。

感染性疾病对人类与动物的健康会造成重大威胁,尤其是新发和大流行发作的传染病.开发快速、灵敏、特异的诊断方法能有效防控感染性疾病.规律间隔成簇短回文重复序列及其相关蛋白(CRISPR/Cas)系统作为原核生物抵御病毒的获得性免疫系统,近年来已开发成为一种高效的分子诊断工具,其与核酸扩增、荧光标记、侧向横流等技术结合,创建了快速、灵敏、便携的检测系统,在病原体诊断中展现了极佳的发展前景.文章综述了CRISPR/Cas系统的结构、分类、工作原理,重点阐述了CRISPR操作系统在感染性疾病诊断中的应用进展.

目的 明确转染了规律间隔成簇短回文重复序列及其相关蛋白9 (CRISPR/Cas9)表达质粒的细胞所分泌的外泌体中是否存在单链向导RNA (gRNA)和Cas9蛋白,并探索CRISPR/Cas9系统能否通过外泌体的细胞间传递,实现对周围细胞靶基因的编辑.方法 (1)将CRISPR/Cas9表达质粒转染至HuH7细胞中,收集细胞培养上清液,差速离心法浓缩和纯化外泌体,通过电镜和马尔文激光散射粒度测定仪分别测定外泌体的形态和粒径,并利用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)和蛋白质印迹法分别检测gRNA和Cas9蛋白水平.(2)将分别转染1.2x乙型肝炎病毒(HBV)表达质粒和HBV特异性CRISPR/Cas9表达质粒的HuH7细胞进行共培养.2d后提取细胞内HBV DNA,经PCR扩增后测序. 结果 转染CRISPR/Cas9表达质粒的HuH7细胞所产生的外泌体中不仅存在全长gRNA和Cas9蛋白,并可在细胞间传递其基因编辑功能,实现对周围细胞HBV基因组的破坏. 结论 作为一种潜在的递送系统,外泌体可通过携带有功能的gRNA和Cas9蛋白在细胞间传递CRISPR/Cas9系统的基因编辑功能.这一现象也提示我们,在利用CRISPR/Cas9系统进行基因治疗的过程中,也需要考虑携带有gRNA和Cas9蛋白的外泌体对周围及远端组织细胞的潜在影响.

目的 构建小鼠Spata7基因视网膜内敲除模型,探讨Spata7基因突变导致光感受器细胞凋亡的机制.方法 以腺相关病毒(AAV)为载体搭载CRISPR/Cas9系统,注射1μL AAV病毒混合液(3×1013 vg/mL)于出生14 d小鼠视网膜中,对Spata7基因进行视网膜内特异性敲除.1个月后行视网膜眼底照相观察AAV感染效率;定量PCR测定敲除效率;视觉电生理检测光感受器细胞功能;免疫荧光实验探究Spata7基因功能.结果 AAV有效搭载CRISPR/Cas9系统进入视网膜内并对Spata7基因进行敲除,敲除效率为54％.小鼠光感受器细胞大量死亡,导致整体光感受器细胞功能明显下降.敲除后,视紫红质无法被转运到光感受器细胞外节,引起明显的内质网应激.结论 Spata7基因敲除导致视紫红质蛋白运输到外节受阻而停留在内质网,并造成内质网应激,是导致光感受器细胞大量死亡的重要原因.

目的 通过规律间隔成簇短回文重复序列/相关蛋白9(CRISPR/Cas9)系统敲减人肝癌细胞系Hep12中电压依赖性钙离子通道α2δ1的表达,观察α2δ1敲减后对肝癌细胞干性的影响.方法 设计3对靶向α281的向导(sgRNA),长度为20 bp,构建到lenti CRISPRv2-puro载体上,然后在体外检测sgRNA切割活性,利用慢病毒包装系统包装含有sgRNA的重组质粒,将包装好的病毒感染Hep-12细胞,2 d后加入嘌呤霉素筛选.利用Western blotting验证α2δ1的敲减效果和干性相关基因的表达.通过成球实验检测其体外自我更新能力的变化.结果 测序结果显示,sgRNA成功插入载体质粒;体外切割实验显示,3条sgRNA均有切割活性;Western blotting结果显示,α2δ1基因的表达显著降低,干性相关基因B细胞特异性莫洛尼白血病病毒插入位点1(BMI1)和Nanog的表达显著被抑制;无血清培养基成球实验结果表明,敲减α2δ1导致Hep-12细胞的体外自我更新能力减弱.结论 利用CRISPR/Cas9技术成功构建敲除α281基因的Hep-12细胞系;敲除α2δ1基因后能抑制Hep-12细胞肿瘤干细胞样特性.

目的 利用规律间隔成簇短回文重复序列/相关蛋白9(CRISPR/Cas9)技术构建Rho鸟苷酸解离抑制因子α(GDIα)的基因敲除载体,并探讨干扰Rho GDIα后对小鼠肝癌细胞Hepa 1-6迁移的影响.方法 根据CRISPR/Cas9靶点设计原则,设计Rho GDIα的向导RNA(sgRNA)序列,并与PX458载体相连,构建Rho GDIα基因敲除重组质粒PX458-Rho GDIα-sgRNAl和PX458-Rho GDIα-sgRNA2;脂质体转染法将重组质粒转染人Hepa 1-6细胞抑制Rho GDIα的基因表达;RT-PCR法检测Rho GDIα被抑制后的mRNA表达情况;划痕法检测Rho GDIα干扰后Hepa 1-6细胞迁移距离的差异;迁移小室法检测抑制Rho GDIα后Hepa 1-6细胞迁移数量的差异.结果 成功构建了Rho GDIot的CRISPR/Cas9基因敲除质粒PX458-Rho GDIα-sgRNAs;转染有PX458-Rho GDIα-sgRNA1 的Hepa 1-6细胞与对照组只转染空载体PX458的细胞相比,Rho GDIα的表达被明显抑制(P＜0.05),而且该组细胞从划痕起始处迁移到空白处距离较远,从迁移小室上端迁移到底端数目明显增多,差异极其显著(P＜0.01),说明Rho GDIα被抑制后肝癌细胞的迁移能力提高.结论 CRISPR/Cas9法构建的重组质粒PX458-Rho GDIα-sgRNA1可以有效抑制Rho GDIα的基因表达;Rho GDIα被抑制后明显促进小鼠肝癌细胞Hepa 1-6的迁移,提示在体情况下,Rho GDIα的表达可能起到抑制细胞迁移的重要作用,在肿瘤组织中,可以利用过表达Rho GDIα来抑制肿瘤细胞的转移.