第二大类成簇规律间隔短回文重复序列与相关蛋白（CRISPR-Cas）包括靶向编辑双链DNA的Cas9、Cas12系统和靶向编辑单链RNA的Cas13系统。与传统的锌指核酸酶和转录激活样因子效应物核酸酶相比，第二大类CRISPR-Cas系统具有操作简单，特异性好，效率高等优点。近年来，第二大类CRISPR-Cas系统在妇科恶性肿瘤领域被广泛应用。因此，本文就其在妇科恶性肿瘤研究模型建立、肿瘤发病及耐药机制、功能基因筛选和靶向治疗等领域的研究进展进行综述。

目的:探讨Toll样受体9（TLR9）信号通路激活对肾小管细胞转录组的影响。方法:提取并培养小鼠原代肾小管上皮细胞，在细胞融合度达80%时分为两组，分别加入10 μL磷酸盐缓冲液（PBS，PBS对照组）和终浓度为5 μmol/L的TLR9激活剂胞嘧啶-鸟嘌呤寡脱氧核苷酸（CpG-ODN，CpG-ODN处理组）。提取细胞RNA后在Illumina平台进行测序，使用差异基因分析软件DEGseq分析两组细胞中基因的差异表达情况，通过Goatools和KOBAS在线软件分析差异基因所参与的信号通路，应用Homer软件预测转录因子。结果:与PBS对照组相比，CpG-ODN处理后有584个显著的差异表达基因，其中102个基因表达上调，482个表达下调。差异表达基因富集最显著的基因本体（GO）为β-干扰素响应、病毒响应或防御等炎症反应相关条目；京都基因与基因组百科全书数据库（KEGG）信号通路富集结果显示，富集系数最显著的信号通路包括2'-5'-寡腺苷酸合成酶活性、核糖核酸酶活性的调节、病毒生命周期的负调控、β-干扰素响应和对原生动物的防御反应等。转录因子预测结果显示，干扰素调节因子3（IRF3）是差异基因启动子序列上富集最显著的转录因子；IRF3是TLR9下游表达差异最显著的转录因子，转录因子21（TCF21）、锌指蛋白135（ZNF135）和阳性调节域4（PRDM4）等转录因子可能是TLR9信号通路的新候选靶标。结论:CpG-ODN激活TLR9信号通路，原代肾小管上皮细胞能直接响应CpG-ODN的刺激并发生转录组学变化，为进一步探究TLR9信号通路在脓毒症相关性急性肾损伤中的分子机制研究提供了基础。

目的:构建人干扰素基因刺激因子(stimulator of interferon genes, STING)沉默子的荧光素酶报告质粒，在人胚肾细胞(HEK293T)和人类宫颈癌细胞(HeLa)中检测荧光素酶活性，生物信息学预测其可能结合的转录因子并通过实验验证。方法:通过PCR扩增人STING-5-1a(-124～+267，相对于转录起始位点，TSS: 0)和STING-5-2a(-124～+168)区域，亚克隆至pGL3-Basic质粒；将人STING沉默子区域STING-5-1b(+169～+267)正向反向亚克隆至pGL3-Control质粒(pGL3-C-5-1b-positive/negative)，并把STING-5-1b分为两段互补片段，亚克隆至pGL3-Control载体上，命名为pGL3-C-STING-5-1b-α(+169～+209)/pGL3-C-STING-5-1b-β(+210～+267)，双荧光素酶报告活性分析检测上述重组质粒在HEK293T和HeLa中的活性。应用生物信息学方法预测人STING沉默子的转录因子结合位点，将预测结合位点进行多点突变，检测荧光素酶活性。敲低转录因子，免疫印迹试验检测STING的表达水平。染色体免疫共沉淀反应进一步验证转录因子与人STING沉默子的结合。结果:核酸测序证实，上述重组质粒构建成功。截短STING-5-1b(+169～+267)片段后相对荧光素酶活性上升。同时，与pGL3-Control质粒相比，pGL3-C-5-1b-positive重组质粒的相对荧光素酶活性下降( P<0.05)，其中，STING-5-1b-β(+210～+267)序列起主要抑制作用。应用生物信息学软件预测发现转录因子PR结构域锌指蛋白4(PRDM4)、Thanatos相关蛋白1(THAP1)、TEA域转录因子1(TEAD1)、核受体亚家族4 A组成员1(NR4A1)、类Krueppel因子4(KLF4)和叉头转录蛋白O3(FOXO3)可能与人STING沉默子区域(+210～+267)结合。对上述转录因子的结合位点进行多点突变构建突变体并转染至HEK293T和HeLa，发现THAP1-Mut和TEAD1-Mut的相对荧光素酶活性显著上升，提示STING沉默子可能含有THAP1和TEAD1的结合位点。将转录因子THAP1和TEAD1敲低后，STING的表达水平有显著上升。染色体免疫共沉淀试验表明，转录因子TEAD1和THAP1在细胞内与人STING沉默子区域结合。 结论:本实验成功构建了人STING沉默子荧光素酶报告质粒，通过活性比较，推测人STING的核心沉默子区位于+210～+267区域，通过生物信息学分析及点突变实验初步确定人STING沉默子可能含有的潜在转录因子结合位点。并使用免疫印迹试验和染色体免疫共沉淀进一步证实转录因子TEAD1和THAP1与人STING沉默子的结合，为后续研究提供实验资料。

基因编辑技术是以改变靶基因序列为目的，实现定点突变、插入或敲除的技术。作为生命科学的新兴研究领域，基因编辑技术的不断发展与完善为基因的功能研究、基因检测和治疗提供了强有力的工具，极大地推动了生命科学的发展。本文首先介绍了基因编辑技术发展过程中的三种主要技术—锌指核酸酶(zinc-finger nucleases，ZFNs)，类转录激活因子效应核酸酶(transcription activator-like effector nucleases，TALENs)和CRISPR-Cas9。通过改造现有Cas9核酸酶以及寻找新的具有特异性识别和切割目的序列的蛋白，适用范围更广泛的基因编辑系统被开发出来，推动了基因编辑技术的发展。本文同时对基因编辑技术的应用和存在的机遇及挑战进行了探讨，以增进对该技术及其未来研究的整体认识。

成簇的规律间隔的短回文重复序列(CRISPR)/CRISPR相关蛋白(Cas)广泛分布于细菌和古生菌中，是一种由RNA引导的可对抗入侵病毒或质粒DNA的适应性免疫反应系统。由Ⅱ型CRISPR/Cas系统改造而来的CRISPR/Cas9技术已被科研人员开发成一种广泛应用于生命科学领域的基因编辑工具。与传统的锌指核酸酶技术和转录激活因子样效应物核酸酶技术相比，CRISPR/Cas9技术具有操作简便、成本低和高效等优点。近年来，CRISPR/Cas9技术在膀胱癌的发生、转移、治疗和复发等研究中得到广泛应用。本文总结了CRISPR/Cas9技术及其在膀胱癌研究中的应用进展，并展望该技术在膀胱癌领域中的应用前景。

基因编辑是一种对生物体基因组特定位点进行精确修饰的技术，通过对基因片段的敲除、插入及替换，实现对生物体某一特性或性状的改变。先后出现了锌指核酸酶、类转录激活因子效应物核酸酶、规律性重复短回文序列簇系统。这3种技术皆是通过在基因组特定位点引入DNA双链断裂损伤，继而通过机体自身的DNA损伤修复机制完成修复。本文重点介绍了近年来基因编辑技术在呼吸系统等疾病中的应用以及研究进展。

随着基因治疗技术的不断发展，越来越多的新技术被逐步应用于疾病的实验室研究和临床治疗中。在艾滋病的治疗中，基因治疗技术相较于传统的抗病毒逆转录治疗有明显优势。近年来，短发夹RNA(short hairpin RNA, shRNA)技术、成簇规律间隔短回文重复序列(clustered regulatory interspaced short palindromic repeat, CRISPR)技术、类转录激活因子效应物核酸酶(transcription activator-like effector nucleases, TALEN)技术、锌指核酶(zinc finger nucleases, ZFN)技术等基因治疗技术在艾滋病治疗中的应用已经取得较多成果。本文综述了自基因治疗技术出现以来在艾滋病治疗领域的重大突破，以及近年来所取得的最新研究进展，旨在为该技术在艾滋病治疗中的更广泛应用提供参考。

抗逆转录病毒治疗（ART）能有效控制HIV感染，但仍无法完全清除人体内的HIV。鉴于CC趋化因子受体5（CCR5）在HIV感染靶细胞中的作用，可将基因编辑技术运用于修饰CCR5基因，包括锌指核酸酶（ZFN）、转录激活因子样效应物核酸酶（TALEN）、成簇规律间隔的短回文重复序列(CRISPR)/Cas9系统等，从而实现艾滋病的"功能性治愈"。此外，修饰CCR5基因的基因编辑技术与干细胞移植的结合为艾滋病的治愈提供了新的思路。

基因编辑技术是对目标基因进行"编辑"，实现对特定DNA片段的定点突变、敲除、加入等。基因组编辑技术的真正发展距今不到五十年的时间，但这一领域已经衍生出了至少3种基因组编辑技术，包括锌指核酸酶(zinc-finger nuclease，ZFN)技术、转录激活因子样效应物核酸酶(transcription activator-like effector nuclease，TALEN)技术和CRISPR/Cas9等技术。这些技术都利用了DNA修复机制，特别是CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeat)系统，不仅是基因功能研究的强大工具，其在疾病治疗靶点的发现、病原体的核酸诊断与肿瘤等疾病的临床治疗方面也展现出巨大的潜力。当然，CRISPR/Cas9技术在实际应用中仍然存在许多潜在的问题尚待解决，例如，CRISPR/Cas9技术对基因转录的调控效果缺乏持久性和可遗传性以及存在脱靶效应等问题。为了解决这些问题，科学家以CRISPR系统为基础，开发出一套新的表观遗传基因组编辑工具CRISPRoff。本文详细介绍了CRISPRoff系统的原理，阐述了其在医学和其他领域的应用概况和技术发展。

目的:探讨CXXC型锌指蛋白4基因(CXXC4)对胃癌细胞增殖和凋亡的影响及其机制。方法:采用甲基化特异性聚合酶链反应(PCR)检测江苏省苏北人民医院2015年1月至2019年12月诊治的100例胃癌患者(胃癌组)和50例胃良性疾病患者(良性组)CXXC4基因甲基化并分析其与临床病理因素关系。设计合成靶向CXXC4基因的甲基化寡核苷酸转染至SGC7901胃癌细胞(转染甲基化寡核苷酸组，MON组)，选择未转染甲基化寡核苷酸细胞为对照(未转染寡核苷酸，CON组)，单因素方差分析比较两组细胞CXXC4基因甲基化及信使核糖核酸(mRNA)表达、吸光度( A)值、细胞周期及凋亡、果蝇无翅基因(Wnt)、β-连环蛋白(β-catenin)、细胞周期蛋白D1(Cyclin D1)和c-Myc基因mRNA表达。两组间比较采用 t或 χ2检验，多组间比较采用单因素方差分析，采用SNK- q法分别比较组间差异。 结果:胃癌组患者CXXC4基因甲基化率显著高于CON组(67.0%比14.0%， χ2＝35.371， P<0.01)，差异有统计学意义。SGC7901胃癌细胞中CXXC4为未甲基化状态。胃癌组患者CXXC4基因甲基化率在分化程度、肿瘤T分期、淋巴结转移及肿瘤分期方面的差异有统计学意义( χ2＝4.626、4.075、5.294、5.619， P值均<0.05)。MON组SGC7901胃癌细胞第1～6天 A值、S期、G 2/M期、增殖指数、Wnt、β-catenin、Cyclin D1和c-Myc基因mRNA相对表达量显著高于CON组( t＝7.324、9.238、8.789、11.233、8.018、10.383、27.899、34.461、21.432、20.137、31.654、27.439、36.872， P<0.01)，差异有统计学意义，CXXC4基因mRNA表达、G 0/G 1期和凋亡率显著低于CON组( t＝55.637、45.256、32.009， P<0.01)，差异有统计学意义。 结论:CXXC4基因甲基化与胃癌发病机制及临床病理因素有相关。CXXC4基因甲基化上调Wnt/β-catenin信号通路促进胃癌细胞增殖并抑制凋亡。