近日，中科院上海应用物理研究所研究员樊春海（南京大学校友）、左小磊和南京大学陈洪渊院士应《自然》子刊Nature Biomedical Engineering主编Pep Pàmies博士之邀，近日在该子刊的News & Views栏目发表了关于CRISPR诊断技术领域的评述文章，题为“CRISPR-powered diagnostics” (文见：Nature Biomedical Engineering, 2017, 1, 0091)。CRISPR是细菌特有的免疫系统，它可以把病毒基因从染色体上切除。自2012年研究者发现CRISPR/Cas9在真核细胞中的高效编辑功能以来，该系统引起了生物学家的广泛兴趣，普遍认为这是一类革命性的基因编辑技术。近年来，CRISPR在细胞成像和疾病诊断等生命分析化学方面的应用展示出新的潜力。

    该文回顾了应用CRISPR开展核酸检测和诊断的历史，并特别对CRISPR领域领军人物之一MIT张锋教授发展的SHERLOCK技术 (文见：Science 2017, DOI: 10.1126/science. aam9321) 进行了点评。这种技术是利用新发现的CRISPR/Cas13a发展而来，具有单分子水平检测RNA的能力，并依据神探福尔摩斯(Sherlock Holmes)来命名。这一技术为基于CRISPR的分子诊断提供了新的有力工具。Cas13a是一种独特的核酸内切酶，在识别靶标RNA后会激活其酶活性，对周围的RNA分子产生持续而强烈的随机切割作用，从而可以极大地放大信号。这一过程类似中子轰击铀-235原子核后产生的核裂变，其释放的巨大能量有两种截然不同的用途。因而，如何调控和合理使用这一酶反应过程，避免“双刃剑”的负面效应已成为这一领域的关键性问题。文章还对CRISPR诊断技术在传染病检测、肿瘤诊断等方面的应用以及如何实现细胞内和活体CRISPR诊疗等未来发展方向进行了评述与展望。

 

SHERLOCK诊断方法示意图