蚊媒疾病(如疟疾、登革热、寨卡病毒病、基孔肯雅热等)对全球公共卫生造成了重大威胁,然而基于化学农药的传统防控手段面临着媒介蚊虫耐药性增强、污染环境等严峻挑战。遗传控制策略因具有物种特异性及环境友好等优势,成为蚊媒控制中极具潜力的替代方案。基因驱动(gene drive)技术利用成簇规律间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)/CRISPR相关蛋白核酸酶9(CRISPRassociated nuclease 9,Cas9)等基因编辑工具,使特定基因以超孟德尔遗传的方式在目标蚊种群中高效传播,为蚊媒疾病防控提供了革命性策略。
本文系统综述了基因驱动技术在该领域的关键进展、核心挑战及应对策略。研究进展:(1)在疟疾媒介按蚊中,靶向性别决定基因或雌性生殖基因的种群抑制型驱动可致雌性不育或性别失衡,实现种群抑制;靶向按蚊中与疟原虫感染相关的宿主基因或递送抗疟疾效应分子的种群替代型基因驱动策略,可有效阻断病原体传播。(2)在蚊媒病毒媒介伊蚊中,靶向雌蚊飞行必需基因实现种群抑制,并探索抗病毒效应系统与驱动元件的偶联;优化的分割型基因驱动策略展现出高切割与重组效率,模型预测可实现抗病性状的安全可控扩散。(3)在淋巴丝虫病媒介库蚊中,将同源驱动元件分别整合至两个参与眼睛色素合成通路的基因中,可以通过眼色观察到明显的基因驱动效率。核心挑战:技术层面存在同源重组修复效率低、非同源末端连接修复导致抗性等位基因产生、CRISPR/Cas9脱靶效应及物种适配性差异;生态与安全层面涉及驱动元件意外扩散导致的基因池污染、生态平衡潜在影响及长期不可逆性风险。应对策略与展望:采用多重向导RNA(guide RNA,gRNA)靶向策略以提升驱动稳定性和对抗潜在抗性;开发可逆性设计,如合成抗性、逆转驱动及免疫性逆转驱动作为“基因刹车”;建立长期生态监测系统与数学模型进行风险评估;探索“环境响应型驱动”以增强可控性。
未来研究亟须持续优化驱动效率与特异性,深化生态风险评估,加强跨国合作,并推动伦理共识与监管框架构建,以期在安全可控前提下,使基因驱动技术成为应对蚊媒疾病这一全球健康挑战的可持续性防控策略。



