舒易来/何英姿团队开发多位点表达的基因替代疗法，恢复DFNB111耳聋小鼠模型听力

近日，复旦大学附属眼耳鼻喉科医院舒易来、何英姿团队在 Cell Press 旗下期刊 The American Journal of Human Genetics 上发表了题为：Hearing restoration by gene replacement therapy for a multisite-expressed gene in a mouse model of human DFNB111 deafness 的研究论文。

该研究探索了AAV基因治疗Mpzl2相关听力损失的疗效，研究团队建立了常染色体隐性非综合征型耳聋（DFNB111）小鼠模型，并设计了基于AAV-ie递送系统的基因替代策略，其能够有效递送到各种类型的耳蜗细胞，AAV-ie-Mpzl2给药有效恢复了Mpzl2^-/-小鼠的听觉功能，并恢复了外毛细胞（OHC）和Deiter细胞（DC）的结构完整性和存活率。

目前，耳聋基因治疗的研究大多集中在内中特定细胞类型（尤其是毛细胞）中的基因，例如，毛细胞（HC）中Tmc1基因、内毛细胞（IHC）中的Otof基因、外毛细胞（OHC）中的Strc基因以及耳蜗血管纹（SV）中的Kcne1基因，而对内耳中其他常见的耳聋相关的基因的关注较少。

髓鞘蛋白P0样蛋白2（Myelin protein zero-like 2）是由MPZL2基因编码的一种细胞黏附分子，在大多数人类胎儿组织（例如胸腺、肺、结肠和心脏）中表达，在内耳中表达水平最高。MPZL2基因定位于染色体11q23.3，其具有6个外显子，蛋白编码区长度为648bp。

在内耳中，Mpzl2在耳蜗细胞中广泛表达，包括Deiters细胞（DC）、内毛细胞（IHC）、外毛细胞（OHC）和血管纹（SV）。Mpzl2基因敲除小鼠的耳蜗内声波感受器（柯蒂氏器）发生变化并出现细胞丢失的现象，这表明MPZL2在维持内耳的细胞结构方面发挥着重要作用。

MPZL2的致病基因突变可导致常染色体隐性非综合征型耳聋（DFNB111）。最近的一项大规模的前瞻性研究显示，MPZL2是与轻至中度遗传性听力损失相关的第二大常见基因。截至目前，研究人员已经在听力损失患者中鉴定到了5个MPZL2基因变异（c.72delA、c.220C>T、c.463delG、c.68delC和c.52C>T），这些患者来自不同的国家和地区，包括荷兰、土耳其、伊朗、韩国、摩洛哥和中国。

之前研究已经表明，缺失Mpzl2的小鼠会出现听力障碍以及耳蜗细胞丢失。尽管已经证实Mpzl2/MPZL2在维持听力功能和耳蜗结构完整性方面具有重要意义，但目前尚无有效的生物学方法可以纠正由此类基因突变引起的听力损失的根本性遗传原因。要想解决这一挑战，需要找到能够有效向耳蜗内各种类型的靶细胞进行递送的合适载体。

腺相关病毒（AAV）是治疗耳聋的首选载体，但传统的AAV血清型通常只能转导毛细胞（HC）或支持细胞（SC），很难同时转导多种细胞类型。例如AAV2/Anc80L65、AAV9-PHP.B和AAV-PHP.eB是毛细胞转导的有效载体，而AAV.DJ主要靶向支持细胞。

而最近发现的AAV变体似乎克服了上述障碍，AAV-ie及其变体AAV-ie-K558R可高效转导内毛细胞（IHC）、外毛细胞（OHC）和支持细胞（SC），因此，研究团队尝试确定了AAV-ie介导的外源性Mpzl2表达在出生后早期耳蜗中的有效性。

研究团队构建了Mpzl2基因缺失的小鼠模型，该小鼠表现出中度和缓慢进展的听力损失，模拟了DFNB111患者的表型。研究团队建立了AAV-ie介导的基因替代治疗系统，以有效地转导各种类型的耳蜗细胞。

AAV-ie-Mpzl2给药显著降低了Mpzl2^-/-小鼠的听性脑干反应和畸变产物耳声发射阈值至少7个月，有效恢复了Mpzl2^-/-小鼠的听觉功能，AAV-ie-Mpzl2的递送恢复了外毛细胞（OHC）和Deiter细胞（DC）的结构完整性和存活率。

总的来说，该研究提示了基于AAV基因治疗Mpzl2相关耳聋的潜力，并为靶向耳蜗中不同细胞类型中表达的其他耳聋相关基因的基因治疗提供了概念验证。

此前，复旦大学附属眼耳鼻喉科医院基因治疗团队于2022年开启了国际首个针对OTOF基因突变导致的先天性耳聋基因治疗临床试验，该临床试验证明了耳聋基因治疗的安全性和耐受性，并成功恢复了聋哑患儿的听力、言语感知及声源定位能力，发表在国际顶级医学期刊 The Lancet、Nature Medicine 等期刊，并被选为 The Lancet 封面导读，获同期点评，被国际同行称为“耳聋治疗的范式转变”、“标志着基因治疗听觉障碍乃至更广泛疾病的新时代开启”。而发表于 The American Journal of Human Genetics 期刊的这项研究为进一步拓宽耳聋基因治疗的临床应用范围提供了研究基础和可行性依据。