編輯丨王多魚
排版丨水成文
遺傳性聽力損失約占先天性耳聾的 60%。盡管腺相關(guān)病毒（AAV）介導(dǎo)的基因療法在治療遺傳性聽力損失方面顯示出巨大潛力，但人們對 AAV 載體的特異性和安全性仍存在重大擔(dān)憂。此外，耳蝸的復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)一步加大了精準(zhǔn)靶向基因遞送的難度。
2025 年 4 月 21 日，上海科技大學(xué) iHuman 研究所鐘桂生課題組在 Cell 子刊Neuron上發(fā)表了題為 ：Deciphering enhancers of hearing loss genes for efficient and targeted gene therapy of hereditary deafness 的研究論文。
該研究提出并驗(yàn)證了一種創(chuàng)新的體內(nèi)轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)子重構(gòu)技術(shù) ——ARBITER（ AAV reporter-based in vivo transcriptional enhancer reconstruction ）。該研究不僅在耳蝸基礎(chǔ)科研領(lǐng)域開辟了新路徑，還在基因表達(dá)調(diào)控的底層機(jī)制研究和遺傳性耳聾精準(zhǔn)基因治療中展現(xiàn)了巨大潛力。
聽力損失是最常見的感覺障礙，全球有超過 4 億人受其影響，其中有 3400 萬是兒童。遺傳突變約占所有先天性耳聾的 60%，迄今為止已發(fā)現(xiàn) 100 多個(gè)非綜合征型聽力損失基因。
腺相關(guān)病毒（AAV）介導(dǎo)的基因療法已成為治療遺傳性和基因性疾病的一種有前景的策略，包括遺傳性聽力損失。近期的臨床試驗(yàn)表明，通過采用雙 AAV 載體策略遞送 OTOF 基因，成功恢復(fù)了患有 DFNB9 型隱性耳聾兒童的聽力功能。盡管 AAV 載體由于其高效性和低免疫原性而頗具前景，但人們對高劑量 AAV 給藥的安全性仍存擔(dān)憂。例如肝細(xì)胞因脫靶轉(zhuǎn)染而出現(xiàn)肝毒性、血栓性微血管病（TMA）以及 AAV 的基因組整合可能引發(fā)肝細(xì)胞癌風(fēng)險(xiǎn)等問題，都是其面臨的顯著挑戰(zhàn)。
為了降低這些風(fēng)險(xiǎn)，提高 AAV 的效率和特異性，同時(shí)盡量減少脫靶效應(yīng)并降低所需劑量至關(guān)重要。
Myo15啟動(dòng)子可靶向內(nèi)耳的毛細(xì)胞 （HC） ，是研究最為透徹的內(nèi)耳細(xì)胞特異性啟動(dòng)子，在遺傳性聽力損失的基因治療的臨床前和臨床研究中得到了廣泛應(yīng)用。然而，耳蝸的復(fù)雜結(jié)構(gòu)極大地挑戰(zhàn)了基因遞送的精準(zhǔn)定位。作為一個(gè)高度極化且結(jié)構(gòu)有序的器官，耳蝸內(nèi)存在多種細(xì)胞類型，例如毛細(xì)胞 （HC） ，可細(xì)分為外毛細(xì)胞 （OHC） 和內(nèi)毛細(xì)胞 （IHC） ，此外還有支持細(xì)胞 （SC） 和螺旋神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元 （SGN） 。每種細(xì)胞類型都含有獨(dú)特的細(xì)胞特異性基因，這些基因?qū)τ诼犛X至關(guān)重要。耳蝸的復(fù)雜結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了器官發(fā)育過程中精細(xì)的調(diào)控機(jī)制；然而，這極大地增加了基因傳遞精準(zhǔn)定位的難度。
在這項(xiàng)研究中，研究團(tuán)隊(duì)介紹了一種基于 AAV 報(bào)告基因的體內(nèi)轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)子重構(gòu)（AAV-reporter-based in vivo transcriptional enhancer reconstruction，ARBITER）工作流程，能夠高效且可靠地解析增強(qiáng)子。
通過 ARBITER 技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)成功證明了基因位點(diǎn)內(nèi)的保守非編碼元件（CNE）協(xié)同調(diào)控
Slc26a5基因的表達(dá)，這一結(jié)論進(jìn)一步通過基因敲除小鼠模型得到了驗(yàn)證。研究團(tuán)隊(duì)還通過在
Slc26a5突變小鼠中進(jìn)行基因治療，評估了所鑒定增強(qiáng)子治療遺傳性聽力損失的潛力。
基于效率有限的原始
Slc26a5增強(qiáng)子，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出了一種高效且具有外毛細(xì)胞特異性的增強(qiáng)子——B8，它成功地恢復(fù)了
Slc26a5基因敲除小鼠的聽力。
ARBITER 系統(tǒng)的建立不僅標(biāo)志著耳蝸基礎(chǔ)研究的一項(xiàng)重要突破，也為遺傳性耳聾患者帶來了切實(shí)的治療希望。其在創(chuàng)新性、嚴(yán)謹(jǐn)性及臨床潛力方面均展現(xiàn)出卓越優(yōu)勢，為遺傳性耳聾的基因治療開辟了全新的路徑。為未來拓展到支持細(xì)胞、不同遺傳背景與更復(fù)雜疾病模型的基因治療提供了可行方案。此外，ARBITER 方法還有助于深入理解非編碼序列與轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控關(guān)系，為人類發(fā)育與疾病研究打開了新窗口。
論文鏈接：
https://www.cell.com/neuron/abstract/S0896-6273(25)00223-5
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