生物性听力恢复(毛细胞再生与基因治疗)
把耳蜗支持细胞重编程为毛细胞、通过AAV递送基因治疗,以及借助遗传学找出具有再生能力的细胞群
临床前:动物(在体)证据,尚未在人体中研究
作用原理
本条目涵盖三个实验室,它们致力于让听力重新长回来,而不是直接治疗耳鸣,分别攻克三个很可能必须一起解决的瓶颈:再生哪些细胞、如何再生,以及究竟如何把疗法送进耳蜗。 Albert Edge(哈佛医学院 / Mass Eye and Ear)在前两个问题上已经研究了二十多年。大多数永久性感音神经性听力损失都来自耳蜗毛细胞的死亡,而哺乳动物与鸟类不同,无法自然地补充这些细胞。他的实验室研究如何把毛细胞周围的支持细胞重编程为新的毛细胞,主要方法是重新激活Notch和Wnt信号,也就是在胎儿期构建耳蜗、出生后便进入休眠的那些发育程序。这项工作已经证明,成年哺乳动物的支持细胞可以被转化为有功能的毛细胞,并在小鼠中实现了部分听力恢复,帮助让毛细胞再生成为一个现实的治疗目标,而不只是一个学术问题。尚未解决的问题是,单单造出新的毛细胞还不够。它们还需要长期存活,与正确的螺旋神经节神经元正确连接,保持耳蜗精确的频率地图(音调拓扑排列),并融入现有回路,然后这一切才能转化为真正的听力。 Zheng-Yi Chen(同样来自哈佛 / Mass Eye and Ear)负责递送这一环。内耳是人体中最难到达的器官之一,所以即使一种疗法在培养皿里有效,如果没有办法安全地把它送到那里,也毫无用处。他的实验室设计了专门用于耳蜗基因递送的优化AAV(腺相关病毒)载体,并已用它们在多种遗传性耳聋小鼠模型中恢复了听力。这项递送工作的意义不止于他自己的项目:毛细胞再生、突触修复、基因编辑、基于CRISPR的疗法以及神经保护治疗,最终都需要一条可靠的进入人类耳蜗的途径,因此Chen的载体很可能成为本列表中多种其他方法的共同基础,而不只是他自己的。 Karen Avraham(特拉维夫大学)从一个更基础的问题出发:为什么其他物种能够再生听力,而人类不能?她的实验室利用遗传学和单细胞RNA测序,描绘耳蜗的发育、退化和细胞多样性,并找出了许多导致遗传性耳聋的基因。最突出的发现是,成人耳蜗中有一小群支持细胞,即使到成年似乎仍保留着再生潜力。这意味着未来的疗法可能根本不需要从外部移植干细胞,只需要找到办法唤醒已经存在的再生细胞。与移植相比,这将是一种更简单、更有针对性、手术创伤更小的疗法。 Edge的重编程研究和Avraham的再生细胞遗传学研究仍处于小鼠模型或细胞生物学阶段。然而,Chen的递送载体研究已不再只是临床前研究:作为一篇Nature论文(2026年4月)的共同通讯作者,Chen报告了一项42名患者的多中心人体试验(年龄9个月至32岁,中国8个研究中心),使用AAV递送的OTOF基因替代疗法治疗一种特定的遗传性单基因耳聋,随访2.5年(是目前报道中最长的),结果显示90%的受试者听力改善,50%达到正常听力水平。这是针对一种已知遗传原因耳聋的基因替代,而不是毛细胞再生,因此并没有解决本条目所描述的再生瓶颈;但它有力地证明了Chen的载体在人体中可以长期有效,而这正是另外两个实验室的再生研究最终需要的递送环节。三方的成果仍然可以比较自然地串联起来:Avraham的遗传学研究找出哪些细胞和基因是靶点,Edge的信号通路研究负责真正把这些细胞转化为毛细胞,而Chen的载体则负责把这一切送进人类耳蜗。治疗获得性感音神经性听力损失的疗法,很可能需要三方各自的贡献。
这里介绍的是所引用研究中报道的治疗思路,是一种科学机制,并不代表已可在临床使用。
证据 (6)
鉴定可靶向新生和成年哺乳动物内耳细胞亚型的腺相关病毒载体
Human gene therapy · 2016
在小鼠内耳中筛选了12种AAV血清型,绘制出哪些载体最能到达毛细胞和支持细胞,这是耳蜗基因治疗递送的基础性工作。
活体成像和多模态分析揭示Notch抑制后一类耳蜗支持细胞亚群的转分化
Science advances · 2026
对新生小鼠耳蜗的单细胞分析发现,在抑制Notch时,只有一小群特殊的支持细胞真正保留了变成毛细胞的能力。
Lgr5阳性支持细胞在出生后耳蜗中产生新的毛细胞
Stem cell reports · 2014
确定表达Lgr5的支持细胞是损伤后新生毛细胞的具体来源,并显示抑制Notch可以提高它们转化的数量。
通过在体递送CRISPR-Cas9核糖核蛋白治疗单基因和双基因显性遗传性听力损失
Nature communications · 2023
通过脂质体递送的CRISPR-Cas9在小鼠耳蜗中选择性地切断一个显性耳聋等位基因,挽救了毛细胞和听力,包括同时携带两个独立耳聋突变的小鼠。
新生期AAV基因治疗挽救SYNE4耳聋小鼠模型的听力
EMBO molecular medicine · 2021
用AAV基因治疗纠正SYNE4(一个Avraham实验室参与鉴定的耳聋基因),在新生小鼠中实现了几乎完全的听力挽救。