舒易來教授團(tuán)隊(duì)與合作者在Nature Communications發(fā)表論著。 本文圖均為 院方供圖

8月12日，澎湃新聞?dòng)浾邚膹?fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院獲悉，近日該院舒易來教授團(tuán)隊(duì)與韓國首爾大學(xué)醫(yī)院Sangsu Bae、Sang-Yeon Lee教授團(tuán)隊(duì)展開國際合作，合作雙方于8月5日在國際期刊《自然-通訊》（Nature Communications）上發(fā)表題為“PAM-flexible adenine base editing rescues hearing loss in a humanized MPZL2 mouse model harboring an East Asian founder mutation”（PAM靈活的腺嘌呤堿基編輯技術(shù)恢復(fù)攜帶東亞始祖突變的人源化MPZL2小鼠模型的聽力損失）的研究論文。

這一研究成果揭示了PAM靈活的腺嘌呤堿基編輯器（ABE）可挽救攜帶東亞始祖突變的人源化MPZL2小鼠模型中的聽力損失，為遺傳性聽力損失提供了潛在的精準(zhǔn)治療策略。

耳聾是最常見的感官障礙疾病之一。據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）統(tǒng)計(jì)，全球患有致殘性聽力障礙的人數(shù)約4.3億，占世界總?cè)丝诘?%，其中2600萬為先天性耳聾患者。新生兒耳聾的發(fā)生率約1‰-3‰，中國每年約有3萬聾兒出生。聽力障礙不僅僅意味著聽覺喪失，往往還伴隨著言語障礙、認(rèn)知發(fā)育遲緩，嚴(yán)重影響到患者的日常生活和社會(huì)參與。約60%的先天性耳聾是由遺傳因素所導(dǎo)致的，目前已知的耳聾基因超過200個(gè)，然而暫無臨床上市的治療藥物。

東亞特異性MPZL2基因突變位點(diǎn)c.220 C > T的確認(rèn)

MPZL2基因突變是非綜合征型常染色體隱性遺傳性耳聾DFNB 111（Autosomal recessive genetic forms 111）的原因?；颊咧饕憩F(xiàn)出早發(fā)性、進(jìn)行性的輕度至中度感音神經(jīng)性聽力損失，且聽力損失在高頻更為明顯。2018年，MPZL2首次被報(bào)道與遺傳性聽力損失相關(guān)。近年，一項(xiàng)基于大規(guī)模輕度至中度感音神經(jīng)性聽力損失（SNHL）兒童隊(duì)列的前瞻性研究表明，MPZL2是導(dǎo)致遺傳性輕度至中度SNHL的第二常見基因，占17.3%，僅次于STRC基因（55.8%）。值得注意的是，MPZL2中的某些特定突變（如c.220C>T）在東亞人群中具有始祖效應(yīng)（founder effect），提示其可能為該地區(qū)特有的遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素。

治療體系的篩選研究圖示

為了深入解析這一東亞人群中常見的遺傳性耳聾突變位點(diǎn)致病機(jī)制，并探索更具針對(duì)性的精準(zhǔn)治療策略，復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院與韓國首爾大學(xué)醫(yī)院聯(lián)手合作。研究團(tuán)隊(duì)基于臨床隊(duì)列研究，復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院與韓國首爾大學(xué)醫(yī)院對(duì)遺傳性耳聾1437例無親緣關(guān)系的耳聾家系進(jìn)行了系統(tǒng)性病因?qū)W分析，篩選出234例表現(xiàn)為對(duì)稱性、輕中度非綜合征型SNHL未成年患者（≤18歲），明確了155例患者的致病基因（66.2%）。其中24例與MPZL2基因突變有關(guān)（15.5%），且23例（95.8%）患者攜帶至少一個(gè)c.220C>T等位基因突變。c.220C>T等位基因在東亞人群中頻繁出現(xiàn)，提示該突變可能為東亞地區(qū)的始祖突變。

針對(duì)該突變位點(diǎn)，舒易來教授團(tuán)隊(duì)與合作者構(gòu)建了人源化小鼠模型（hMPZL2Q74X/Q74X），該小鼠模型表現(xiàn)為進(jìn)行性聽力損失，重現(xiàn)了人類MPZL2耳聾病人的聽力學(xué)表型。研究團(tuán)隊(duì)基于可實(shí)現(xiàn)A·T到G·C堿基編輯的腺嘌呤堿基編輯器（ABE），研發(fā)了一種具有較低旁觀者編輯和脫靶效應(yīng)的PAM靈活的ABE變體治療體系：ABE8eWQ SpRY:sgRNA3。

小鼠聽力研究圖示

研究顯示，通過雙腺相關(guān)病毒（dual-AAV）的遞送，研究團(tuán)隊(duì)成功糾正了異?；虮磉_(dá)，恢復(fù)突變小鼠內(nèi)耳結(jié)構(gòu)的完整性以及MPZL2蛋白的表達(dá)，突變小鼠的聽力顯著恢復(fù)并維持至少20周，且沒有觀察到明顯的脫靶效應(yīng)。該研究進(jìn)一步拓寬了單堿基編輯技術(shù)在遺傳性疾病中的應(yīng)用范圍，豐富了單堿基編輯技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景，增強(qiáng)了ABE技術(shù)應(yīng)用于其他遺傳性疾病的信心。

該研究由舒易來教授團(tuán)隊(duì)牽頭，聯(lián)合Sangsu Bae團(tuán)隊(duì)以及Sang-Yeon Lee團(tuán)隊(duì)共同完成。復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院胡少偉、蔣羅穎，韓國首爾大學(xué)醫(yī)院的Sohyang Jeong以及Hansol Koo為共同第一作者。