基因编辑治疗遗传耳聋：哈佛大学团队用“贝多芬小鼠”证有效

基因编辑过程示意图

著名钢琴家贝多芬在32岁时完全丧失了听力。损害是不言而喻的。他在给哥哥的遗嘱中写道:“就像落叶一样，我的生活变得空虚。”

虽然贝多芬听力损失的原因不明，但许多病例表明耳聋实际上与基因DNA突变有关，目前已知有近100个基因与耳聋有关。但到目前为止，几乎没有治疗方法可以减缓或逆转耳聋。贝多芬死后两个世纪，防止遗传因素导致耳聋的技术越来越接近临床实践。

北京时间12月21日，由哈佛大学医学院耳鼻咽喉科副教授郑和美国贝尔德研究所核心成员、哈佛大学化学与化学生物学教授刘共同主持的一项研究在国际知名期刊《自然》上发表。该团队利用基因编辑技术治疗TCM1突变型“贝多芬小鼠”的遗传性耳聋，并取得了良好的效果。

内耳是声音感知最重要的部分，内耳毛细胞是人类听觉的关键。其中，TCM1是内耳毛细胞机械传力的重要组成部分。TCM1蛋白在内耳毛细胞的纤毛上形成一个通道。当声波引起纤毛运动时，这个通道就会打开。然后钙离子进入细胞产生电信号，这些电信号被传送到大脑形成听觉。

在TCM1中发生显性负错义突变后，内耳毛细胞的单通道电流水平和钙通透性将降低，进一步导致感觉神经性舌后聋(语言形成后耳聋)。一般来说，具有TCM1显性突变的患者将在10-15岁时开始逐渐失聪。

TCM1的显性突变意味着一对等位基因中只有一个突变会导致功能丧失和耳聋。这使得显性突变的修复成为一项微妙的任务:突变基因必须失活，而野生型基因必须保留。这对基因之间的区别仅仅在于一个核苷酸的不同。突变的TCM1在胸腺嘧啶核苷酸T原始野生型的位置上变成腺嘌呤核苷酸A。

陈和刘的团队推出了流行的CRISPR-Cas基因编辑技术。该研究小组将含有Cas9和核糖核酸的脂滴注入新生的TCM1贝多芬小鼠的内耳。然后，脂滴可以与细胞融合。突变基因中的腺嘌呤核苷酸A在基因编辑后被剔除，从而使基因失活。然而，野生型基因同时被保留以确保正常的听力功能。

该研究小组评估称，基因改造小鼠的内耳毛细胞存活率更高，听觉脑干反应阈值更低。此外，听觉反射也有所改善。转基因成年贝多芬老鼠在听到突然的噪音时会表现出恐惧，但是非转基因老鼠对此没有反应。

文章最后指出，该治疗方法在治疗与内耳毛细胞功能障碍相关的常染色体显性耳聋方面具有潜力，并为反义寡核苷酸治疗和RNA干扰治疗提供了互补策略。