新型基因療法有望回復常見遺傳性聽力喪失

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全球約有 4.66 億人有聽力喪失的問題,大部分都源自於基因遺傳,而特定基因 STRC 的突變會造成第二常見的遺傳性聽力喪失。美國波士頓兒童醫院 (Boston Children’s Hospital)開發出一種基因療法可替換掉失聰小鼠內耳中的突變基因 STRC,進而增加 sterocilin 蛋白表現,使之回復正常聽力。

Stereocilin 蛋白幫助內耳聽力作用

為使聲音能被聽到,內耳中的毛細胞 (sensory hair cells) 會震動撞擊蓋膜 (tectorial membrane) ,並傳輸訊號至腦部。而 stereocilin 蛋白可幫助毛細胞的微絨毛集體豎立,使之可以接觸到蓋膜。一旦此一蛋白有突變的情形,毛細胞就無法受到刺激,而無法正常發揮撞擊蓋膜的作用。

Stereocilin可幫助毛細胞上的微絨毛形成束狀,以幫助偵測聲源震動。(圖片來源:Géléoc Lab, Boston Children’s Hospital)

開發新型基因療法以重建聽力

研究團隊使用去除 STRC 基因的小鼠,利用腺相關病毒(adeno-associated virus, AAV)載體將健康的 STRC 基因植入目標毛細胞中。然而由於 STRC 基因長度太長,無法置於基因載體內,本研究的第一作者 Shubina-Oleinik 博士便將基因切兩段分別放入兩個 AAV 載體中,並各別接上基因信號再使用蛋白重組技術連接,使兩段基因於小鼠中成功連結成完整長度,發揮其於毛細胞微絨毛的作用。

在基因植入後,研究員對小鼠進行聽力測驗,發現原聽力喪失的小鼠對聲音有更高的敏感性,有些小鼠的聽力甚至回復到正常水準。而由於因 STRC 基因突變而喪失聽力的患者數量多,此一療法有機會能使至少約 230 萬的聽障者受益。

會導致聽力喪失的突變基因多達一百多種,目前除針對 STRC 的基因療法外,另外也有研究針對 SYNE4 VGLUT3 等的基因,使用 AAV 載體將缺失或突變的基因送入小鼠耳內,進而改善其聽力。目前多樣的基因療法研究將能使聽力喪失的治療更有效且專一,造福更多聽障者。

延伸閱讀:先天性聽覺喪失有治了?耳聾小鼠接受基因治療,聽力恢復正常

參考資料:

1. Science Advances, 2021: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abi7629
2. Journal of Otorhinolaryngology and Facial Plastic Surgery, 2020 https://journals.sbmu.ac.ir/Otolaryngology/article/view/32603/25978

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