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· 论著 · 基础研究 ·
不同血清型腺相关病毒经枕大池注射转染小鼠内毛细胞的比较
安益冉1,2, 冯宝怡1,2, 孙怡琳1,2, 吴皓1,2, 陶永1,2
1.上海交通大学医学院附属第九人民医院耳鼻咽喉头颈外科,上海 200011 ;2.上海交通大学医学院耳科学研究所,上海市耳鼻疾病转化医学重点实验室,上海 200125
01 背景介绍
耳聋是全球最常见的感觉器官残疾之一,世界卫生组织数据显示,全球有4.3亿人患有中重度听力损失,其中约50%由遗传因素导致,目前已发现120余个相关致病基因。现有助听器、人工耳蜗等干预手段无法改善内耳的病理及基因缺陷,而基因治疗有望成为单基因遗传性耳聋的潜在根治性策略。近年来,腺相关病毒(AAV)载体介导的基因治疗已在临床前研究中取得进展,针对OTOF基因突变致聋的临床实验也已观察到患儿听力改善。然而经典的内耳递送路径如圆窗膜注射一次注射仅能治疗单耳,治疗效率有限;枕大池注射等全身性递送策略虽具备同时治疗双耳的潜力,但不同AAV血清型经该途径递送的安全性、对内毛细胞的转导效率以及对中枢神经系统异位转染情况尚缺乏系统评估与筛选。
02 主要研究进展
基于上述背景,研究团队旨在通过枕大池注射多种血清型AAV筛选能够高效且安全转染内毛细胞的载体,同时评估其在中枢神经系统的转染情况与安全性,为遗传性耳聋的基因治疗提供更优化的递送策略与病毒载体工具。
在该研究中,研究团队将8种血清型的AAV-EGFP注射入4周龄野生型小鼠枕大池内,通过ABR检测、免疫荧光染色及旷场实验进行安全性及转染特性的评估。结果显示,枕大池注射前后小鼠全频率ABR阈值无统计学差异,各注射组内毛细胞存活率之间无统计学差异。
图2 8种血清型AAV-EGFP经枕大池注射2周后小鼠32 kHz区域IHCs转染效率和数量分析
Fig 2 Analysis of transduction efficiency and number of IHCs in the 32 kHz cochlear region of mice at 2 weeks after cisterna magna injection of 8 AAV-EGFP serotypes
旷场实验显示小鼠自主活动正常,移动总距离、平均移动速度、旷场中央区与周边区停留时间比例均无显著差异,表明该递送途径对内耳及中枢神经系统具有良好安全性。
免疫荧光染色显示各血清型AAV均能转染耳蜗内毛细胞,并呈现由顶圈向底圈逐渐递增的转染分布特征,其中对32 kHz高频区域转染效率最高,其中AAV-PHP.B-CMV-EGFP、AAV-DJ-CMV-EGFP及AAV2-CMV-EGFP转染效率显著高于其他血清型,其在32 kHz处转染率分别为(96.61±1.87)%、(82.52±5.18)%、(83.33 ±14.79)%,且AAV-PHP.B-CMV-EGFP与AAV-DJ-CMV-EGFP在内毛细胞32 kHz处的荧光信号较强,提示该血清型可能具有更高的蛋白表达水平。
图3 AAV2-CMV-EGFP、AAV-DJ-CMV-EGFP以及AAV-PHP.B-CMV-EGFP 经枕大池注射后在小鼠耳蜗IHCs中的荧光信号强度及转染效率比较
Fig 3 Comparison of fluorescence intensity and transduction efficiency of AAV2-CMV-EGFP, AAV-DJ-CMV-EGFP, and AAV-PHP.B-CMV-EGFP in mouse cochlear IHCs after cisterna magna injection
研究团队在对上述三种高转染效率AAV在中枢神经系统转染分析发现:AAV2-CMV-EGFP转染水平较低,AAV-DJ-CMV-EGFP和AAV-PHP.B-CMV-EGFP可转染小脑皮层及脑室周围,三种血清型AAV均未引发脑组织损伤。此外,枕大池注射可同时转染双侧耳蜗,突破了传统单侧注射单侧转染的局限。
综上,该研究明确经枕大池注射是安全、高效的双侧内耳基因递送策略,筛选出AAV-PHP.B-CMV-EGFP和AAV-DJ-CMV-EGFP为优势血清型,为遗传性耳聋双侧基因治疗提供了实验依据和可行思路。
03 通信作者信息
陶 永,副研究员,博士;电子信箱:taoyent@sjtu.edu.cn。
04 引用格式
安益冉, 冯宝怡, 孙怡琳, 等. 不同血清型腺相关病毒经枕大池注射转染小鼠内毛细胞的比较[J]. 上海交通大学学报(医学版), 2026, 46(7): 896-905.
An Y R, Feng B Y, Sun Y L, et al. Comparison of inner hair cell transduction by different serotypes of adeno-associated virus via cisterna magna injection in mice[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University (Medical Science), 2026, 46(7): 896-905.
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学者介绍
陶 永
博士,副研究员,主治医师,博士生导师;就职于上海交通大学医学院附属第九人民医院耳鼻咽喉头颈外科。研究方向:遗传性耳聋基因治疗,毛细胞再生与功能修复。近年来开发内耳靶向性载体和小型化基因编辑工具,致力遗传性耳聋精准治疗方案建立及临床转化,相关成果发表于Nature、Nat Commun、Signal Transduct Target Ther等杂志。主持创新药物研发国家科技重大专项课题、国家自然科学基金青年科学基金B类等项目8项。
《上海交通大学学报(医学版)》
2026年第7期“双百人成果专刊”
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来源:上海交通大学学报(医学版)
编辑:张慧俊
审核:叶娟英