2023年11月和2024年1月，东南大学生命科学与技术学院柴人杰教授课题组联合多家单位相继在综合性权威期刊《Advanced Science》（2篇）（IF=15.1）和医学顶级期刊《Lancet》（IF=168.9）发表多篇关于先天性DFNB9耳聋基因治疗基础和临床试验研究结果。该系列研究全球首次公开发表了遗传性耳聋基因治疗的临床研究结果，结果表明AAV载体介导的基因替代治疗初步显示是安全的，且能够回复重度耳聋患者的听力至正常水平。更重要的是，患者仅凭病毒注射耳即能够听到声音并与他人互动。此概念性研究论文第一次证实了耳聋基因治疗的可行性和安全性，对听力基因治疗领域具有重要参考价值和意义。这一系列的研究由东南大学生命科学与技术学院柴人杰教授，复旦大学附属眼耳鼻喉科医院李华伟教授、舒易来教授、王武庆教授、孙珊教授，南京大学医学院附属鼓楼医院高下教授、陆玲教授、钱晓云教授，山东省第二人民医院徐磊教授、中国人民解放军总医院王秋菊教授、哈佛大学医学院耳鼻喉头颈外科和马萨诸塞眼耳科医院Eaton-Peabody实验室陈正一教授合作完成。
全球超过4.3亿人患有听力损失。全球每年有2600万的先天性耳聋患者，其中60%与遗传因素相关。OTOF基因突变导致常染色体隐性遗传性耳聋 9（DFNB9），导致严重的听力损失，影响患儿的听力与语言能力。遗传性耳聋的治疗缺少有效药物，大多以助听器和人工耳蜗为主。基因治疗的方案已在遗传性疾病临床研究领域取得重大突破，FDA已批准多项基因治疗产品用于临床治疗，目前尚没有听力基因治疗产品面市。东南大学生命科学与技术学院柴人杰教授团队面向遗传性耳聋治疗的现实需要，开发了翔实的OTOF成药策略，进行了充分完善的药物安全性、有效性评估，并在此基础上推动了OTOF基因治疗药物临床试验的开展，取得了重要进展，成功恢复多名全聋患儿听力至正常水平。
2023年11月，东南大学生命科学与技术学院柴人杰教授课题组在Advanced Science上以《Preclinical Efficacy And Safety Evaluation of AAV-OTOF in DFNB9 Mouse Model And Nonhuman Primate》为题发表了AAV-OTOF基因替代治疗药品在小鼠和食蟹猴中进行的系统性研究成果，包括AAV载体策略，药品药效和药品安全性。研究人员首先在小鼠和食蟹猴中进行了系统的AAV-OTOF基因替代治疗药品的临床前研究，包括AAV-OTOF成药策略，药品药效和药品安全性。他们首先在Otof点突变成年小鼠上进行了OTOF-N和OTOF-C两种AAV病毒拼接的药效研究，包括双AAV载体的比例、剂量与短期和长期药效的关系，明确了这一基因治疗策略能够长期有效恢复Otof点突变成年鼠的听力，且不引起正常成年小鼠的听力功能，也不具有全身毒性，提示其良好的生物安全性。同时，建立了一种无听力损伤的内耳AAV传递的手术方法，并验证了AAV-OTOF在食蟹猴内毛细胞中的表达活性。同时，在非人灵长类动物（NHPs）中初步验证了AAV-OTOF基因治疗的安全性，为未来DFNB9患者的基因治疗提供了AAV剂量和药物传递途径的重要数据（图1）。
图1. OTOF基因治疗策略的开发、有效性和安全性验证示意图
为保证AAV-OTOF的安全性和有效性，研究人员同时即将用于临床研究的符合GMP标准的AAV-OTOF病毒注射液在小鼠耳聋模型和食蟹猴上分别重复验证了药效和安全性，确定了临床试验的最佳注射剂量、体积和给药途径。基于临床前实验数据，柴人杰教授团队联合国内多家医院进行了针对DFNB9的基因治疗临床试验。患者在入组前经过了严格的筛选和听力评估。此次共8名患者通过耳蜗圆窗注射了AAV-OTOF药品，并在术后不同时间点进行了听觉功能和药物安全性评估。
2024年1月8日，柴人杰团队在Advanced Science上以《AAV-Mediated Gene Therapy Restores Hearing in Patients with DFNB9 Deafness》为题全球首次公开发表了OTOF遗传性耳聋基因治疗的临床研究结果。该研究报道了其中2例患者的治疗结果。其中1例患者为5岁女孩。前期，其右侧耳蜗已植入人工耳蜗，左耳未经任何治疗。AAV-OTOF注射进入该患者的左侧耳蜗。AAV-OTOF注射后1个月左右，Click ABR的阈值迅速降低至30 dB，与正常听力的人相近。同时，患者在全频段听力恢复良好。主观性纯音听力测试（PTA）结果显示患者的听力回复到正常水平。此外，接受AAV-OTOF治疗的耳朵3个月后的听力与人工耳蜗植入的耳朵相当。患者能够在关闭人工耳蜗的情况下听到声音并做出反应，可以正确回答诸如“是什么颜色”，“玩具的眼睛在哪里”等问题（见论文补充材料中的视频）。
图2：5岁患者在接受基因治疗后听力回复至接近正常人的水平
2024年1月25日，医学顶级期刊《LANCET》以《AAV1-hOTOF gene therapy for autosomal recessive deafness9: a single-arm trial》为题刊发了纳入临床试验的另外6名患者的基因治疗结果。其中5位受试者在接收治疗后听觉功能恢复，并且效果随着时间的增加而更明显。其中低剂量组的第1例受试者，平均ABR阈值在4周时恢复至68 dB，13周恢复至53 dB，26周恢复至45 dB。在高剂量组中，第2例受试者，其听力较术前相比，没有改善；第3，4，5和6例受试者的听力均有明显恢复，平均ABR阈值在术后26周分别恢复至48 dB、38 dB、40 dB和55 dB，6位受试者均未出现剂量依赖毒性反应或严重不良事件。
图3：AAV-hOTOF基因治疗前后的6名受试者听力结果
综上所述，这一系统性的研究首次展示了OTOF基因治疗的临床前和临床的研究结果：研究人员针对DFNB9这一遗传性耳聋，开展了系统、全面的AAV-OTOF药效及安全性评估，利用小鼠和食蟹猴模型，研究人员确定了OTOF基因治疗药物最佳注射剂量、体积和给药途径；随后完成了OTOF基因治疗药物在多例患者的临床试验，手术成功通过圆窗递送AAV-OTOF药品，患者在术后2-3个月听力可以恢复到几乎正常的水平。这一系统性的工作拓展和优化了目前OTOF相关的基因治疗临床应用，实现了DFNB9耳聋基因治疗的临床应用从零到一的突破，切实造福了耳聋患者。该研究也为进一步推动耳聋基因治疗发展提供了有价值的研究经验。DFNB9基因治疗系列文章的刊发表明我国的耳聋基因治疗已走在国际前列，处于国际领跑水平。(生科院)
