AAV-ie enables safe and efficient gene transfer to inner ear cells.
发布人:许峰  发布时间:2019-08-20   浏览次数:13

2019819日,Nature子刊Nature Communication(影响因子11.878)发表了“发育与疾病相关基因”教育部重点实验室(参加单位)名为”AAV-ie enables safe and efficient gene transfer to inner ear cells”的文章。我院柴人杰教授实验室的博士生齐洁玉为本文的共同第一作者,柴人杰教授为本文的共同通讯作者。


听力损失是一种常见的感觉缺陷,影响了全世界约6.8%的人口。超过半数的遗传性耳聋是由于毛细胞或支持细胞的基因突变造成的。目前临床上对于遗传性耳聋的治疗除了佩戴助听器和人工耳蜗植入尚无其他有效手段,基因治疗已成为治疗某些遗传性耳聋的可能策略。腺相关病毒(adeno-associated virusAAV)作为基因治疗的载体,对长期基因矫正和基因治疗具有一定优越性,在治疗遗传性耳聋有很大潜能。目前已知的AAVs中,Anc80L65对毛细胞有较高的感染效果。对于支持细胞,已发现的AAVs对其感染率都较低。因此我们设计了一种新型高效感染内毛细胞和耳支持细胞的AAV病毒---AAV-ie。通过插入不同的CPPs,生成一系列合理设计的AAV载体。我们构建了一种新型病毒AAV-ie。体外耳蜗组织培养实验证明,相较于其它血清型的AAV病毒,AAV-ie对支持细胞的感染率能够达到90%。体内实验中,我们利用圆窗注射将AAVs注射进入内耳中,相较于其它血清型的AAV病毒,AAV-ie对支持细胞的感染率最高,能够达到74%。扫描电镜和ABR实验证明,AAV-ie的注射并不影响正常小鼠的耳蜗结构和听力。除此以外, AAV-ie对螺旋神经元和前庭上皮组织有很高的感染率。更为重要的是,在成年小鼠中,圆窗注射AAV-ie能够感染毛细胞和支持细胞。同时我们发现AAV-ie对培养的人类椭圆囊上皮组织有很高的感染率。综上,通过合理的设计策略,我们发现了一种新的AAV载体,即AAV-ie,它能够安全高效地感染小鼠内耳支持细胞,并进一步验证AAV-ie作为临床使用的基因转移载体在成年小鼠中的有效性。鉴于部分耳聋基因主要影响支持细胞功能,而支持细胞具有再生毛细胞的能力,因此AAV-ie不仅有望修复遗传缺陷,而且有望促进毛细胞的再生,为遗传耳聋的基因治疗奠定实验基础。


该工作受到中国科学院“器官重建与制造”A类战略性先导科技专项,科技部国家重点研发计划干细胞及转化研究重点,国家自然科学基金面上项目,中组部青年****,霍英东教育基金,全球20强药企德国Boehriger Ingelheim公司横向项目等的资助。

图一 AAV-ie高效感染小鼠耳蜗支持细胞