PAM-flexible腺嘌呤碱基编辑器成功挽救携带东亚创始人突变的人源化MPZL2小鼠听力损失

本研究针对遗传性耳聋中MPZL2基因c.220C>T东亚创始人突变，开发了PAM-flexible腺嘌呤碱基编辑器ABE8eWQ-SpRY:sgRNA3，通过双AAV载体递送成功修复人源化小鼠模型听力功能，为遗传性耳聋的基因治疗提供新策略。该成果发表于《Nature Communications》，展示了碱基编辑技术在感官障碍治疗中的临床应用潜力。

　　

听力障碍作为全球最常见的感官缺陷之一，影响着约4.66亿人口，但目前尚无商业化生物治疗方法。遗传性耳聋中约80%由功能缺失型隐性突变引起，其中MPZL2基因c.220C>T突变在东亚人群呈现显著的创始人效应，占本研究中遗传性耳聋病例的9%。这一突变导致第74位谷氨酰胺密码子(CAG)变为终止密码子(TAG)，引发进行性听力下降。

复旦大学附属眼耳鼻喉科医院的研究团队在《Nature Communications》发表突破性研究。为解决传统基因替代疗法存在的表达调控难题和长期疗效问题，研究人员创新性地采用碱基编辑技术，通过精确修复致病突变而非引入外源基因，实现了对遗传缺陷的根本性治疗。

研究采用四大关键技术：1）基于1437例临床队列筛选东亚特异性MPZL2突变；2）构建携带人类c.220C>T突变的人源化小鼠模型(hMPZL2^Q74X/Q74X)；3）开发低脱靶效应的PAM-flexible腺嘌呤碱基编辑器ABE8eWQ-SpRY；4）通过双AAV-ie载体进行内耳局部递送。

【临床意义】

临床队列分析发现MPZL2 c.220C>T突变占东亚DFNB111患者的79.2%，证实其作为创始人突变的流行病学特征。患者表现为逐年加重的听力损失（年均下降0.57-0.61dB），凸显临床干预的紧迫性。

【人源化模型构建】

通过CRISPR/Cas9将648bp人类MPZL2 cDNA序列插入小鼠基因组，成功构建表型明确的疾病模型。hMPZL2^Q74X/Q74X小鼠表现为：1）MPZL2蛋白在耳蜗毛细胞完全缺失；2）4周龄即出现14.5-23.5dB听力阈值升高；3）外毛细胞和Deiters细胞进行性缺失。RNA测序揭示细胞粘附、ECM组织等通路异常。

【碱基编辑器优化】

针对靶位点PAM限制，筛选14种ABE:sgRNA组合：

1. ABE8eWQ-SpRY:sgRNA3（TAG PAM）实现60%编辑效率

2. 显著降低旁观编辑（<1.2%）和RNA脱靶效应

3. 双AAV-ie递送系统实现耳蜗局部60%编辑效率

【治疗效果】

内耳注射后呈现显著改善：

1. 听觉功能：12周龄ABR阈值改善12.5-28.6dB（P<0.05）

2. 组织结构：外毛细胞数量增加300%，可见完整静纤毛束

3. 分子水平：80个ECM相关基因表达恢复至野生型水平

该研究首次证实：1）单次碱基编辑可长期（20周）改善遗传性耳聋；2）PAM-flexible ABE能精准修复复杂基因组位点；3）为80%的DFNB111患者提供通用治疗方案。相较于传统CRISPR-Cas9，ABE8eWQ-SpRY系统避免了DNA双链断裂风险，且AAV-ie载体展现优异的内耳靶向性。这项研究不仅为MPZL2相关耳聋提供治疗希望，更确立了碱基编辑技术在感官疾病治疗中的转化医学价值。