Science醫學突破：基因治療恢復聽力

　　盡管人工耳蝸讓許多重度聽力喪失的人得到了幫助，但他們的聽力卻遠未恢復正常。他們往往很難區分不同的音樂音高，或在喧鬧的房間中聽清人們的談話。現在，研究人員找到了一種巧妙的方法，利用人工耳蝸將一些新基因傳送到豚鼠的耳朵中，這一治療方法大大改善了豚鼠的聽力。

　　耳蝸內微小毛細胞喪失是耳聾最常見的病因。耳蝸是內耳中將聲音轉變為神經沖動的一種中空、螺旋形結構。助聽器只能夠放大聲音，而不能幫助到喪失這些毛細胞的人們。自上世紀70年代以來，全球有超過32萬存在耳聾或嚴重聽力障礙的兒童和成人接受了人工耳蝸。不依賴于毛細胞，這一裝置可將聲音轉化為電脈沖，隨后利用電極將這些信號傳遞給通往大腦的聽覺神經。但由于聽覺神經埋入在組織之中，電極要盡量靠近神經，否則人工耳蝸無法很好地工作。

　　一些研究人員用生長因子來刺激耳蝸內新神經元生長。他們將生長因子注入內耳，或是用一種病毒來編碼生長因子的基因傳送到細胞中。然而，注入的生長因子不能長期起作用除非不斷地得到補充。病毒基因治療則并不總是能將基因置于正確的細胞中，且帶來了免疫系統抗病毒反應等風險。

　　澳大利亞新南威爾士大學神經科學家Gary Housley實驗室的研究生Jeremy Pinyon及其同事，在豚鼠身上測試了一種不同的基因治療。他們采用了一種藥物殺死耳蝸毛細胞使得豚鼠失聰。研究人員構建出了包含腦源性神經營養因子(BDNF) 基因的DNA環。在將人工耳蝸植入動物體內時，研究小組將BDNF DNA溶液注入這一裝置，然后利用來自人工耳蝸的電脈沖在排列于耳蝸的細胞中生成孔道，誘導DNA進入細胞。這一DNA環中還包括一個編碼綠色熒光蛋白的基因，因此科學家們能夠看到細胞是否攝取了插入的DNA，并將其翻譯為蛋白質。

　　在接下來的幾天里，細胞開始分泌BDNF，BDNF轉而刺激長的棘狀神經元(spiny neuron)朝著電極生長。治療兩周后，研究人員測試了動物大腦對各種頻率聲音的敏感度。結果表明相比于只植入人工耳蝸的動物，它們的聽力更好，更接近正常動物。

　　Housley說：“我們已經閉合了神經缺口。盡管很難精確測量豚鼠的聲音感知，如果應用于人類身上，我們希望能夠改善音色和豐富度。”

　　需要注意的一點是，聽力改善并沒有持續很長時間——在大約6周后細胞停止生成BDNF，新神經開始死亡。Housley說，還必須對這一DNA環進行改造以使它能夠在細胞中運作更長的時間。另外一個潛在的問題是，還不知道接收DNA的細胞在死亡以及喪失BDNF生成能力之前能夠持續存在多久。 Housley認為這些問題會得到解決，他希望能夠在2年內啟動一項小型臨床實驗在人體中測試這一操作。

　　哈佛醫學院、波士頓兒童醫院神經科學家Jeffrey Holt 說：“盡管早就有了利用BDNF的想法，這是第一項研究將這一想法與人工耳蝸結合到一起。”密歇根大學聽覺研究人員Yehoash Raphael認為這一技術“非常精巧”。 Raphael的研究小組曾利用一種病毒將BNDF基因插入到耳蝸細胞中。

　　Housley希望其他的植入裝置，例如有時插入到帕金森病患者大腦來緩解癥狀的小型電子裝置也能傳遞基因治療。