4月21日，上?？萍即髮W(xué)iHuman研究所鐘桂生課題組在國際學(xué)術(shù)期刊《神經(jīng)元》(Neuron)上發(fā)表了題為“Deciphering enhancers of hearing loss genes for efficient and targeted gene therapy of hereditary deafness”的研究成果，提出并驗(yàn)證了一種創(chuàng)新的體內(nèi)轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)子重構(gòu)技術(shù)——ARBITER(AAV reporter-based in vivo transcriptional enhancer reconstruction)。這一突破不僅在耳蝸基礎(chǔ)科研領(lǐng)域開辟了新路徑，還在基因表達(dá)調(diào)控的底層機(jī)制研究和遺傳性耳聾精準(zhǔn)基因治療中展現(xiàn)了巨大的潛力。

　　無論對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)研究還是臨床治療而言，如何在耳蝸等復(fù)雜微環(huán)境中實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病相關(guān)基因的精確、靶向調(diào)控，一直是遺傳性耳聾治療領(lǐng)域面臨的巨大挑戰(zhàn)。鐘桂生團(tuán)隊(duì)獨(dú)創(chuàng)的ARBITER系統(tǒng)，將病毒載體與體內(nèi)增強(qiáng)子高通量篩選結(jié)合，成功找到并優(yōu)化了Slc26a5等耳聾核心基因的特異性增強(qiáng)子。研究發(fā)現(xiàn)，這些保守非編碼序列增強(qiáng)子如精密“指揮棒”，能夠特異性驅(qū)動(dòng)外毛細(xì)胞對(duì)重要蛋白的高效表達(dá)，為重建感音細(xì)胞功能提供了分子“開關(guān)”。

　　該技術(shù)最大亮點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)了對(duì)耳蝸內(nèi)不同類型毛細(xì)胞的定向遞送和精準(zhǔn)表達(dá)，有效克服了以往病毒遞送脫靶、不安全、劑量高等難題。ARBITER不僅能高效識(shí)別出如Slc26a5、Atoh1等關(guān)鍵增強(qiáng)子，還具備廣泛適用性，為外毛細(xì)胞和其他耳蝸細(xì)胞的靶向表達(dá)提供了全新技術(shù)基礎(chǔ)，極大地豐富了內(nèi)耳基因調(diào)控機(jī)制的理解，為未來推廣到多種耳聾類型甚至其他遺傳病治療帶來廣闊前景。

　　該研究不僅驗(yàn)證了重構(gòu)增強(qiáng)子在樹鼩等模型動(dòng)物中的保守性與跨物種有效性，還通過優(yōu)化增強(qiáng)子序列和遞送工具，顯著恢復(fù)了耳聾小鼠的聽力功能，其低劑量、高特異性的特點(diǎn)有望大幅降低治療風(fēng)險(xiǎn)和成本，惠及全球聽障患者。

　　ARBITER系統(tǒng)的建立不僅標(biāo)志著耳蝸基礎(chǔ)研究的一項(xiàng)重要突破，也為遺傳性耳聾患者帶來了切實(shí)的治療希望。其在創(chuàng)新性、嚴(yán)謹(jǐn)性及臨床潛力方面均展現(xiàn)出卓越優(yōu)勢(shì)，為遺傳性耳聾的基因治療開辟了全新的路徑。為未來拓展到支持細(xì)胞、不同遺傳背景與更復(fù)雜疾病模型的基因治療提供了可行方案。此外，ARBITER方法還有助于深入理解非編碼序列與轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控關(guān)系，為人類發(fā)育與疾病研究打開新窗口。

利用ARBITER系統(tǒng)解析并重組了Slc26a5的調(diào)控增強(qiáng)子，結(jié)合體內(nèi)敲除小鼠模型驗(yàn)證了增強(qiáng)子對(duì)基因調(diào)控的重要作用，并最終將重構(gòu)的細(xì)胞特異性增強(qiáng)子用于基因的精準(zhǔn)遞送，成功恢復(fù)了遺傳性耳聾小鼠的聽力

　　上?？萍即髮W(xué)iHuman研究所副研究員趙思蒙、生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2021級(jí)博士研究生楊秋香、2022級(jí)博士研究生于澤華為該論文的共同第一作者，iHuman研究所研究員、生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院常任副教授鐘桂生與趙思蒙為共同通訊作者。樹鼩模型研究得到了中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所姚永剛研究員的支持。本研究還得到姚永剛研究員的指導(dǎo)，上?？萍即髮W(xué)生命學(xué)院常任副教授林照博、常任副教授馬涵慧為課題設(shè)計(jì)和實(shí)施提出了關(guān)鍵建議。上海科技大學(xué)為第一完成單位。

　　論文鏈接：

　　https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(25)00223-5