在人类健康的领域中，听力和平衡问题一直是困扰众多患者的难题。耳聋作为主要的遗传性感觉障碍，严重影响全球约 4.3 亿人的生活，每 700 名儿童中就有近 1 人受先天性耳聋影响，其中约 70% 由遗传因素导致，且部分还伴有前庭功能缺陷。目前，助听器和人工耳蜗等听力康复手段无法完全恢复正常听力，针对平衡问题也缺乏有效的根治方法。
在这样的背景下，AAV 介导的基因治疗成为了潜在的希望之光。它被视为治疗遗传性耳聋和前庭功能障碍的新途径，一些临床试验已取得了令人期待的成果。然而，不同 AAV 血清型对发育阶段不同的内耳感觉细胞的嗜性差异很大，这给临床前试验的成功带来了巨大挑战。所以，明确在小鼠内耳发育关键阶段，对耳蜗和前庭毛细胞有强嗜性的 AAV 血清型，对推动临床应用极为重要。
来自法国巴黎西岱大学（Université Paris Cité）等机构的研究人员，开展了一项具有重要意义的研究。他们对比分析了 4 种 AAV 血清型（AAV2、AAV8、AAV9-PHP.eB 和 Anc80L65）在小鼠内耳成熟过程中，对耳蜗和前庭器官的细胞嗜性以及毛细胞转导率。研究结果显示，这 4 种血清型的细胞转导率会随着小鼠年龄增长而发生变化。在胚胎阶段，外毛细胞更容易被靶向；成熟阶段，内毛细胞主要被转导；新生儿阶段，前庭毛细胞的转导最为容易。这一研究成果为内耳临床前基因治疗研究提供了新的思路，对治疗效果有着潜在的重要意义。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员为开展这项研究，运用了多种关键技术方法。在动物实验方面，选用野生型 C57/Bl6 小鼠，在胚胎（E13 - E15）、新生儿（P2 - P4）和成熟（P14 - P18、P30）等不同阶段进行实验。手术操作上，针对胚胎和出生后的小鼠分别采用不同的注射方式，胚胎期经腹将病毒注入胚胎耳囊，出生后则通过圆窗膜（RWM）注射。实验完成后，利用免疫化学方法，对小鼠内耳组织进行固定、染色，最后通过共聚焦显微镜成像并分析数据，以此来确定细胞转导率。
下面来详细看看研究结果：
- 胚胎期 AAV 载体的细胞嗜性：在胚胎发育 13 - 15 天（E13 - E15）进行注射，于出生后第 8 天（P8）对小鼠耳蜗和前庭感觉上皮进行处理和分析。结果发现，4 种血清型对内外毛细胞的转导率不同，且都呈现基底到顶端的梯度变化，基底区域转导细胞更多。Anc80L65 对耳蜗感觉细胞的转导率最高，AAV9-PHP.eB 最低。此外，支持细胞和螺旋神经节神经元（SGNs）也会被转导，AAV9-PHP.eB 在胚胎期虽很少转导毛细胞，但广泛感染 SGNs。在前庭器官中，AAV9-PHP.eB、AAV8 和 Anc80L65 对前庭毛细胞（VHCs）的转导率相似，AAV2 较低，且部分血清型还会靶向非感觉前庭细胞。
- 新生儿期 AAV 载体的细胞嗜性：在出生后 2 - 4 天（P2 - P4）经 RWM 注射 AAVs，5 天后进行分析。结果表明，4 种血清型都能成功转导内耳感觉细胞，但转导率因血清型、细胞类型和耳蜗位置而异。AAV9-PHP.eB 对耳蜗感觉毛细胞的转导率最高，与胚胎期不同，此时内毛细胞转导率高于外毛细胞，且除 AAV2 外，转导率呈现从顶端到基底的梯度变化。在前庭中，Anc80L65 的细胞转导率最高，AAV2 最低，且各血清型在壶腹嵴和椭圆囊斑的转导率相似。
- 成熟期 AAV 的细胞嗜性：在小鼠不同成熟阶段（P14 - P18 和 P30）进行注射并分析。结果显示，无论哪种血清型，内毛细胞转导率在整个耳蜗螺旋上都较高，外毛细胞转导率较低。Anc80L65 在两个阶段对耳蜗感觉细胞的转导效率都最高，不同阶段各血清型的转导率有所变化。在前庭器官中，Anc80L65 在两个阶段对 VHCs 的转导率最高，且在椭圆囊和球囊的 VHCs 中，转导细胞数量明显多于壶腹嵴。
综合研究结论和讨论部分，这项研究意义重大。它揭示了 AAV 血清型对内耳感觉毛细胞的靶向效率存在年龄依赖性，不同血清型在不同发育阶段对耳蜗和前庭毛细胞的嗜性差异显著。这不仅为基础研究提供了关键信息，也为内耳基因治疗的临床前研究奠定了基础。通过明确不同血清型的最佳作用阶段，有助于优化基因治疗策略，提高治疗效果，为遗传性耳聋和前庭功能障碍患者带来更多的治疗希望。未来，进一步研究针对特定靶细胞的最佳血清型，如利用工程化 AAV、确定内耳 AAV 受体或使用毛细胞特异性启动子等方法，有望进一步提高感觉毛细胞的靶向效率，推动人类基因治疗的发展。
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