一次AAV + PAM灵活型ABE的基因“微手术”，让遗传性耳聋小鼠重获“听见”的能力

耳聋是最常见的感官障碍疾病之一，全球约有4.3亿人受致残性听力障碍困扰，其中2600万为先天性耳聋患者。遗传因素约占先天性耳聋的60%，已知的耳聋基因超过200个，然而目前暂无临床上市的治疗药物。

非综合征型常染色体隐性遗传性耳聋DFNB 111 （Autosomal recessive genetic forms 111）是一种早发性、进行性的轻度至中度感音神经性听力损失，且听力损失在高频更为明显，MPZL2基因突变是该类型耳聋的重要致病因素。近年，一项基于大规模轻度至中度感音神经性听力损失（SNHL）儿童队列的前瞻性研究表明，MPZL2是导致遗传性轻度至中度SNHL的第二常见基因，占17.3%，仅次于STRC基因（55.8%）。值得注意的是，MPZL2中的某些特定突变（如c.220C>T）在东亚人群中具有创始效应（Founder effect），提示其可能为该地区特有的遗传风险因素。

2025年8月5日，复旦大学附属眼耳鼻喉科医院舒易来教授团队与韩国首尔大学医院Sangsu Bae、Sang-Yeon Lee科研团队合作在国际期刊Nature Communications上发表题为“PAM-flexible adenine base editing rescues hearing loss in a humanized MPZL2 mouse model harboring an East Asian founder mutation”的研究论文，利用PAM灵活型腺嘌呤碱基编辑器（ABE8eWQ-SpRY）结合高效的内耳靶向AAV递送，精准修复东亚人群高发的MPZL2 c.220C>T创始突变，在人源化小鼠模型中显著恢复听力，并维持至少20周。这一成果为遗传性耳聋的“一次性”精准治疗提供了全新思路。

研究亮点

1. 基于中韩两国遗传性耳聋病人临床队列研究，发现亚洲高发的MPZL2 c.220C>T突变位点；

2. 发了一个人源化MPZL2突变小鼠模型（hMPZL2^Q74X/Q74X），完全模拟了人类该类耳聋的基因与听力表型；

3. 选择了PAM灵活的ABE编辑器，能够在不造成DNA双链断裂的情况下，将致病性A·T碱基精准转化为正常的G·C，避免了传统CRISPR的潜在大规模缺失和安全风险，成功恢复小鼠内耳MPZL2蛋白的表达、内耳结构的完整性以及小鼠听力。

主要研究结果

1. 东亚特异性MPZL2基因突变在DFNB111相关听力损失中的临床意义

研究团队基于临床队列研究，对遗传性耳聋1437例无亲缘关系的耳聋家系进行了系统性病因学分析。筛选出234例表现为对称性、轻中度非综合征型SNHL未成年患者（≤18岁），明确了155例患者的致病基因（66.2%）。其中24例与MPZL2基因突变有关（15.5%），且23例（95.8%）患者携带至少一个c.220C>T等位基因突变。c.220C>T等位基因在东亚人群中频繁出现，提示该突变可能为东亚地区的创始突变。

2. 人源化MPZL2 c.220 C > T小鼠的构建以及表型描述

针对该突变位点，研究团队构建了人源化小鼠模型（hMPZL2^Q74X/Q74X），该小鼠模型表现为进行性听力损失，重现了人类MPZL2耳聋病人的听力学表型：渐进性低至中度听力损失，且有着比较明显的内耳毛细胞的丢失（图1）。

图1. 人源化MPZL2 c.220 C > T小鼠模型的听力学表型及内耳结构的损伤。

图1. 人源化MPZL2 c.220 C > T小鼠模型的听力学表型及内耳结构的损伤。a用CRISPR/Cas9系统构建人源化MPZL2小鼠模型（hMPZL2^Q74X）的靶向策略示意图。b 采用Sanger测序对hMPZL2^Q74X小鼠和Mpzl2野生型（WT）小鼠的基因序列进行验证。c RT-PCR检测P4时期hMPZL2^Q74X/Q74X纯合突变小鼠与Mpzl2 WT小鼠中MPZL2和Mpzl2的表达情况。d、e 4周、8周和12周龄时Mpzl2 WT（红色，n = 10）、hMPZL2^Q74X/WT杂合小鼠（绿色，n = 10）和hMPZL2^Q74X/Q74X纯合突变小鼠（蓝色，n = 10）的ABR和DPOAE阈值比较。f 12周龄Mpzl2 WT小鼠（n = 1）、hMPZL2^Q74X/WT小鼠（n = 1）和hMPZL2^Q74X/Q74X小鼠（n = 2）耳蜗柯蒂氏器的代表性切片图（切片厚度10 μm），用肌球蛋白VIIa（毛细胞，红色）和抗Sox2（支持细胞，绿色）进行免疫标记。箭头指示内毛细胞（IHCs）和Deiters细胞（DCs），白色箭头指示外毛细胞（OHCs），白线标示支持细胞（SCs）。星号表示OHCs和DCs的缺失。

3. 基于ABE的基因治疗体系的体外筛选

针对该突变的A·T→G·C精确修复，研究团队评估了14种ABE与sgRNA组合，最终确定PAM几乎无限制的ABE8eWQ-SpRY:sgRNA3为最佳方案，该方案具有较高的体外编辑效率（约50%以上），较低的旁观者编辑和脱靶效应。

4. AAV递送策略、治疗效果及安全性评价

为突破AAV单载体容量限制，研究者采用了split-intein双AAV系统（图2）。通过圆窗膜显微注射，结果显示：

图2. 双 AAV-ie-ABE8eWQ-SpRY:sgRNA3 体内修复 MPZL2 c.220 C>T 突变。

a 用双 AAV 载体及分裂内含肽在体内递送ABE的示意图。b MPZL2靶点腺嘌呤及周围旁观腺嘌呤或胞嘧啶的编辑效率评估（n=2）。c 体内碱基编辑流程概览，将两个AAV-ie病毒重悬至 5.0×10¹³ vg/mL，1:1混合。取2000 nL 注射至P2 期 hMPZL2^Q74X/Q74X 小鼠圆窗膜（RWM）。d 柯蒂氏器官 DNA 中靶位点 A·T→G·C 编辑效率及周边核酸旁观效应。e Cas-OFFinder 预测的潜在体内脱靶位点，包含与靶序列 ≤2 bp 错配及/或 ≤1 bp DNA/RNA bulge 的位点。f 双 AAV-ie-ABE8eWQ-SpRY:sgRNA3 注射后 8 周，体内 RNA 脱靶检测。检测结果显示无 RNA 脱靶编辑。

图3. ABE8eWQ SpRY:sgRNA3治疗体系恢复人源化MPZL2 c.220 C > T小鼠听力

a 在注射后第 12 周，对三组小鼠（Mpzl2野生型、hMPZL2^Q74X/Q74X及经治疗的 hMPZL2^Q74X/Q74X）在点击声刺激下记录的代表性 ABR 波形。每组中的粗线表示阈值。b–f 比较 Mpzl2 野生型（红线）、hMPZL2^Q74X/Q74X（蓝线）及经治疗的 hMPZL2^Q74X/Q74X（绿线）小鼠在 4 周（b）、8 周（c）、12 周（d）、16 周（e）和 20 周（f）时的 ABR 阈值。g–k 比较 Mpzl2野生型（红线）、hMPZL2^Q74X/Q74X（蓝线）及经治疗的 hMPZL2^Q74X/Q74X（绿线）小鼠在 4 周（g）、8 周（h）、12 周（i）、16 周（j）和 20 周（k）时的 DPOAE 阈值。

研究意义

1. 首创性：首次针对东亚创始突变实现PAM灵活型ABE体内精准修复。

2. 可推广性：为单一高频突变型遗传病提供“一次性”基因编辑治疗范式。

3. 平台价值：AAV-ie + split-intein递送模式可扩展至更多大基因或复杂突变的治疗。

派真生物有幸为本研究提供了AAV病毒包装服务。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-62562-8

研究团队简介：该研究由复旦大学附属眼耳鼻喉科医院舒易来教授团队牵头，联合韩国首尔大学医院Sangsu Bae团队以及Sang-Yeon Lee团队共同完成。复旦大学附属眼耳鼻喉科医院胡少伟、蒋罗颖，韩国首尔大学医院的Sohyang Jeong以及Hansol Koo为共同第一作者。

舒易来教授团队长期耕耘于耳聋基因治疗领域，创新性采用双AAV载体递送系统，运用基因置换、基因编辑等前沿技术，在多个耳聋模型上证明了基因治疗的疗效。经过数年刻苦攻关，成功研发出OTOF耳聋基因治疗药物，相关研究结果已发表于顶级医学期刊《柳叶刀》和《自然·医学》等杂志。

派真生物可提供以下内耳研究中用到的血清型和启动子：

靶向内耳的AAV血清型

内耳研究中用到的启动子

此外，派真生物还可提供随机多态展示AAV衣壳变体库、barcode AAV衣壳库等，助力客户筛选获得特异性更好的内耳靶向AAV衣壳。

参考资料

Hu, S.W., Jeong, S., Jiang, L. et al. PAM-flexible adenine base editing rescues hearing loss in a humanized MPZL2 mouse model harboring an East Asian founder mutation. Nat Commun 16, 7186 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-62562-8