儿童迟发性耳聋的分子致病机制及基因治疗研究

Postnatal childhood hearing impairment occurs in a high frequency and is hard to detect by the newborn hearing screening, which in turn may impede the development of the language, speech and other communicative skills of the affected children. Previously, we identified the p.V37I exclusive genotype of GJB2 as a major cause for postnatal childhood hearing impairment in Chinese. This genotype is strongly associated with postnatal childhood hearing impairment and is thefirst reported common genetic risk-indicator for this disease. In this study, we proposed to: 1) characterize the postnatal childhood hearing impairment caused by the p.V37I exclusive genotype of GJB2 by cohort study; 2) identify the genetic modifiers that influence the penetrance of this disease by association study and verify it by functional study; and 3) explore gene therapy of this disease using the p.V37I knock-in mouse as the animal model. This proposal aims to further clarify the molecular pathogenic mechanism of postnatal childhood hearing impairment caused by the p.V37I exclusive genotype of GJB2 and to facilitate early detection, intervention and treatment of this disease.

儿童迟发性耳聋发病率高，难于被现行新生儿听力筛查及时发现，如不及时干预可严重影响患病儿童的言语发育及学习能力。本研究团队前期研究发现，GJB2基因p.V37I排它性突变是我国儿童迟发性耳聋的主要致病原因之一，是目前国际上首个被发现的与常见儿童迟发性耳聋紧密相关的遗传易感性突变。本研究拟在前期工作的基础上，通过大样本量队列研究明确由GJB2基因p.V37I排它性突变所导致的儿童迟发性耳聋的听力障碍发生、发展趋势；通过携带p.V37I排它性突变的儿童迟发性耳聋组与正常听力组之间的对比关联分析寻找可影响该基因突变外显率的调控因素，并在体外实验与p.V37I排它性突变基因敲入小鼠模型中加以验证；通过GJB2转基因手段在小鼠模型下探索遗传易感性儿童迟发性耳聋的基因治疗与听力重建方法。本研究可深入揭示该突变所引起的儿童迟发性耳聋的分子致病机制，并为儿童迟发性耳聋早期发现、干预和治疗奠定坚实的理论基础。

儿童迟发性耳聋发病率高，难于被现行新生儿听力筛查及时发现，如不及时干预可严重影响患病儿童的言语发育及学习能力。本研究团队前期研究发现，GJB2基因p.V37I排它性突变是我国儿童迟发性耳聋的主要致病原因之一。本研究通过大样本量队列研究，明确了GJB2 基因p.V37I 排它性突变所致儿童迟发性耳聋的发生、发展趋势,通过GJB2 基因p.V37I突变敲入小鼠的动物模型研究发现了GJB2 基因p.V37I 排它性突变导致儿童迟发性耳聋的潜在修饰基因，并通过转基因手段初步探讨了GJB2 基因p.V37I 排它性突变所致儿童迟发性耳聋的基因治疗策略。目前项目已完成，进展良好，完成各研究目标，通过5万例以上新生儿血片筛查发现GJB2 基因p.V37I 纯合突变携带者，通过对这些携带者的听力学跟踪随访明确了该突变导致儿童期听力障碍的听力学特征；建立GJB2 基因p.V37I 突变敲入小鼠，通过电生理、病理学及分子生物学研究发现FCER1G，LARS2，NNMT，CUEDC1等可能影响该突变听力表型的候选修饰基因，建立野生型GJB2外源表达载体，比较中阶注射和圆窗膜注射不同导入途径的优劣，建立基于腺相关病毒基因转染、内耳纳米给药等多种基因治疗策略。基于本项目研究成果，课题组提出儿童迟发性听力障碍的基因-听力联合筛查模式，可有效提高我国儿童迟发性听力障碍的早期发现和干预率，减少对患儿言语、语言及智力发育的影响。相关研究成果深入揭示了儿童迟发性耳聋的分子发病机制，为相关疾病的分子靶向治疗奠定了良好的基础。目前课题组已发表该项目资助的SCI标注论文8篇。