朱 娛,杜 梅 綜述,駱文龍 審校
(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院耳鼻喉科,重慶 400010)
感音神經(jīng)性耳聾是因先天性或后天性因素導(dǎo)致的聽覺(jué)系統(tǒng)對(duì)聲音的感受和處理過(guò)程異常而致的聽力障礙,主要病理改變?yōu)閮?nèi)耳螺旋器毛細(xì)胞的損傷。感音神經(jīng)性耳聾是由遺傳因素、環(huán)境因素或兩者共同影響所致,常見的環(huán)境因素包括圍生期感染、耳毒性藥物、噪聲、聽覺(jué)損傷和衰老等。成人聽力損失造成的主要問(wèn)題是溝通障礙,也可能增加老年人的人身?yè)p傷及癡呆、抑郁等精神問(wèn)題風(fēng)險(xiǎn)[1]。最新的全球疾病負(fù)擔(dān)研究顯示,全球有近5億人患有致殘性的聽力損失,并呈現(xiàn)上升趨勢(shì),亞太地區(qū)、南亞和非洲地區(qū)更加嚴(yán)重[2]。
目前,感音神經(jīng)性耳聾的治療手段有限,發(fā)展最快的是助聽裝置的應(yīng)用。助聽器從單純的放大器發(fā)展為數(shù)字化助聽器,技術(shù)上取得了飛躍,佩戴更舒適。但助聽裝置的缺點(diǎn)是價(jià)格偏貴,相對(duì)失真,且需要?dú)埓媛犃ψ鳛榛A(chǔ);若聽力嚴(yán)重?fù)p失,則助聽器效果欠佳,需要進(jìn)行人工耳蝸移植。目前人工耳蝸移植技術(shù)也取得了較快發(fā)展,但該技術(shù)仍需要提高噪聲環(huán)境中的言語(yǔ)識(shí)別率[3],且存在對(duì)殘存聽力損害的風(fēng)險(xiǎn)[4],如何保護(hù)殘存聽力是耳蝸植入術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。
無(wú)論是助聽器還是耳蝸植入都有弊端,感音神經(jīng)性耳聾需要積極探索其他的治療方法,以促進(jìn)內(nèi)耳感覺(jué)細(xì)胞的修復(fù)和再生,預(yù)防內(nèi)耳感覺(jué)細(xì)胞的凋亡。本文對(duì)感音神經(jīng)性耳聾治療在毛細(xì)胞再生、預(yù)防凋亡方面的進(jìn)展進(jìn)行綜述。
1.1JNK激酶抑制劑 細(xì)胞受到應(yīng)激或者損傷時(shí)會(huì)激活細(xì)胞的凋亡通路,引發(fā)一系列生化改變,如自由基、活性氧簇、細(xì)胞質(zhì)pH改變及蛋白變性等,最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。耳毒性藥物、噪聲、創(chuàng)傷等均可激活細(xì)胞凋亡通路,致使感覺(jué)上皮細(xì)胞凋亡,從而導(dǎo)致感音神經(jīng)性耳聾。研究發(fā)現(xiàn),絲裂原活化蛋白激酶/c-Jun氨基末端激酶(MAPK-JNK)是重要的信號(hào)通路,自由基、活性氧作用于JNK激酶,激活c-Jun,活化的c-Jun轉(zhuǎn)錄因子與其他的轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合體結(jié)合,最終導(dǎo)致內(nèi)耳毛細(xì)胞完全丟失[5]。在小鼠和豚鼠實(shí)驗(yàn)中,JNK激酶抑制劑可幾乎完全預(yù)防因暴露于噪音、耳毒性藥物、創(chuàng)傷等導(dǎo)致的聽力損失。JNK激酶抑制劑AM-111目前已經(jīng)完成了Ⅱ期臨床試驗(yàn)階段,該多中心、隨機(jī)雙盲試驗(yàn)對(duì)210位18~60歲的突發(fā)性耳聾的患者進(jìn)行研究,納入標(biāo)準(zhǔn)為純音聽閾測(cè)試30 dB以上,病程不超過(guò)48 h。該研究結(jié)果表明AM-111是可耐受且安全的。對(duì)于重度感音神經(jīng)性耳聾,AM-111干預(yù)組較對(duì)照組在純音聽閾測(cè)試、言語(yǔ)識(shí)別率提升上有明顯作用[6]。
1.2抗氧化藥物
1.2.1N-乙酰半胱氨酸 噪聲、病毒感染、耳毒性藥物引起內(nèi)耳自由基的產(chǎn)生,可導(dǎo)致內(nèi)耳細(xì)胞的凋亡。N-乙酰半胱氨酸在臨床上的應(yīng)用:(1)作為肺部疾病的黏液溶解劑;(2)治療乙酰氨基酚過(guò)量服用引起的肝毒性。作為谷胱甘肽合成的前體和關(guān)鍵分子,除了有黏液溶解及增強(qiáng)谷胱甘肽活性的作用,N-乙酰半胱氨酸也是一種自由基清除劑[7],可以抑制JNK、p38 MAPK和核因子κB(NF-κB)活性的激活,促進(jìn)細(xì)胞存活,并通過(guò)激活細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)途徑防止凋亡[8]。目前,關(guān)于N-乙酰半胱氨酸對(duì)多種類型感音神經(jīng)性耳聾的療效已有一系列的臨床研究,研究證明其對(duì)噪聲性聾、突發(fā)性耳聾及藥物性耳聾等急性聽力損失疾病有良好的臨床應(yīng)用前景,但尚未完全達(dá)到預(yù)期。有研究者將α-苯基叔丁基硝基酮(HPN-07)與N-乙酰半胱氨酸二聯(lián)用藥,即NHPN-1010應(yīng)用于爆震性聽力損失的小鼠,結(jié)果表明其可明顯減少爆震對(duì)外毛細(xì)胞、聽神經(jīng)突觸和腦干的損傷[9]。
1.2.2谷胱甘肽過(guò)氧化物酶模擬物 化療藥物順鉑可通過(guò)產(chǎn)生自由基直接對(duì)耳蝸造成毒性作用,同時(shí)消耗耳蝸的谷胱甘肽和其他抗氧化酶。有研究用有抗氧化特性的藥物對(duì)抗順鉑的耳毒性,結(jié)果表明這種特性的確能預(yù)防耳蝸毛細(xì)胞的損傷[10]。依布硒啉是一種內(nèi)源性谷胱甘肽過(guò)氧化物酶和磷脂過(guò)氧化氫谷胱甘肽過(guò)氧化物酶模擬物,多用作神經(jīng)保護(hù)劑,有著較強(qiáng)的抗炎抗氧化作用。感音神經(jīng)性耳聾相關(guān)研究顯示,依布硒啉有著良好的耳保護(hù)作用,其作用機(jī)制可能為通過(guò)上調(diào)血紅素加氧酶-1(HO-1)的表達(dá)衰減順鉑產(chǎn)生的螺旋器損傷。目前,試驗(yàn)藥物SPI-1005已進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段[11],。
1.2.3其他藥物 其他抗氧化劑如維生素E、D-蛋氨酸、氟桂利嗪均表現(xiàn)出較好的耳保護(hù)性。D-蛋氨酸的具體作用機(jī)制目前尚不清楚,可能與清除自由基,以及協(xié)同其他抗氧化酶的作用,降低細(xì)胞的氧化應(yīng)激反應(yīng)有關(guān),目前D-蛋氨酸已進(jìn)入了臨床試驗(yàn)階段。維生素E作為一種脂溶性的抗脂質(zhì)過(guò)氧化物,可以維持細(xì)胞膜的完整性,避免細(xì)胞進(jìn)一步損傷,有全身抗氧化作用,與D-蛋氨酸一樣可以口服給藥,應(yīng)用方便,目前有動(dòng)物研究證實(shí)其有較顯著的耳保護(hù)作用[12],但臨床研究較少,且缺乏明確的劑量-作用關(guān)系,仍需進(jìn)一步更大規(guī)模、更高質(zhì)量的研究證實(shí)。氟桂利嗪對(duì)順鉑所致耳毒性的保護(hù)作用在體外研究中可見明顯效果[13],但在體內(nèi)研究中療效較差[14],具體原因有待更進(jìn)一步的研究。
1.3化療藥物螯合劑 硫代硫酸鈉可以直接與鉑類化療藥物結(jié)合,若在一定時(shí)間窗內(nèi)延遲給藥,可在不影響化療藥物抗腫瘤作用的基礎(chǔ)上同時(shí)發(fā)揮耳保護(hù)作用[15]。研究顯示,使用鉑類化療藥物聯(lián)合硫代硫酸鈉可以有效防止聽力受損,與未使用硫代硫酸鈉的對(duì)照組比較,試驗(yàn)組僅出現(xiàn)超高頻聽力受損,而對(duì)照組高頻、超高頻均受損[16]。一項(xiàng)多中心、隨機(jī)對(duì)照的Ⅲ期臨床研究顯示,硫代硫酸鈉對(duì)于使用順鉑的兒童有保護(hù)聽力的作用,并且不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的不良反應(yīng)。該研究納入了125位被新診斷為癌癥,聽力正常并接受順鉑化療方案的患者(1~18歲),按照1∶1的比例隨機(jī)分為硫代硫酸鈉治療組和對(duì)照組。治療組患者每次輸注順鉑6 h后接受靜脈輸注硫代硫酸鈉16 g/m2,對(duì)照組不做處理,檢測(cè)最后一次輸注順鉑4周后的聽力損失情況。研究結(jié)果表明治療組聽力損失發(fā)生率為28.6%,對(duì)照組為56.4%(P=0.000 22),而兩組化療后的不良反應(yīng)發(fā)生率無(wú)明顯差異[17]。
感覺(jué)前體細(xì)胞分化形成毛細(xì)胞和支持細(xì)胞,一排內(nèi)、三排外的毛細(xì)胞與支持細(xì)胞共同組成感覺(jué)上皮。已有多種基因被發(fā)現(xiàn)與毛細(xì)胞分化相關(guān),包括Atoh1 基因、Sox2基因[18]、Math1基因[19]、MYO7A基因、CDK 抑制蛋白(P27/Kipl)基因等[20]。其中,Atoh1基因是最早被發(fā)現(xiàn)的小鼠耳蝸毛細(xì)胞再生的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,在一些耳蝸感覺(jué)前體細(xì)胞中表達(dá)并促使前體細(xì)胞分化成毛細(xì)胞。IZUMIKAWA等[21]研究表明,Atoh1基因可以使藥物性耳聾的天竺鼠耳蝸corti器中內(nèi)、外毛細(xì)胞不同程度再生,明顯提升其聽力。有研究表明,支持細(xì)胞可以作為新生毛細(xì)胞的來(lái)源,分化良好的支持細(xì)胞是Atoh1基因治療成功的必要條件[22]。進(jìn)一步的研究表明,突發(fā)性耳聾患者的毛細(xì)胞和支持細(xì)胞均受到損傷,噪聲性耳聾患者的支持細(xì)胞損傷較藥物性耳聾和突發(fā)性耳聾小。陳偉等[23]研究表明,噪聲性耳聾的小鼠在Math1基因?qū)牒?,聽覺(jué)功能恢復(fù),且改善的時(shí)間點(diǎn)較藥物性耳聾提前,其原因可能在于噪聲損傷后殘存的支持細(xì)胞沒(méi)有受到順鉑等耳毒性藥物導(dǎo)致的延續(xù)損傷,細(xì)胞狀態(tài)更好。因?yàn)椴煌愋偷穆犃p失中支持細(xì)胞的受損情況是不一樣的,因此需要進(jìn)一步研究不同聽力損失模型對(duì)基因治療的反應(yīng)性,確定治療的時(shí)間窗,追蹤新生毛細(xì)胞的功能狀態(tài)。目前,Atoh1基因尚未直接應(yīng)用于人體,但腺病毒編碼的Atoh1轉(zhuǎn)錄因子即CGF166已獲得美國(guó)食品藥品管理局(FDA)批準(zhǔn)進(jìn)入Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(yàn),作為首個(gè)進(jìn)入臨床試驗(yàn)的耳聾基因治療方案,具有重要的意義。
基因的遞送技術(shù)也是需要進(jìn)一步探索的問(wèn)題,安全高效的載體和導(dǎo)入方式非常重要。目前,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中常使用的基因遞送技術(shù)有經(jīng)完整圓窗海綿膠滴注、經(jīng)鼓階打孔滲透性微量泵、經(jīng)鼓階打孔顯微注射、經(jīng)圓窗膜顯微注射、經(jīng)靜脈注射等,這些途徑各有優(yōu)缺點(diǎn)。目前研究得較多的載體主要是腺病毒、腺相關(guān)病毒、Anc80L65等病毒載體,以及納米顆?;蜉d體等非病毒載體[24],病毒載體和非病毒載體均顯示出較大的應(yīng)用潛力。
基因治療感音神經(jīng)性耳聾在理論及實(shí)踐中均顯示出良好的發(fā)展前景,筆者認(rèn)為,應(yīng)積極進(jìn)行多學(xué)科融合,建立多種耳聾疾病模型,探索基因治療應(yīng)用的安全性和有效性,同時(shí)探索更為高效、安全、靶向性的基因遞送策略和方法,尋找更適宜的載體。
干細(xì)胞移植治療擬利用干細(xì)胞多能性恢復(fù)或代替螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞和毛細(xì)胞的功能。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞(ESCs)、成年內(nèi)耳干細(xì)胞和神經(jīng)干細(xì)胞通過(guò)誘導(dǎo)增殖和分化可以獲得內(nèi)耳毛細(xì)胞樣細(xì)胞。KIL等[25]實(shí)驗(yàn)表明,臍帶血來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞能在試管中分化成聽毛細(xì)胞和神經(jīng)元細(xì)胞,可使實(shí)驗(yàn)小鼠的聽力得到一定程度的恢復(fù)。該研究進(jìn)一步將自體同源的骨髓來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞經(jīng)鎖骨下線靜脈注射至患有感音神經(jīng)性耳聾的患者體內(nèi),證實(shí)了自體移植骨髓來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞治療感音神經(jīng)性耳聾的安全性[26]。XU等[27]研究發(fā)現(xiàn)將嗅上皮神經(jīng)干細(xì)胞移植入內(nèi)耳后,不僅能存活,而且可遷徙至Rosenthal管的螺旋神經(jīng)節(jié)內(nèi);該研究還表明嗅上皮神經(jīng)干細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子血清神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子3(NT-3)可預(yù)防神經(jīng)損傷。雖然干細(xì)胞移植研究已經(jīng)取得了較大突破,但是仍然有許多問(wèn)題等待解決,如干細(xì)胞分化成耳蝸感覺(jué)上皮細(xì)胞后在體內(nèi)的存活時(shí)間長(zhǎng)度,及生理功能是否能正常發(fā)揮;如何將干細(xì)胞植入正確的位置;如何避免機(jī)體的免疫排斥反應(yīng)等。同時(shí),還有技術(shù)層面的問(wèn)題需要解決,植入后長(zhǎng)期的療效也需進(jìn)一步檢測(cè)評(píng)估。
綜上所述,近年來(lái)感音神經(jīng)性耳聾的治療取得了很大的突破,基因治療、生物治療、藥物治療均進(jìn)入了臨床試驗(yàn)階段,干細(xì)胞移植治療尚處于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段,離臨床應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走。由于不同治療方案的原理不盡相同,應(yīng)建立不同的感音神經(jīng)性耳聾模型,分別對(duì)各種不同的治療方案進(jìn)行探討,同時(shí)可結(jié)合現(xiàn)有的治療手段如佩戴助聽器、人工耳蝸植入探索治療的新契機(jī)。