朱 娛,杜 梅 綜述,駱文龍 審校
(重慶醫科大學附屬第二醫院耳鼻喉科,重慶 400010)
感音神經性耳聾是因先天性或后天性因素導致的聽覺系統對聲音的感受和處理過程異常而致的聽力障礙,主要病理改變為內耳螺旋器毛細胞的損傷。感音神經性耳聾是由遺傳因素、環境因素或兩者共同影響所致,常見的環境因素包括圍生期感染、耳毒性藥物、噪聲、聽覺損傷和衰老等。成人聽力損失造成的主要問題是溝通障礙,也可能增加老年人的人身損傷及癡呆、抑郁等精神問題風險[1]。最新的全球疾病負擔研究顯示,全球有近5億人患有致殘性的聽力損失,并呈現上升趨勢,亞太地區、南亞和非洲地區更加嚴重[2]。
目前,感音神經性耳聾的治療手段有限,發展最快的是助聽裝置的應用。助聽器從單純的放大器發展為數字化助聽器,技術上取得了飛躍,佩戴更舒適。但助聽裝置的缺點是價格偏貴,相對失真,且需要殘存聽力作為基礎;若聽力嚴重損失,則助聽器效果欠佳,需要進行人工耳蝸移植。目前人工耳蝸移植技術也取得了較快發展,但該技術仍需要提高噪聲環境中的言語識別率[3],且存在對殘存聽力損害的風險[4],如何保護殘存聽力是耳蝸植入術發展的一個重要方向。
無論是助聽器還是耳蝸植入都有弊端,感音神經性耳聾需要積極探索其他的治療方法,以促進內耳感覺細胞的修復和再生,預防內耳感覺細胞的凋亡。本文對感音神經性耳聾治療在毛細胞再生、預防凋亡方面的進展進行綜述。
1.1JNK激酶抑制劑 細胞受到應激或者損傷時會激活細胞的凋亡通路,引發一系列生化改變,如自由基、活性氧簇、細胞質pH改變及蛋白變性等,最終導致細胞死亡。耳毒性藥物、噪聲、創傷等均可激活細胞凋亡通路,致使感覺上皮細胞凋亡,從而導致感音神經性耳聾。研究發現,絲裂原活化蛋白激酶/c-Jun氨基末端激酶(MAPK-JNK)是重要的信號通路,自由基、活性氧作用于JNK激酶,激活c-Jun,活化的c-Jun轉錄因子與其他的轉錄因子復合體結合,最終導致內耳毛細胞完全丟失[5]。在小鼠和豚鼠實驗中,JNK激酶抑制劑可幾乎完全預防因暴露于噪音、耳毒性藥物、創傷等導致的聽力損失。JNK激酶抑制劑AM-111目前已經完成了Ⅱ期臨床試驗階段,該多中心、隨機雙盲試驗對210位18~60歲的突發性耳聾的患者進行研究,納入標準為純音聽閾測試30 dB以上,病程不超過48 h。該研究結果表明AM-111是可耐受且安全的。對于重度感音神經性耳聾,AM-111干預組較對照組在純音聽閾測試、言語識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、耳毒性藥物引起內耳自由基的產生,可導致內耳細胞的凋亡。N-乙酰半胱氨酸在臨床上的應用:(1)作為肺部疾病的黏液溶解劑;(2)治療乙酰氨基酚過量服用引起的肝毒性。作為谷胱甘肽合成的前體和關鍵分子,除了有黏液溶解及增強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,促進細胞存活,并通過激活細胞外信號調節蛋白激酶(ERK)途徑防止凋亡[8]。目前,關于N-乙酰半胱氨酸對多種類型感音神經性耳聾的療效已有一系列的臨床研究,研究證明其對噪聲性聾、突發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用前景,但尚未完全達到預期。有研究者將α-苯基叔丁基硝基酮(HPN-07)與N-乙酰半胱氨酸二聯用藥,即NHPN-1010應用于爆震性聽力損失的小鼠,結果表明其可明顯減少爆震對外毛細胞、聽神經突觸和腦干的損傷[9]。
1.2.2谷胱甘肽過氧化物酶模擬物 化療藥物順鉑可通過產生自由基直接對耳蝸造成毒性作用,同時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抗順鉑的耳毒性,結果表明這種特性的確能預防耳蝸毛細胞的損傷[10]。依布硒啉是一種內源性谷胱甘肽過氧化物酶和磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶模擬物,多用作神經保護劑,有著較強的抗炎抗氧化作用。感音神經性耳聾相關研究顯示,依布硒啉有著良好的耳保護作用,其作用機制可能為通過上調血紅素加氧酶-1(HO-1)的表達衰減順鉑產生的螺旋器損傷。目前,試驗藥物SPI-1005已進入臨床試驗階段[11],。
1.2.3其他藥物 其他抗氧化劑如維生素E、D-蛋氨酸、氟桂利嗪均表現出較好的耳保護性。D-蛋氨酸的具體作用機制目前尚不清楚,可能與清除自由基,以及協同其他抗氧化酶的作用,降低細胞的氧化應激反應有關,目前D-蛋氨酸已進入了臨床試驗階段。維生素E作為一種脂溶性的抗脂質過氧化物,可以維持細胞膜的完整性,避免細胞進一步損傷,有全身抗氧化作用,與D-蛋氨酸一樣可以口服給藥,應用方便,目前有動物研究證實其有較顯著的耳保護作用[12],但臨床研究較少,且缺乏明確的劑量-作用關系,仍需進一步更大規模、更高質量的研究證實。氟桂利嗪對順鉑所致耳毒性的保護作用在體外研究中可見明顯效果[13],但在體內研究中療效較差[14],具體原因有待更進一步的研究。
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合,若在一定時間窗內延遲給藥,可在不影響化療藥物抗腫瘤作用的基礎上同時發揮耳保護作用[15]。研究顯示,使用鉑類化療藥物聯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照組比較,試驗組僅出現超高頻聽力受損,而對照組高頻、超高頻均受損[16]。一項多中心、隨機對照的Ⅲ期臨床研究顯示,硫代硫酸鈉對于使用順鉑的兒童有保護聽力的作用,并且不會導致嚴重的不良反應。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的比例隨機分為硫代硫酸鈉治療組和對照組。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,對照組不做處理,檢測最后一次輸注順鉑4周后的聽力損失情況。研究結果表明治療組聽力損失發生率為28.6%,對照組為56.4%(P=0.000 22),而兩組化療后的不良反應發生率無明顯差異[17]。
感覺前體細胞分化形成毛細胞和支持細胞,一排內、三排外的毛細胞與支持細胞共同組成感覺上皮。已有多種基因被發現與毛細胞分化相關,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基因是最早被發現的小鼠耳蝸毛細胞再生的關鍵調節因子,在一些耳蝸感覺前體細胞中表達并促使前體細胞分化成毛細胞。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、外毛細胞不同程度再生,明顯提升其聽力。有研究表明,支持細胞可以作為新生毛細胞的來源,分化良好的支持細胞是Atoh1基因治療成功的必要條件[22]。進一步的研究表明,突發性耳聾患者的毛細胞和支持細胞均受到損傷,噪聲性耳聾患者的支持細胞損傷較藥物性耳聾和突發性耳聾小。陳偉等[23]研究表明,噪聲性耳聾的小鼠在Math1基因導入后,聽覺功能恢復,且改善的時間點較藥物性耳聾提前,其原因可能在于噪聲損傷后殘存的支持細胞沒有受到順鉑等耳毒性藥物導致的延續損傷,細胞狀態更好。因為不同類型的聽力損失中支持細胞的受損情況是不一樣的,因此需要進一步研究不同聽力損失模型對基因治療的反應性,確定治療的時間窗,追蹤新生毛細胞的功能狀態。目前,Atoh1基因尚未直接應用于人體,但腺病毒編碼的Atoh1轉錄因子即CGF166已獲得美國食品藥品管理局(FDA)批準進入Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗,作為首個進入臨床試驗的耳聾基因治療方案,具有重要的意義。
基因的遞送技術也是需要進一步探索的問題,安全高效的載體和導入方式非常重要。目前,動物實驗中常使用的基因遞送技術有經完整圓窗海綿膠滴注、經鼓階打孔滲透性微量泵、經鼓階打孔顯微注射、經圓窗膜顯微注射、經靜脈注射等,這些途徑各有優缺點。目前研究得較多的載體主要是腺病毒、腺相關病毒、Anc80L65等病毒載體,以及納米顆粒基因載體等非病毒載體[24],病毒載體和非病毒載體均顯示出較大的應用潛力。
基因治療感音神經性耳聾在理論及實踐中均顯示出良好的發展前景,筆者認為,應積極進行多學科融合,建立多種耳聾疾病模型,探索基因治療應用的安全性和有效性,同時探索更為高效、安全、靶向性的基因遞送策略和方法,尋找更適宜的載體。
干細胞移植治療擬利用干細胞多能性恢復或代替螺旋神經節細胞和毛細胞的功能。骨髓間充質干細胞、胚胎干細胞(ESCs)、成年內耳干細胞和神經干細胞通過誘導增殖和分化可以獲得內耳毛細胞樣細胞。KIL等[25]實驗表明,臍帶血來源的間充質干細胞能在試管中分化成聽毛細胞和神經元細胞,可使實驗小鼠的聽力得到一定程度的恢復。該研究進一步將自體同源的骨髓來源的間充質干細胞經鎖骨下線靜脈注射至患有感音神經性耳聾的患者體內,證實了自體移植骨髓來源的間充質干細胞治療感音神經性耳聾的安全性[26]。XU等[27]研究發現將嗅上皮神經干細胞移植入內耳后,不僅能存活,而且可遷徙至Rosenthal管的螺旋神經節內;該研究還表明嗅上皮神經干細胞分泌的細胞因子血清神經生長因子(NGF)、神經營養因子3(NT-3)可預防神經損傷。雖然干細胞移植研究已經取得了較大突破,但是仍然有許多問題等待解決,如干細胞分化成耳蝸感覺上皮細胞后在體內的存活時間長度,及生理功能是否能正常發揮;如何將干細胞植入正確的位置;如何避免機體的免疫排斥反應等。同時,還有技術層面的問題需要解決,植入后長期的療效也需進一步檢測評估。
綜上所述,近年來感音神經性耳聾的治療取得了很大的突破,基因治療、生物治療、藥物治療均進入了臨床試驗階段,干細胞移植治療尚處于動物實驗階段,離臨床應用還有很長的路要走。由于不同治療方案的原理不盡相同,應建立不同的感音神經性耳聾模型,分別對各種不同的治療方案進行探討,同時可結合現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。