何璽潔 王倩 李世博 鐘時(shí)勛 冀飛#

自Zerhouni［1］發(fā)表了《轉(zhuǎn)化和臨床科學(xué)—新時(shí)代的構(gòu)想》后，轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的概念在臨床、科研以及衛(wèi)生管理從業(yè)者中迅速?gòu)V泛傳播。轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)是生物—心理—社會(huì)醫(yī)學(xué)模式下打破傳統(tǒng)藩籬的重要概念，主張以患者為中心，從臨床工作當(dāng)中發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題，打破單一的學(xué)科模式，強(qiáng)調(diào)多學(xué)科合作。轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的核心是將醫(yī)學(xué)生物學(xué)基礎(chǔ)研究的成果迅速有效地轉(zhuǎn)化為可以在臨床實(shí)踐中應(yīng)用的理論、技術(shù)、方法和藥物，在實(shí)驗(yàn)室與病房之間架起橋梁，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)研究和臨床研究之間的雙向轉(zhuǎn)化，提高醫(yī)療總體水平。廣義的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)，除了以從實(shí)驗(yàn)室到病床（bench to bedside）的模式開(kāi)發(fā)新藥物、儀器和治療方法外，還包括疾病預(yù)防策略、康復(fù)理念及公共衛(wèi)生政策等內(nèi)容。本文對(duì)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)在耳科領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行淺析。

1 耳聾基因研究

1.1 基因?qū)β?tīng)力損失的影響

聽(tīng)力障礙是人類常見(jiàn)的殘疾之一。根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）2021年最新統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，聽(tīng)力損失影響全球超過(guò)15 億人，其中約4.3 億人患有中度及以上聽(tīng)力損失，被定義為致殘性聽(tīng)力損失［2］。患有嚴(yán)重聽(tīng)力損失的人數(shù)比患有癲癇、多發(fā)性硬化癥、脊髓損傷、中風(fēng)、亨廷頓氏癥和帕金森癥的人數(shù)多［3］。因此，聽(tīng)力損失是一個(gè)重要的公共衛(wèi)生問(wèn)題。其中感音神經(jīng)性聽(tīng)力損失（sensorineural hearing loss，SNHL），即病變部位在耳蝸和聽(tīng)神經(jīng)中的情況約占所有聽(tīng)力損失病例的90%，在SNHL 患者中，遺傳因素約50%～60%病例的易感因素或直接原因。大多數(shù)病例是由單個(gè)單基因位點(diǎn)突變引起。100 多個(gè)基因的單基因突變會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的先天性或進(jìn)行性聽(tīng)力損失。這些突變可導(dǎo)致非綜合征和綜合征性聽(tīng)力損失（如Usher綜合征、pendred 綜合征）。此外，基因突變還是年齡相關(guān)性（老年性）和獲得性（如噪聲或藥物性）聽(tīng)力損失的主要易感因素。此外基因突變?cè)诔Ｒ?jiàn)中耳疾病，如耳硬化癥中也起重要作用。

1.2 耳聾基因檢測(cè)

國(guó)內(nèi)外學(xué)者在人類耳聾的遺傳基礎(chǔ)方面取得了巨大的進(jìn)展，在過(guò)去的幾年里，基因檢測(cè)在準(zhǔn)確性和普及性方面取得了迅速進(jìn)展［4，5］。耳聾的基因診斷為耳蝸基因治療提供了必要信息，可在患者出現(xiàn)癥狀前識(shí)別綜合征性耳聾基因的突變，為制訂疾病管理計(jì)劃提供了時(shí)間。許多臨床實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)對(duì)多種耳聾基因進(jìn)行了基因診斷，該診斷在常規(guī)的耳鼻咽喉頭頸外科及其相關(guān)的影像科、檢驗(yàn)科無(wú)法獨(dú)立完成，至少需要與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合完成。這是轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)在耳科及聽(tīng)覺(jué)科學(xué)中的成功范例。

基因診斷僅是解決臨床耳科問(wèn)題的第一步。對(duì)聽(tīng)力損失特別是感音神經(jīng)性聽(tīng)力損失患者的治療，目前仍然遇到一些瓶頸問(wèn)題，這就需要從臨床回到實(shí)驗(yàn)室，依據(jù)臨床痛點(diǎn)提出科學(xué)問(wèn)題，實(shí)施設(shè)計(jì)，向臨床可用的干預(yù)技術(shù)或康復(fù)策略轉(zhuǎn)化。

1.3 耳聾的基因治療

近年耳蝸基因治療的臨床前研究取得了重要進(jìn)展［3］。大多數(shù)遺傳性聽(tīng)力損失是由純合隱性突變引起的［4］，耳聾基因型-表型關(guān)系通常是緊密相關(guān)的。這意味著大多數(shù)遺傳性聽(tīng)力損失病例都有可能通過(guò)單一野生型（wild type，WT）基因的外源性表達(dá)進(jìn)行基因替換或增強(qiáng)治療［6］，通常采用三種常用的內(nèi)耳注射途徑：經(jīng)鼓膜注射、鼓膜注射、耳蝸內(nèi)注射。對(duì)顯性突變使用CRISPR-Cas9基因組編輯技術(shù)方法，跨膜通道樣基因家族transmembrane channel-like 1（TMC1）基因［Tmc1突變或Tmc1等位基因突變］引起的顯性耳聾小鼠模型的聽(tīng)閾得到改善［7］。這些結(jié)果支持耳蝸基因治療的適用性。耳蝸基因治療可能為耳蝸感覺(jué)細(xì)胞和非感覺(jué)細(xì)胞的生存提供神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)或其他保護(hù)功能（如抗凋亡）。

目前耳蝸基因治療人體試驗(yàn)的時(shí)機(jī)仍不成熟，其優(yōu)點(diǎn)討論基于來(lái)自動(dòng)物模型的臨床前研究。大多數(shù)耳蝸基因治療研究使用基因敲除小鼠作為動(dòng)物模型。耳蝸基因療法預(yù)防聽(tīng)力損失的小鼠模型包括內(nèi)毛細(xì)胞突觸病變、前庭階（scala vestibuli，SV）功能失效、靜纖毛聽(tīng)覺(jué)轉(zhuǎn)導(dǎo)缺陷、支持細(xì)胞功能障礙等，雖然耳蝸基因療法可以在聽(tīng)力損失的動(dòng)物模型上實(shí)現(xiàn)聽(tīng)力恢復(fù)，但目前仍需技術(shù)進(jìn)步加速臨床前試驗(yàn)到人體臨床試驗(yàn)這一過(guò)程，如類似眼科光學(xué)相干層析成像（Optical Coherence Tomography，OCT）在細(xì)胞水平上進(jìn)行耳蝸基因治療的形態(tài)學(xué)評(píng)估的手段。此外，學(xué)術(shù)團(tuán)體、制藥公司及政策決策者之間的有效合作，可極大促進(jìn)耳蝸基因治療的發(fā)展。合作轉(zhuǎn)化工作包括創(chuàng)建開(kāi)放獲取和多中心的相關(guān)表型-基因型信息數(shù)據(jù)庫(kù)，用于診斷、標(biāo)準(zhǔn)化基因治療方案、建立有意義的成果措施和監(jiān)管協(xié)議等。據(jù)預(yù)測(cè)，耳蝸基因治療在人類的應(yīng)用可能還需要20年的時(shí)間［3］。

2 人工耳蝸研究

2.1 人工耳蝸的研制與改進(jìn)

對(duì)于聽(tīng)力損失超過(guò)助聽(tīng)器所能幫助的范圍患者，目前唯一有效的治療選擇是人工耳蝸（CI）。CI的主要核心技術(shù)是言語(yǔ)編碼策略，將聲波轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)?？煞譃槁曅盘?hào)的轉(zhuǎn)換與傳輸、電信號(hào)的接收、電信號(hào)的感知三個(gè)過(guò)程［8］。全世界約有30 萬(wàn)名患者接受了人工耳蝸植入，但人工耳蝸也有其局限性，如適應(yīng)癥限制，識(shí)別聲調(diào)語(yǔ)言和欣賞音樂(lè)較困難，以及在嘈雜或競(jìng)爭(zhēng)的聲音環(huán)境下言語(yǔ)識(shí)別困難。這可能與CI電極通道數(shù)不足、環(huán)境噪音的影響及信息提取不全有關(guān)［9］。關(guān)于CI的基礎(chǔ)研究試圖從根本上改進(jìn)CI，甚至找到更好的替代方案。例如，基于光遺傳學(xué)的CI被提出，以提高聲音分辨率［10］。然而，光遺傳學(xué)的概念最終仍依賴于人工耳蝸內(nèi)部發(fā)出受控光刺激的裝置。一種非病毒的方法被發(fā)現(xiàn)可以刺激螺旋神經(jīng)節(jié)向CI電極再生，使用CI電極通過(guò)DNA 載體將耳蝸淋巴管周圍的間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)，以驅(qū)動(dòng)腦神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子表達(dá)，從而降低電極間的干擾。這種基于生物學(xué)的干預(yù)措施所提供的便利和較低的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)可能會(huì)使更多的SNHL 患者受益。該項(xiàng)技術(shù)目前仍處于臨床前試驗(yàn)階段［10］。

2.2 人工耳蝸植入技術(shù)改進(jìn)

隨著人工耳蝸植入手術(shù)方法的不斷深入研究及科技進(jìn)步，其手術(shù)適應(yīng)癥也隨之?dāng)U大。然而，由于手術(shù)難以避免對(duì)內(nèi)耳造成機(jī)械損傷及術(shù)后纖維組織增生、炎癥反應(yīng)等因素。如何盡可能減少殘余聽(tīng)力損傷，確保CI植入效果，成為一大難題［11］。目前，研究者主要著重CI電極的改造。如電極開(kāi)槽填藥、定制含藥硅膠、表面理化處理等［12］。于浩然等［13］以豚鼠構(gòu)建動(dòng)物模型，首次采用浸涂法在電極表面制備載藥薄膜，將乙交酯丙交酯高分子共聚物（poly lactic-co-glycolic acid，PLGA）溶解于三氯甲烷并加入地塞米松磷酸鈉（dexamethasone sodium phosphate，DSP）制備涂料。用浸涂法在植入電極表面形成載藥薄膜。向豚鼠耳蝸內(nèi)植入模擬電極。測(cè)試其聽(tīng)性腦干反應(yīng)（ABR）閾值證實(shí)，CI植入電極表面附有載 DSP的 PLGA 薄膜對(duì)術(shù)后殘余聽(tīng)力具有明顯的保護(hù)與改善作用。該技術(shù)為CI植入術(shù)載藥方式提供了全新策略。

3 內(nèi)耳治療

3.1 內(nèi)耳藥物治療

耳聾可能由多種原因引起，但是不同的病因?qū)е孪嗨频慕Y(jié)果，即一種細(xì)胞類型的喪失。從理論上來(lái)說(shuō)，可以用體外生成的等效細(xì)胞替換損失的細(xì)胞，從而解決問(wèn)題。常見(jiàn)的受損細(xì)胞主要是耳蝸毛細(xì)胞和聽(tīng)神經(jīng)元，干細(xì)胞在特定的條件下可以產(chǎn)生所需要的細(xì)胞類型［14］，這是細(xì)胞療法的核心部分?？紤]到生產(chǎn)數(shù)量等因素，再生生物學(xué)面臨的挑戰(zhàn)仍較明顯。對(duì)于耳聾患者的治療仍需要通過(guò)各方研究解決，具有巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響，并有著敦促開(kāi)發(fā)高效創(chuàng)新治療方法的作用。

3.2 內(nèi)耳藥物遞送技術(shù)

解剖位置和血迷路屏障阻礙了哺乳動(dòng)物內(nèi)耳的全身藥物輸送。目前臨床使用的局部給藥方法通常是通過(guò)鼓室內(nèi)藥物放置和通過(guò)圓窗或橢圓窗滲透。藥物攝取的機(jī)制和內(nèi)耳的分布途徑很難預(yù)測(cè)。這一難點(diǎn)需要得到基礎(chǔ)研究的支持。有學(xué)者在熒光電子顯微鏡水平針對(duì)相關(guān)的藥物傳遞重點(diǎn)研究了人的內(nèi)耳結(jié)構(gòu)。增加了高分辨率（15毫米分辨率）的內(nèi)耳流體空間信息。關(guān)于鼓階和皮質(zhì)淋巴竇之間的屏障滲漏研究有可能為毛細(xì)胞靶向治療打開(kāi)通路。比較主要?jiǎng)游锬Ｐ团c人類藥物傳遞過(guò)程中涉及的屏障、靶細(xì)胞和細(xì)胞類型的差異，可以為內(nèi)耳藥物遞送提供支持［15］，但該領(lǐng)域還存在較大阻礙。成年期聽(tīng)力損失是一種復(fù)雜而多因素導(dǎo)致的疾病，因此如何在動(dòng)物模型中復(fù)刻是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)［16］。此外，關(guān)于以持續(xù)遞送為目的的微型泵也在研究中，有望與國(guó)產(chǎn)人工耳蝸相結(jié)合。

要通過(guò)內(nèi)耳靶向給藥實(shí)現(xiàn)內(nèi)耳疾病的無(wú)創(chuàng)且有效治療，需要攻克2個(gè)難題：一是跨血迷路屏障，修飾后的藥物或基因載體從血液循環(huán)跨血迷路屏障（blood-labyrinth barrier，BLB），并在內(nèi)耳液體內(nèi)高效富集；二是跨內(nèi)耳細(xì)胞膜，內(nèi)耳的細(xì)胞類型多樣且分化程度極高，各類型細(xì)胞均具有特異且不可替代的功能，提高細(xì)胞對(duì)藥物的攝取和利用是另一難題。因此，新型載體應(yīng)兼具跨血迷路屏障和跨細(xì)胞膜的功能。楊仕明等［17］首次報(bào)道了通過(guò)開(kāi)放低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白1（recombinant low density lipoprotein receptor related protein 1，LRP1）可實(shí)現(xiàn)跨血迷路屏障內(nèi)耳藥物遞送，為內(nèi)耳疾病治療、靶向藥物研究、降低用藥風(fēng)險(xiǎn)和提高治療效果提供了全新策略。

4 成人聽(tīng)力康復(fù)技術(shù)

隨著新生兒普遍聽(tīng)力篩查的廣泛應(yīng)用，兒童聽(tīng)力康復(fù)技術(shù)獲得了快速發(fā)展和應(yīng)用，但是關(guān)于成人聽(tīng)力康復(fù)技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)較慢。2007年，Arthur Boothroyd［18］將成人聽(tīng)力康復(fù)描述為通過(guò)感官管理、指導(dǎo)、知覺(jué)訓(xùn)練和咨詢，減少聽(tīng)力損失導(dǎo)致的功能、活動(dòng)、參與和生活質(zhì)量的缺陷。過(guò)去10年，成人聽(tīng)覺(jué)的四大基礎(chǔ)：助聽(tīng)器和其他聽(tīng)力設(shè)備、知識(shí)和技能、聽(tīng)覺(jué)和認(rèn)知訓(xùn)練以及主動(dòng)參與的研究已經(jīng)取得了很大進(jìn)展。這些干預(yù)措施旨在改善聽(tīng)力損失成人的聽(tīng)覺(jué)功能、活動(dòng)、參與和生活質(zhì)量。自我管理和行為改變是所有干預(yù)措施的核心，以促進(jìn)以患者為中心的方法。其中，以人為本的聽(tīng)力健康管理模式關(guān)注聽(tīng)障人士和家庭的個(gè)性化特征，聽(tīng)障人士和家庭成員共同參與個(gè)性化的決策和目標(biāo)設(shè)定，有利于提高聽(tīng)力健康管理效果和雙方的滿意度［19］。已經(jīng)有越來(lái)越多的高質(zhì)量證據(jù)支持成人聽(tīng)力康復(fù)干預(yù)，并更多地使用理論支持研究，這些措施越來(lái)越多地通過(guò)在線和智能手機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，為更好地自我管理聽(tīng)力損失提供了機(jī)會(huì)。隨著技術(shù)的快速發(fā)展，在聽(tīng)力科學(xué)和成人聽(tīng)力康復(fù)領(lǐng)域提供新的機(jī)會(huì)［20］。

5 展望

綜上所述，就耳科和聽(tīng)覺(jué)科學(xué)領(lǐng)域而言，實(shí)驗(yàn)室與臨床之間的相互溝通和促進(jìn)取得了初步成果，為太多聽(tīng)力損失患者帶來(lái)了福音。然而，實(shí)驗(yàn)室與臨床之間的轉(zhuǎn)化仍然任重道遠(yuǎn)，對(duì)于各種類型聽(tīng)力損失的干預(yù)和康復(fù)技術(shù)，從搞清楚問(wèn)題到解決掉問(wèn)題，還需要轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)扮演更多重要角色。