TMC1,也称为Transmembrane Channel-Like 1,是一种重要的基因,编码位于内耳毛细胞中的机械感觉转导通道蛋白。TMC1蛋白对于听觉功能至关重要,因为它形成了一种机械转导通道,负责将声音波转化为神经信号。TMC1的突变会导致遗传性听力损失,这种听力损失可以是常染色体隐性或常染色体显性的,取决于突变的具体类型和位置。
遗传性听力损失是一种高度异质性的疾病,涉及超过120个不同的基因。在欧洲,非综合征性听力损失(NSHI)最常见的形式是DFNB1,约占病例的11-57%。除了DFNB1,其他基因如STRC、MYO15A、MYO7A、LOXHD1、USH2A、TMPRSS3、CDH23、TMC1、OTOF、OTOA、SLC26A4、ADGRV1和TECTA也对非综合征性听力损失有所贡献[3]。在中国,最常见的听力损失相关基因包括GJB2、SLC26A4、MYO15A、MYO7A、TMC1、CDH23、USH2A和WFS1[4]。
针对TMC1突变引起的听力损失,基因治疗是一种有潜力的治疗方法。例如,研究人员开发了一种新的AAV9-PHP.B载体,用于将正常的人类TMC1基因递送到Tmc1突变小鼠的耳内。研究发现,接受AAV9-PHP.B-CB6-hTMC1-WPRE载体注射的Tmc1突变小鼠恢复了听觉功能,并且听觉脑干反应(ABRs)和畸变产物耳声发射(DPOAEs)阈值与野生型小鼠相当[1]。此外,研究人员还展示了AAV9-PHP.B载体在恢复Tmc1突变小鼠听力方面的有效性,并通过单独或双重载体递送基因编辑剂(如SpCas9和gRNA)来治疗常染色体显性和隐性听力损失[2]。这些研究表明,基因治疗和基因编辑技术在治疗TMC1突变引起的听力损失方面具有巨大的潜力。
除了基因治疗和基因编辑技术,研究还发现TMC1基因的突变可以导致老年性听力损失。例如,研究发现,在人类中,TMC1基因的罕见杂合致病突变与严重的老年性听力损失有关[5]。这表明,TMC1基因突变不仅与儿童和青少年的听力损失有关,还可能与成年人的听力损失有关。
综上所述,TMC1基因在听觉功能中发挥着重要作用。TMC1基因的突变可以导致遗传性听力损失,这种听力损失可以是常染色体隐性或常染色体显性的。基因治疗和基因编辑技术是治疗TMC1突变引起的听力损失的有希望的策略。此外,TMC1基因突变还与老年性听力损失有关。因此,TMC1基因的研究对于理解听力损失的遗传机制和治疗方法的开发具有重要意义。
参考文献:
1. Marcovich, Irina, Baer, Nicholas K, Shubina-Oleinik, Olga, Beard, Clayton W, Holt, Jeffrey R. 2022. Optimized AAV Vectors for TMC1 Gene Therapy in a Humanized Mouse Model of DFNB7/11. In Biomolecules, 12, . doi:10.3390/biom12070914. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35883470/
2. Wu, Jason, Solanes, Paola, Nist-Lund, Carl, Schneider, Bernard L, Holt, Jeffrey R. 2020. Single and Dual Vector Gene Therapy with AAV9-PHP.B Rescues Hearing in Tmc1 Mutant Mice. In Molecular therapy : the journal of the American Society of Gene Therapy, 29, 973-988. doi:10.1016/j.ymthe.2020.11.016. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33212302/
3. Del Castillo, Ignacio, Morín, Matías, Domínguez-Ruiz, María, Moreno-Pelayo, Miguel A. 2022. Genetic etiology of non-syndromic hearing loss in Europe. In Human genetics, 141, 683-696. doi:10.1007/s00439-021-02425-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35044523/
4. Ma, Jing, Ma, Xiuli, Lin, Ken, Gao, Yingqin, Zhang, Tiesong. 2023. Genetic screening of a Chinese cohort of children with hearing loss using a next-generation sequencing panel. In Human genomics, 17, 1. doi:10.1186/s40246-022-00449-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36597107/
5. Boucher, Sophie, Tai, Fabienne Wong Jun, Delmaghani, Sedigheh, Bonnet, Crystel, Petit, Christine. 2020. Ultrarare heterozygous pathogenic variants of genes causing dominant forms of early-onset deafness underlie severe presbycusis. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 117, 31278-31289. doi:10.1073/pnas.2010782117. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33229591/