SCAMP2基因及其组合物在预防或治疗听力丧失的药物中的应用

本发明属于生物学内耳研究领域，涉及scamp2基因及其组合物在预防或治疗听力丧失的药物中的应用。

背景技术：

1、耳聋是一种十分普遍的病症，对人类的生存质量造成了很大的影响。感音神经性聋（snhl）是一种最常见的耳聋，其原因是内耳结构的改变，所引起的耳聋占63%。除感音神经性耳聋之外，还有老年性聋、滥用耳毒性药物、噪声等也可造成严重的永久失聪。内耳毛细胞受损后，由于内耳毛细胞无法再生，导致哺乳动物的听力无法恢复。目前主要的技术是通过人工耳蜗辅助患者恢复一定的听觉功能，但人工耳蜗植入效果因人而异，只有部分人可以达到或者接近正常人听力水平，若能维持毛细胞的稳态以及促进毛细胞的再生具有很大的研究前景。利用病毒载体将外源性遗传物质转入哺乳动物内耳已进行了近十年的研究，并成为治疗遗传性和后天性听力损失的一种有前途的技术。aav2和anc80l65是目前研究较多的载体，其主要靶向毛细胞，所以目前研究重点是调控毛细胞中特定基因的表达水平。在某些耳聋小鼠模型中导入特定基因可以发现基因和蛋白表达水平恢复，感觉细胞功能恢复，复杂听觉功能恢复，表明了aav介导的外源基因重新表达疗法初具成效。注射aav后听力相对正常表明aav本身对受感染细胞的存活和功能可能是良性的， aav适合于传递基因的长期表达。

2、分泌载体相关膜蛋白（scamp）形成一个整体膜蛋白家族，主要在反式高尔基体网络中表达，并循环内体膜，它们调节囊泡运输和囊泡回收过。在五种已知的哺乳动物scamp中，scamp2显示出普遍存在的表达模式，包括在神经元组织中，例如在小脑，丘脑，海马和脊髓中观察到scamp2转录本。scamp2由四个跨膜螺旋组成，具有细胞质氨基和羧基末端，以及位于跨膜螺旋2和3之间的所谓e肽，这是介导scamp2功能所必需的。该e结构域在scamp亚型中高度保守，是scamp2介导的胞吐作用抑制的重要分子决定因素。

技术实现思路

1、解决的技术问题：针对现有技术中存在的问题， 本发明提供一种scamp2基因及其组合物在预防或治疗听力丧失的药物中的应用，能够维持毛细胞的稳态以及促进毛细胞的再生，有助于提高预防或治疗听力丧失。

2、技术方案：如seq id no.1所示的scamp2蛋白及其组合物在制备预防或治疗听力丧失药物中的应用。

3、如seq id no.1所示的scamp2蛋白及其组合物在制备促进内耳内毛细胞的药物中的应用。

4、上述组合物包括含有编码scamp2蛋白的基因的重组载体、重组病毒或重组病毒载体。

5、上述编码scamp2蛋白的基因如seq id no.2所示。

6、上述载体为aav2。

7、上述组合物还包括药学上可接受的载体或辅料。

8、一种预防或治疗听力丧失的药物，所述药物包含有表达载体，载体上携带有编码scamp2蛋白的基因。

9、上述表达载体为aav2。

10、前人表明scamp2在表达重组ca2+的哺乳动物细胞中的共表达cav3.2通道导致整个细胞t型电流几乎完全下降，scamp2的保守细胞质e肽内的单个氨基酸突变部分逆转了这种效应。在表达ca2+的细胞中也观察到scamp2诱导的t型电流下调cav3.1 和 cav3.3 通道亚型。表明scamp2介导的t型电导的敲低是由缺乏ca2+引起的cav3.2细胞表面的表达。据报道，cav3.2 相互作用的蛋白质包括 klhl1、usp5、stac和 rack-1，可调节质膜通道的分选和运输。

11、申请人前期研究成果显示scamp2基因缺失导致小鼠耳蜗外毛细胞显著性丢失。因此，我们猜想scamp2基因缺失可能无法修复接收到外界信号而导致外毛细胞丢失，最终影响内耳的正常听觉功能。aav2和anc80l65是目前研究较多的载体，其主要靶向毛细胞，用其携带目的基因可以调控毛细胞中特定基因的表达水平。aav病毒安全性高，致病性低，免疫原性弱，物理性质稳定，并且可以在宿主细胞中稳定表达，成为基因治疗的理想载体。aav作为载体携带有scamp2基因，如形成aav-scamp2病毒，对p2时期的scamp2基因缺失型小鼠给病毒注射，并对p21和p30时期的小鼠进行测听。

12、携带有scamp2基因，通过aav作为载体携带有scamp2基因，如形成aav-scamp2病毒，对p2时期的scamp2基因缺失型小鼠给病毒注射，并对p21和p30时期的小鼠进行测听。

13、在本技术中，发现scamp2基因在内耳中广泛表达，主要在反式高尔基体网络中表达，并循环内体膜，它们调节囊泡运输和囊泡回收过。

14、scamp2由四个跨膜螺旋组成，具有细胞质氨基和羧基末端，以及位于跨膜螺旋2和3之间的所谓e肽，这是介导scamp2功能所必需的。该e结构域在scamp亚型中高度保守，是scamp2介导的胞吐作用抑制的重要分子决定因素，说明scamp2基因在这些细胞中扮演重要的作用，scamp2基因缺失导致内耳外毛细胞的广泛丢失，说明scamp2基因的剂量效应对毛细胞稳态的维持具有重要的作用；通过所述药物包含有有效因子，所述有效因子包含有对scamp2基因进行突变、敲除或抑制，进行减少scamp2基因的剂量，从而scamp2基因缺失导致内耳外毛细胞的广泛丢失，进而引起听力丧失。

15、如包含引起听力丧失的突变的转基因小鼠，该突变选为scamp2基因突变。

16、进一步的，所述组合物或药物的剂型为液体或固体，例如粉末、凝胶或糊剂。优选地，组合物是液体，优选地可注射液体。合适的赋形剂将是本领域技术人员己知的。在本发明中，所述载体可通过直接向耳部或耳蜗向受试者施用。

17、scamp2蛋白的序列为seq id no.1所示，具体为：

18、msafdtnpfadpvdvnpfqdpsvtqltnapqgglaefnpfsetn

19、aattvpvtqlpgssqpavlqpsveptqptpqavvsaaqagllrqqeeldrkaaelerk

20、erelqntvanlhvrqnnwpplpswcpvkpcfyqdfsteipadyqrickmlyylwmlhs

21、vtlflnllaclawfsgnsskgvdfglsilwfliftpcaflcwyrpiykafrsdnsfsf

22、fvfffvffcqigiyiiqlvgipglgdsgwiaalstldnhslaisvimmvvagfftlca

23、vlsvfllqrvhslyrrtgasfqqaqeefsqgifssrtfhraassaaqgafqgn

24、编码scamp2蛋白的基因的序列如seq id no.2所示，具体为：

25、1 agaacggctg ccttgctccc ggaagtggag ggtttacact gtgtgccgct gggtctgagt

26、61 gaccaaaggc agtagcgctc gcggagatca cccgctggcc ctcgatcacc atgtcggcct

27、121 tcgacactaa ccccttcgcg gacccagtgg acgtaaaccc cttccaggat ccctctgtga

28、181 cccagctgac caatgctcct cagagtggcc tggctgagtt caatcccttc tcagagacaa

29、241 atgcagcgac aacagttcct gccacacaag ctcctgggcc ctcccagcca gcagttctcc

30、301 agccctcagt ggaaccagca cagccaacgc cccagctccc ggttagacag gccagcaagt

31、361 ttctgcctgc ccgattcctg gcagcgggtg agccctcaga gaggcagacg ctactaggag

32、421 gagatagtat ttccagggac agccacaagc gcaagccttc gaaggctgtt gcagctgcgg

33、481 cccaggcagg cttgcttcga cagcaggaag aactagacag gaaagctgcc gagctggaac

34、541 gcaaggagcg agagttgcag aacactgcag cgaatttgca tgtgcgagac aacaactggc

35、601 cgccactccc ctcatggtgc cctgtgaaac cctgcttcta tcaggacttc tccacggaga

36、661 tccctgctga ctaccagcgg atttgcaaga tgctttacta tctctggatg ttgcattcag

37、721 tgactctgtt tctaaacctg cttgcgtgcc tggcctggtt cacaagtgac gcagccaatg

38、781 gaacagcctt tggcctctcc atcctttggt ttctgatctt cactccctgt gccttccttt

39、841 gttggtaccg acccatctac aaggctttca ggtctgacaa ctctttcagc ttcttcgtgt

40、901 tcttttttgt atttttttgt caaataggga tctacttcat ccagttgatt ggcttgccta

41、961 acttggggac cagtggttgg cttgcagccc tatctacgat gaaaaatggg cccttagctg

42、1021 tgaccatcat catgatggta gtggctggct tctttaccct ctgtgctggg ctttcactct

43、1081 tcctcctgca gcgggtacac gccttctacc gccgaacagg agccagcttc cagcaggccc

44、1141 aggaagagtt ctcccagggt atcttcagca gcagaacctt tcgcggggct gcctcatctg

45、1201 ctgcccgagg agcctttcag gggaattagg cttcccgact ctccttccct gagccctggc

46、1261 ctctctgtca actgtcttct gagctgcact ttcctcgggt gccttatgca gtgactacac

47、1321 cagcacagac ctggcaggga tttgtcttgt ccctgctcct ccctcagtag tcagctttct

48、1381 cctctacaag agggaaggag aggaagggac aaggacttta aaaaaaaaaa aaacacatgg

49、1441 gaaaagaaaa aataacaaag ctgtctttcc ttttctaatg gtggcttggt ctgattttgt

50、1501 ctggaagcaa tgggactgtt ttccctgaaa acaaatggac tcatgtgctt gggatcatgg

51、1561 gccaacctgg gctcactgta ctggggattt tccacaggca ccctgtactt cactccctcc

52、1621 ctctacaggc tccatgtgta ttgggtctcc acaaccttgc ctttcatgct tgggcttcct

53、1681 aagtccccca gtggctctac tctaggtgag ctgtgttctg ggtgggagca cagaagtctc

54、1741 ccaagtcctc ttccggtgag ctcctggtgt tcttcacaac cgagtcatga ccctgtgcct

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64、2341 ccctagagcc accaagtggt aatgtcagcc accggggttt tgtaaacttc ctggtattat

65、2401 tttcctccat gtacagatgt atatgtcatg tctcaatttt tgtgcttaaa taaaaagatt

66、2461 ttcggacagc a

67、有益效果：scamp2基因在内耳中有持续而广泛的表达，定位在细胞膜上，在内耳毛细胞的内毛细胞和外毛细胞膜上均有表达，说明scamp2基因在这些细胞中扮演重要的作用，scamp2基因缺失导致内耳外毛细胞的广泛丢失，说明scamp2基因的剂量效应对毛细胞稳态的维持具有重要的作用，调控毛细胞中特定基因的表达水平，有助于提高预防或治疗听力丧失；利用通过aav作为载体携带有scamp2基因注射方式，可恢复由scamp2基因缺陷致聋。