柴人杰在實驗室工作。
受訪者供圖

據估計，全球約有4.66億人患有致殘性聽力損失；在中國，殘疾性聽力損失患者約有2780萬人，居全國各類殘疾之首。

由于起步較晚，在過去一段時間，中國在耳聾領域的科研成果相對匱乏，臨床上缺乏有效的治療手段。面對這一難題，東南大學首席教授、生命健康高等研究院執(zhí)行院長柴人杰潛心研究基因治療和干細胞治療耳聾，為數千萬耳聾患者帶來重獲新“聲”的希望。

為2780萬患者做件事

“耳聾患者里，超過一半是老年人，但前來治療、手術的大部分是兒童。”柴人杰說，隨年齡增長出現(xiàn)的聽力損失是老年人最常見的疾病之一，許多人認為這是人體衰老正常的生理現(xiàn)象，沒必要進行干預。但隨著老齡化程度加深，老年人群聽力障礙呈上升趨勢，如何解決聽力障礙給生活帶來的不便，已成為亟待解決的問題。

人的耳朵可分為外耳、中耳、內耳三部分。外界聲音由外耳傳入，沿著耳道引起中耳鼓膜震動，將聲音傳到內耳。內耳中專司聽覺的耳蝸里，有數以千計的毛細胞，可產生神經沖動，沿聽神經傳至聽覺中樞后，人就能感受到聲音了。

“耳聾分為語前聾和語后聾。語前聾一般指先天性耳聾；語后聾指言語形成之后發(fā)生的聽力障礙，常由于感染、使用耳毒性藥物、外傷、衰老及突發(fā)性聾等因素引起。”柴人杰介紹，一般來說，語后聾患者的內耳毛細胞沒有發(fā)生基因突變，耳聾是由于內耳毛細胞和聽覺神經元的不可逆損失造成。

目前，臨床上常用的耳聾治療方法有助聽器和人工耳蝸，后者是治療重度、極重度感音神經性耳聾較為有效的方法。“目前，人工耳蝸植入尚無法替代聽覺神經元的功能，聽覺神經元功能的缺失嚴重影響了人工耳蝸手術的效果。”柴人杰說，最理想的治療感音神經性聾方法是通過干細胞使毛細胞再生，達到耳蝸結構和功能的修復，從而在根本上恢復聽力。

“我們希望建立把神經干細胞移植和人工耳蝸植入相結合的新臨床技術體系，通過人工耳蝸替代毛細胞功能，通過神經干細胞再生有功能的聽覺神經元，從而重建聽覺環(huán)路，恢復聽覺功能。”柴人杰說。

懷揣著“為2780萬耳聾患者做一件事”的初心，他開始了長期的神經元和內耳毛細胞的再生和保護研究。

開拓基因治療新路徑

2004年，從中國科學技術大學生物科學專業(yè)本科畢業(yè)的柴人杰赴美國貝勒大學醫(yī)學院攻讀博士學位。2009年博士畢業(yè)后，他進入斯坦福大學醫(yī)學院耳鼻喉科繼續(xù)進行博士后研究。

早先，人們認為內耳中沒有干細胞，毛細胞無法再生。隨著科學家研究的深入，這一“金科玉律”被斯坦福大學的一位教授推翻——他首次在內耳中發(fā)現(xiàn)了干細胞，這使得通過毛細胞再生來恢復人類的聽覺功能成為可能。這位教授正是柴人杰的博士后導師。在此基礎上，柴人杰通過一系列研究，精確定位了內耳干細胞的亞群。

2013年，從斯坦福大學醫(yī)學院博士后畢業(yè)后，柴人杰回國到東南大學任職，投身到與耳聾的較量中。由于科研內容與臨床工作緊密相關，柴人杰成為東南大學附屬中大醫(yī)院耳鼻喉科雙聘教授。

柴人杰說，剛回國工作時，實驗室條件相對簡陋，頂尖的檢測設備、尖端實驗原材料很難采購到。“這些年，國家千方百計為我們提供科研支持，讓科研人的信心和底氣越來越足。”柴人杰說，在科技部國家重點研發(fā)計劃、中科院A類戰(zhàn)略性先導科技專項、國家自然科學基金重點項目等多項國家級重大項目的支持下，他率領的研究團隊在內耳器官的再生和保護研究方面不斷取得進展。

經過多年潛心研究，柴人杰團隊構建了完整的針對內耳干細胞的基因治療體系，并通過該體系促進毛細胞損傷修復，最終重建聽覺功能。2020年，他在生命科學領域最權威的國際期刊《細胞》上發(fā)表的論文被評為年度最佳論文，這是9篇年度最佳論文中唯一完全由中國學者獨立完成的科研成果。

在應用領域，柴人杰團隊制備并優(yōu)化了新型石墨烯人工耳蝸電極，形成了新的程序化人工耳蝸植入技術，不僅加強了人工耳蝸手術的規(guī)范性、安全性，還降低了手術難度，大大提高了人工耳蝸植入的覆蓋范圍。以該成果研發(fā)出的針對內耳干細胞的基因治療體系為載體，已將6個創(chuàng)新藥物推進至不同臨床前及臨床研究階段。

“我們通過國際一流、國內領先的耳聾基因治療系統(tǒng)性研究，取得了全球領跑的研究成果，充分證明了耳聾基因治療的可行性，具有很大的科學價值和社會價值。”柴人杰介紹，目前，這項技術已在國內十余家三甲醫(yī)院推廣應用，將幫助更多的耳聾患者重返有聲世界。

打造青年創(chuàng)新團隊

從名校畢業(yè)到海外深造，從回國開展創(chuàng)新研究到做出一番成績，柴人杰形容自己的科研之路是“水到渠成”。

“博士畢業(yè)的時候，我的導師丁家桓教授送給我一句話——‘做人看過程，做事看結果’，這句話讓我受益終身。”在柴人杰看來，做科研要有長期目標、堅持不懈，無論前期做了多少基礎研究、發(fā)表了多少篇論文，如果最終無法進行臨床轉化、無法造福廣大群眾，就不能說是成功的。

不達成目的決不罷休，這是柴人杰做科研的風格。讀博期間，每天十五六個小時泡在實驗室是他的日常。“實驗做不出結果，我肯定不休息。如果發(fā)表不出好文章，我都沒法原諒自己。”柴人杰說，他當導師以后，對自己的學生也有同樣的要求——“今日事今日畢，決不把任務拖到第二天。”

帶著這樣的沖勁兒，柴人杰和團隊成員泡在實驗室、潛心做研究。在一個個項目、一項項研究中，培養(yǎng)了一批從事感音神經性聾治療研究的優(yōu)秀青年科技人才，造就了一支具有創(chuàng)新能力和國際競爭力的優(yōu)秀青年團隊。

“目前人類已發(fā)現(xiàn)與耳聾相關的基因200多個，我們現(xiàn)在能做的基因治療還很有限，只是‘萬里長征’第一步。”柴人杰說，在從0到1的突破實現(xiàn)后，他們會繼續(xù)完善現(xiàn)有的基因治療研究，并探索新的治療方法，幫助更多耳聾患者重獲新“聲”。

中國科協(xié)科學技術傳播中心與本報合作推出