心肌病(如肥厚型HCM和扩张型DCM)的治疗正迎来革命性转变——针对肌节核心蛋白(如肌球蛋白和肌动蛋白)的靶向药物相继问世。Omecamtiv Mecarbil(OM)和Mavacamten(MYK461)作为两类作用机制相反的里程碑药物,为心衰治疗提供了新范式。小派将解析这两款药物的突破性进展,并介绍Cytoskeleton公司的心脏肌丝研究工具TFC01(心脏细丝复合物)和CSMYS03(心肌肌球蛋白S1片段)如何助力此类药物的研发。
一、肌节靶向药物的突破:从机制到临床
01
Omecamtiv Mecarbil(OM):心肌肌球蛋白激活剂
作用机制
结合肌球蛋白催化域,稳定其与肌动蛋白(Factin)结合的力生成状态,延长心脏射血时间(图1)。
临床意义
(1)针对收缩功能减退的DCM和心衰患者,可改善泵血功能且不增加心肌耗氧(避免传统正性肌力药的副作用)。
(2)最新III期试验显示,OM降低37%的心脏事件风险(vs 安慰剂39.1%),但未显著延长生存期。
研究挑战
部分肌球蛋白突变(如DCM相关F764L)会降低OM疗效,提示个性化用药需依赖更精细的机制研究。
02
Mavacamten(MYK461):心肌肌球蛋白抑制剂
作用机制
(1)降低肌球蛋白ATP酶活性,减少与肌动蛋白结合的肌球蛋白头数量,抑制病理性超收缩(图1)。
(2)维持肌球蛋白“超松弛状态”,改善HCM的舒张功能障碍
临床突破
(1)III期试验(EXPLORERHCM)中,37%患者运动能力显著改善(vs 安慰剂17%),所有主要终点均达标。
(2)首个获批的HCM靶向药物,标志着肌节精准治疗时代的到来。
图1:OM与Mavacamten的作用机制对比>
(左)OM激活肌球蛋白肌动蛋白相互作用;(右)Mavacamten抑制结合并减少力生成。
二、药物研发的瓶颈与解决方案:
体外重构肌节功能
上述药物的成功离不开对肌节分子机制的深入解析,但当前研究仍面临挑战:
1. 突变特异性差异:同一药物对不同肌球蛋白突变效果迥异(如OM对R712L有效,对F764L无效)。
2. 复合物调控复杂性:肌钙蛋白(Troponin)原肌球蛋白(Tropomyosin)的钙敏感性影响药物应答。
解决方案:使用功能性肌节蛋白复合物进行体外机制研究!
Cytoskeleton的TFC01和CSMYS03可精准重构心肌收缩的分子环境,助力:
药物靶点验证
突变体功能分析
高通量先导化合物筛选
三、Cytoskeleton核心产品:
为肌节药物研发赋能
心脏细丝复合物
(Cardiac Thin Filament Complex, TFC01)
组成:天然Factin + 肌钙蛋白/原肌球蛋白复合物(含钙敏感单元TnC)。
应用场景:
钙依赖性药物筛选:模拟OM或Mavacamten对细丝调控的影响(如ATP酶活性检测)。
突变病理研究:分析HCM/DCM相关突变如何改变药物敏感性(如TnI突变体)。
心肌肌球蛋白S1片段(CSMYS03)
优势:保留肌球蛋白运动域(ATP酶活性及Factin结合能力)。
应用场景:
直接药物结合实验:验证OM/Mavacamten与肌球蛋白的相互作用(如结合亲和力测定)。
单分子力学研究:结合光学镊子,解析药物对肌球蛋白运动步幅的影响。
联合使用案例:
将TFC01与CSMYS03共孵育,可:
1. 全功能重建肌节收缩循环,评估药物对整体收缩力的调控。
2. 两步筛选策略:先通过TFC01初筛调控细丝的化合物,再用CSMYS03验证肌球蛋白靶向性。
四、展望:迈向精准心脏治疗
OM和Mavacamten的临床结果证明,靶向肌节是治疗心肌病的有效策略。然而,个体化用药仍需更深入的机制研究——TFC01和CSMYS03为这一目标提供了可靠工具,助力:
发现新一代肌节调节剂
开发针对特定突变的伴随诊断方案
优化现有药物的联合治疗策略
立即探索产品:
[TFC01心脏细丝复合物]
(https://www.cytoskeleton.com/actin/cardiacthinfilamentcomplextfc01)
[CSMYS03肌球蛋白S1片段]
(https://www.cytoskeleton.com/myosins1fragmentcardiaccsmys03)
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