撰文丨易

非肌肉肌球蛋白II（NMII）是一種分子馬達，通過調節細胞分裂（如胞質分裂）和神經元可塑性等關鍵過程，在多種疾病中展現出治療潛力。然而，由于缺乏選擇性抑制劑，NMII的臨床轉化一直受到限制。目前最常用的工具分子blebbistatin（Blebb）雖然能有效抑制NMII，但也會同時抑制心肌肌球蛋白II（CMII），而CMII是心臟收縮的關鍵調節因子，因此Blebb的使用會導致嚴重的心臟毒性。此外，Blebb還存在光穩定性差、溶解度低等問題，限制了其在體內的應用。

甲基苯丙胺（Methamphetamine，METH） ，作為一種高度成癮的苯丙胺類興奮劑，已成為全球范圍內廣泛濫用的毒品之一。METH使用障礙（ METH use disorder，MUD） 主要表現為?強迫性使用、成癮性依賴及嚴重軀體和精神損害 。 NMII（尤其是NMIIB亞型）被發現與 METH 成癮密切相關。METH通過影響基底外側杏仁核（BLA）中樹突棘的神經可塑性，增強成癮行為。研究表明，抑制NMIIB可逆轉METH誘導的突觸改變，并減少藥物尋求行為。目前，METH使用障礙（MUD）尚無FDA批準的藥物，且復發率極高，因此開發選擇性NMII抑制劑具有重要臨床意義。此外，NMII在腫瘤細胞增殖、侵襲和轉移中也發揮關鍵作用，特別是在膠質母細胞瘤（GBM）等難治性癌癥中，抑制NMII可能提供新的治療策略。

近日，美國Scripps研究所Courtney A. Miller在Cell期刊上發表題為Development of clinically viable non-muscle myosin II small molecule inhibitors的研究論文，通過理性藥物設計成功開發出高選擇性NMII抑制劑MT-228和MT-110，在保持對NMII強效抑制的同時顯著降低了對心肌肌球蛋白II（CMII）的活性，解決了傳統抑制劑的心臟毒性問題，為甲基苯丙胺使用障礙（MUD）等疾病提供了首個具有臨床轉化潛力的治療策略。

本研究采用理性藥物設計策略，通過結構優化提高對NMII的選擇性并降低對CMII的抑制 ， 以Blebb為母核，重點改造A環和D環結構，合成了近500種Blebb衍生物 ， 成功開發 了 兩種 新型NMII小分子抑制劑MT-228和MT-110，在多個關鍵指標上展現出顯著優于傳統抑制劑Blebb的性能。

在體外活性方面，MT-228展現出優異的NMIIB抑制活性（EC 50 = 1.0 μM），其針對CMII和SkMII的選擇性較Blebb分別提高約17倍和8倍，同時具有改良的溶解度（42 μM）和卓越的光穩定性（強光照射24小時后仍保留93%活性）。而MT-110的抑制活性更強，EC 50 降至680 nM。重要的是，其中MT-110在最高測試濃度（50 μM）下仍未表現出對CMII的可檢測抑制活性（Ki, CMII > 50 μM），這為解決Blebb的心臟毒性問題提供了關鍵突破。

在藥代動力學特性方面，MT-228和MT-110表現出理想的藥物特性。腦滲透性實驗顯示，兩者的腦-血漿分布比（B:P）分別達到5.1和7.2，顯著高于已具有良好血腦屏障穿透能力的Blebb（B:P = 2.2）。溶解度測試表明，MT-228的水溶性（42 μM）較Blebb（21 μM）提高了一倍，這大大降低了藥物在體內形成沉淀的風險。代謝穩定性評估發現，兩種化合物在多種肝微粒體中均表現出快速代謝特征，且對主要細胞色素P450酶系的抑制較弱（IC 50 > 50 μM），預示其具有較低的藥物相互作用風險。

心臟安全性是本研究的重點突破方向。體外實驗顯示，MT-228和MT-110在10 μM濃度下對人誘導多能干細胞（hiPSC）衍生的心肌細胞的收縮幅度影響小于10%，而Blebb在3 μM時即引起94%的收縮抑制。大鼠超聲心動圖（ECHO）實驗進一步證實，靜脈注射5 mg/kg MT-110對心臟輸出功能無顯著影響，而0.5 mg/kg Blebb就導致心功能下降25-50%，2 mg/kg時甚至引發嚴重不耐受。這些結果明確證實了結構優化成功消除了Blebb的心臟毒性隱患。

通過X射線晶體學解析的MT-228與平滑肌肌球蛋白II（SmMII）復合物結構（分辨率2.4 ?）揭示了選擇性抑制的分子機制。結構分析發現，MT-228的A環甲基和D環甲氧基協同作用使其結合位點相對于Blebb發生1.0 ?的位移，避開了CMII特有的組氨酸殘基（His651）相互作用區域。這種細微但關鍵的構象變化解釋了為何MT-228對NMIIB的抑制活性是CMII的4.3倍。同源建模分析進一步表明，NMIIB特有的Ser660殘基可能通過增加結合口袋的可及性來增強抑制劑選擇性。

在治療應用方面，MT-228和MT-110展現出 較好 的療效。在甲基苯丙胺（METH）成癮動物模型中，單次腹腔注射0.5 mg/kg MT-228或MT-110即可完全阻斷條件性位置偏好（CPP），且這種抑制作用在給藥24小時后仍然持續。在靜脈自給藥實驗中，單次1 mg/kg MT-110治療不僅立即減少75%的METH尋求行為，而且這種效果在停藥30天后仍然顯著。這種 “ 一次給藥，長期有效 ” 的特性對臨床治療藥物成癮具有重要價值。

在 安全性 方面， GLP毒理學研究表明，MT-110在20 mg/kg（相當于有效劑量的40倍）每周一次、連續三周的給藥方案下，未觀察到顯著毒性反應。神經行為學測試證實，即使使用10 mg/kg（有效劑量的20倍）的MT-228或MT-110，對動物的運動協調、空間記憶和情感記憶均無顯著影響。慢性給藥實驗顯示，MT-110不會改變基底外側杏仁核、海馬或皮層神經元的樹突棘密度，表明其對正常神經可塑性的影響具有高度選擇性。

綜上所述， 本研究通過結構優化成功開發出新型NMII選擇性抑制劑MT-228和MT-110，表現出高選擇性、良好藥代動力學特性和出色安全性，不僅為METH成癮這一難治性疾病提供了突破性治療策略，也為NMII相關腫瘤的治療開辟了新途徑。其獨特的長效作用機制尤其適合依從性差的成癮患者群體，具有顯著的臨床轉化價值。

https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.06.006

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