
表达数据筛选超过 600 种已有药物
针对少见遗传性心肌病,先寻找已有药物的新用途,可以缩小需要直接实验的候选范围。美国与瑞典团队在 Circulation 报道研究,从 LMNA 功能减少相关的表达特征出发,筛选可能逆转这一特征的药物。
研究分析超过 600 种已获 FDA 批准药物的细胞特征整合数据库(Library of Integrated Network-Based Cellular Signatures,LINCS)L1000 表达数据,并用另一种表达连接评分核对候选。奥美沙坦(olmesartan)和厄贝沙坦(irbesartan)等血管紧张素受体阻滞剂被识别出来,但同一药物类别的成员没有表现出一致的表达逆转能力。
二维心肌细胞的收缩反应因模型与药物而异
随后,团队在携带疾病相关 LMNA 变异的患者来源诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSC)心肌细胞及健康对照中比较药物。奥美沙坦使突变模型的肌节相关基因表达上升,收缩速度和搏动频率增加;相对于溶剂对照,舒张速度虽有增加趋势,但未达到显著差异。
健康对照心肌细胞没有出现相同反应。厄贝沙坦仅使健康对照的收缩速度小幅提高,未显著改变其收缩频率;奥美沙坦未显著改变健康对照的收缩速度和搏动频率。候选评分与直接功能比较因此提供了不同层面的信息。
单层电活动与工程组织收缩力分别核对
在单层心肌细胞的多电极阵列检测中,奥美沙坦减少了 LMNA 模型的心律失常样事件,并使场电位时程及校正后的场电位时程恢复,去极化峰幅部分恢复。该实验的搏动周期没有改变,健康对照的电生理指标也未因药物而显著变化。原文图 6 的场电位相关指标每组包含至少 6 次独立测量。
工程心脏组织(engineered heart tissue,EHT)提供了直接的组织收缩比较:奥美沙坦提高 LMNA 组织的收缩与舒张速度,并增加收缩力;其他所比较药物没有产生同样效应,健康对照组织也未出现显著变化。这里的收缩力来自组织使支柱偏转的测量,与二维视频速度及单层电活动分别报告。
计算候选仍需要模型功能验证
作者认为,这项工作展示了表达数据筛选与人源模型核对相结合的药物再定位路径。原文结论强调,计算识别的两个主要候选中只有一个在体外模型中呈现有利反应。研究支持继续评价奥美沙坦用于 LMNA 相关心肌病的可能性,其具体临床作用仍需后续研究。