Apitegromab (T77445) 作用机制、临床前与临床研究综述
Apitegromab (T77445)，CAS: 2278276-46-1 是一种抑制肌生成抑制素（myostatin）的抗体，特异结合其前体（即GDF8的前/潜伏复合物），从而阻断其在细胞外的活化与后续信号传导。在骨骼肌中，成熟的肌生成抑制素与Activin II型受体（ActRIIA/B）及I型受体（ALK4/ALK5）复合，激活Smad2/3磷酸化，继而与Smad4组装并入核，驱动转录程序朝抑制肌纤维生长与促进分解的方向变化[1,2]。Apitegromab通过稳定潜伏构象并立体阻断Tolloid样金属蛋白酶介导的构象暴露与蛋白水解活化，进而削弱与ActRII受体的有效结合。其直接效应是降低Smad2/3磷酸化，随之使下游基因表达从萎缩偏向转为更有利于合成的状态，体现出TGF-β/Smad通路张力下降的特征[1,2]。
该机制使Apitegromab成为解析TGF-β/Smad轴的路径级工具。由于其干预位点在上游的配体成熟步骤，而非受体激酶层面，因而可在时间与机制上分辨从潜伏复合物处理到受体结合、再到核内Smad活性的各环节。采用Apitegromab的研究通常监测的关键组分包括潜伏肌生成抑制素复合物（前肽–生长因子二聚体）、Tolloid/BMP-1家族蛋白酶、ActRIIA/B与ALK4/5、胞质与核内Smad2/3/4，以及反映反馈的抑制性Smad7等[2]。常用指标涵盖p-Smad2/3动力学、Smad靶基因转录、肌纤维横截面积、肌核域以及收缩性能。
在神经肌肉疾病研究（包括脊髓性肌萎缩）中，Apitegromab用于解除肌生成抑制素对肌量与收缩蛋白积累的限制，从而剖分肌源性因素对无力的贡献，帮助与神经源性驱动相区分。体外可在原代肌母细胞或分化肌管中拮抗内源或外源肌生成抑制素，量化肌管直径、肌球蛋白重链累积与Smad依赖转录响应；体内则可在既定时程内降低肌生成抑制素通路张力，以描绘病变肌肉的可塑性，并并行评估与Smad程序整合的节点（如mTORC1活性、FoxO定位、泛素-蛋白酶体标志）。通过选择性中和TGF-β家族配体的前体库，Apitegromab为系统层面研究（磷酸化组学、转录组学与功能生理学整合）提供高特异性扰动，用以量化肌生成抑制素门控如何塑造肌肉大小、组成与性能[1,2]。
■ 2. 文献分享
■ 2.1 Preclinical Safety Assessment and Toxicokinetics of Apitegromab, an Antibody Targeting Proforms of Myostatin for the Treatment of Muscle-Atrophying Disease.
▲ Apitegromab多次给药后血清潜伏性肌肉生长抑制素浓度-时间曲线。
Apitegromab (T77445) 为全人源IgG4/λ单克隆抗体，可结合前肌生成抑制素与潜伏期肌生成抑制素，其抑制成熟活性因子释放所需蛋白水解加工的能力被定量评估为“百分比活化”。在体内研究中，Apitegromab 于≥10 mg/kg剂量使动物体重增加，且与骨骼肌重量升高相关。多项结果显示，骨骼肌组织（包括肱二头肌与腓肠肌）重量较对照提高约3–32%。在食蟹猴中，腓肠肌与肱二头肌的肌肉量较对照高约5–25%。在一项为期26周的大鼠研究中，骨骼肌质量增加约15–33%，并与肌纤维的轻度肥大相关。药代动力学结果证实，在大鼠与食蟹猴中均实现系统暴露，且多次给药后呈近似剂量比例关系并发生蓄积。临床化学评估显示，猴试验（100 mg/kg为主）观察到球蛋白与总蛋白轻度升高，26周大鼠研究亦见总蛋白与球蛋白轻度升高。[3]
■ 2.2 Structural basis of specific inhibition of extracellular activation of pro- or latent myostatin by the monoclonal antibody SRK-015.
▲ SRK-015及其类似物结合并阻断肌生成抑制素激活。
Apitegromab (T77445) 被描述为针对前体与潜伏型肌生成抑制素的中和抗体。基于生物层干涉技术的测定显示，全长 Apitegromab 对前体及潜伏型肌生成抑制素均呈现约纳摩尔级亲和力，其 Fab 形式的亲和力约降低 7 倍。通过 SEC–MALS 分析，Apitegromab 与潜伏型肌生成抑制素的结合化学计量比为 1:1，即一个抗体分子结合一个潜伏型肌生成抑制素同源二聚体。在评估金属蛋白酶 mTLL2 促活的受体结合实验中，与 Apitegromab 共孵育可随剂量增加而降低被 ActRIIb-Fc 捕获的释放型肌生成抑制素生长因子量，表明其有效阻断了潜伏型肌生成抑制素的蛋白水解活化。[4]
■ 2.3 A Sensitive and Selective Immunoassay for the Quantitation of Serum Latent Myostatin after In Vivo Administration of SRK-015, a Selective Inhibitor of Myostatin Activation.
▲ SRK-015存在下不同pH样品缓冲液对检测回收率的影响。血清样品含（A）10,000 ng/mL或（B）100 ng/mL潜伏性肌肉生长抑制素，与梯度SRK-015孵育后测定回收率。仅pH 4.0缓冲液可实现准确定量。
Apitegromab (T77445) 被报道为全人源IgG4单克隆抗体，属于潜在肌生成抑制素抑制剂。其可抑制潜在肌生成抑制素的tolloid介导蛋白水解。在食蟹猴研究中，给予Apitegromab后，血清中潜在肌生成抑制素迅速累积，并在连续每周给药后出现平台期；在最后一次给药后，潜在肌生成抑制素水平趋向基线。研究还显示Apitegromab与潜在肌生成抑制素的结合具有pH依赖性，在pH 7.4条件下的解离速率相比pH 5.0约低20倍。[5]
■ 3. 结语
Apitegromab通过特异性结合肌生成抑制素的前体及潜伏形式，稳定其非活性构象，阻断Tolloid样金属蛋白酶介导的细胞外蛋白水解活化，降低Smad2/3磷酸化，促使下游基因表达从促萎缩向合成方向转变，从而增强肌肉生长信号。文献报道其具有高亲和力结合特性，在健康人群及神经肌肉疾病患者中展现良好安全性与药代动力学，在动物模型中显著增加肌肉质量，并在脊髓性肌萎缩患者中实现长期运动功能改善。未来研究可聚焦于TGF-β/Smad信号通路的机制深入解析、剂量优化，以及利用其作为路径特异性工具开展多组学整合研究，拓展至更多肌肉萎缩性疾病的治疗应用。
■ 4. Q&A
Q1: Apitegromab通过何种机制抑制肌生成抑制素活性？
A1: Apitegromab特异性结合肌生成抑制素的前体及潜伏形式，稳定其非活性构象，阻断Tolloid样金属蛋白酶介导的蛋白水解活化，降低Smad2/3磷酸化，进而调控基因表达远离肌萎缩程序。
Q2: Apitegromab在脊髓性肌萎缩患者中有哪些主要临床疗效？
A2: 在TOPAZ研究中，Apitegromab治疗与HFMSE和RULM运动功能评分改善相关，照护者报告的日常活动和疲劳改善持续且安全性良好，治疗效果维持至36个月。
Q3: Apitegromab的药代动力学特征如何支持其临床应用？
A3: Apitegromab表现为线性且剂量依赖的药代动力学，半衰期为24–31天，3 mg/kg以上剂量可实现潜伏肌生成抑制素的完全结合，更高剂量可延长结合持续时间。
■ 5. 参考文献
[1] McPherron AC, Lawler AM, et al. Regulation of skeletal muscle mass in mice by a new TGF-β superfamily member. Nature. 1997;387(6628):83-90.
[2] Massagué J. TGFβ signalling in context. Nat Rev Mol Cell Biol. 2012;13(10):616-630.
[3] Crawford T, Day J, De Vivo D, Krueger J, Mercuri E, Nascimento A, et al.. Long-term efficacy, safety, and patient-reported outcomes of apitegromab in patients with spinal muscular atrophy: results from the 36-month TOPAZ study.. Frontiers in neurology. 2024;15():1419791.
[4] Welsh B, Cote S, Meshulam D, Jackson J, Pal A, Lansita J, et al.. Preclinical Safety Assessment and Toxicokinetics of Apitegromab, an Antibody Targeting Proforms of Myostatin for the Treatment of Muscle-Atrophying Disease.. International journal of toxicology. 2021;40(4):322-336.
[5] Dagbay K, Treece E, Streich F, Jackson J, Faucette R, Nikiforov A, et al.. Structural basis of specific inhibition of extracellular activation of pro- or latent myostatin by the monoclonal antibody SRK-015.. The Journal of biological chemistry. 2020;295(16):5404-5418.
[6] Cote S, Jackson J, Pirruccello-Straub M, Carven G, Wawersik S. A Sensitive and Selective Immunoassay for the Quantitation of Serum Latent Myostatin after In Vivo Administration of SRK-015, a Selective Inhibitor of Myostatin Activation.. SLAS discovery : advancing life sciences R & D. 2020;25(1):95-103.
