紫杉醇-VEGF雙功能納米粒子局部灌注對球囊損傷后家兔腹主動脈的影響.pdf

1、隨著近年來冠狀動脈粥樣硬化性心臟病的發(fā)病率逐年升高，經(jīng)皮冠狀動脈腔內(nèi)成形術(shù)(Percutaneous transluminal coronary angioplasty，PTCA)及冠狀動脈內(nèi)支架置入技術(shù)(STENT)已成為治療冠狀動脈粥樣硬化性心臟病非常重要和有效的手段。但PTCA和之后發(fā)展出來的金屬支架植入技術(shù)會引起內(nèi)膜增生并仍有高達15％-25％支架再狹窄率。再狹窄的發(fā)生機制非常復雜，其最主要的機制是經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(PCI)

2、術(shù)后損傷造成的血管中層平滑肌細胞(VSMC)過度遷移、增殖，所形成的新生內(nèi)膜造成增殖性阻塞。
　　 藥物洗脫支架(DES)是在普通金屬裸支架表面加入多聚體涂層，以攜帶具有抗增殖作用的藥物（如雷帕霉素、紫杉醇等），從而實現(xiàn)局部給藥，顯著降低支架內(nèi)再狹窄。但DES置入后由于抑制了血管內(nèi)皮增生，內(nèi)皮愈合延遲，導致支架內(nèi)血栓發(fā)生率增加和支架局部冠狀動脈瘤形成。生理狀態(tài)下的血管內(nèi)皮細胞是血管腔內(nèi)一層單層細胞，具有調(diào)節(jié)血管張力、功能穩(wěn)態(tài)以及

3、調(diào)節(jié)平滑肌生長的作用，同時它在血管與血液成份之間形成一道天然屏障，抑制白細胞和血小板的粘附，起到防止血栓形成的作用。血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)是一種糖蛋白，分子量約45kDa，由兩條相同肽鏈通過二硫鍵構(gòu)成的同型二聚體，其斷裂基因通過不同的剪接方式形成五種亞型：VEGF121、VEGF145、VEGF165、VEGF189和VEGF206，其中VEGF165為主要的生物活性形式。人的VEGF基因全長約14kb，由8個外顯子組成。VEGF

4、主要由內(nèi)皮細胞、單核巨噬細胞、成纖維細胞產(chǎn)生，近期有文獻報道平滑細胞和骨骼肌細胞也可產(chǎn)生VEGF。VEGF與其他生長因子不同之處在于本身含有信號肽，可直接由細胞分泌。目前在內(nèi)皮細胞上僅發(fā)現(xiàn)了VEGF的兩種受體：flt21、flk21(o)KDR，它們具有酪氨酸蛋白激酶活性與VEGF結(jié)合有高度特異性，能提高VEGF作用于血管內(nèi)皮細胞，促進其有絲分裂，具有較大促內(nèi)皮增殖，促血管生長作用。如果能將抗內(nèi)皮增殖的藥物如紫杉醇與VEGF聯(lián)合應(yīng)用，有

5、可能達到在預(yù)防PCI術(shù)后再狹窄的同時促進內(nèi)皮早期愈合，避免血栓形成、縮短雙聯(lián)抗血小板的時間，提高介入治療的安全性和有效性。
　　 如果應(yīng)用系統(tǒng)性給藥方法預(yù)防PTCA術(shù)后再狹窄發(fā)生，勢必造成整體藥物劑量過大超過生理耐受劑量，從而帶來全身毒副作用；同時血管靶病變局部的藥物分布差、代謝效能低下。因此雖然許多藥物在離體實驗和動物模型中現(xiàn)實了預(yù)防血管再狹窄的作用，但應(yīng)用于臨床防治再狹窄時效果卻不盡如人意。主要原因是難以在血管局部達到有效的

6、作用濃度或藥物在局部維持有效作用濃度的時間過短。如果能在血管局部給藥，既能夠?qū)⒏邼舛鹊闹委焺┲苯舆\送至靶血管局部，提高給藥效率，又能避免系統(tǒng)給藥的上述弊端?，F(xiàn)有的臨床試驗證實了局部給藥具有良好的安全性和可行性，但臨床療效欠滿意，考慮與藥物局部存留差是其主要原因。聯(lián)合納米技術(shù)在制劑學上的進展以改善藥物在組織內(nèi)滲透、再分布能力及藥物滯留時間是再狹窄治療上的一個新的方向。GENIE球囊是當前已用于臨床的新型、高效局部給藥球囊導管，其兩端各有一

7、個阻斷球囊保證了極少藥量局部的灌注濃度，獨特的低壓噴注技術(shù)避免了灌注中對血管局部的損傷，使其能夠在短時間內(nèi)將藥物均勻的灌注至局部血管壁。
　　 本項實驗研究旨在通過納米級微?；夹g(shù)制備組織相容性優(yōu)良、可生物降解的多聚物高分子材料聚乳酸一聚乙醇酸(poly lactic-co-glycolic acid，PLGA)包載的紫杉醇/VEGF雙功能納米粒子，在細胞水平觀察這種雙功能納米粒子對血管內(nèi)皮細胞及VSMC增殖的影響。同時希望能夠

8、結(jié)合GENIE球囊血管腔內(nèi)局部給藥技術(shù)，在動物實驗水平初步探討這種雙功能納米粒子局部給藥對損傷后血管內(nèi)膜的影響，為冠狀動脈介入術(shù)后再狹窄的防治提供新的思路和途徑，實驗的主要方法和結(jié)果如下：
　　 1.本實驗通過超聲乳化一溶劑揮發(fā)法成功制備了平均粒徑為78.82nmnm的紫杉醇/VEGF雙功能納米粒子，平均載藥量為28.58％;掃描電鏡下觀察為表面光滑的球體，體外釋放近似于零級過程，至2周釋放75％的藥物。
　　 2.在灌

9、注壓力為2-3atm，灌注時間為5分鐘條件下，經(jīng)GENIE導管球囊向新西蘭兔腹主動脈腔內(nèi)灌注5mg/ml紫杉醇-PLGA納米粒子，至給藥后7天局部組織藥物濃度仍可維持在22.45±2.64μg/10mg干重水平，給藥后14天組織藥物濃度為4.64±0.77μg/10mg干重，至給藥后21天應(yīng)用HPLC方法基本測不到藥物。
　　 3.實驗成功制備了實驗用兔過大球囊損傷兔腹主動脈模型，紫杉醇/VEGF雙功能納米粒子組的血管內(nèi)皮增生比

10、對照組及紫杉醇組有明顯改善，而與VEGF單功能納米粒子對內(nèi)皮的影響相當。紫杉醇/VEGF雙功能納米粒子組MMP-2和TIMP-2蛋白陽性表達量與對照組無明顯差別。
　　 本項實驗首次制備了紫杉醇/VEGF雙功能納米粒子并完成其HPLC方法檢測，聯(lián)合了GENIE球囊導管血管腔內(nèi)局部給藥技術(shù)，在兔腹主動脈過大球囊擴張損傷模型上觀察了紫杉醇/VEGF-PLGA雙功能納米粒子抑制內(nèi)膜增生、改善血管重塑的作用；證實了聯(lián)合納米級微粒化技術(shù)和