【關(guān)鍵詞】 血管內(nèi)支架 藥物涂層 血管內(nèi)再狹窄 綜述

隨著血管內(nèi)支架植入術(shù)的廣泛應(yīng)用，由之而帶來的支架植入術(shù)后血管再狹窄問題越來越受到人們的重視。研究表明，引起支架內(nèi)再狹窄（ISR）的因素不盡相同，如血管內(nèi)膜損傷、血栓形成、支架鄰近血管重塑、炎癥、愈合、基因等，但是目前公認(rèn)的ISR形成機(jī)制除血管壁在血管擴(kuò)張后彈性回縮和血栓形成外，損傷所誘導(dǎo)的血管平滑肌細(xì)胞（VSMC）過度增殖并向內(nèi)膜遷移起關(guān)鍵作用[1]。近年來，針對(duì)ISR的各種發(fā)生機(jī)制已經(jīng)研制出了多種藥物涂層支架。藥物涂層支架，即在血管內(nèi)支架外涂一層藥物膜進(jìn)行藥物持久的釋放來達(dá)到治療和預(yù)防目的。這種金屬支架表面被涂以某種多聚物，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合有治療作用的藥物，該藥物涂層支架植入血管內(nèi)后藥物能在血管局部緩慢釋放，并通過不同的機(jī)制發(fā)揮作用，從而達(dá)到治療和預(yù)防的目的。作者針對(duì)藥物涂層支架的制備方法、種類和特點(diǎn)的研究進(jìn)展及其在臨床應(yīng)用中的有效性和亟待解決的問題作一綜述。

1 藥物涂層支架的制備

藥物涂層支架主要由支架、基質(zhì)和藥物3部分組成。主體是支架，成分多為不銹鋼或合金，也可為生物材料。基質(zhì)是用可被生物降解的多聚物制備而成，多聚物多選用生物相容性好的材料，以減少炎癥反應(yīng)的發(fā)生率，在體內(nèi)隨著多聚物的降解，攜帶的藥物可被緩慢釋放出來。因此，多聚物即是帶藥載體，也是藥物的控釋平臺(tái)。常用的藥物涂層支架制備方法分為浸涂法和噴涂法兩種。

1．1 浸涂法

藥物涂層支架的制備方法主要為浸涂法，該方法是將不銹鋼裸支架置于載體聚合物和藥物的混合溶液中，藥物通過聚合物載體和金屬支架間的結(jié)合力吸附于支架。Nakayama[2]以浸涂法制備了FK506和肝素藥物涂層支架。譚麗麗等[3]采用溶液聚合法制備了改性的聚甲基丙烯酸樹脂（以甲基丙烯酸甲脂與甲基丙烯酸、甲基丙烯酸丁脂共聚得到），并將其作為支架表面載藥涂層的藥物載體聚合物，再以浸涂法將不銹鋼支架放入一定濃度的載體聚合物和藥物共混溶液中，30 min后提拉出溶液，放入真空干燥箱內(nèi)烘干去除溶劑得到支架表面的藥物涂層，利用紅外光譜及核磁共振波譜分析共聚物的成分，并評(píng)價(jià)了其物理性能、生物穩(wěn)定性以及藥物的釋放性能，結(jié)果表明所制備的涂層具有較好的生物穩(wěn)定性，甲基丙稀酸和甲基丙稀酸丁脂的加入提高了聚合物的物理性能，尤其是涂層與金屬基體的結(jié)合力，所制備的藥物釋放涂層具有緩釋藥物的功能，釋放周期超過15 d，聚甲基丙稀酸樹脂的載藥涂層在生物穩(wěn)定性、物理性能及藥物釋放性能等方面滿足了支架表面涂層的使用要求。浸涂法制作工藝相對(duì)簡(jiǎn)單易行，涂層堅(jiān)固，過程也便于調(diào)節(jié)，因此較為實(shí)用，但是對(duì)于形狀結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的支架容易出現(xiàn)材料匯聚或凝結(jié)的現(xiàn)象。

1．2 噴涂法

將適量的藥物和聚合物混合后再加入溶劑四氫呋喃，超聲后溶解作為載藥涂層液。不銹鋼支架清洗干凈，并用稀鹽酸腐蝕后采用氣體噴霧法將載藥涂層液噴涂于支架表面，60 ℃固化，反復(fù)數(shù)次。在37 ℃ PBS中進(jìn)行體外釋放動(dòng)力學(xué)研究，考察涂層各因素對(duì)釋放動(dòng)力學(xué)的影響。結(jié)論是優(yōu)化的涂層支架可持續(xù)釋放35 d 左右，釋放度可達(dá)90 %以上，并可通過多種因素調(diào)節(jié)藥物的釋放。噴涂法制作的涂層厚度均一，可以有效減少材料匯聚或凝結(jié)的現(xiàn)象，并且有利于涂層的再修飾，但其速度較慢，需要?dú)饬骱铜h(huán)境的控制，對(duì)材料的耗費(fèi)也較大。

2 血管內(nèi)藥物涂層支架的常見種類

載藥血管內(nèi)支架根據(jù)構(gòu)成不同可分為很多類型，常根據(jù)所攜帶的藥物及其所發(fā)揮的作用不同分為以下幾種。

2.1 抗血栓作用的肝素涂層支架

肝素是硫酸葡萄糖胺糖，高度帶負(fù)電，并能與抗凝血酶Ⅲ結(jié)合使其構(gòu)型改變，故肝素是間接凝血酶抑制劑，并具有促纖溶、降血脂、抗炎、抑制白細(xì)胞趨化、抑制平滑肌細(xì)胞增殖等作用，因而肝素不僅能抑制急性和亞急性支架內(nèi)血栓形成，而且對(duì)中晚期ISR也有一定作用。 肝素涂層支架是在聚合物的介導(dǎo)下使肝素包裹于支架上，處于穩(wěn)固狀態(tài)，不易被血流沖洗而抗凝特性不受影響，肝素分子片段的另一端則伸入血流，保留結(jié)合抗凝血酶Ⅲ的活性位點(diǎn)。因此在支架達(dá)到病變部位的同時(shí)肝素也到達(dá)病變處，并可持續(xù)作用，保證了局部較高的濃度，以達(dá)到抗血栓形成的目的。因現(xiàn)在的支架均為金屬材料，金屬與帶負(fù)電荷的血液接觸可促進(jìn)凝血過程，而肝素高度帶負(fù)電荷，血液相容性好，能減少血栓形成，進(jìn)而降低再狹窄率[4]。 但是也有研究表明，肝素涂層支架能誘發(fā)較嚴(yán)重的局部血管炎癥反應(yīng)和刺激內(nèi)膜過度增殖，而且還有人發(fā)現(xiàn)肝素涂層支架可誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生肝素相關(guān)抗體并導(dǎo)致病人發(fā)生肝素誘導(dǎo)的血小板減少癥，故肝素涂層支架的應(yīng)用要慎重地權(quán)衡利弊。

2.2 抗炎癥作用的地塞米松（DEX）涂層支架

DEX是一種類固醇藥物，具有抗炎及免疫抑制作用，DEX藥物支架利用可以降解的多聚物作為載體(基質(zhì))，通過物理方法溶解藥物于基質(zhì)中，將多聚物(基質(zhì))均勻覆蓋在支架上。研究表明DEX能明顯抑制新生內(nèi)膜增生，但目前尚未排除是由于支架基質(zhì)多聚物作為被膜起屏障作用，而阻止中膜平滑肌細(xì)胞向內(nèi)膜遷移的因素。根據(jù)Lincoff等的報(bào)道，DEXPLLA涂層支架并不能減少豬冠狀動(dòng)脈新生內(nèi)膜的增生。基于DEXPLLA涂層支架的STRIDE試驗(yàn)是一項(xiàng)多中心、非隨機(jī)對(duì)照的臨床研究，共選擇71例病人，隨訪6個(gè)月，結(jié)果表明，主要不良心臟事件發(fā)生率為3.3%，ISR發(fā)生率為13.3%，病人的心絞痛癥狀得到明顯改善[5]。目前該支架已完成臨床前研究，多個(gè)多中心臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行，有望進(jìn)入臨床應(yīng)用。

2.3 抗增殖作用的涂層支架

2.3.1 紫杉醇涂層支架 紫杉醇(paclitaxel)是一種具有獨(dú)特抗癌活性的化合物，其細(xì)胞毒性能特異性地與細(xì)胞中微管和β微管蛋白結(jié)合，促進(jìn)微管形成，拮抗β微管蛋白的解聚，從而阻止微管斷裂而阻斷細(xì)胞分裂。其機(jī)制是使細(xì)胞發(fā)育停止于G0/G1期，從而抑制血管平滑肌細(xì)胞的分裂、增殖、遷移和信息傳輸，減少再狹窄的發(fā)生。紫杉醇還能通過抑制血小板源性生長(zhǎng)因子對(duì)血管平滑肌的刺激，抑制平滑肌細(xì)胞的增殖與遷移[67]。由于紫杉醇呈脂溶性，易通過細(xì)胞膜，而且抗平滑肌增殖的劑量遠(yuǎn)小于抗腫瘤（大約低100倍）的劑量[8]，所以非常適用于通過涂層支架局部用藥來減少全身的毒副作用。

Drachman等[9]將紫杉醇與多聚丙交脂/多聚己乙酰酮結(jié)合，制備成涂層支架植入兔雙側(cè)髂動(dòng)脈內(nèi)皮剝脫處，28、56及180 d后涂層支架的平均新生內(nèi)膜面積較裸支架組明顯減少（P＜0.05）。Heldman等[10]將不同劑量的紫杉醇涂層支架分別植入到豬心冠狀動(dòng)脈的左前降支中，4周后冠狀動(dòng)脈造影顯示，各組新生內(nèi)膜面積隨著紫杉醇劑量的增加而減少（各組間P＜0.05），其中大劑量組較裸支架組減少了39.5%（P＜0.05）。Gersblick等[11]報(bào)道了歐洲紫杉醇涂層支架評(píng)價(jià)（ELUTES）研究結(jié)果：將192例冠狀動(dòng)脈病變患者隨機(jī)分為裸支架組和4種不同劑量的紫杉醇支架組，用藥6個(gè)月后冠狀動(dòng)脈造影顯示，ISR面積達(dá)50%以上的發(fā)生率裸支架組為21%，紫杉醇最高劑量組為3%（P=0.055）；紫杉醇涂層支架組的平均管腔狹窄程度較裸支架組明顯減輕；而主要心血管不良事件發(fā)生率在涂層支架組與裸支架組間無明顯差異。

TAXUSⅠ試驗(yàn)是對(duì)有聚合物涂層的紫杉醇支架進(jìn)行的前瞻性、雙盲、隨機(jī)研究。Grube等[12]將58例患者隨機(jī)分為2組，一組為紫杉醇支架組，一組為裸支架對(duì)照組。6個(gè)月后行血管造影及IVUS隨訪顯示，紫杉醇支架組無ISR發(fā)生，對(duì)照組ISR的發(fā)生率為10%。與對(duì)照組比較，紫杉醇支架組直徑狹窄減少52%，兩組均無邊緣狹窄效應(yīng)及血栓形成。TAXUS Ⅱ試驗(yàn)為進(jìn)一步的安全性和有效性研究，將536例第1次介入治療的患者分為紫杉醇緩慢和中速釋放2組，用藥6個(gè)月后結(jié)果顯示，無論緩慢釋放還是中速釋放的紫杉醇支架組均明顯優(yōu)于裸支架對(duì)照組。TAXUS Ⅲ試驗(yàn)[13]是選擇性針對(duì)血管直徑在3.0 3.5 mm、狹窄在50% 90%、病變長(zhǎng)度≤30 mm的試驗(yàn)，共28例患者，于ISR病變處安置1個(gè)或多個(gè)紫杉醇支架，6個(gè)月時(shí)25例血管造影、17例血管內(nèi)超聲檢查顯示：無急性血栓形成，1例慢性血管完全阻塞，3例再狹窄，2例邊緣狹窄，8例發(fā)生心臟不良事件。該實(shí)驗(yàn)初步表明，紫杉醇涂層支架治療ISR安全有效，如果能在血管內(nèi)超聲引導(dǎo)下使支架能完全覆蓋靶病變，可能會(huì)減少靶病變血管重建術(shù)的次數(shù)。

2.3.2 雷帕霉素涂層支架 雷帕霉素為一種親脂性大環(huán)內(nèi)脂類抗生素，易通過細(xì)胞膜，具有較強(qiáng)的免疫抑制作用和抗細(xì)胞增生作用。雷帕霉素與胞漿中FK結(jié)合蛋白(FKBPs)結(jié)合形成復(fù)合體，該復(fù)合體再與 mTOR(mammaliantargetofrapamycin)發(fā)生相互作用，通過(1)抑制核糖體蛋白S6及其底物(CREM家族)的活化，從而抑制核糖體蛋白和延長(zhǎng)因子的翻譯; (2)抑制4EBP磷酸化，阻止eIF4E的釋放，從而阻止蛋白質(zhì)翻譯的起始；(3)提高p27的水平，抑制 p27從cdk/cyclin 復(fù)合物解離，顯著抑制 cdk4/cyclinD和 cdk2/cyclinE 復(fù)合物的激酶活性。p27水平的升高，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞分裂停滯于增殖周期的G1期。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，雷帕霉素具有高選擇性的雙重作用機(jī)制，既可有效防止內(nèi)膜增生，又可降低炎癥細(xì)胞的活性[14]。雷帕霉素作為藥物涂層有其顯著的特點(diǎn)：（1）藥物的安全劑量范圍寬（35 430 mg）;（2）預(yù)防ISR有雙重機(jī)制，能選擇性地抑制細(xì)胞增殖，而對(duì)血管再內(nèi)皮化無抑制作用，同時(shí)能顯著減少局部血管壁細(xì)胞因子的產(chǎn)生和炎癥細(xì)胞的激活；（3）僅產(chǎn)生細(xì)胞周期阻滯作用而無細(xì)胞毒作用，因而對(duì)血管壁的愈合不產(chǎn)生影響。

近期的FIM、RAVEL及SIRIUS試驗(yàn)相繼證實(shí)雷帕霉素涂層支架可明顯降低血管再狹窄。FIM試驗(yàn)[15]為使用雷帕霉素涂層支架的小樣本、前瞻性臨床試驗(yàn)，選用了45例穩(wěn)定性心絞痛患者，2年冠狀動(dòng)脈造影隨訪再狹窄率為0，主要心臟不良事件發(fā)生率為10%。RAVEL試驗(yàn)[16]為一隨機(jī)、雙盲、對(duì)照多中心臨床試驗(yàn)，試驗(yàn)選取了238例原位冠狀動(dòng)脈低風(fēng)險(xiǎn)病變患者，金屬支架對(duì)照組1年隨訪再狹窄率為26.1%，主要心臟不良事件發(fā)生率為28.8%，而雷帕霉素涂層支架組1年隨訪再狹窄率為0，主要心臟不良事件發(fā)生率為5.8%，進(jìn)一步證實(shí)了雷帕霉素涂層支架的有效性。 SIRIUS試驗(yàn)[17]為一入選例數(shù)更多（ 1 100例）的大型隨機(jī)臨床試驗(yàn)，術(shù)后8 個(gè)月冠狀動(dòng)脈造影分析顯示支架段再狹窄率在雷帕霉素支架組為3.2%，對(duì)照組為35.4%。支架邊緣（支架兩端各5 mm以內(nèi)節(jié)段）再狹窄率雷帕霉素支架組為8.9%，對(duì)照組為36.3%。該研究同時(shí)也再次證實(shí)了雷帕霉素涂層支架的安全性：如急性、亞急性或晚期血栓發(fā)生率，冠狀動(dòng)脈血管瘤的發(fā)生率，住院期間的主要心臟不良事件及心肌梗死發(fā)生率均未增加。ESIRIUS試驗(yàn)是一項(xiàng)多中心、隨機(jī)、雙盲的臨床試驗(yàn)，該試驗(yàn)隨機(jī)入選了歐洲 352例患者，其中 18.9%糖尿病，36.4%多支病變，34.3%使用重疊支架，術(shù)后 9個(gè)月時(shí)雷帕霉素涂層支架組生存率為92%，對(duì)照組為 77%，表明雷帕霉素藥物洗脫支架在高危病變中的有效性。眾多研究表明雷帕霉素涂層支架在大多數(shù)臨床情況下應(yīng)用的安全性和有效性，術(shù)后再狹窄及靶血管再次TLR的發(fā)生率顯著低于裸支架組。

目前還研制出了雷帕霉素衍生物的涂層支架，如Mytrolimus藥物涂層支架，體外細(xì)胞評(píng)價(jià)顯示其抑制平滑肌細(xì)胞的增殖作用更強(qiáng)。邱洪等研究觀察了Mytrolimus支架對(duì)小型豬冠狀動(dòng)脈模型ISR的預(yù)防效果，Mytrolimus組新生內(nèi)膜面積比裸支架組少了55.33%，且Mytrolimus組無一例再狹窄，故得出Mytrolimus支架在植入小型豬冠狀動(dòng)脈4周時(shí)可以有效抑制內(nèi)膜增生、預(yù)防冠狀動(dòng)脈實(shí)驗(yàn)性ISR的結(jié)論[18]。

2.4 基因藥物涂層支架

諸多細(xì)胞分子水平研究表明，血管內(nèi)支架術(shù)后狹窄的形成與多種細(xì)胞因子基因的參與有關(guān)，例如，血小板源性生長(zhǎng)因子、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子 、腫瘤壞死因子和γ干擾素等。目前應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，已篩選出了某些能有效防止或減輕再狹窄的基因或寡核苷酸，并構(gòu)建了能夠高效轉(zhuǎn)染血管壁的腺病毒載體和質(zhì)粒載體，將目的基因連接至載體內(nèi)并使之“固定”于支架上，在支架植入過程中含有目的基因的載體轉(zhuǎn)染血管內(nèi)皮細(xì)胞，通過載體的復(fù)制產(chǎn)生大量有生物活性的物質(zhì)，促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞修復(fù)、血栓溶解，抑制平滑肌細(xì)胞的增殖從而防治再狹窄。例如，應(yīng)用蛋白涂層支架攜載腺病毒介導(dǎo)的PROUK基因有效轉(zhuǎn)染小型豬的冠狀動(dòng)脈（中層轉(zhuǎn)染率高達(dá)38.6%），3個(gè)月后，經(jīng)冠脈造影和組織病理學(xué)檢查可見基因轉(zhuǎn)染組無一例再狹窄發(fā)生，而對(duì)照組全部發(fā)生再狹窄。而且蛋白涂層支架轉(zhuǎn)基因具有高度特異性，安全有效。近年來的初步臨床實(shí)驗(yàn)顯示，基因治療有可能成為解決再狹窄的突破點(diǎn)之一。

2.5 納米藥物涂層支架

納米藥物是指以納米級(jí)高分子載體與藥物以一定方式結(jié)合在一起后制成的藥物，也可以是直接將原料藥物加工制成的納米粒，其粒徑可能超過100 nm，但通常應(yīng)小于500 nm。納米藥物的粒徑使它具有特殊的表面效應(yīng)和小尺寸效應(yīng)，與常規(guī)藥物相比，它顆粒小、表面反應(yīng)活性高、活性中心多、催化效率高、吸附能力強(qiáng)。因此，納米藥物具有能夠提高生物利用度，減少用藥量，減輕或消除毒副作用的特點(diǎn)。倪中華等[19]結(jié)合了載藥納米顆粒和血管支架各自在治療心血管再狹窄方面的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用載藥納米顆粒與血管支架自組裝的方法，制作出了新型的納米顆粒載藥涂層支架，并取得了初步的成果，為研制納米藥物涂層支架提供了新的可能方案。納米藥物涂層支架為藥物涂層支架的研究開拓了新的思路，隨著研究的不斷深入，納米藥物涂層支架可能會(huì)給治療血管內(nèi)再狹窄帶來更好的效果。

3 評(píng)價(jià)

從目前的研究看，血管內(nèi)藥物（特別是抗增殖藥物）涂層支架的初步臨床實(shí)驗(yàn)的確取得了顯著的效果，已成為當(dāng)前最有希望降低再狹窄發(fā)生率的手段，但是ISR是一個(gè)多因素的復(fù)雜問題，藥物涂層支架的研究和應(yīng)用還處于探索階段，正確地評(píng)價(jià)藥物涂層支架將有賴于大樣本的臨床科學(xué)試驗(yàn)。例如，藥物涂層支架的短期療效已被肯定，但其長(zhǎng)期療效還未得到完全的肯定。另外就是對(duì)藥物涂層支架安全性的肯定，長(zhǎng)期應(yīng)用后是否會(huì)導(dǎo)致血栓、動(dòng)脈瘤、支架移位等并發(fā)癥還需進(jìn)一步觀察。再就是大多數(shù)藥物涂層支架的研究只是證明了藥物涂層支架治療簡(jiǎn)單新發(fā)病變的效果非常顯著，但對(duì)于臨床上較常見的復(fù)雜病變(如糖尿病、完全閉塞病變、血栓病變、長(zhǎng)病變、小血管病變等)至今還沒有充分的依據(jù)來證明其療效。

綜上所述，血管內(nèi)藥物涂層支架的使用應(yīng)該建立在大規(guī)模、多中心、隨機(jī)、對(duì)照的臨床研究基礎(chǔ)上，同時(shí)只有研制出更好的具有生物相容性和符合血管內(nèi)皮自然修復(fù)特性的支架，才能進(jìn)一步提高藥物涂層支架治療血管內(nèi)再狹窄的療效。