【關鍵詞】 血管內支架 藥物涂層 血管內再狹窄 綜述

隨著血管內支架植入術的廣泛應用，由之而帶來的支架植入術后血管再狹窄問題越來越受到人們的重視。研究表明，引起支架內再狹窄（ISR）的因素不盡相同，如血管內膜損傷、血栓形成、支架鄰近血管重塑、炎癥、愈合、基因等，但是目前公認的ISR形成機制除血管壁在血管擴張后彈性回縮和血栓形成外，損傷所誘導的血管平滑肌細胞（VSMC）過度增殖并向內膜遷移起關鍵作用[1]。近年來，針對ISR的各種發生機制已經研制出了多種藥物涂層支架。藥物涂層支架，即在血管內支架外涂一層藥物膜進行藥物持久的釋放來達到治療和預防目的。這種金屬支架表面被涂以某種多聚物，并在此基礎上結合有治療作用的藥物，該藥物涂層支架植入血管內后藥物能在血管局部緩慢釋放，并通過不同的機制發揮作用，從而達到治療和預防的目的。作者針對藥物涂層支架的制備方法、種類和特點的研究進展及其在臨床應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，以減少炎癥反應的發生率，在體內隨著多聚物的降解，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。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，并評價了其物理性能、生物穩定性以及藥物的釋放性能，結果表明所制備的涂層具有較好的生物穩定性，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簡單易行，涂層堅固，過程也便于調節，因此較為實用，但是對于形狀結構較復雜的支架容易出現材料匯聚或凝結的現象。

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，反復數次。在37 ℃ PBS中進行體外釋放動力學研究，考察涂層各因素對釋放動力學的影響。結論是優化的涂層支架可持續釋放35 d 左右，釋放度可達90 %以上，并可通過多種因素調節藥物的釋放。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的現象，并且有利于涂層的再修飾，但其速度較慢，需要氣流和環境的控制，對材料的耗費也較大。

2 血管內藥物涂層支架的常見種類

載藥血管內支架根據構成不同可分為很多類型，常根據所攜帶的藥物及其所發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，高度帶負電，并能與抗凝血酶Ⅲ結合使其構型改變，故肝素是間接凝血酶抑制劑，并具有促纖溶、降血脂、抗炎、抑制白細胞趨化、抑制平滑肌細胞增殖等作用，因而肝素不僅能抑制急性和亞急性支架內血栓形成，而且對中晚期ISR也有一定作用。 肝素涂層支架是在聚合物的介導下使肝素包裹于支架上，處于穩固狀態，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，保留結合抗凝血酶Ⅲ的活性位點。因此在支架達到病變部位的同時肝素也到達病變處，并可持續作用，保證了局部較高的濃度，以達到抗血栓形成的目的。因現在的支架均為金屬材料，金屬與帶負電荷的血液接觸可促進凝血過程，而肝素高度帶負電荷，血液相容性好，能減少血栓形成，進而降低再狹窄率[4]。 但是也有研究表明，肝素涂層支架能誘發較嚴重的局部血管炎癥反應和刺激內膜過度增殖，而且還有人發現肝素涂層支架可誘導機體產生肝素相關抗體并導致病人發生肝素誘導的血小板減少癥，故肝素涂層支架的應用要慎重地權衡利弊。

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)，通過物理方法溶解藥物于基質中，將多聚物(基質)均勻覆蓋在支架上。研究表明DEX能明顯抑制新生內膜增生，但目前尚未排除是由于支架基質多聚物作為被膜起屏障作用，而阻止中膜平滑肌細胞向內膜遷移的因素。根據Lincoff等的報道，DEXPLLA涂層支架并不能減少豬冠狀動脈新生內膜的增生。基于DEXPLLA涂層支架的STRIDE試驗是一項多中心、非隨機對照的臨床研究，共選擇71例病人，隨訪6個月，結果表明，主要不良心臟事件發生率為3.3%，ISR發生率為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，多個多中心臨床試驗正在進行，有望進入臨床應用。

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)是一種具有獨特抗癌活性的化合物，其細胞毒性能特異性地與細胞中微管和β微管蛋白結合，促進微管形成，拮抗β微管蛋白的解聚，從而阻止微管斷裂而阻斷細胞分裂。其機制是使細胞發育停止于G0/G1期，從而抑制血管平滑肌細胞的分裂、增殖、遷移和信息傳輸，減少再狹窄的發生。紫杉醇還能通過抑制血小板源性生長因子對血管平滑肌的刺激，抑制平滑肌細胞的增殖與遷移[67]。由于紫杉醇呈脂溶性，易通過細胞膜，而且抗平滑肌增殖的劑量遠小于抗腫瘤（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/多聚己乙酰酮結合，制備成涂層支架植入兔雙側髂動脈內皮剝脫處，28、56及180 d后涂層支架的平均新生內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脈的左前降支中，4周后冠狀動脈造影顯示，各組新生內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]報道了歐洲紫杉醇涂層支架評價（ELUTES）研究結果：將192例冠狀動脈病變患者隨機分為裸支架組和4種不同劑量的紫杉醇支架組，用藥6個月后冠狀動脈造影顯示，ISR面積達50%以上的發生率裸支架組為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生率在涂層支架組與裸支架組間無明顯差異。

TAXUSⅠ試驗是對有聚合物涂層的紫杉醇支架進行的前瞻性、雙盲、隨機研究。Grube等[12]將58例患者隨機分為2組，一組為紫杉醇支架組，一組為裸支架對照組。6個月后行血管造影及IVUS隨訪顯示，紫杉醇支架組無ISR發生，對照組ISR的發生率為10%。與對照組比較，紫杉醇支架組直徑狹窄減少52%，兩組均無邊緣狹窄效應及血栓形成。TAXUS Ⅱ試驗為進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個月后結果顯示，無論緩慢釋放還是中速釋放的紫杉醇支架組均明顯優于裸支架對照組。TAXUS Ⅲ試驗[13]是選擇性針對血管直徑在3.0 3.5 mm、狹窄在50% 90%、病變長度≤30 mm的試驗，共28例患者，于ISR病變處安置1個或多個紫杉醇支架，6個月時25例血管造影、17例血管內超聲檢查顯示：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例發生心臟不良事件。該實驗初步表明，紫杉醇涂層支架治療ISR安全有效，如果能在血管內超聲引導下使支架能完全覆蓋靶病變，可能會減少靶病變血管重建術的次數。

2.3.2 雷帕霉素涂層支架 雷帕霉素為一種親脂性大環內脂類抗生素，易通過細胞膜，具有較強的免疫抑制作用和抗細胞增生作用。雷帕霉素與胞漿中FK結合蛋白(FKBPs)結合形成復合體，該復合體再與 mTOR(mammaliantargetofrapamycin)發生相互作用，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，從而阻止蛋白質翻譯的起始；(3)提高p27的水平，抑制 p27從cdk/cyclin 復合物解離，顯著抑制 cdk4/cyclinD和 cdk2/cyclinE 復合物的激酶活性。p27水平的升高，能夠誘導細胞分裂停滯于增殖周期的G1期。同時研究發現，雷帕霉素具有高選擇性的雙重作用機制，既可有效防止內膜增生，又可降低炎癥細胞的活性[14]。雷帕霉素作為藥物涂層有其顯著的特點：（1）藥物的安全劑量范圍寬（35 430 mg）;（2）預防ISR有雙重機制，能選擇性地抑制細胞增殖，而對血管再內皮化無抑制作用，同時能顯著減少局部血管壁細胞因子的產生和炎癥細胞的激活；（3）僅產生細胞周期阻滯作用而無細胞毒作用，因而對血管壁的愈合不產生影響。

近期的FIM、RAVEL及SIRIUS試驗相繼證實雷帕霉素涂層支架可明顯降低血管再狹窄。FIM試驗[15]為使用雷帕霉素涂層支架的小樣本、前瞻性臨床試驗，選用了45例穩定性心絞痛患者，2年冠狀動脈造影隨訪再狹窄率為0，主要心臟不良事件發生率為10%。RAVEL試驗[16]為一隨機、雙盲、對照多中心臨床試驗，試驗選取了238例原位冠狀動脈低風險病變患者，金屬支架對照組1年隨訪再狹窄率為26.1%，主要心臟不良事件發生率為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生率為5.8%，進一步證實了雷帕霉素涂層支架的有效性。 SIRIUS試驗[17]為一入選例數更多（ 1 100例）的大型隨機臨床試驗，術后8 個月冠狀動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%，對照組為35.4%。支架邊緣（支架兩端各5 mm以內節段）再狹窄率雷帕霉素支架組為8.9%，對照組為36.3%。該研究同時也再次證實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生率，冠狀動脈血管瘤的發生率，住院期間的主要心臟不良事件及心肌梗死發生率均未增加。ESIRIUS試驗是一項多中心、隨機、雙盲的臨床試驗，該試驗隨機入選了歐洲 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，術后 9個月時雷帕霉素涂層支架組生存率為92%，對照組為 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臨床情況下應用的安全性和有效性，術后再狹窄及靶血管再次TLR的發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，體外細胞評價顯示其抑制平滑肌細胞的增殖作用更強。邱洪等研究觀察了Mytrolimus支架對小型豬冠狀動脈模型ISR的預防效果，Mytrolimus組新生內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脈4周時可以有效抑制內膜增生、預防冠狀動脈實驗性ISR的結論[18]。

2.4 基因藥物涂層支架

諸多細胞分子水平研究表明，血管內支架術后狹窄的形成與多種細胞因子基因的參與有關，例如，血小板源性生長因子、轉化生長因子 、腫瘤壞死因子和γ干擾素等。目前應用轉基因技術，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，并構建了能夠高效轉染血管壁的腺病毒載體和質粒載體，將目的基因連接至載體內并使之“固定”于支架上，在支架植入過程中含有目的基因的載體轉染血管內皮細胞，通過載體的復制產生大量有生物活性的物質，促進內皮細胞修復、血栓溶解，抑制平滑肌細胞的增殖從而防治再狹窄。例如，應用蛋白涂層支架攜載腺病毒介導的PROUK基因有效轉染小型豬的冠狀動脈（中層轉染率高達38.6%），3個月后，經冠脈造影和組織病理學檢查可見基因轉染組無一例再狹窄發生，而對照組全部發生再狹窄。而且蛋白涂層支架轉基因具有高度特異性，安全有效。近年來的初步臨床實驗顯示，基因治療有可能成為解決再狹窄的突破點之一。

2.5 納米藥物涂層支架

納米藥物是指以納米級高分子載體與藥物以一定方式結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，但通常應小于500 nm。納米藥物的粒徑使它具有特殊的表面效應和小尺寸效應，與常規藥物相比，它顆粒小、表面反應活性高、活性中心多、催化效率高、吸附能力強。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。倪中華等[19]結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點，應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給治療血管內再狹窄帶來更好的效果。

3 評價

從目前的研究看，血管內藥物（特別是抗增殖藥物）涂層支架的初步臨床實驗的確取得了顯著的效果，已成為當前最有希望降低再狹窄發生率的手段，但是ISR是一個多因素的復雜問題，藥物涂層支架的研究和應用還處于探索階段，正確地評價藥物涂層支架將有賴于大樣本的臨床科學試驗。例如，藥物涂層支架的短期療效已被肯定，但其長期療效還未得到完全的肯定。另外就是對藥物涂層支架安全性的肯定，長期應用后是否會導致血栓、動脈瘤、支架移位等并發癥還需進一步觀察。再就是大多數藥物涂層支架的研究只是證明了藥物涂層支架治療簡單新發病變的效果非常顯著，但對于臨床上較常見的復雜病變(如糖尿病、完全閉塞病變、血栓病變、長病變、小血管病變等)至今還沒有充分的依據來證明其療效。

綜上所述，血管內藥物涂層支架的使用應該建立在大規模、多中心、隨機、對照的臨床研究基礎上，同時只有研制出更好的具有生物相容性和符合血管內皮自然修復特性的支架，才能進一步提高藥物涂層支架治療血管內再狹窄的療效。