對于動脈粥樣硬化導致的血管狹窄等腔內血管疾病而言,藥物洗脫支架植入是一種行之有效的治療方法。與傳統支架相比,藥物洗脫支架提供的抗增殖藥物可以顯著降低血管的再狹窄,允許在更晚期和更復雜的血管疾病中使用支架介入治療。本文將綜述目前不同藥物洗脫支架的載藥類型、現況及其研究進展,以期幫助臨床醫生和科研人員們充分了解藥物洗脫支架,從而在實際應用中做出更合理化的選擇,并對載藥支架的未來發展與前景進行展望。
引用本文: 何文揚, 周晏儀, 張耀明, 顧浩, 屈睿升, 崔超強, 周棟. 藥物洗脫支架的現況與發展. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2022, 29(7): 930-934. doi: 10.7507/1007-4848.202012012 復制
對于有癥狀的血管疾病,如動脈粥樣硬化導致的血管狹窄,支架的植入能夠擴張狹窄的病變,并固定影響血流動力學的粥樣斑塊和組織,無疑是一種行之有效的治療策略。裸金屬支架(bare-metal stent,BMS)極大推動了介入手術的發展,但金屬框架卻作為永久異物嵌入血管中,刺激血管內膜增生,導致 20%~30% 的再狹窄,需要再次干預解決該問題[1]。應運而生的藥物洗脫支架(drug-eluting stent,DES),通過攜載涂層抗血管增生藥物,控制其在血管局部的時空差異化洗脫釋放,從而達到抑制新內膜增生的作用,極大地降低了再狹窄率(5%~10%),同時由于 DES 靶向性好,再次血運重建需求低,全身副作用小等[2],相較于 BMS 具有明顯優勢。1999 年第一代 DES-Cordis Cypher 支架[3]首先應用于臨床,2003 年獲得美國食品藥品監督管理局(Food and Drug Administration,FDA)正式批準,自此開啟了 DES 支架介入的新時代。目前全球 DES 發展迅速,平均增長率達到了 13% 左右,僅 2018 年 DES 的使用率占所有支架的 70% 以上,以下將按照 DES 的載藥類型以及現況與發展進行綜述。
1 藥物洗脫支架的載藥類型
金屬支架植入人體后會觸發一系列細胞和分子事件,包括平滑肌細胞過度增生、動脈愈合的延遲以及內皮化不良、血栓形成反應和炎癥反應等,從而導致再狹窄以及支架內血栓形成[4]。目前,DES 根據不同的治療目的可以加載多種不同的藥物,主要包括抗平滑肌增生、促進內皮生長、抗凝、以及抗炎抗菌等幾個方面。
1.1 抗平滑肌增生藥物
目前 DES 使用兩類抗細胞增殖劑來抑制血管內平滑肌增生以預防血管內再狹窄:西羅莫司及其類似物(細胞增殖抑制劑)和紫杉醇及其衍生物(細胞毒性藥物)。西羅莫司的主要作用是引起增殖性血管平滑肌細胞的 G1 細胞周期停滯。其類似物,如佐他莫司和博來霉素 A9,則是專門為在血管支架中局部洗脫而開發的,具有高度親脂性的,能夠延長在血管壁的滯留時間[5]。紫杉醇是一種與 β-微管蛋白結合的細胞毒劑,可破壞微管的分解并中止第二個生長期(G2)和有絲分裂(M)之間的細胞周期從而發揮抗增殖作用[6]。但是由于局部毒性問題,紫杉醇目前極少用于 DES,而多用于藥物涂層的球囊。
1.2 促進內皮生長的藥物
DES 的植入會導致受創血管內壁的內皮化延遲或缺失,從而導致血管內皮功能障礙。研究[7]表明,晚期支架血栓形成(late stent thrombosis,LST)最重要的組織學和形態學是 DES 植入后內皮覆蓋不完全所致。所以,在血管疾病的支架治療中,受損內皮的修復有望減少副作用,包括再狹窄和血栓形成。目前作為用在支架上促進內皮細胞生長的藥物主要有抗 CD34 抗體,它能夠利用抗原抗體特異性結合原理捕獲外周血管內皮祖細胞(endothelial progenitor cells,EPC)[8],在一定程度上模擬內皮愈合的生理過程,加速血管內皮的修復。相同原理的還有抗 CD146 抗體,并且抗 CD146 抗體還能夠刺激間充質干細胞促進內皮功能并減少新內膜形成[9]。聚多巴胺(polydopamine,PDA)是一種受貽貝粘附蛋白啟發的生物相容性聚合物,可促進內皮細胞的增殖,同時限制平滑肌細胞的增殖。Hertault 等[10]利用 PDA 涂層支架在大鼠模型中研究表明PDA具有良好的促內皮化作用。淫羊藿苷提取物鷹嘴豆素被認為有抗癌和抗炎特性[11],Yang 等[12]發現使用載有鷹嘴豆素的血管支架可以促進內皮祖細胞的增殖和遷移實現血管的快速內皮化。
1.3 抗凝藥物
肝素在臨床上被廣泛用作抗凝藥物,并用于修飾血液接觸材料以提供抗凝特性。Su 等[13]使用 Duraflo 肝素涂層顯著改善支架的血液相容性,具有出色的抗凝能力。此外,白藜蘆醇(resveratrol,RES)是一種具有多種有益特性的天然多酚,例如抗血小板聚集、抗癌、抗氧化劑、抗炎和抗過敏等[14]。有研究[15]表明,RES 藥物可促進內皮細胞增殖和血管再生。Asadpour 等[16]開發了負載RES藥物的聚氨酯支架,通過檢測血液凝固時間和溶血作用,發現與單獨使用聚氨酯相比,負載RES藥物的支架具有更強的抗血栓能力。
1.4 抗炎抗菌藥物
支架內再狹窄發生的一個重要原因是支架植入后的炎癥反應。糖皮質激素被廣泛用于抑制炎癥反應,地塞米松是常用的糖皮質激素之一,它可以使損傷部位的炎癥最小化。Zhang 等[17]發現地塞米松負載的涂層支架可以顯著抑制炎癥因子的聚集,抑制平滑肌細胞的附著和增殖。一氧化氮(nitric oxide,NO)也具有良好的抗炎癥作用以及優秀的抑制血小板聚集、阻止血小板活化的能力。Qiu 等[18]開發了一種涂層釋放 NO,用于血管支架取得了顯著的抗血栓形成效果。Jean-Baptiste 等[19]開發的環糊精功能化的聚酯人工血管可以藥物洗脫多種抗生素,在小鼠模型中,用分別載有利福平或環丙沙星的聚酯人工血管支架可以顯著抑制革蘭氏陽性和陰性細菌的增殖,表明對于支架內抗菌藥物的加載具有可行性。
2 藥物洗脫支架的現況與發展
2.1 第一代藥物洗脫支架(永久性聚合物涂層)
DES 上的聚合物涂層對于在金屬支架上實現藥物粘附并控制藥物釋放必不可少[20]。最初的 DES 使用永久性聚合物涂層,在第一代 DES 中使用的聚合物,常見的有用于紫杉醇洗脫支架(paclitaxel-eluting stent,PES)的聚苯乙烯-b-異丁烯-b-苯乙烯三嵌段共聚物[21]和用于西羅莫司洗脫支架(sirolimus-eluting stent,SES)的聚乙酸乙烯-共乙烯基乙酸酯(polyvinyl acetate-co-vinyl acetate,PEVA)和聚甲基丙烯酸正丁酯(poly n-butyl methacrylate,PBMA)[22]。與BMS相比,在最初的 10~30 d 內控制藥物的釋放并顯著降低再狹窄率(5%~10%),但其中一些聚合物的生物相容性較差,容易引起血管炎癥反應并延緩內皮愈合,導致第一代 DES 在支架植入后期(>1 年時間),支架內的血栓形成率較高[23]。目前,第一代 DES 支架在臨床上已經較少使用。
2.2 第二代藥物洗脫支架(可降解聚合物和無聚合物涂層)
2.2.1 可降解聚合物藥物洗脫支架
針對第一代 DES 后期仍有聚合物引起的慢性炎癥和再狹窄的可能,第二代 DES 采用可降解的聚合物載藥,DES 在藥物完全釋放后聚合物會降解,僅留下金屬支架。大多數可生物降解的聚合物是聚 α-羥基酸族的合成聚酯[24],包括左旋聚乳酸(l-polylactic acid,PLLA)[25]和聚乙醇酸及其共聚物[26]、聚乳酸-羥基乙酸[27]等。目前廣泛使用的第二代 DES 主要是兩類:基于氟聚合物的依維莫司洗脫支架[28]和基于 Biolinx 聚合物的佐他莫司洗脫支架[29]。可降解聚合物的DES優點是:在支架骨架上不存在聚合物殘留物,可以降低支架植入后期不良事件的發生率[30]。盡管提高了晚期血管的通暢率,但使用可降解聚合物 DES 所需的雙重抗血小板藥物治療時間相較于 BMS 更長,因為需要覆蓋聚合物的降解時間,以適應 DES 誘導的延遲內皮化[31]。為了避免這種缺點,于是出現了新的無聚合物載藥支架(polymer-free drug-loaded stent,PF-DES)。
2.2.2 無聚合物載藥支架
研究[23]表明,在 DES 支架植入后最初的 10~30 d,藥物的受控且持續釋放對抗血管再狹窄至關重要。無聚合物的DES可以解決由聚合物涂層破裂或織帶引起的問題。由于沒有聚合物基質,PF-DES 技術的最大挑戰是如何加載藥物以及獲得最佳的藥物釋放動力學,并能在避免藥物直接入血的安全性條件下達到理想的抑制內膜增生作用[32]。因此,采用物理和化學方法來修飾支架的金屬表面以實現持續的藥物釋放從而達到 DES 載藥的最佳功效。最常用的方法是通過噴砂或機械改性產生表面微孔來攜帶藥物緩慢釋放。Yukon DES 支架是第一個用于臨床研究的微孔表面 PF-DES 平臺[33]。PF Yukon DES 的表面攜帶有 2% 雷柏霉素溶液,有研究[34]采用隨機對照的方法,將 PF Yukon DES 與聚合物 DES 支架應用于血管狹窄患者中進行比較,發現兩種支架在再狹窄功效和穩定性方面均相似。但是,與聚合物 DES 相比,由于藥物的快速洗脫,PF-DES 的載藥性能不理想,目前正在研究不同的方法來改變PF-DES 的藥物釋放動力學。
2.3 第三代藥物洗脫支架(完全可生物吸收藥物洗脫支架)
前兩代 DES 都是基于金屬支架平臺為前提進行載藥,與 BMS 相比,盡管延緩了內膜增生,降低了血管再狹窄,但金屬框架作為異物永久存留于血管內,長期刺激血管壁會引起內皮損傷,導致新的不良事件,如支架血栓和再狹窄。此外,支架植入消除了支架部分血管的舒縮功能。隨著時間的推移支架也可能斷裂,從而導致嚴重的后果[35]。為了解決金屬支架所帶來的諸多問題,可生物吸收血管支架(bioabsorbable-vascular stent,BVS)被開發出來。BVS 能夠提供臨時的血管支撐,并在明確的時間范圍內吸收,成為血管腔內技術領域中有希望的新突破。基于 BVS 支架,保留抗血管再狹窄以及藥物洗脫能力的第三代 DES 可以實現積極的血管重構和晚期管腔擴張,超出當前 DES 的治療功能。目前的生物吸收 DES 主要有以下兩類
2.3.1 可生物降解聚合物藥物洗脫支架
BVS 最常用的聚合物是PLLA[36]和聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)[37],它們在體內通過水解酶降解,聚合物降解為單體,然后轉化為丙酮酸酯,進入檸檬酸循環,代謝為水和二氧化碳,支架最終將被動脈壁完全吸收。第一個完全可生物吸收的聚合物 DES 是雅培的 Absorb。Absorb 是一種基于 PLLA 聚合物的依維莫司洗脫 BVS[38]。但多中心研究表明,Absorb 支架血栓形成的風險是金屬支架的2倍,以至于該支架目前還沒有取得很好的臨床效果。以及由脫氨基酪氨酸聚碳酸酯制成的西羅莫司 BVS-ReZolve,該支架的優點除了可生物吸收外還在 X 線下可視[39]。國內上海維特生物技術有限公司的 XINSORB BVS 支架表面涂有 PDLA-PLLA-西羅莫司混合物,該支架降解期為 24~36 個月,在 28 d 內可以洗脫出約 80% 的西羅莫司[40],但是難以維持藥物的長期釋放。
2.3.2 可生物吸收合金藥物洗脫支架
與可生物降解的聚合物相比,可吸收的金屬和金屬合金通常具有更優秀的體外機械性能。可生物吸收的合金支架,由于其機械性能類似于不銹鋼金屬支架,因此在強度上比可生物降解聚合物支架更具有吸引力。鎂合金在水溶液中容易降解,降解速度可以通過鎂合金中摻雜其它元素的量來調節[41]。第一個完全可吸收的金屬DES是德國 Biotronik 公司的 MAGMARIS[42],它由鎂和稀土金屬制成并通過西羅莫司洗脫。可在 3 個月內降解,針對該支架進行Ⅳ期臨床多中心研究發現該支架在 12 個月時,靶血管失敗率僅為 4.7%[43],表明可生物吸收鎂合金 DES 具有良好的前景。
3 藥物洗脫支架的前景與挑戰
DES 的使用大大降低了傳統支架植入引起的血管再狹窄率,新開發的完全可生物吸收 DES,既提供臨時的血管支持,又保留抗血管再狹窄以及藥物洗脫能力,為血管介入提供了更為廣闊的前景,但仍有若干問題亟待解決。今后的 DES 發展面臨的主要挑戰在于:一是對支架材料的選擇,如何開發出具有良好支撐力和遠期通暢率的完全可生物吸收 DES 支架,因為當前的可吸收生物支架缺乏徑向力,因炎癥反應而導致較高的支架破裂率和高血栓形成率;二是藥物的加載,如何以最小負荷載藥量的前提下達到藥效作用,使藥物完全作用于血管壁,盡可能減少藥物入血帶來的不良后果;以及避免爆發性釋放與藥物快速洗脫,以維持長期均衡釋藥;三是開創更多的藥物組合,而不是盲目使用抗細胞增殖的藥物。例如:通過促內皮生長藥物盡早恢復內皮完整性,提供長期的血運重建。與第一代 DES 相比,目前基于可降解聚合物涂層或無聚合物涂層的第二代 DES 取得了令人滿意的表現,第三代可生物吸收 DES 也取得了較大的研究進展,相信在不久的將來,我們能夠真正實現Leave nothing behind![44]
利益沖突:無。
作者貢獻:何文揚匯總分析、撰寫論文;周晏儀修改核定論文;張耀明在支架聚合物材料部分進行指導,修改論文;顧浩、屈睿升、崔超強進行載藥支架相關材料收集;周棟制定課題方案與計劃。
對于有癥狀的血管疾病,如動脈粥樣硬化導致的血管狹窄,支架的植入能夠擴張狹窄的病變,并固定影響血流動力學的粥樣斑塊和組織,無疑是一種行之有效的治療策略。裸金屬支架(bare-metal stent,BMS)極大推動了介入手術的發展,但金屬框架卻作為永久異物嵌入血管中,刺激血管內膜增生,導致 20%~30% 的再狹窄,需要再次干預解決該問題[1]。應運而生的藥物洗脫支架(drug-eluting stent,DES),通過攜載涂層抗血管增生藥物,控制其在血管局部的時空差異化洗脫釋放,從而達到抑制新內膜增生的作用,極大地降低了再狹窄率(5%~10%),同時由于 DES 靶向性好,再次血運重建需求低,全身副作用小等[2],相較于 BMS 具有明顯優勢。1999 年第一代 DES-Cordis Cypher 支架[3]首先應用于臨床,2003 年獲得美國食品藥品監督管理局(Food and Drug Administration,FDA)正式批準,自此開啟了 DES 支架介入的新時代。目前全球 DES 發展迅速,平均增長率達到了 13% 左右,僅 2018 年 DES 的使用率占所有支架的 70% 以上,以下將按照 DES 的載藥類型以及現況與發展進行綜述。
1 藥物洗脫支架的載藥類型
金屬支架植入人體后會觸發一系列細胞和分子事件,包括平滑肌細胞過度增生、動脈愈合的延遲以及內皮化不良、血栓形成反應和炎癥反應等,從而導致再狹窄以及支架內血栓形成[4]。目前,DES 根據不同的治療目的可以加載多種不同的藥物,主要包括抗平滑肌增生、促進內皮生長、抗凝、以及抗炎抗菌等幾個方面。
1.1 抗平滑肌增生藥物
目前 DES 使用兩類抗細胞增殖劑來抑制血管內平滑肌增生以預防血管內再狹窄:西羅莫司及其類似物(細胞增殖抑制劑)和紫杉醇及其衍生物(細胞毒性藥物)。西羅莫司的主要作用是引起增殖性血管平滑肌細胞的 G1 細胞周期停滯。其類似物,如佐他莫司和博來霉素 A9,則是專門為在血管支架中局部洗脫而開發的,具有高度親脂性的,能夠延長在血管壁的滯留時間[5]。紫杉醇是一種與 β-微管蛋白結合的細胞毒劑,可破壞微管的分解并中止第二個生長期(G2)和有絲分裂(M)之間的細胞周期從而發揮抗增殖作用[6]。但是由于局部毒性問題,紫杉醇目前極少用于 DES,而多用于藥物涂層的球囊。
1.2 促進內皮生長的藥物
DES 的植入會導致受創血管內壁的內皮化延遲或缺失,從而導致血管內皮功能障礙。研究[7]表明,晚期支架血栓形成(late stent thrombosis,LST)最重要的組織學和形態學是 DES 植入后內皮覆蓋不完全所致。所以,在血管疾病的支架治療中,受損內皮的修復有望減少副作用,包括再狹窄和血栓形成。目前作為用在支架上促進內皮細胞生長的藥物主要有抗 CD34 抗體,它能夠利用抗原抗體特異性結合原理捕獲外周血管內皮祖細胞(endothelial progenitor cells,EPC)[8],在一定程度上模擬內皮愈合的生理過程,加速血管內皮的修復。相同原理的還有抗 CD146 抗體,并且抗 CD146 抗體還能夠刺激間充質干細胞促進內皮功能并減少新內膜形成[9]。聚多巴胺(polydopamine,PDA)是一種受貽貝粘附蛋白啟發的生物相容性聚合物,可促進內皮細胞的增殖,同時限制平滑肌細胞的增殖。Hertault 等[10]利用 PDA 涂層支架在大鼠模型中研究表明PDA具有良好的促內皮化作用。淫羊藿苷提取物鷹嘴豆素被認為有抗癌和抗炎特性[11],Yang 等[12]發現使用載有鷹嘴豆素的血管支架可以促進內皮祖細胞的增殖和遷移實現血管的快速內皮化。
1.3 抗凝藥物
肝素在臨床上被廣泛用作抗凝藥物,并用于修飾血液接觸材料以提供抗凝特性。Su 等[13]使用 Duraflo 肝素涂層顯著改善支架的血液相容性,具有出色的抗凝能力。此外,白藜蘆醇(resveratrol,RES)是一種具有多種有益特性的天然多酚,例如抗血小板聚集、抗癌、抗氧化劑、抗炎和抗過敏等[14]。有研究[15]表明,RES 藥物可促進內皮細胞增殖和血管再生。Asadpour 等[16]開發了負載RES藥物的聚氨酯支架,通過檢測血液凝固時間和溶血作用,發現與單獨使用聚氨酯相比,負載RES藥物的支架具有更強的抗血栓能力。
1.4 抗炎抗菌藥物
支架內再狹窄發生的一個重要原因是支架植入后的炎癥反應。糖皮質激素被廣泛用于抑制炎癥反應,地塞米松是常用的糖皮質激素之一,它可以使損傷部位的炎癥最小化。Zhang 等[17]發現地塞米松負載的涂層支架可以顯著抑制炎癥因子的聚集,抑制平滑肌細胞的附著和增殖。一氧化氮(nitric oxide,NO)也具有良好的抗炎癥作用以及優秀的抑制血小板聚集、阻止血小板活化的能力。Qiu 等[18]開發了一種涂層釋放 NO,用于血管支架取得了顯著的抗血栓形成效果。Jean-Baptiste 等[19]開發的環糊精功能化的聚酯人工血管可以藥物洗脫多種抗生素,在小鼠模型中,用分別載有利福平或環丙沙星的聚酯人工血管支架可以顯著抑制革蘭氏陽性和陰性細菌的增殖,表明對于支架內抗菌藥物的加載具有可行性。
2 藥物洗脫支架的現況與發展
2.1 第一代藥物洗脫支架(永久性聚合物涂層)
DES 上的聚合物涂層對于在金屬支架上實現藥物粘附并控制藥物釋放必不可少[20]。最初的 DES 使用永久性聚合物涂層,在第一代 DES 中使用的聚合物,常見的有用于紫杉醇洗脫支架(paclitaxel-eluting stent,PES)的聚苯乙烯-b-異丁烯-b-苯乙烯三嵌段共聚物[21]和用于西羅莫司洗脫支架(sirolimus-eluting stent,SES)的聚乙酸乙烯-共乙烯基乙酸酯(polyvinyl acetate-co-vinyl acetate,PEVA)和聚甲基丙烯酸正丁酯(poly n-butyl methacrylate,PBMA)[22]。與BMS相比,在最初的 10~30 d 內控制藥物的釋放并顯著降低再狹窄率(5%~10%),但其中一些聚合物的生物相容性較差,容易引起血管炎癥反應并延緩內皮愈合,導致第一代 DES 在支架植入后期(>1 年時間),支架內的血栓形成率較高[23]。目前,第一代 DES 支架在臨床上已經較少使用。
2.2 第二代藥物洗脫支架(可降解聚合物和無聚合物涂層)
2.2.1 可降解聚合物藥物洗脫支架
針對第一代 DES 后期仍有聚合物引起的慢性炎癥和再狹窄的可能,第二代 DES 采用可降解的聚合物載藥,DES 在藥物完全釋放后聚合物會降解,僅留下金屬支架。大多數可生物降解的聚合物是聚 α-羥基酸族的合成聚酯[24],包括左旋聚乳酸(l-polylactic acid,PLLA)[25]和聚乙醇酸及其共聚物[26]、聚乳酸-羥基乙酸[27]等。目前廣泛使用的第二代 DES 主要是兩類:基于氟聚合物的依維莫司洗脫支架[28]和基于 Biolinx 聚合物的佐他莫司洗脫支架[29]。可降解聚合物的DES優點是:在支架骨架上不存在聚合物殘留物,可以降低支架植入后期不良事件的發生率[30]。盡管提高了晚期血管的通暢率,但使用可降解聚合物 DES 所需的雙重抗血小板藥物治療時間相較于 BMS 更長,因為需要覆蓋聚合物的降解時間,以適應 DES 誘導的延遲內皮化[31]。為了避免這種缺點,于是出現了新的無聚合物載藥支架(polymer-free drug-loaded stent,PF-DES)。
2.2.2 無聚合物載藥支架
研究[23]表明,在 DES 支架植入后最初的 10~30 d,藥物的受控且持續釋放對抗血管再狹窄至關重要。無聚合物的DES可以解決由聚合物涂層破裂或織帶引起的問題。由于沒有聚合物基質,PF-DES 技術的最大挑戰是如何加載藥物以及獲得最佳的藥物釋放動力學,并能在避免藥物直接入血的安全性條件下達到理想的抑制內膜增生作用[32]。因此,采用物理和化學方法來修飾支架的金屬表面以實現持續的藥物釋放從而達到 DES 載藥的最佳功效。最常用的方法是通過噴砂或機械改性產生表面微孔來攜帶藥物緩慢釋放。Yukon DES 支架是第一個用于臨床研究的微孔表面 PF-DES 平臺[33]。PF Yukon DES 的表面攜帶有 2% 雷柏霉素溶液,有研究[34]采用隨機對照的方法,將 PF Yukon DES 與聚合物 DES 支架應用于血管狹窄患者中進行比較,發現兩種支架在再狹窄功效和穩定性方面均相似。但是,與聚合物 DES 相比,由于藥物的快速洗脫,PF-DES 的載藥性能不理想,目前正在研究不同的方法來改變PF-DES 的藥物釋放動力學。
2.3 第三代藥物洗脫支架(完全可生物吸收藥物洗脫支架)
前兩代 DES 都是基于金屬支架平臺為前提進行載藥,與 BMS 相比,盡管延緩了內膜增生,降低了血管再狹窄,但金屬框架作為異物永久存留于血管內,長期刺激血管壁會引起內皮損傷,導致新的不良事件,如支架血栓和再狹窄。此外,支架植入消除了支架部分血管的舒縮功能。隨著時間的推移支架也可能斷裂,從而導致嚴重的后果[35]。為了解決金屬支架所帶來的諸多問題,可生物吸收血管支架(bioabsorbable-vascular stent,BVS)被開發出來。BVS 能夠提供臨時的血管支撐,并在明確的時間范圍內吸收,成為血管腔內技術領域中有希望的新突破。基于 BVS 支架,保留抗血管再狹窄以及藥物洗脫能力的第三代 DES 可以實現積極的血管重構和晚期管腔擴張,超出當前 DES 的治療功能。目前的生物吸收 DES 主要有以下兩類
2.3.1 可生物降解聚合物藥物洗脫支架
BVS 最常用的聚合物是PLLA[36]和聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)[37],它們在體內通過水解酶降解,聚合物降解為單體,然后轉化為丙酮酸酯,進入檸檬酸循環,代謝為水和二氧化碳,支架最終將被動脈壁完全吸收。第一個完全可生物吸收的聚合物 DES 是雅培的 Absorb。Absorb 是一種基于 PLLA 聚合物的依維莫司洗脫 BVS[38]。但多中心研究表明,Absorb 支架血栓形成的風險是金屬支架的2倍,以至于該支架目前還沒有取得很好的臨床效果。以及由脫氨基酪氨酸聚碳酸酯制成的西羅莫司 BVS-ReZolve,該支架的優點除了可生物吸收外還在 X 線下可視[39]。國內上海維特生物技術有限公司的 XINSORB BVS 支架表面涂有 PDLA-PLLA-西羅莫司混合物,該支架降解期為 24~36 個月,在 28 d 內可以洗脫出約 80% 的西羅莫司[40],但是難以維持藥物的長期釋放。
2.3.2 可生物吸收合金藥物洗脫支架
與可生物降解的聚合物相比,可吸收的金屬和金屬合金通常具有更優秀的體外機械性能。可生物吸收的合金支架,由于其機械性能類似于不銹鋼金屬支架,因此在強度上比可生物降解聚合物支架更具有吸引力。鎂合金在水溶液中容易降解,降解速度可以通過鎂合金中摻雜其它元素的量來調節[41]。第一個完全可吸收的金屬DES是德國 Biotronik 公司的 MAGMARIS[42],它由鎂和稀土金屬制成并通過西羅莫司洗脫。可在 3 個月內降解,針對該支架進行Ⅳ期臨床多中心研究發現該支架在 12 個月時,靶血管失敗率僅為 4.7%[43],表明可生物吸收鎂合金 DES 具有良好的前景。
3 藥物洗脫支架的前景與挑戰
DES 的使用大大降低了傳統支架植入引起的血管再狹窄率,新開發的完全可生物吸收 DES,既提供臨時的血管支持,又保留抗血管再狹窄以及藥物洗脫能力,為血管介入提供了更為廣闊的前景,但仍有若干問題亟待解決。今后的 DES 發展面臨的主要挑戰在于:一是對支架材料的選擇,如何開發出具有良好支撐力和遠期通暢率的完全可生物吸收 DES 支架,因為當前的可吸收生物支架缺乏徑向力,因炎癥反應而導致較高的支架破裂率和高血栓形成率;二是藥物的加載,如何以最小負荷載藥量的前提下達到藥效作用,使藥物完全作用于血管壁,盡可能減少藥物入血帶來的不良后果;以及避免爆發性釋放與藥物快速洗脫,以維持長期均衡釋藥;三是開創更多的藥物組合,而不是盲目使用抗細胞增殖的藥物。例如:通過促內皮生長藥物盡早恢復內皮完整性,提供長期的血運重建。與第一代 DES 相比,目前基于可降解聚合物涂層或無聚合物涂層的第二代 DES 取得了令人滿意的表現,第三代可生物吸收 DES 也取得了較大的研究進展,相信在不久的將來,我們能夠真正實現Leave nothing behind![44]
利益沖突:無。
作者貢獻:何文揚匯總分析、撰寫論文;周晏儀修改核定論文;張耀明在支架聚合物材料部分進行指導,修改論文;顧浩、屈睿升、崔超強進行載藥支架相關材料收集;周棟制定課題方案與計劃。