[发明专利]胺糖聚糖负载CD133抗体的金属血管支架涂层与制法

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械领域中一种金属血管支架生物抗体涂层的配方与制备方法。

背景技术

冠状动脉和外周血管栓塞已成为危害人类健康的第一大杀手，血管内支架置入术已经成为迅速缓解此类疾病的最有效的手段之一。但是裸金属血管支架本身多为金属材料制成，植入血管内可引起炎症反应，在血管内长期牵拉导致内膜增生，并进一步刺激生长因子和细胞因子的分泌，最终导致平滑肌细胞增生和迁移，引起支架内再狭窄。第二代抗排斥药物雷帕霉素和抗癌药物紫杉醇等药物涂层金属血管支架显著地降低了再狭窄和血管不良事件的发生率。然而，这些药物能使细胞分裂停止，从而阻碍支架植入后的血管内膜重建，会造成晚期再狭窄，并导致动脉壁组织坏死。此外涂层载体应用较多的是人工合成聚合物，这些材料生物相容性差，远期易引起炎症反应，可导致更明显的内膜增生反应，临床治疗结果显示药物涂层支架会造成术后的晚期再狭窄。药物涂层在抑制平滑肌细胞增殖的同时，也能抑制血管内皮细胞的再生，导致支架植入后血管内皮化过程延迟，增加了迟发性血栓形成风险。有研究表明，安装裸金属支架并没有影响支架近端和远端的血管对运动的生理性反应。但是，安装药物涂层支架后，运动却导致了支架近端和远端血管的反常收缩。这些发现提示药物涂层支架上抗增殖药物的扩散可能会引起的血管内皮损伤，并可能是引起血管异常反应的原因。美国食品药品监督管理局已相继报道了50例由冠脉药物涂层支架植入术后6个月发生如皮疹、呼吸困难、荨麻疹、瘙痒症和发热等过敏反应，并导致支架内或全身系统性过敏反应，出现的过敏反应会导致一部分患者形成晚期血栓甚至导致死亡，支架载体涂层的聚合物是导致过敏反应发生的最主要原因。

1997年Asahara从外周血中分离出带有CD34和血管内皮因子(VEGFR)2抗原的血管内皮祖细胞(EPCs)，并诱导分化成有功能的血管内皮细胞，证明了具有生成血管的能力，使血管得到了快速修复。[Science，1997，275(5320)：964]2003年Toshihiko等以明胶或微多孔聚氨酯为载体负载狗自体骨髓带有CD34抗原的EPCs种植于人造血管内，然后放植入狗胸主动脉和颈动脉，一周后内皮覆盖率高达92％，而用外周血成熟的内皮细胞种植的对照组内皮覆盖率仅为26％。四周后的组织学发现，EPCs种植的人造血管表面仅由血管内皮祖细胞组成的新生内膜覆盖，而血管内皮细胞种植的对照组则为“假性内膜”所覆盖，假性内膜主要由红色纤维血栓、巨噬细胞、中性细胞和极少数α-肌动蛋白阳性细胞组成，表面无血管内皮细胞覆盖。表明EPCs分化能力比血管内皮细胞更强。[Biomaterials 2003，24：2295]

2005年Kutryk等将干细胞研究分离技术用于金属血管支架涂层，制备出CD34抗体金属血管支架，并2006年5月2日取得了美国专利(U.S.P 7037332)。这种支架是以聚四氟乙烯为载体负载CD34抗体于支架表面，置入血管内能捕获患者自身循环的血管内皮祖细胞EPCs，使支架在48小时内形成单层血管内皮细胞覆盖层，这不仅能降低再狭窄，而且也能对血栓形成有即刻的保护。这种第三代抗体涂层支架是从促进血管内皮细胞愈合角度出发提出的支架设计新构想，与药物支架的抗增殖效应(同时也抑制了血管内皮化)的基本概念截然不同，它是通过以快速和可调控的方式来促进自然愈合过程，在防止血栓形成和再狭窄方面是一个令人瞩目的进展。[J.American College of Cardiology 2005，45(10)：1574]。然而，CD34单克隆抗体为免疫球蛋白IgG，属于水溶性的蛋白聚糖，而涂层载体材料为聚四氟乙烯等脂溶性材料，二者之间几乎无任何生物相容性。当采用聚四氟乙烯四氢呋喃溶液与CD34抗体水溶液混合，乳化后涂于金属支架表面，干燥后，在无水体系下由于CD34抗体天然状态的蛋白质二级结构逐渐改变而使之失活，因此这种CD34抗体支架还不能以满足商品货架期要求，难以大规模商品化。Kutryk等也曾将CD34抗体经过化学交联到人工合成聚合物上，再涂布到金属血管支架上，这种化学交联存在的主要问题不但是抗体部分决定基被化学键合导致失活，也存在抗体在无水涂层中逐渐失活的问题。此外，CD34抗体对EPCs缺乏特异性，在吸附EPCs同时，也能吸附带有CD34抗原的其它内皮细胞，聚四氟乙烯载体也为不能为血管内皮细胞分化提供合适的场所，结果有可能在局部形成“假性内膜”。[Criculation July，5，2005，12-17]