[发明专利]用于递送细胞疗法的方法和设备

说明书

一种用于递送细胞疗法的方法和设备，所述细胞疗法经由经皮进入循环引入，并递送到血管损伤介入部位。

本申请要求2016年11月2日提交的美国临时专利申请第62416189号的优先权。

背景技术

心血管疾病是全球死亡的主要原因。动脉粥样硬化可导致主要冠状动脉的症状性阻塞，从而导致心绞痛或心肌梗死。最常见的治疗包括旁路手术、粥样斑块切除术和球囊血管成形术与支架植入的组合。内膜增生是粥样斑块切除术、血管成形术和支架置入术最常见的失效模式。这一主要问题发生在所有经皮冠状动脉介入之后，导致所涉及的冠状动脉在第一年内以高达15-30％的比率再狭窄。内膜增生由迁移到内膜空间的血管平滑肌细胞的积聚，以及细胞外基质材料的沉积组成。后果是受影响血管的腔直径减小，导致终末器官缺血。治疗内膜增生的病因以防止再狭窄的重要性在其患病率和已经提出解决此问题的多种装置和治疗方面显而易见。

最初的治疗涉及通过开发支架来预防在血管成形术之后因内膜增生引起的再狭窄。这些治疗由于内膜增生生长穿过支架中的孔而失败。随后开发覆膜支架防止此问题，但内膜增生在覆膜支架的端部处出现，造成再狭窄。最近的治疗试图解决内膜增生过程中的特定步骤或因素。它们的失败通常可归因于内膜增生产生所涉及的复杂机制以及难以提供有效治疗。内膜增生的原因包括血液动力学因素，如剪切应力和壁拉应力，包括内皮剥脱和内侧撕裂的损伤，炎症和遗传因素。这些原因中的每一个都涉及复杂的途径和各种细胞和化学介质。已经开发了大量药物疗法以试图通过靶向特定途径中的特定步骤或细胞或使起始原因减至最少来减少内膜增生的产生。

目前用于减少内膜增生的治疗包括使用药物洗脱支架和药物洗脱血管成形术球囊。这些支架和球囊中的一些涂有各种药物，这些药物通过与血管成形术或介入部位直接接触而从支架或球囊表面转移。其它则允许药物在血管壁附近释放。药物随后接触血管组织并对肥大性疤痕形成反应(内膜增生)发挥其抑制作用，目的是降低在治疗部位再次阻塞的可能性。

现有技术包含许多用于将药物递送到血管的装置的实例。其中有Wolinsky等人的美国专利5,087,244；Hanson等人的美国专利5,985,307；和Lary等人的美国专利7,985,200。

另一种严重的血管疾病病况是动脉瘤破裂，它是全世界死亡的主要原因。目前，治疗方法是手术切除或消融；不存在用于预防或阻止这种疾病的药物治疗。已经证明动脉瘤疾病的病理生理学为动脉变性，具有显著的炎症组分。发炎过程位于动脉壁和周围的外膜周围脂肪和组织中。

制备和使用脂肪来源干细胞的现有技术包括Fraser等人的美国专利8,691,216和Fraser等人的美国专利9,198,937，其中这类干细胞用于通过经由配备有球囊的导管递送来促进伤口愈合和改善肝损伤。

最近已经证明，通过将干细胞从血管外部引入血管成形术诱发的动脉损伤部位，可以减少内膜增生。(《间充质干细胞对在球囊血管成形术之后内膜增生的抑制性作用》(Inhibitory Effects of Mesenchymal Stem Cells in Intimal Hyperplasia AfterBalloon Angioplasty),Ae-Kyeong Kim,PhD,a Min-Hee Kim,a Do-Hyung Kim,a Ha-NlGo,a Seung-Woo Cho,PhD,b Soong Ho Um,PhD,c and Dong-Ik Kim,MD,PhD,http://dx.doi.org/10.1016/j.jvs.2014.08.058)

还认为干细胞疗法可能是动脉瘤的候选药物疗法。目前没有可用于或适合于治疗动脉瘤疾病的细胞疗法的递送系统。受影响的动脉壁的脆弱性为疗法的递送带来了特殊的挑战，在治疗时伴随操纵动脉瘤组织的风险。

最后，据相信干细胞疗法可以用作其它疾病病况的医学治疗，前提是细胞悬浮液可以直接递送到需要治疗的组织附近，并且所需方法为使用经皮进入经由循环系统递送。