细胞选择性纳米疗法可防止血管成形术后再狭窄，促进动脉愈合
经皮冠状动脉介入治疗(PCI)，通常被称为带支架的血管成形术，可以打开阻塞的动脉，挽救生命。尽管它对治疗导致冠状动脉疾病的动脉粥样硬化有益，但这种常见的微创手术仍然会给一些患者带来严重的并发症。
血管成形术包括在导管顶端充气气球，压缩动脉壁上的脂肪沉积物(斑块)，从而恢复血液流向狭窄或阻塞的血管。图像引导手术通常与放置无涂层支架(微小的可扩张网状装置)或涂层有缓释抗增殖药物的支架相结合。药物洗脱支架有助于避免动脉中瘢痕组织(平滑肌细胞增殖)的生长，从而使血管最终不会再次闭合，即再狭窄。
然而，目前的抗增殖药物不分青红皂白地抑制了周围所有细胞的生长细胞包括血管内皮细胞层。这些内皮细胞可以防止支架内的血凝块(血栓形成)和更多斑块(新动脉粥样硬化)的形成，这可能引发心脏病发作或心源性猝死。
为了解决这一治疗并发症，南佛罗里达大学健康(USF健康)莫尔萨尼医学院的研究人员最近开发了下一代纳米疗法。他们的临床前研究结果详细发表在2月2日发表的一项研究中分子治疗．
这种纳米疗法由一种被称为p5RHH的无毒肽和一种合成信使RNA (mRNA)组成，信使RNA携带细胞制造蛋白质所需的遗传指令或代码。通过简单地将p5RHH与mRNA混合，它们自发地自组装成压实型纳米粒子专门针对受伤的部位动脉在模拟血管成形术的小鼠模型中。纳米颗粒包含一个添加到mRNA上的microRNA开关。
“心血管疾病的主要挑战之一仍然是针对斑块区域和形成斑块的细胞(包括平滑肌细胞和炎症细胞)的靶向治疗，而不影响内皮细胞或健康区域，”该研究的首席研究员Hana Totary-Jain博士说，他是USF健康莫尔萨尼医学院的分子药理学生理学副教授。
为了做到这一点，研究人员使用了编码p27蛋白的mRNA，这种蛋白可以阻止细胞生长。他们在mRNA中添加了内皮细胞特异性的microRNA，以产生microRNA开关。这种microRNA开关的设计允许研究人员打开mRNA平滑肌细胞抑制它们的生长和再狭窄的形成。这也使他们能够关闭内皮细胞中的mRNA，这样这些细胞就可以不受抑制地生长并迅速愈合受损的血管。
“如果我们能够提出一种抗增殖疗法，专门针对心血管平滑肌细胞和浸润的炎症细胞，但不伤害内皮细胞——我们已经通过microRNA开关的设计做到了这一点——那么我们应该能够达到药物洗脱支架的治疗效果，而不会产生血栓和新动脉粥样硬化的不利影响。”该论文的主要作者约翰·洛克哈特博士说，他是旧金山大学健康分子药理学和生理学的博士生。洛克哈特博士在莫菲特癌症中心继续他的博士后培训。
这项最新研究建立在托特里-贾恩博士之前的研究基础上，表明在大鼠血管成形术模型中，基于microrna的疗法比药物洗脱支架效果更好。这项工作使用腺病毒载体将细胞选择性疗法带到受伤的动脉。在这项研究中，病毒载体被一种纳米颗粒替代——这一改变是为了避免安全问题，并将治疗推向患者。
研究用的纳米颗粒被注射到具有血管成形术后血管损伤的小鼠动脉中，每三天注射一次，持续两周(共5次)。研究人员报告说，与使用不含miRNA开关的mRNA纳米颗粒的动物相比，使用含有miRNA开关的纳米颗粒治疗的小鼠明显减少了再狭窄，并完全恢复了受伤动脉中内皮细胞的生长。
此外，纳米颗粒有效地递送其信使rna货物，没有降解，仅在动脉的区域内皮细胞遭到损坏。这些颗粒在健康器官(肝脏、脾脏)的细胞中也没有毒性积聚。肺或肾)，或在与需要治疗的人相邻的未受伤的动脉中。研究人员在用纳米颗粒治疗的小鼠中没有观察到不良反应或结果。
总的来说，研究结果表明mirna开关纳米颗粒可以在临床上应用于选择性预防PCI术后再狭窄，特异性靶向内皮细胞损伤区域，允许更快的细胞再生和损伤动脉的修复。
USF健康研究人员下一步计划研究microrna开关纳米颗粒直接治疗动脉粥样硬化斑块的潜力，从而消除对PCI的需求。
“心血管疾病仍然是导致死亡的头号原因，”USF健康心脏研究所成员托特里-贾恩博士说。“这项研究为新型生物分子疗法的发展提供了希望，以推进对抗冠状动脉疾病还有外周动脉疾病"
根据美国疾病控制与预防中心的数据，在美国，每36秒就有一人死于心血管疾病。
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