单敏 冯文勇 高春萍
我国脑血管病人每年新增250万,其中85%为缺血性卒中,2/3的患者遗留下了残疾[1]。由于治疗时间窗的限制和并发症的出现,其疗效令人不甚满意[2],随着超声介导微泡造影剂溶栓及靶向脂质体微泡溶栓技术的深入研究,通过脂质体运输的微气泡、尿激酶、链激酶、rtPA等药物可直接靶向作用于血栓部位,具有高效性、无创性、安全性等特点,特别适用于老年急性缺血性卒中及具有溶栓禁忌证的患者,有望成为溶栓的新方向。
卒中狭窄的治疗时间窗限制了治疗时机,目前,发病3小时内rtPA静脉溶栓仍是急性缺血性卒中惟一有循证医学根据的治疗方法,但药物无法迅速到达靶点而发挥作用。动脉内介入溶栓治疗不仅可使药物直接到达血栓部位,而且还能通过导管对血栓作机械性处理,但动脉介入溶栓治疗对设备及术者要求较高,且价格昂贵。据统计,能及时行静脉溶栓的患者仅占10%~15%,而能及时行介入溶栓治疗的仅占5%。
2.1 超声助栓的机制 在20世纪的70年代就已经有了血管内高频超声照射溶栓的报道。40多年来研究者对超声助溶的可能性及机制进行了大量研究,目前认为超声助溶的原理主要包括:①机械振动:使栓子的纤维蛋白结构松散,充分暴露纤溶酶的作用点,增加酶与纤维蛋白的结合,提高溶栓效应。②热效应:局部温度升高,分子布朗运动加快,有利于纤维蛋白溶解酶发挥溶解作用[3]。③空化作用:血栓周围淤滞的血液中产生大量的微气泡,这种空泡的稳定性较差,产生后迅速崩解,崩解的瞬间产生高压冲击波、射流等对血栓产生机械剪切作用[4]。
2.2 超声助溶基本参数的选择 通过改变超声的参数设置可以得到不同的溶栓效果。超声波频率越低,对颅骨的穿透性越强,在颅骨界面反射的超声波越少,频率范围包括20kHz、40kHz、48kHz、170kHz、225kHz及1MHz,强度为0.25~10W/cm2不等[5],但使溶栓效果达到最佳的超声频率与能量强度尚有争议。体外实验表明:2MHz经颅超声穿骨后衰减明显,已不再具有溶栓效应[6],多数实验中,使用低频超声可获得确切的助溶效果,超声频率一般在20kHz左右。Suchkova等报道称,当频率为27~100kHz时,占空比1%~10%,此时最为适当[7],但用极低频(<40KHz)超声实验,可引起受试者剧烈耳鸣甚至导致颅内出血的风险。在使用超声的功率方面,研究者发现在固定频率的低频超声作用下,使用0.5和1.0W/cm2的超声功率可以获得最好的溶栓效果;而能量增加到4W/cm2时未能观察到有增强溶栓的效果,反而引起血小板的聚集和纤维蛋白沉积,导致血管闭塞[8]。照射模式可采用连续式或脉冲式。
20世纪80年代有人提出可使用微泡与超声联合溶栓,但直到1995年Thomas等才进行了真正意义的微泡联合超声助溶实验。此后Nishioka等研究表明,DDFP微泡超声造影剂能够增强超声的空化效应,有明显的溶栓功效,研究发现,不仅可利用超声联合微泡造影剂进行溶栓,超声微泡造影剂也可提高溶栓药物的作用。Luo等研究表明,微泡超声造影剂能加速体内尿激酶等向血栓内渗透,从而增强治疗性超声的溶栓作用。Porter等利用超声与微泡和(或)尿激酶进行体外溶栓,超声联合微泡与超声联合尿激酶的溶栓效果相似,超声微泡联合尿激酶则使尿激酶的溶栓效果提高1.5~3.0倍。一系列的研究表明[9-10],微泡+超声+溶栓药联合应用可获得更好的溶栓效果。
现已证实超声微泡溶栓、助溶作用主要是利用超声的空化效应,微泡的大小及数量、稳定性和超声的辐照频率、强度都能影响到微泡的空化效应[11]。是否能在血栓周围聚集大量微泡,直接关系到微泡溶栓的效果。
随着生物技术的发展,脂质体制备工艺的逐步完善,其在药物递送方面的作用日益受到人们的重视。脂质体本身具有两亲性,生物相容性好,经修饰改良后的脂质体具有靶向性高、稳定性好、缓释可控、安全可靠等特点,目前开发出了以新型脂质体为载药体的多种药物递送系统,在脑部溶栓靶向给药方面显示出独特优势[12]。
4.1 超声微泡造影剂携带溶栓药物靶向释放优势 超声造影剂微泡作为载体运送药物以及在微泡表面结合配体的研究越来越受到重视[13]。治疗性超声、靶向脂质体微泡、溶栓药物三者联合应用不仅更有效、更快速,且能减少溶栓药的剂量并可减轻不良反应的发生[14],其优越性在于:①以微泡为载体,携带溶栓药物靶向于血栓部位,在增强声压环境中使该微泡破裂,定点释放药物,使药物和微泡更易于向血栓内渗透,避免溶栓药物与体内其他组织作用,减少其出血性并发症。②以聚乙二醇修饰过的脂质体微泡,用其携带溶栓药物可避免输送过程中被RES的吞噬,可避免溶栓药物在血液循环中被迅速降解,减少溶栓药物用量。③水溶性或脂溶性的药物均可包埋在脂质体中,经缓慢释放可使药物持续更长时间。④该方法将微泡载药技术、空化效应、超声溶栓及药物溶栓作用有机地结合在一起,有利于提高溶栓效率,缩短血管再通时间。
4.2 载药超声微泡造影剂靶向机理 超声微泡造影剂特殊的声孔效应使经静脉途径给药到达靶定部位成为可能,超声辐照微泡造影剂定向释放药物,可改变药物的分布,增加药物局部浓度,减少副作用。
为了提高脂质体的靶向性,在其表面挂上靶向装置如抗体、激素、受体等,使其与靶位点相结合,这样可以应用双重靶向机制来提高疗效。目前较为理想的血栓靶向配体是血小板糖蛋白Ⅱb/HI a受体,该受体在激活的血小板上表达的密度极高并与血小板聚集密切相关[15-16]。Unger等在体外实验中观察到MRX一408可黏附于人血栓表面,在显微镜下观察到血栓靶向微泡可特异性地结合到血凝块上,这些微泡不仅被血栓表面摄取,而且可吸收到血栓团块的深层,有助于溶栓治疗。
载药脂质体溶栓微泡还要解决的问题如下:①提高对溶栓药物的包封率,使溶栓药物在血栓部位的药物达到高浓度,提高自身的稳定性。脂质体在储存期间磷脂易氧化水解,双分子膜易相变,小粒径脂质体易相互聚集融合,包裹其中的药物因而发生渗漏。②缺乏特意靶向性,脂质体无论何种方式进入体内,主要积聚于肝,其次是脾,若要使脂质体成功地将药物运送到特定靶组织,就必须设法避免网状内皮系统的摄取。改变脂质体的物理参数可在某种程度上有利于脂质体积聚在特定的器官,然而最接近的寻靶方法是表面结合配体,这种表面配体为细胞表面受体提供所需的识别信号。
目前,超声+溶栓药物微泡联合溶栓虽然正处于实验阶段,具有明显的治疗优势和广阔的前景,有望成为未来溶栓的新发展方向。超声微泡造影剂携带的溶栓药物治疗更安全、高效、方便的临床应用有待进一步努力。
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