[发明专利]具有可捕获遗传改变的细胞的涂层的医疗装置及其使用方法

说明书

本申请要求提交于2004年4月30日的美国临时专利申请No.60/566,829和提交于2004年4月30日的美国临时专利申请No.10/835,767的优先权。

技术领域

本发明涉及用于植入患者血管或中空器官的医疗装置，例如用于治疗各种疾病的经涂覆的支架、支架移植物、合成的血管移植物、心脏瓣膜，导管和血管修复滤筛(vascular prosthetic filter)。具体而言，本发明涉及在与血液接触的表面上具有涂层的医疗装置，所述涂层经工程改造可用于将细胞捕获于所述装置的表面。捕获的细胞可在所述装置的表面上形成单层并可用于许多治疗用途，例如药物递送系统和/或治疗血管疾病中。例如，结合于植入的医疗装置的细胞可为来自循环血的天然内皮祖细胞和/或在体外经遗传修饰的细胞，所述细胞在患者体内表达或分泌具有局部或全身治疗作用的分子或物质。

发明背景

疾病中的动脉粥样硬化和癌症，是世界上导致死亡和丧失劳动能力的两种主要原因。动脉粥样硬化与动脉腔表面上的脂肪斑产生有关。这些脂肪斑造成动脉腔横截面狭窄。最终造成在病变部位远端的血流减少，导致受该动脉供血的组织发生缺血性损伤。

冠状动脉向心脏供血。在美国，冠状动脉粥样硬化或冠心病(CAD)是最常见的威胁生命的严重慢性疾病，患此病的人数超过1100万人。冠状动脉粥样硬化造成的社会和经济损失远远超过大多数其他疾病。冠状动脉内腔狭窄对心肌的影响，首先导致心绞痛，然后是心肌梗塞，最后导致死亡，这些患者中有30万人以上在抵达医院之前就已死亡。(《Harrison氏内科医学原理》，Harrison’sPrinciples of Internal Medicine，第14版，1998)。

对于冠状动脉粥样硬化，可采用经皮腔内冠状动脉内成形术(PTCA)进行治疗。美国每年施行400,000例以上的PTCA手术。在PTCA中，将气囊导管插入外周动脉内，顺着动脉系统推进到受阻塞的冠状动脉。然后使气囊膨胀，将该段动脉管撑开，压平阻塞该处的脂肪斑块，从而增加流经该受损动脉截面的血流。然而，这种治疗通常不能使受损冠状动脉持久地维持张开状态。多达50％的接受PTCA治疗的患者需要在6个月内接受重复治疗以矫正冠状动脉的再狭窄。这种接受PTCA后动脉再度发生的狭窄医学上称为再狭窄。急性的再狭窄涉及血管的回弹和皱缩。血管回弹和皱缩后，中层平滑肌细胞发生增殖以应对由PTCA所引起的动脉损伤。平滑肌细胞的增殖部分由损伤部位释放的各种炎症因子所介导，这类炎症因子包括：血栓素A2、血小板衍生生长因子(PDGF)以及成纤维细胞生长因子(FGF)。已采用了多种不同技术来克服再狭窄问题，这些技术包括：用各种药剂对患者进行治疗、或用支架机械性地保持动脉张开。(《Harrison氏内科医学原理》，Harrison’s Principles of Internal Medicine，第14版，1998)。

已证明支架是克服再狭窄的各种治疗方法中最有效的方法。支架是安置于患病动脉区段内产生正常血管内腔的金属支撑架。将支架置于受损的动脉区段内可防止该动脉的回弹以及继而发生的动脉封闭。支架还可防止该动脉沿动脉中层的局部剥离。通过用支架使动脉内腔保持大于单独采用PTCA所形成的内腔，减少了多达30％的再狭窄。但是，尽管获得这样的成功，支架仍不能完全消除再狭窄。(Suryapranata等，1998。《对于经选择的急性心肌梗死患者中的冠脉支架术与气囊血管成形术的随机比较》，Randomized comparison ofcoronary stenting with balloon angioplasty in selectedpatients with acutemyocardial infarction，Circulation，97：2502-2502)。