利用新型非病毒基因载体负载靶基因的血管支架对颈动脉支架内再狭窄治疗作用的研究

Carotid artery stenosis is an important cause of stroke, and carotid artery stenting is one of the most important interventions for the internal carotid artery stenosis. However, in-stent restenosis may happen, and should be solved urgently. With the implementation of the Human Genome Project, gene therapy might be used to prevent and treat in-stent restenosis. Our previous clinical and basic researches indicated that increased expression of PPARγin local tissues around stents might play an important role in the treatment of in-stent restenosis. Based on the results of the above studies, the present study aim to develop a PPARγgene and VEGF gene co-eluting stent using poly (glycidyl methacrylate) (PMGA)-based polycation gene vector; to immobilize the nucleic acid / carrier complex on the surface of stents using surface coating technology, resulting in slow/ controlled release of nucleic acid / carrier complex; and to efficiently deliver the target gene into vascular endothelial cells and vascular smooth muscle cells. The effect and outcome of gene therapy will be validated via in vivo and in vitro experiments. Through the present research, we expect to explore a new way to prevent in-stent restenosis and promote stent endothelialization, and broaden the clinical application scope of the polycationic gene vectors, which has a high theoretical value for the application of gene therapy in the circulatory system.

颈内动脉狭窄病变是脑卒中的重要原因，颈动脉支架治疗是对狭窄颈内动脉最为重要的干预措施之一。但支架内再狭窄是急需解决的问题。人类基因组计划的实施，使得基因治疗在支架内再狭窄的防治中成为可能。我们前期临床和基础研究证实增加PPARγ在支架局部组织的表达对于治疗支架内再狭窄可能具有重要的意义。基于以上研究，本申请拟将PPARγ基因和VEGF基因(可促进支架再内皮化)共支架携载，通过使用基于聚甲基丙烯酸缩水甘油酯（PGMA）的聚阳离子型基因载体负载基因，并将核酸/载体复合物通过表面涂层技术固定于血管支架表面，实现核酸/载体复合物的缓释/控释，将目标基因高效地递送到血管内皮细胞和血管平滑肌细胞内，并通过体内、体外实验评价基因治疗的效率与结果。通过本申请的研究，有望开拓预防支架内再狭窄和促进支架内皮化的新思路，拓宽聚阳离子型基因载体的临床应用范围，对于基因治疗在循环系统方面的应用具有很高的理论价值。

动脉粥样硬化性狭窄血管行支架治疗是重要的干预措施之一，但支架内再狭窄并不少见。人类基因组计划的实施，使得基因治疗在支架内再狭窄的防治中成为可能。我们前期临床和基础研究证实增加PPARγ在支架局部组织的表达对于治疗支架内再狭窄可能具有重要的意义。本课题拟将PPARγ基因和VEGF基因(可促进支架再内皮化)共支架携载，通过使用基于聚甲基丙烯酸缩水甘油酯（PGMA）的聚阳离子型基因载体负载基因，并将核酸/载体复合物通过表面涂层技术固定于血管支架表面，实现核酸/载体复合物的缓释，将目标基因高效地递送到血管内皮细胞和血管平滑肌细胞内，并通过体内、体外实验评价基因治疗的效率与结果。经过课题实施，本研究完成了基于PGMA的聚阳离子型基因载体的构建并对其理化性能进行了表征，通过表面聚合物涂层、表面超分子自组装等技术，将核酸/基因载体复合物固定于血管支架表面。采用培养的体外细胞对基因载体的体外性能进行了评价，包括细胞毒性、转染效率、细胞吞噬率、细胞增殖、细胞凋亡、PPARγ基因和VEGF基因表达等，研究了不同基因载体的结构对转染性能的影响，筛选出了具有良好转染效率的基因载体。通过新西兰白兔腹主动脉支架植入和小型猪制作动脉粥样硬化狭窄模型，并采用高分辨核磁对斑块进行确定后，植入携载基因支架，对支架内再狭窄的抑制作用进行了评价。结果表明基因携载支架目的基因表达好，可以降低靶血管狭窄率、改善新生血管内膜面积和管腔面积，同时抑制了炎症因子表达，对平滑肌细胞增殖、迁移均有抑制作用。上述部分研究结果已经发表(见附件)。本研究拓展了预防支架内再狭窄和促进支架内皮化的新思路，拓宽了聚阳离子型基因载体的临床应用前景，对于基因治疗在循环系统方面的应用具有很高的理论引领价值。