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等离子光热和干细胞治疗动脉粥样硬化与支架置入术 (NANOM PCI)

2015年5月17日 更新者:Alexander Kharlamov、Ural State Medical University

等离子光热和干细胞治疗动脉粥样硬化,使用金纳米颗粒与氧化铁-二氧化硅壳与支架植入术

使用瑞舒伐他汀 40 mg 和 ApoA-I Milano 的强化治疗可将总动脉粥样硬化体积 (TAV) 分别减少至 6.38 或 14.1 mm3。 我们之前的基准研究 PLASMONICS 和 NANOM 首次人体试验记录了 TAV 分别减少到前所未有的 79.4 和 60.3 mm3,具有高水平的安全性和可行性。

完成的随机两臂 (1:1) 研究 (NANOM-PCI) 平行分配 (n=62) 评估 (NCT01436123) 使用显微注射导管(血管壁内)纳米粒子 (NP) 输送技术的安全性和可行性在 MSCT、IVUS 和 OCT 引导的血管标测后注射携带 NP 的同种异体干细胞),以及动脉粥样硬化的等离子体光热疗法联合支架置入术(Nano 组,n=32)与 Xience V 笼支架置入术(支架置入组, n = 30)。 主要结果是 12 个月时的 TAV。

Nano 组 12 个月时 TAV 的平均减少量为 -84.1 mm3(95% CI:SD 28.3;最小值 -52.4 mm3,最大值 -99.1 mm3;p<0.05),而支架置入组为 +12.4 mm3(p<0.05组)。 Nano 组 42/62 名患者 (68%) 通过了 40% 斑块负荷的 Glagov 阈值,平均斑块负荷 (PB) 36.2%(95% CI:SD 9.3%,最小值 30.9%, 最大 44.5%)。 随访12个月时各组最小管腔直径分别增加61.2%和63.3%。 VH-IVUS 系列评估显示,12 个月时 Nano 组致密钙区、纤维和纤维脂肪组织因热分解而暴发性坏死显着减少,而支架臂的纤维和纤维脂肪成分增加. 我们分别记录了 2 对 3 例明确血栓形成和 3 对 5 例靶病变血运重建。 对正在进行的临床随访的无事件生存分析显示,与传统支架相比,Nano 组心血管死亡风险显着降低(93.4% 对 86.7%;p<0.05)。

使用与冠状动脉粥样硬化显着消退相关的贵金属 NP 的等离子共振介导疗法。 经测试的递送方法对于低于 40% PB 的动脉粥样硬化退化具有可接受的安全性和有效性。

研究人员假设,在急症监护室使用支架的多步骤方法,然后随后经导管显微注射纳米颗粒可以解决动脉粥样硬化、停止和消退动脉粥样硬化、重新调节甚至使动脉恢复活力。 贴片中的干细胞可以作为纳米颗粒的良好载体以及高效的代谢载体(活细胞的旁分泌样调节和通过纳米颗粒爆炸后细胞裂解的生物活性产物)用于现场治疗斑块。 具有二氧化硅-氧化铁外壳的金纳米粒子有望在近红外激光照射到病灶上时产生高能等离子体光热燃烧或熔化效应。 因此,研究人员预计对具有受保护的管腔和外膜的斑块会产生复杂的双侧效应。

动脉粥样硬化形成的新发现,以及具有治疗动脉粥样硬化潜力的纳米生物技术的发展,促使我们寻求新的方法。 研究人员仍然无法真正有效地治疗动脉粥样硬化。

研究人员的管理更针对症状,并且以脂质池或炎症为导向! 研究人员无法管理非有机部分(矿物质沉积、钙化坏死核心、部分胶原蛋白和纤维化组织)和总斑块体积手术和侵入性手术仅关注血流恢复(仅操纵斑块的形式)+临床和关注技术限制(包括 异体 - 支架)+ 再狭窄或亚急性“致命”支架内动脉粥样硬化血栓形成的风险 + 移植物存活/闭塞 + 手术相关并发症 短期和长期并发症和再入院率高。 动脉粥样硬化的消退其实仍然是一个梦想。 研究人员提供了一种替代支架置入术的方法,可能是心脏动脉旁路手术 (CABG)。 我们的方法确实可以使动脉恢复活力,等离子体光热疗法 (PPTT) 可以燃烧斑块,但干细胞和生物工程结构有望修复血管壁。

我们个人之前的数据表明,PPTT 可以减少 1.6 倍的斑块体积,在使用 SPC 作为递送方法的子集中具有最佳的长期结果。 NP 进入斑块的最佳递送系统是动脉生物工程贴片和铁磁方法。

研究概览

详细说明

纳米粒子 (NP) 对生物体来说是相当安全的,但整个动力学大多是未知的。 功效和安全性最低的最危险方法是使用微泡递送 NP。 SP+ 和间充质 SPC 具有与局部递送系统相似的功效,具有许多有益特性,例如抗炎、抗细胞凋亡和导致斑块降解和动脉再生的多代谢作用。 因此,纳米燃烧是一种非常具有挑战性的技术来拆除和逆转斑块,特别是与干细胞技术相结合,有望恢复血管壁的功能,并且可以替代支架置入术。

改变调查人员通常提供的一般策略:

  1. 研究人员不需要仅使用收获的干细胞进行治疗(不是那么有效,但更具挑衅性);研究人员必须使用生长因子、细胞因子 [或全身增强,但副作用和不良事件的风险很高] 现场 [局部动脉内输注] 管理宿主常驻干细胞。
  2. 用改良的 BM(骨髓)、循环祖细胞和 iPS(诱导多能)干细胞进行常规静脉内全身治疗可能有益于预防疾病以及组织和器官的再生——但整个系统将受到损害 [研究人员可以储存每个人的干细胞以用于细胞治疗或生物工程]。
  3. 最好的方法是通过生命开发生物工程结构,以根据要求移植生物人工器官。
  4. 动脉粥样硬化的多步侵入性治疗 - (1) 在 ACU(急症监护病房)或预防性植入可生物降解支架,无再狭窄和急性动脉粥样硬化血栓形成风险,(2) 常规全身或局部干细胞治疗,或使用细胞因子,( 3) 动脉 MSCs(间充质干细胞)相关生物工程贴片,含二氧化硅金铁 NPs [SCs(干细胞)作为 NPs 的载体,在磁场手中进行转导,用于局部消除斑块,随后使动脉壁。

我们具有挑战性的现代动脉粥样硬化治疗方法包括:

  1. 可生物降解支架 - 在软性短期抗血栓治疗下持续 6-24 个月(解决狭窄/管腔问题 + 引导重塑);无出血,无外来金属体,无需担心进一步的 CABG,炎症最小
  2. 静脉内非特异性全身干细胞治疗 - 支架置入前后 - 在血管中产生修复作用 + 对缺血或受伤组织产生有益作用
  3. 带 NPs 的动脉上生物工程补片移植或带有 NPs 的干细胞微输注 - 与 MSCs 和 NPs 一起生长(牛心包支架); 3-6 周形成薄结构(在支架置入之前或期间恢复细胞),由于 SCs 的迁移 + 裂解的生物活性产物而产生多重效应
  4. 等离子体光热疗法 - “熔化”和“燃烧”效应 - 直接降解 + 干细胞裂解的生物活性产物 + SCs 从贴片进一步迁移

我们方法的潜在预期缺点:需要特殊的精确递送技术。 动脉功能丧失 - 无法修复的促纤维化和促炎性损伤 - 需要另一种临床方法来恢复组织(可能是干细胞)。 由于(易损)斑块破裂导致急性致命性动脉粥样硬化血栓形成的威胁 - 最佳抗血栓治疗的验证。 不能治疗斑块的非有机部分 - 矿物质沉积、钙化坏死核心、纤维化部位的特殊治疗的必要性 - 使用干细胞的解决方案。 潜在有害副作用的危害 - 蒸汽起泡(细胞质和 ECM 沸腾,随后细胞裂解,以及促凋亡级联反应的激发),由于等离子体产生的激光相关的组织中纳米壳的爆炸引起的声波和冲击波 - 需要再生治疗(SC 类型、条件和移植方式;培养? 排序?)。 不稳定(未转向)加热 - 感兴趣部位的周围组织可以达到 38-39° 的温度。 但在燃烧部位,最终温度可能在 50-180 摄氏度左右(烧灼/灼热/熔化效果),从而产生促纤维化作用 - 需要再生疗法和能量选择的澄清。

研究类型

介入性

注册 (实际的)

62

阶段

  • 阶段1

联系人和位置

本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。

学习地点

    • Sverdlovsk oblast
      • Yekaterinburg、Sverdlovsk oblast、俄罗斯联邦、620000
        • Ural Center of Modern Nanotechnologies, Institute of Natural Sciences, Ural Federal University
      • Yekaterinburg、Sverdlovsk oblast、俄罗斯联邦、620144
        • Ural Institute of Cardiology
    • South Holland
      • Rotterdam、South Holland、荷兰、3071PR
        • De Haar Research Foundation

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

45年 至 65年 (成人、年长者)

接受健康志愿者

不

有资格学习的性别

全部

描述

纳入标准:

  • 无 CABG 指征的多支冠状动脉疾病
  • 具有预防性 PCI 指征的稳定型心绞痛
  • NSTEMI(主要 PCI 和后来者)<=> 12 小时
  • 保持 EF > 50% 的 STEMI(所有来者)
  • 救援PCI
  • 容器尺寸在 2.3-4.0 mm 之间
  • NYHA II-III 心衰功能分级
  • 从头治疗 = 没有 PCI 或 CABG 史
  • 左前降支近端动脉粥样硬化 <50% 狭窄
  • 治疗高血压
  • 签署书面知情同意书

排除标准:

  • 心肌梗死的历史
  • CABG 或 PCI 的历史
  • CABG 的适应症
  • CABG、PCI 的禁忌症
  • 不稳定型心绞痛、冠状动脉综合征病史
  • 心律失常史
  • 中风史
  • NYHA I、IV 心衰功能分级
  • 糖尿病(空腹血糖 > 7.0 mM/L)
  • 未经治疗的高血压
  • 哮喘
  • 在过去 60 天内参与过任何药物调查
  • 怀孕
  • 对任何力莫司药物、阿司匹林、氯吡格雷、阿司匹林、支架和纳米颗粒的金属和聚合物不耐受
  • 需要用抗维生素 K 药物进行长期治疗
  • 无法进行临床随访

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的?

设计细节

  • 主要用途:治疗
  • 分配:随机化
  • 介入模型:并行分配
  • 屏蔽:双倍的

武器和干预

参与者组/臂
干预/治疗
实验性的:支架+微输液
第 1 步 - 通过 MSCT、IVUS 和 OCT 成像植入依维莫司洗脱支架;第 2 步 - 注射含有金纳米颗粒的干细胞和二氧化硅-氧化铁壳。
Step 1 - IVUS,OCT引导置入依维莫司洗脱(drug-eluting-DES)支架+血管内超声(IVUS)标测+采集具有间充质表型的干细胞;步骤2-用具有二氧化硅-氧化铁壳的金纳米粒子在培养基中培养干细胞;第 3 步 - 将带有 NP 的干细胞微量输注到病灶中;第 4 步 - 内部含有 NP 的干细胞迁移后纳米壳的爆炸(直到移植后 7-10 天)。 我们期待 PPTT 的“融化”和“燃烧”效应,干细胞裂解的生物活性产物的有益作用 + 干细胞从斑块进一步迁移到斑块中的益处
其他名称:
  • Xience V支架
  • 支架术
  • 干细胞疗法
  • 等离子体光热疗法 (PPTT)
  • 生物工程
有源比较器:支架术
置入依维莫司洗脱支架
根据 PCI 指征在缺血相关冠状动脉置入支架
其他名称:
  • Xience V支架
  • 支架术

研究衡量的是什么?

主要结果指标

结果测量
措施说明
大体时间
粥样斑块总体积
大体时间:在第 12 个月
通过血管内超声 (IVUS) 测量的总斑块体积,立方毫米。
在第 12 个月

次要结果测量

结果测量
措施说明
大体时间
任何 MACE(主要急性心血管事件)、全因死亡、任何血运重建的复合终点
大体时间:在第 12 个月
全因死亡的复合终点,所有 MACE - 主要心血管事件,任何血运重建
在第 12 个月
牌匾的组成
大体时间:在第 12 个月
IVUS(血管内超声)相关斑块成分(钙化沉积物、坏死钙化核)、纤维脂质核等成分分析
在第 12 个月
大出血和小出血
大体时间:在第 12 个月
抗栓治疗下大出血和小出血的临床检查
在第 12 个月
再狭窄率
大体时间:在第 12 个月
经临床验证的再狭窄率 + IVUS
在第 12 个月
支架血栓率
大体时间:在第 12 个月
经临床、血管造影、IVUS验证的支架内血栓形成率
在第 12 个月
冠状动脉血流介导的血管舒张
大体时间:在第 12 个月
冠状动脉血流介导的血管扩张的超声相关检查
在第 12 个月
冠状动脉内膜中层厚度
大体时间:在第 12 个月
冠状动脉内膜中层厚度的超声-IVUS相关检查
在第 12 个月
最小直径狭窄
大体时间:在第 12 个月
最小直径狭窄的 IVUS 相关评估
在第 12 个月
最小管腔直径
大体时间:在第 12 个月
最小管腔直径的 IVUS 相关评估
在第 12 个月

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

调查人员

  • 首席研究员:Alexander Kharlamov, M.D., Ph.D.、Ural Institute of Cardiology
  • 学习椅:Jan Gabinsky, M.D., Ph.D.、Ural Institute of Cardiology
  • 研究主任:Olga Kovtun, M.D., Ph.D.、Ural State Medical University

出版物和有用的链接

负责输入研究信息的人员自愿提供这些出版物。这些可能与研究有关。

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始

2010年12月1日

初级完成 (实际的)

2012年7月1日

研究完成 (实际的)

2012年10月1日

研究注册日期

首次提交

2011年9月14日

首先提交符合 QC 标准的

2011年9月16日

首次发布 (估计)

2011年9月19日

研究记录更新

最后更新发布 (估计)

2015年5月19日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2015年5月17日

最后验证

2015年5月1日

更多信息

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