随着“介入无植入”理念的逐步发展，国内冠脉和外周球囊产品开发的重点转向了难度相对较高的药物球囊，降低支架的使用率以达到降低支架内再狭窄的目的；目前主要有两种主流的药物用于药物球囊产品上，分别为紫杉醇和西罗莫司以及其衍生物。本文主要对外周药物球囊做一个简单的介绍，欢迎各位与小编交流行业内话题，相互学习，共同进步！

 

1、DCB作用机制及研究进展

 

1、Drug Coated Balloon（DCB）是在传统球囊上覆盖一层抗细胞增殖药物，其药物成分能在单次球囊扩张的时间内迅速渗透进血管壁发挥抑制平滑肌细胞增殖与迁移的作用，从而阻碍再狭窄进程。DCB的作用特点要求其携带的抗增殖药物在释放和进入血管壁过程中有尽可能高的转运速率和尽可能持久的壁内存留；

 

截至现在，商业化的DCB产品携带的药物主要有紫杉醇和西罗莫司及其衍生物类药物，以下为两种药物的特点描述：

 

一：紫杉醇

1）作用机理：紫杉醇是一种从裸子植物红豆杉的树皮分离提纯的天然次生代谢产物，分子式为C47H51NO14，作为一个具有抗癌活性的二萜生物碱类化合物，在临床上已经广泛用于乳腺癌、卵巢癌和部分头颈癌和肺癌的治疗。紫杉醇的主要作用机制是在细胞增殖的M期阻止微管蛋白的降解，导致细胞无法分裂，以此抑制血管平滑肌细胞增生，从而降低血管内再狭窄的发生率；

 

2）优点：其亲脂性强的特点使其能快速被血管壁均匀摄取，持久抑制平滑肌细胞的增殖，是目前DCB药物涂层的主要选择；

 

3）缺点：紫杉醇药物的细胞毒性更强，在临床应用方面存在较大的风险；

 

二：西罗莫司及其衍生物类药物

1）作用机理：雷帕霉素是一种抗生素，属于新型大环内酯类免疫抑制剂，因发现于复活节岛（Rapa Nui）而得名，而mTOR（mammalian target of rapamycin）的名字又来自于雷帕霉素。mTOR抑制剂的作用机制比较复杂，主要靠抑制从G1期进入S期而抑制增殖；

 

2）优点：与紫杉醇相比，西罗莫司及其衍生物类药物的细胞毒性更小，临床应用更安全；

 

3）缺点：但其亲脂性差，与西罗莫司受体结合具有一定的可逆性，在组织中的留存时间短，并且其难以粘附在球囊表面，导致涂层药物技术难度变高，由此限制了其在DCB药物涂层中的应用；

 

目前最新一代西罗莫司类DCB应用了新的药物输送技术诸如纳米技术、生物可降解多聚微球、球囊微孔等，克服了西罗莫司类药物的缺点，能可控地释放西罗莫司，成为临床DCB治疗的新选择。值得一提的是，由于不同的DCB涂层具有不同的配方、涂层工艺，由此产生的药代动力学特性就有明显差异，现有临床研究尚无证据证明不同的DCB之间具有“类效应”。

 

2、获批NMPA外周药物球囊简介

 

评价DCB的重要指标主要包括以下方面：球囊长度、载体（Excipient carrier）形态和释放机制、运输过程中的损失量、输送量、球囊释放后的残余量、单位表面积的剂量、形态比和药物是否以微粒形式释放等等诸多方面；

 

截至日前共有14款外周涂层药物球囊获NMPA批准，以下为上市的外周药物涂层球囊的主要信息介绍：

 

 

国内目前上市的外周药物涂层球囊，在以上指标上虽然各有千秋，但是并没有质的差距，目前国内已上市或者接近上市的外周药物涂层球囊，几乎毫无例外采用紫杉醇作为治理药物，或许是考虑到紫杉醇药物比较容易涂覆在球囊表面，容易实现药物涂层技术；但是这一设计有可能成为他们被快速取代的命门，未来还需要在药物涂覆设计以及释放机制进行创新，才有可能在激烈竞争的市场中占有一席之地。

 

3、始祖鸟外周药物球囊简介

 

外周药物球囊起步较晚，但站在冠脉DCB的肩膀上，发展快速。但外周DCB仍存在掉粉严重、转运效率低下、在血管壁存留时间短暂等相关问题；为此外周DCB的优化集中主要集中在赋型剂的选择以及如何提高药物利用率等问题上；药物球囊的赋形剂有以下作用：

1）助于药物在球囊囊体表面的附着和释放，并在药物向血管壁转移的过程中发挥作用；

 

2）亲水性赋形剂：容易造成紫杉醇粒径不均，在输送过程中容易溶于血液造成大量流失，输送效率低下；

 

3）亲脂性赋形剂：药物涂层吸附性差，易脱落，造成远端血管栓塞，但它能更好地促进血管壁的吸收并保持组织中较高浓度；

 

另外最近也有部分产品采用两亲性赋形剂，以及一些产品不采用赋形剂。总的来说，目前载体涂层并不完美；基于以上DCB产品中普遍存在的临床问题，广东博迈医疗最近开发出一款100%零掉粉，低剂量药物浓度--2ug/mm^2的外周DCB产品--始祖鸟，已于最近获批NMPA；以下为广东博迈医疗新一代外周DCB始祖鸟的四大设计亮点：

1）保护套设计：采用了类似自膨式支架的保护套设计，该设计有两大优势，首先是DCB到达靶病变位置后，再释放扩张，实现了100%零掉粉；其次是没有赋形剂选择和药物结晶形式的限制，在设计的时候可以不用太顾虑输送过程中掉粉的问题，以提高药物的释放和转载速度优先；

图1；始祖鸟DCB产品示意图

鞘管保护套设计有利于降低球囊在穿过鞘管过程中以及推送过程中的药物损失，最大限度减少远端血管栓塞风险和提高药物的利用率；

 

2）全新的药物晶体结构-微针晶：20um左右的微晶针结构的药物晶体，能够嵌入血管内壁中，减少血流冲刷脱落的概率，实现长期高药量的持续治疗靶病变；20um微晶针的设计除了长期留存以外，也是提高药物高转载的关键因素，另外还带来了安全性的好处，哪怕被血液冲刷下来了，也能快速分散溶解于血液，减少远端血管栓塞的发生；

 

图2；始祖鸟DCB微针晶药物结构图

 

3）创新的赋形剂：DCB释放后快速激活，实现药物高效转载，药物瞬时转载量为普通DCB的3-5倍；高转载重要的点除了1h后的靶病变药物留存量是现有药球3-5倍以外，还有一个重要的时间点是在术后24h后，在靶病变处的药物浓度是现有药球的10倍左右，这个时间点正是内膜细胞开始增生的时候，可以更加有效的阻止内膜增生的进程，以达到更好的治疗效果；

 

图3；靶病变药物吸收情况

 

4）超高的药物利用率：高效的药物运输量以及释放后的药物残留量，从而可以大幅减少药物总体载荷量，减少对正常组织进一步的毒性。

来源：MedTalk of Vascular

关键词： 球囊