一个团队开发了一种纳米颗粒技术,以非侵入性的方式提供有效的动脉粥样硬化诊断和治疗解决方案。动脉粥样硬化是动脉内斑块的积聚,导致动脉变窄,是缺血性心脏病(IHD)和缺血性中风(IS)的主要原因,后者是全球心血管疾病导致死亡的主要因素。这种治疗诊断方法在心血管医学领域代表了重要的进步,因为它为动脉粥样硬化的管理提供了一个有前景的替代当前医疗实践的选择。
动脉粥样硬化是动脉内斑块的积聚,导致动脉变窄。它是缺血性心脏病(IHD)和缺血性中风(IS)的主要原因,这两者每年在全球造成1790万死亡。过去三十年来,动脉粥样硬化相关疾病的发生率一直在稳步上升,尤其是在年轻人群中。这一增加由不健康的生活方式因素驱动,例如不健康的饮食、缺乏运动、吸烟和饮酒。在新加坡,心血管疾病(CVDs)是主要的死亡原因,2022年占死亡人数的31%,预计到2050年与肥胖相关的心脏病发作将增加三倍。
常用的动脉粥样硬化斑块成像方法包括血管内超声、冠状动脉造影、计算机断层扫描(CT)血管造影和磁共振成像(MRI)等技术。然而,这些方法在分辨率、侵入性以及最重要的靶向治疗能力方面存在局限性。
- 血管内超声利用导管内的超声探头可视化动脉壁,以详细评估斑块的范围和性质。然而,这种方法是侵入性的,仅适用于较大的血管,且具有有限的空间分辨率。
- 冠状动脉造影使用X射线成像和注射对比剂来可视化动脉,并检测由斑块引起的阻塞。
- 类似于X射线冠状动脉造影,计算机断层扫描(CT)血管造影使用电离辐射和注射对比剂以获得更详细的血管图像。
- MRI在四种成像技术中提供血管和斑块形态的最高分辨率图像。
目前没有可以专门靶向动脉粥样硬化斑块的药物或治疗方法,显著减少斑块负荷或逆转动脉粥样硬化。高心血管疾病风险的患者通常处方可稳定斑块的药物,包括降低胆固醇水平的他汀类药物、如阿司匹林等抗血小板药物,以减少斑块处形成血栓的风险,同时使用ACE抑制剂和β-受体阻滞剂来控制高血压。
新加坡国立大学(NUS)杨璐琳医学院(NUS Medicine)的一组研究人员开发了一种突破性的纳米颗粒技术,以非侵入性的方式提供有效的动脉粥样硬化诊断和治疗解决方案。这种创新的治疗诊断方法已经发表在期刊《Small》上,代表了心血管医学领域的重要进步,因为它为动脉粥样硬化的管理提供了一个有前景的替代当前医疗实践的选择。
该研究由来自NUS Medicine外科系、纳米医学转化研究项目的助理教授王炯伟领导,与NUS设计与工程学院生物医学工程系的副教授詹姆斯·卡赫和化学与生物分子工程系的教授刘斌,以及NUS科学学院化学系的刘晓刚教授合作进行。
该团队开发了一种应对现有挑战的纳米颗粒;新开发的纳米颗粒可以诊断动脉粥样硬化,靶向动脉粥样硬化斑块,并直接递送治疗药物以抑制动脉粥样硬化在临床前模型中的进展。这些纳米颗粒由纳米级配位聚合物(NCP)和pH响应链接器组成,能够在动脉粥样硬化斑块的酸性环境中特异性降解,释放钆 – 一种用于MRI的对比剂 – 以实时成像斑块严重程度,同时递送西伐他汀,一种具有抗炎特性和抗活性氧种类(ROS)特性的水不溶性药物,有助于斑块稳定和治疗,降低心血管事件的风险。与系统递送类似剂量的西伐他汀相比,这些纳米颗粒可以将1000倍的药物递送到斑块,从而增强治疗效果,同时最小化全身副作用。
“总体而言,我们的纳米颗粒为动脉粥样硬化的非侵入性诊断、监测和靶向治疗提供了一种有前景的创新方法,代表着可能开辟心血管护理新纪元的重要进展,”NUS Medicine纳米医学转化研究项目的首席研究员王助理教授说。
这一概念验证研究展示了这一创新方法的重大潜力,团队希望在进行临床试验之前进一步验证他们的研究。