CN105078631A

CN105078631A - 内皮配体结合涂覆的医疗装置

Info

Publication number: CN105078631A
Application number: CN201510391194.7A
Authority: CN
Inventors: R·J·小科顿; S·M·罗兰; H·R·戴维斯; M·J·B·库特里克
Original assignee: Orbus Medical Technologies Inc
Current assignee: Obasnitz medical Sdn Bhd
Priority date: 2004-03-10
Filing date: 2005-03-10
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2025-03-10
Also published as: JP2007528275A; CA2555364A1; EP1753476B1; IL176784A0; LU92955I2; EP2671540A2; JP5876173B2; JP2015128597A; CN101141933B; CN101141933A; CN105078631B; EP2671540B1; WO2005086831A2; EP1753476A4; EP2671540A3; KR20060131882A; JP5755395B2; CA2555364C; EP1753476A2; WO2005086831A3

Abstract

提供了一种医疗装置，用于植入到体内血管和管腔结构中。该医疗装置，如支架或合成的移植物，涂覆有一种药物组合物，所述药物组合物由一种或多种药物以及将药物直接递送到周围组织中的控释基质组成。该医疗装置上的涂层还包含配体，如抗体或小分子，用于捕获(capture)内皮祖细胞到该装置接触血液的表面，使受伤部位的内皮得以恢复。具体的，该药物涂覆的支架例如用于防止或抑制再狭窄的气囊血管成形术。

Description

内皮配体结合涂覆的医疗装置

本申请是申请日为2005年3月10日和发明名称为“内皮配体结合涂覆的医疗装置”的200580004068.6号发明专利申请的分案申请。

本申请要求2004年3月10日提交的美国临时申请60/551,978的优先权。

技术领域

本发明涉及一种医疗装置，该医疗装置用于植入到体内血管和管腔结构中。更具体的，本发明涉及涂覆有控释基质的支架或合成的移植物，所述控释基质包含可直接递送到周围组织中的药物，和与其连接的配体，用于捕获(capture)与该装置表面接触的血液中的内皮祖细胞，以在受伤部位形成成熟的内皮。具体地，这种多聚物基质/药物/配体-涂覆的支架用于，例如，治疗再狭窄、动脉粥样硬化等疾病以及用于血管内腔重建治疗。

发明背景

动脉粥样硬化是世界上死亡和劳动力丧失的主要原因之一。动脉粥样硬化与脂肪块在动脉腔表面的沉积有关。脂肪块在动脉腔表面的沉积使动脉横截面积变狭。最终，这种沉积阻断了血液流到病灶远端，引起该动脉供血的组织局部缺血性损伤。

冠状动脉提供血液给心脏。冠状动脉粥样硬化(CAD)是美国最常见的、严重的、威胁生命的慢性疾病，影响一千一百多万人。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它疾病。

冠状动脉腔变得狭窄导致心肌破坏，引起心绞痛，继而引起心肌梗塞，最终导致死亡。在美国，心肌梗塞每年超过150万。这些患者中有60万是急性心肌梗塞，其中30万以上的病人在到达医院以前就已经死亡。(Harrison内科原理，第14版，1998)。

可用经皮穿刺冠状动脉气囊血管成形术(PTCA)来治疗CAD。在美国，每年进行400,000个PTCA手术。在PTCA中，将一个气囊导管插入到外周动脉中，并通过动脉系统进入到阻塞的冠状动脉。然后，使气囊膨胀，拉伸动脉，把造成阻塞的脂肪块弄平，从而增加受损动脉的横截面使血流通过。这种治疗使受影响的冠状动脉张开，但这种张开往往不是永久性的。经PTCA治疗的患者多达50％需要在6个月内进行重复治疗以纠正冠状动脉的再次变窄。在医学上，经PTCA治疗后动脉的再次变窄称为再狭窄。

准确地说，再狭窄包括血管的再缠绕(recoil)和皱缩。血管再缠绕和皱缩之后，接着是由于对PTCA所知动脉损伤反应而造成的中层(medial)平滑肌细胞的增生。在血管损伤反应中，血管膜中层平滑肌细胞和外层成纤维细胞发生表型变化，导致金属蛋白酶分泌到周围的基质中，管腔迁移、增生和蛋白质的分泌。很多其它炎性因子包括血栓烷A2、血小板衍生生长因子(PDGF)和成纤维细胞生长因子(FGF)也分泌到损伤区域。已采用了很多不同的技术来克服再狭窄的问题，包括用各种药物来治疗患者，或者用支架来机械性地保持动脉张开。(Harrison内科原理，第14版，1998)。最初尝试的靶向于平滑肌细胞增殖的预防性治疗被证明是无效的。很明显，有效的治疗必须靶向再狭窄过程中更早期的变化，所以后来的治疗方法致力于用基因疗法来抑制细胞调控途径。不幸的是，这些疗法中都没有显示出可预防再狭窄的前景。分子技术的失败使人们对常规的药物治疗方法重新发生了兴趣。

在各种用于克服再狭窄的方法中，支架被证明是最有效的。支架是置于患病血管区段中的金属架，用于产生正常的血管腔。将支架置于患病血管区段中可防止动脉再缠绕因而闭合。支架还可防止沿动脉中层对动脉局部切割。相对于单用PTCA，支架保持了更大的管腔，因此减少再狭窄可达30％。虽然利用支架治疗取得了成功，但其并没有完全消除再狭窄。(Suryapranata等，1998.在选择的急性心肌梗塞患者中冠脉支架和气囊血管成形术的随机比较.Circulation97:2502-2502)。

除冠状动脉之外，其它血管也可发生动脉变窄，包括主动脉髂动脉、腹股沟下动脉、远侧股深动脉(distalprofundafemoris)、远侧腘动脉、胫(tibial)动脉、锁骨下动脉和肠系膜动脉。外周动脉粥样硬化症(PAD)的患病率取决于受累及的具体解剖学部位以及诊断阻塞的标准。传统上，医师采用间断性跛脚测验来确定是否患有PAD。然而，该检测可能大大低估了该疾病在人群中的实际发病率。PAD的发病率似乎随着年龄而变化，在老年个体中发病率上升。国家医院出院病例调查的数据显示，估计每年有55,000男人和44,000女人首次(first-listed)诊断为患有慢性PAD，60,000男人和50,000女人首次诊断为急性PAD。91％的急性PAD患者肢端血流减少。在PAD患者中comorbidCAD的患病率可超过50％。此外，PAD患者的脑血管疾病患病率升高。

可用经皮穿刺动脉腔气囊血管成形术(PTA)来治疗PAD。支架和PTA联用降低了再狭窄的发病率。然而，用医疗装置例如支架进行手术后所获得的结果不如用标准的血管再造手术方法(即，采用静脉或假体分流材料方法)所获得的结果。(外科学原理,Schwartz等主编,第20章,动脉疾病,第7版,McGraw-HillHealthProfessionsDivision,NewYork1999)。

优选地，用分流方法治疗PAD，该方法中用移植物对动脉的阻塞区段进行分流。(外科学原理,Schwartz等主编,第20章,动脉疾病,第7版,McGraw-HillHealthProfessionsDivision,NewYork1999)。移植物可由自体静脉段如隐静脉，或用聚酯、聚四氟乙烯(PTFE)或膨胀型聚四氟乙烯(ePTFE)等制成的合成移植物组成。手术后的血管开放率取决于很多不同的因素，包括分流移植物的管腔尺寸、移植物所采用的合成材料类型和血液流出部位。然而，虽然采用了分流移植物进行治疗，再狭窄和血栓仍然是严重问题。例如，用ePTFE分流移植物进行腹股沟下动脉分流术3年时，对于股-腘分流的开放率是54％，而对于股-胫分流的开放率只有12％。

因此，为了进一步降低CAD和PAD的发病率和死亡率，非常需要改进支架和合成分流移植物的性能。

对于支架，已采用的改善的方法是用各种抗血栓形成或抗再狭窄的药物涂覆支架以减少血栓形成和再狭窄。例如，用放射性材料浸渍支架似乎可以通过抑制肌纤维母细胞的迁移和增殖来抑制再狭窄。(美国专利5,059,166,5,199,939和5,302,168)。经处理的血管进行照射会引起医师和患者对安全的担忧。此外，照射对受影响血管的治疗可能不均匀。

采用的另一种方法是用化学药物如肝素或磷酸胆碱涂覆支架，这两种物质似乎都能减少血栓形成和再狭窄。虽然肝素和磷酸胆碱在动物模型内短期显著减少再狭窄，但用这些药物进行治疗对于防止再狭窄看来没有长期效果。此外，肝素可引发血小板减少症，导致严重的血栓栓塞并发症如中风。因此，实践中用充分的治疗有效量的肝素或磷酸胆碱涂覆支架来治疗再狭窄是不可行的。

已用各种方法处理合成的移植物来降低手术后的再狭窄和血栓。(Bos等，1998.小直径血管移植物假体:当前状态.ArchivesPhysio.Biochem.106:100-115)。例如，已报道聚氨酯复合物如经过网筛的(meshed)聚碳酸氨基甲酸乙酯(polycarbonateurethane)与ePTFE移植物相比可减少再狭窄。已用放射频率的辉光放电法将聚对苯二甲酸酯(polyterephalate)加到ePTFE移植物上使其表面改性。也已经用生物分子如胶原浸渍合成的移植物。

内皮细胞(EC)层是正常血管壁的一个重要组成，提供了血流与血管壁周围组织的一个界面。内皮细胞还参与生理活动，例如血管发生、炎症和防止血栓。(RodgersGM.FASEBJ1988；2:116-123.)。除了组成脉管系统的内皮细胞之外，现在研究发现EC和内皮祖细胞(PEC)在其产生后(postnatally)也在外周血中循环(AsaharaT,等，Science1997；275:964-7；YinAH,等，Blood1997；90:5002-5012；ShiQ,等，Blood1998；92:362-367；GehlingUM,等，Blood2000；95:3106-3112；LinY,等，JClinInvest2000；105:71-77)。据信，PEC可迁移到循环系统内皮层有损伤(包括外伤和局部缺血损伤)的区域中，(TakahashiT,等，NatMed1999；5:434-438)。在正常的成年人中，外周血中EPC的浓度是3-10细胞/mm³(TakahashiT,等，NatMed1999；5:434-438；KalkaC,等，AnnThoracSurg.)。现已证明，血管对损伤反应的各阶段都受内皮组织的影响(如果不是控制的话)。据信，在受损伤的血管内皮区段上快速重建有功能的内皮层可能有助于防止这些可能的严重的并发症，此内皮层可提供阻隔循环血细胞因子的屏障、防止血栓的不良作用以及通过内皮细胞产生的物质保护下层平滑肌细胞。(VanBelle等，1997.支架内皮化.Circulation95:438-448；Bos等，1998.小直径血管移植物假体:当前状态.ArchivesPhysio.Biochem.106:100-115)。

已通过在支架植入后局部递送血管内皮生长因子(VEGF，一种内皮细胞促细胞分裂剂)来促使内皮细胞在支架表面上生长(VanBelle等，1997.支架内皮化.Circulation95:438-448.)。虽然在受损伤部位施用VEGF(一种重组蛋白质生长因子)的盐水溶液可诱导所需的作用，但VEGF是在支架植入后用通道气囊导管递送到受损部位的。这种技术不是很令人满意，因为已证明单剂递送的效力是很低的并且产生的效果不一致。因此，这种方法不是每一次都能很精确地重复。

也已用内皮细胞接种合成的移植物，但内皮接种的临床效果一般较差，即手术后管腔开放率低(Lio等，1998.NewconceptsandMaterialsinMicrovascularGrafting:ProstheticGraftEndothelialCellSeedingandGeneTherapy.Microsurgery18:263-256)，很可能是因为细胞对移植物无粘附性能和/或因离体操作而丧失了EC功能。

因此，内皮细胞生长因子和原位环境条件对于调节血管损伤部位内皮细胞的粘附、生长和分化非常重要。因此，对于再狭窄和其它血管疾病而言，需要开发用于涂覆医疗装置包括支架和合成移植物的新方法和组合物，来促进和加速功能性内皮组织在植入装置表面的形成，从而在目标血管区段上或移植的官腔上形成汇合的EC单层，抑制新生内膜肥大。

美国专利5,288,711、5,563,146、5,516,781和5,646,160公开了一种单用雷帕霉素或与霉酚酸联用治疗过度增殖性血管疾病的方法。用各种方法将雷帕霉素给予患者，包括口服、胃肠外、血管内、鼻内、支气管内、透皮、经直肠等。这些专利还公开了可用血管支架将雷帕霉素提供给患者，其中血管支架单用雷帕霉素或雷帕霉素与肝素或霉酚酸联合浸渍。这些专利中，浸渍的支架所碰到的问题之一是药物在接触组织之后立即释放，但不能维持防止再狭窄所需的时间。

欧洲专利申请EP0950386公开了一种局部递送雷帕霉素的支架，其中雷帕霉素直接从支架体的微孔递送到组织中，或者雷帕霉素与施加到支架上的聚合物涂层混合或结合。欧洲专利申请EP0950386还公开了聚合物涂层由完全不可吸收的聚合物如聚二甲基硅氧烷、聚(乙烯-乙酸乙烯酯)、基于丙烯酸酯的聚合物或共聚物等组成。因为这些聚合物是完全不可吸收的，药物递送到组织后，聚合物仍留在植入部位。

然而，已经知道留在邻近组织的大量不可吸收的聚合物自身可诱发炎症反应，此后在植入部位复发再狭窄。

因此，美国专利5,997,517公开了一种用丙烯酸、环氧、乙酸醛、乙烯共聚物、乙烯聚合物和含有反应性基团的聚合物的粘附性结合厚涂层涂覆的医疗装置。该专利中公开的聚合物也是不可吸收的，应用于可植入性医学装置时也类似地引发如上所述EP0950386所引起的副作用。

上述方法都不能长时间显著降低血栓或再狭窄的发生率。此外，已证明，现有技术中医疗装置的涂层在装置植入后可能碎裂。因此，需要新的装置和治疗方法来治疗血管疾病。

发明概述

本发明提供一种植入到血管腔或器官腔中的医疗装置。该医疗装置包括含有控释基质的涂层，用于延长或控制药物向毗邻组织的递送。该医疗装置还包含一种或多种配体，用于捕获内皮祖细胞到管腔表面使因血管损伤而植入该装置的部位恢复、增强或加速功能性内皮的形成。在一个实施方式中，所述医学装置包括，例如，具有适于植入到患者中的结构的支架或合成移植物。

在一个实施方式中，所述医学装置包括：含有基质的涂层，该基质由无毒、生物相容的、生物可蚀解的和生物可降解的合成材料组成；至少一种药物或药物组合物，用于递送到毗邻植入部位的组织；以及一种或多种配体，如肽、小分子或大分子和抗体、用于捕获和固定内皮祖细胞于该医学装置接触血液的表面上。

在一个实施方式中，所述药物或组合物包括一种或多种药物或物质，这些药物和物质可抑制植入部位的平滑肌细胞的迁移和增殖、可抑制血栓形成、可促进内皮细胞的生长和分化，和/或可防止植入该医学装置后发生再狭窄。此外，在该医学装置的管腔表面上捕获的内皮祖细胞加速了受损部位功能性内皮的形成。

在一个实施方式中，可植入性医学装置包括支架。该支架可选自本领域已有的未涂覆的支架。根据一个实施方式，该支架是包括美国临时专利申请09/094,402所述的管状组件的可扩撑式管腔内内植假体，该专利全文纳入本文作为参考。在另一个实施方式中，该支架由生物可降解材料制成。

所述控释基质包括各种类型和来源的一种或多种聚合物和/或寡聚物，包括天然和合成的聚合物，可以是生物相容的、生物可降解的、生物可吸收的可用于控释药物的聚合物和/或寡聚物。例如，合成材料可包括聚酯如聚乳酸、聚乙醇酸或其共聚物或它们的组合，聚酐、聚乙酸内酯、聚羟基丁酸酯戊酸酯共聚物和其它可生物降解的聚合物，或它们的混合物或共聚物。在另一个实施方式中，天然存在的共聚材料可包括蛋白质如胶原、纤维蛋白、弹力蛋白、胞外基质成分，或其它生物物质或它们的混合物。可将聚合物材料或其混合物和药物物质一起作为组合物应用于医学装置表面，组成一单层。可施加多层组合物形成该涂层。在另一个实施方式中，可将多层聚合物材料或其混合物施加在各层药物之间。例如，可依次施加各层，第一层直接接触该装置未涂覆的表面，第二层包含药物，它的一个表面接触第一层，另一个表面接触第三层聚合物，而第三层聚合物与周围组织接触。如果需要，可加入更多层的聚合物材料和药物组合物，各组分或各组分的混合物可交替加入。

或者，可将药物施涂为多层组合物，各层可包括一种或多种被聚合物材料包围的药物。在这种实施方式中，多层药物可由一种药物组合物组成，该药物组合物包含一种药物的多层；各层中有一种或多种药物，和/或在交替的层中包括不同的药物组合物。在一种实施方式中，含有药物的各层可用聚合物材料层彼此分开。在另一个实施方式中，该装置可提供一层药学组合物，在植入该装置后立即释放药物物质。

在另一个实施方式中，所述基质包括聚(丙交酯-共-乙交酯)作为基质聚合物来涂覆医学装置。在本发明的这种实施方式中，聚(丙交酯-共-乙交酯)组合物包括至少一种聚-DL-共乙交酯聚合物或其共聚物或混合物，它与药物混合在一起被递送到组织中。然后，将涂覆聚合物用标准技术如喷涂、浸涂和/或化学气相法施涂到医学装置表面。或者，可用单层的聚(丙交酯-共-乙交酯)(PGLA)溶液将一层或多层药物分开。

在另一种实施方式中，涂覆组合物还包括药学上可接受的聚合物和/或药学上可接受的载体，例如，不可吸收的聚合物，如乙烯乙酸乙烯酯(EVAC)和甲基异丁烯酸酯(MMA)。不可吸收的聚合物，例如，可通过增加组合物的分子量从而延迟或减慢药物释放的速率而有助于进一步控制药物的释放。

可掺入基质中的化合物或药物组合物包括但不限于，免疫抑制药物，如雷帕霉素，抑制平滑肌细胞的迁移和/或增殖的药物；抗血栓药物，如凝血酶抑制剂；免疫调节剂，如血小板因子4和CXC-趋化因子；CX3CR1受体家族抑制剂；抗炎药物，甾体类如双氢表雄甾酮(DHEA)，睾酮、雌激素如17β-雌二醇；他汀类药物如辛伐他汀和氟伐他汀；PPAR-α和PPAR-γ激动剂罗格列酮；核因子如NF-κβ，胶原合成抑制剂、血管舒张药、诱导内皮细胞生长和分化的生长因子如碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)，血小板衍生的生长因子、内皮细胞生长因子(EGF)，血管内皮细胞生长因子(VEGF)，蛋白质酪氨酸激酶抑制剂如米哚妥林和伊马替尼或任何抗血管紧张肽抑制剂化合物；抑制成熟白细胞贴附的肽或抗体，抗生素/抗菌剂，以及其它物质如丁酸和丁酸衍生物葛根素，纤连蛋白等。

装置上的涂层还可包含配体如抗体。配体可包括结合于细胞如内皮祖细胞表面上的结构的分子，例如，至少一种类型的抗体，抗体片段或抗体和片段的组合。在本发明的这一方面，抗体可以是单克隆抗体、多克隆抗体、嵌合抗体或人源化抗体。抗体或抗体片段识别并结合内皮祖细胞(内皮细胞、能够变成成熟、有功能的内皮细胞的祖细胞或干细胞)表面抗原并调节细胞与医学装置表面的结合。本发明的抗体或抗体片段可共价或非共价结合于基质表面，或通过接头分子共价链接(tethered)于涂覆医学装置的基质的最外层。在本发明的这一方面，例如，单克隆抗体还可包括Fab或F(ab')₂片段。本发明的抗体片段包括任何片段长度，如保留了抗体识别并结合靶抗原的特性的大分子或小分子。

抗体和/或抗体片段以很高的亲和力和特异性结合于所治疗哺乳动物循环血细胞的细胞膜表面的抗原或分子，并且其特异性不依赖于细胞系。在一个实施方式中，例如抗体和/或片段对于人内皮祖细胞表面抗原如CD133、CD34、CDw90,CD117、HLA-DR、VEGFR-1、VEGFR-2、Muc-18(CD146),CD130，抗细胞抗原(Sca-1)，干细胞因子1(SCF/c-Kit配体)，Tie-2和HAD-DR具有特异性。

在另一个实施方式中，医学装置的涂层包括至少一层上述的生物相容性基质，该基质包括用于连接治疗有效量的至少一种天然或合成的小分子外表面。小分子识别细胞如内皮祖细胞表面的抗原并与其相互作用而将内皮祖细胞固定在装置表面形成内皮。这些小分子可衍生自多种来源，例如细胞组分如脂肪酸、肽、蛋白质、核酸、糖类等，它们可与内皮祖细胞表面的结构(如抗原)相互作用，其结果和效果与抗体相同。

在另一个实施方式中，提供了一种治疗血管疾病如再狭窄和动脉粥样硬化的方法，包括对有此需要的患者局部给予药物。该方法包括将具有涂层的医学装置植入到患者血管或中空的器官中，所述涂层包含药物组合物，该组合物含有抑制平滑肌细胞迁移并从而抑制再狭窄的药物或物质，以及生物相容性的、生物可降解的、生物可蚀解的、无毒性聚合物基质，如聚(丙交酯-共-乙交酯)共聚物，或其混合物，其中该药物组合物包含缓释或控释剂型以进行药物的延迟释放。该医学装置上的涂层还可包含配体，如抗体，用于将细胞如内皮细胞或祖细胞捕获在该装置的管腔表面上，以形成功能性内皮。

在另一个实施方式中，提供了一种制造经涂覆或具有涂层的医学装置的方法，该方法包括在医学装置上施涂药物组合物，该药物组合物包括生物相容性、生物可降解性、无毒性聚合物基质如聚(丙交酯-共-乙交酯)共聚物，一种或多种药物，其中，将基质和药物混合，然后施加到医学装置上，而后，将含有至少一种配体的溶液施加到该装置含有药物/基质组合物的顶部表面或外表面。或者，该方法可包括施加至少一层药物组合物的步骤，该药物组合物包含一种或多种药物和药学上可接受的载体，以及在医学装置上施加至少一层聚合物基质的步骤。该方法中，可用标准技术，如浸涂、喷涂、气相沉积等通过几种方法将聚合物基质(有或没有药物)和配体单独施加到医学装置上。在另一种实施方式中，可将含有或没有药物时的聚合物基质施加到医学装置上。在本发明的这一方面，即将没有药物的聚合物基质施涂到医学装置时，施加的药物可能为多层基质之间的一层。

在一种实施方式中，该方法包括将药物组合物施加为多层，而配体施加到医学装置的最外层表面，从而，例如，配体(如抗体)可附着在该装置的管腔表面。

在另一个实施方式中，涂层包含多组分的药学基质，从而快速释放的药物可延缓早期新生内膜肥大/平滑肌迁移，而次级生物稳态基质可释放维持血管长期开放的药物，如内皮一氧化氮合酶(eNOS)、组织纤维蛋白溶酶原激活剂、他汀类药物、甾体类和/或抗生素。

具体地，本发明涉及以下各项：

1.一种医学装置，其包括与血液接触的表面和用于将一种或多种药物有控制地释放到毗邻组织中的涂层，所述涂层包含生物可吸收性或不可吸收性的生物相容性基质、一种或多种药物、和一种或多种配体，所述配体结合于该医学装置与血液接触表面上的内皮祖细胞细胞膜上的特异性分子。

2.如第1项所述的装置，其特征在于，所述装置的结构和配置适于植入到患者中，其中该装置的至少一个表面包含一种或多种基底材料。

3.如第1项所述的装置，其特征在于，所述医学装置是支架，血管移植物或其它合成移植物，或支架和合成移植物的组合。

4.如第1项所述的装置，其特征在于，所述医学装置是血管支架。

5.如第4项所述的血管支架，其特征在于，所述支架结构包含生物可降解性材料。

6.如第2项所述的医学装置，其特征在于，所述基底材料是生物相容性材料。

7.如第1项所述的医学装置，其特征在于，所述基底材料选自不锈钢、镍钛合金、MP35N、金、钽、铂或铂铱，生物相容性金属和/或合金，碳纤维、乙酸纤维素、硝酸纤维素、硅酮、交联的聚乙酸乙酯(PVA)水凝胶、交联的PVA水凝胶泡沫、聚氨酯、聚酰胺、苯乙烯异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(Kraton)、聚乙烯对苯二酸酯、聚氨酯、聚酰胺、聚酯、聚原酸酯、聚酐、聚醚砜、聚碳酸酯、聚丙烯、高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯、聚乳酸聚酯、聚乙醇酸，它们的共聚物，聚酐、聚己酸内酯、聚羟基丁酸酯戊酸酯共聚物、胞外基质成分、蛋白质、弹力蛋白、胶原、纤维蛋白，或它们的混合物。

8.如第1项所述的医学装置，其特征在于，所述生物可吸收性基质包括选自以下的一种或多种聚合物或寡聚物：聚(丙交酯-共-乙交酯)、聚乳酸、聚乙醇酸、聚酐、聚己酸内酯、聚羟基丁酸酯戊酸酯共聚物，它们的共聚物和组合。

9.如第1项所述的医学装置，其特征在于，所述涂层包含聚(DL-丙交酯-共-乙交酯)和一种或多种药物。

10.如第8项所述的医学装置，其特征在于，所述生物可吸收性基质包括聚(DL-丙交酯)。

11.如第8项所述的医学装置，其特征在于，所述生物可吸收性基质包括聚(DL-丙交酯)、聚(丙交酯-共-乙交酯)，所述药物是紫杉醇。

12.如第1项所述的医学装置，其特征在于，所述药物选自抗生素/抗菌剂、抗增殖药物、抗瘤剂、抗氧化剂、内皮细胞生长因子、平滑肌细胞生长和/迁移抑制剂、凝血酶抑制剂、免疫抑制剂、抗血小板凝集药物、胶原合成抑制剂、治疗性抗体、一氧化氮供体、反义寡核苷酸、伤口愈合药物、治疗性基因转运构建物、肽、蛋白质、胞外基质成分、血管舒张药、溶栓剂、抗代谢物、生长因子激动剂、抗有丝分裂物质、甾体药物、甾体抗炎药物、趋化因子、增殖剂活化的受体-γ激动剂、非甾体抗炎药物、血管紧张肽转化酶(ACE)抑制剂、自由基清除剂、CX3CR1受体抑制剂和抗癌化疗药物。

13.如第9项所述的医学装置，其特征在于，所述药物选自：环孢菌素A、霉酚酸、霉酚酸吗啉乙酯(mycophenolatemofetilacid)、雷帕霉素、雷帕霉素衍生物、咪唑硫嘌呤、他克莫司、利喘贝、地塞米松、皮质类固醇、依维莫司、维甲酸、维生素E、罗格列酮、辛伐他汀、氟伐他汀、雌激素、17β-雌二醇、双氢表雄甾酮、睾酮、葛根素、血小板因子4、碱性成纤维细胞生长因子、纤连蛋白、丁酸、丁酸衍生物、紫杉醇、紫杉醇衍生物和丙丁酚。

14.如第12项所述的医学装置，其特征在于，所述药物是环孢菌素A和霉酚酸。

15.如第12项所述的医学装置，其特征在于，所述药物是霉酚酸和维生素E。

16.如第1项所述的医学装置，其特征在于，所述药物约占组合物的1-50％(w/w)。

17.如第9项所述的医学装置，其特征在于，所述聚(DL-丙交酯)聚合物约占组合物的50-99％(w/w)。

18.如第1项所述的医学装置，其特征在于，还包含不可吸收的聚合物。

19.如第16项所述的医学装置，其特征在于，所述可吸收的聚合物是甲基丙烯酸甲酯。

20.如第1项所述的医学装置，其特征在于，所述涂层包括单层均质的聚(DL-丙交酯)聚合物或聚(丙交酯-共-乙交酯)层和药物。

21.如第1项所述的医学装置，其特征在于，所述涂层包括多层聚(DL-丙交酯)聚合物、聚(丙交酯-共-乙交酯)共聚物，或它们的混合物。

22.如第1项所述的医学装置，其特征在于，所述涂层含有多层药物。

23.如第1项所述的医学装置，其特征在于，所述配体结合于所述医学装置与血液接触的表面。

24.如第1项所述的医学装置，其特征在于，所述配体是结合祖细胞表面抗原的抗体或肽。

25.如第1项所述的医学装置，其特征在于，所述聚合物基质是50:50比例的聚(DL-共-乙交酯)，分子量为75,000-100,000。

26.一种涂覆如第1项所述医学装置的方法，该方法包括：

在所述医学装置的表面上施加至少一层组合物，该组合物包含控释聚合物基质，至少一种药物，和任选的基底膜成分；

在所述医学装置的所述至少一层所述组合物上施加溶液，该溶液含有至少一种类型的结合并固定内皮祖细胞的配体；以及

低温真空干燥支架上的所述涂层。

27.一种治疗患有动脉粥样硬化的哺乳动物的方法，所述方法包括植入一种医学装置，该医学装置包含将一种或多种药物有控制地释放到毗邻组织中的涂层，该涂层含有生物可吸收性基质、一种或多种药物、以及将内皮祖细胞捕获和固定在该医学装置与血液接触的表面上的配体。

附图简述

图1是一个实施方式的示意图，其中，支撑架包括围绕整个装置的涂层，由配体(外)层和围绕支撑架整个周长的药物/聚合物基质(内)层组成。

图2是一个实施方式的示意图，其中，支撑架包括配体(外)层和围绕支撑物约3/4周长的药物/聚合物层。

图3是一个实施方式的示意图，其中，支撑架包括配体(外)层和围绕支撑架3/4周长的药物/聚合物层，在围绕支撑架的层的中间部分，药物/聚合物的浓度较大。

图4是一个实施方式的示意图，其中，支撑架包括配体(外)层，药物/聚合物层施加在支撑架周长的一部分上，该部分是横截面周长的一半。

图5是一个实施方式的示意图，其中，支撑架包括配体(外)层，药物/聚合物层施加在支撑架周长的一部分上。

图6是一个实施方式的示意图，其中，支撑架包括施加在支撑架整个周长上的配体层，药物/聚合物基质以类似于点矩阵方式施涂于支撑架的一部分上。

图7是一个实施方式的示意图，其中，支撑架包括围绕其圆周的药物/聚合物层和施于药物/聚合物层之上的配体层，和另一药物/聚合物组合物以类似于点矩阵方式施加到支撑架表面的一部分上。

图8A和8B是另一种实施方式的示意图，其中，支撑架包括施涂到支撑架整个周长上的配体层和施涂到支撑架一部分表面的药物/聚合物层，其中药物/聚合物层以类似于点矩阵方式施涂到配体层之上(8A)，或者以类似于点矩阵形式将药物/聚合物基质施加到装置表面，配体层围绕支撑架的整个周长并覆盖药物/聚合物组合物(8B)。

图9是一个实施方式的示意图，其中，显示了支撑架的横截面，其具有多个包含配体(抗体)和药物/聚合物组分的涂层。

图10A是一个实施方式的示意图，其中，显示了支撑架的横截面，其具有多个涂层，包括中间层和位于支撑架表面上的基底膜层。图10B是一个实施方式的示意图，其中，支撑架组分的各部分，即螺旋、环形和末端用不同的涂覆组分涂覆。

图11是部分涂覆的支架的示意图，显示药物流出组合物(drugelutingcomposition)和配体层。

图12是支架横截面的示意图，显示涂层的各层。

图13说明药物涂覆的支架的流出图(elutionprofile)，该药物涂覆的支架在牛血清白蛋白中孵育21天，其中所述涂层包含500μg4％的紫杉醇和96％的聚合物。涂层中所用的聚合物是50:50的聚(DL丙交酯-共-乙交酯)。

图14说明药物涂覆的支架的流出图，该药物涂覆的支架在牛血清白蛋白中孵育10天，其中所述涂层包含500μg8％的紫杉醇和92％的聚合物。涂层中所用的聚合物是50:50的聚(DL丙交酯-共-乙交酯)/EVAC25。

图15说明药物涂覆的支架的流出图谱，该药物涂覆的支架在牛血清白蛋白中孵育10天，其中所述涂层包含500μg8％的紫杉醇和92％的聚合物。涂层中所用的聚合物是80:20的聚-DL丙交酯/EVAC25。

图16说明药物涂覆的支架的流出图谱，该药物涂覆的支架在牛血清白蛋白中孵育21天，其中所述涂层包含500μg8％的紫杉醇和92％的聚(DL-丙交酯)聚合物。

图17说明药物涂覆的支架的流出图谱，该药物涂覆的支架在血清白蛋白中孵育1天、14天和28天，其中所述涂层包含紫杉醇和PGLA。

图18说明用4％的紫杉醇和96％或100％的PGLA聚合物基质涂覆的支架，在血清白蛋白中孵育多达70天时药物流出测验的结果。

图19A-19D是药物涂覆的支架在血清白蛋白中孵育90天(图19A和19B)和84天(图19C和19D)后的照片。

图20A-21E是附着于羧基甲基葡聚糖(CMDx)和抗-CD34抗体(20A)；明胶和抗CD34抗体(20B)；无涂覆的不锈钢圆盘(20C)；CMDx涂覆的和明胶涂覆的不锈钢圆盘的HUVEC的显微照片，这些物质与HUVEC细胞一起孵育并用碘化丙锭染色(propidiumiodide)染色。

图21A-21C是用CMDx无抗体涂覆的对照不锈钢圆盘的显微照片。图21D-21F是用明胶涂覆但无抗体结合于表面的对照不锈钢圆盘的显微照片。

图22A-22C是用CMDx基质涂覆并有抗-CD34抗体结合于其表面的不锈钢圆盘的显微照片。图22D-22F是用明胶基质涂覆并有抗体结合于其表面的不锈钢圆盘的显微照片。

发明详述

在本文所述的实施方式中，提供了一种可植入性结构形式的医学装置，该装置涂覆有均匀的基质，所述基质包含分布于如美国专利申请系列号10/442,669中所述的生物可降解、生物相容、无毒性、生物可蚀解、生物可吸收的聚合物基质中的药物(该专利全文纳入本文作为参考)，还包含结合于基质的配体如抗体或其它合适的分子，用于在该装置管腔表面捕获和固定循环的细胞如内皮和内皮祖细胞。如待批的美国专利申请系列号09/808,867和10/360,567(全文纳入本文作为参考)所述，该医学装置提供了在植入该装置的部位快速形成功能性内皮的一种机制。

该医学装置的结构具有至少一个表面，包括至少一种或多种基底材料，用于植入到血管腔或器官腔中。基底材料可以有多种类型，例如，不锈钢、镍钛合金、MP35N、金、钽、铂或铂铱，或其它生物相容性金属和/或合金如碳或碳纤维、乙酸纤维素、硝酸纤维素、硅酮、交联的聚乙酸乙酯(PVA)水凝胶、交联的PVA水凝胶泡沫、聚氨酯、聚酰胺、苯乙烯异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(Kraton)、聚乙烯对苯二酸酯(polyethyleneteraphthalate)、聚氨酯、聚酰胺、聚酯、聚原酸酯、聚酐、聚醚砜、聚碳酸酯、聚丙烯、高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯，或其它生物相容性多聚材料，或其共聚物的混合物；聚酯，如聚乳酸、聚乙醇酸或其共聚物、聚酐、聚己酸内酯、聚羟基丁酸酯戊酸酯共聚物或其它生物可降解聚合物，或混合物或共聚物、胞外基质成分、蛋白质、胶原、纤维蛋白或其它生物活性物质，或其混合物。

该医学装置可以是暂时或永久地导入哺乳动物中以预防或治疗医学病症的任何装置。这些装置包括皮下、经皮或手术放入器官、组织或器官腔中，如动脉腔、静脉腔、心室腔和/或心房腔的任何装置。医学装置可包括支架、支架移植物；涂覆的支架如用聚四氟乙烯(PTFE)、膨胀型聚四氟乙烯(ePTFE)涂覆的支架，或合成的血管移植物、人造心脏瓣膜、人造心脏和将假体器官连接到血液循环系统的固定物、静脉瓣膜、腹部大动脉动脉瘤(AAA)移植物、下腔静脉过滤器、永久性输药导管、栓塞螺管(emboliccoils)、血管栓塞(embolization)中使用的栓塞材料(例如交联的PVA水凝胶)、血管缝线、血管吻合固定物、跨心肌血管再造成形术支架和/或其它导管。

本发明医学装置上的涂层组合物包含一种或多种掺入到聚合物基质中的药物，从而所述药物以缓释或控释方式局部释放到毗邻或周围的组织中，该医学装置与血液接触的表面上还包含一种或多种配体。以控释方式释放药物使较小量的药物或活性物质以零级流出方式长时间释放。药物释放的动力学还取决于药物的疏水性，即，药物疏水性越高，药物从基质释放的速率越慢。或者，亲水性药物以更快的速率从基质中释放。因此，为了较长时间保持植入部位所需的药物浓度，基质的组成应根据要释放的药物而不同。因此，本发明可使药物在所需部位长时间发挥作用，从而更有效地防止再狭窄并最大程度减少所用药物释放产生的副作用。

基质可包括多种聚合物基质。但是，基质应该是生物相容性的、生物可降解的、生物可蚀解的、无毒性的、生物可吸收的，并且降解慢。可用于本发明的生物相容性基质包括但不限于聚(丙交酯-共-乙交酯)、聚酯如聚乳酸、聚乙醇酸或其共聚物、聚酐、聚己酸内酯、聚羟基丁酸酯戊酸酯共聚物和其它生物可降解聚合物，或混合物或共聚物等。在另一个实施方式中，天然存在的聚合物材料可选自蛋白质如胶原、纤维蛋白、弹力蛋白和胞外基质成分，或其它生物物质或其混合物。

涂层中可用的聚合物基质包括聚合物如聚(丙交酯-共-乙交酯)；聚-DL-丙交酯、聚-L-丙交酯,和/或其混合物，可具有不同的固有粘性和分子量。例如，在一个实施方式中，可使用聚(DL丙交酯-共-乙交酯)(DLPLG,BirminghamPolymersInc.)。聚(DL-丙交酯-共-乙交酯)是乙烯单体，是一种生物可吸收性、生物相容性、生物可降解性、无毒性、生物可蚀解性材料，可作为多聚胶质药物载体。聚-DL-丙交酯材料可以是均质组合物的形式，当其溶解和干燥时，可形成网格状的通道，药物可网罗其中递送给组织。

该装置上涂层中药物释放的动力学也受用作基质的聚合物或共聚物的固有粘性以及组合物中药物含量的控制。聚合物或共聚物的特性可随聚合物或共聚物的固有粘性而变化。例如，在采用聚(DL-丙交酯-共-乙交酯)的一种实施方式中，固有粘性的范围是约0.55-0.75(dL/g)。可以占聚合物组成约50-99％(w/w)的量将聚(DL-丙交酯-共-乙交酯)加入到涂层组合物中。图1表示用含有聚(DL-丙交酯-共-乙交酯)聚合物基质的涂层部分涂覆的支架。聚(DL-丙交酯-共-乙交酯)聚合物涂层可变形但不会破裂，例如，使有涂层的药学装置拉伸和/或延长和进行可塑性和/或弹性变形时涂层不会破裂。因此，可承受可塑性和弹性变形的聚合物如聚(DL-丙交酯-共-乙交酯)酸涂层相对于现有技术中的聚合物具有有利特性。而且，还可通过采用不同分子量的聚合物来控制基质的溶出速度。例如，为了使药物的释放速率较小，聚合物应该具有较高的分子量。通过改变聚合物或其组合物的分子量，对于某具体的药物可得到较佳的溶出速率。或者，可通过以下步骤控制药物的释放速率：将聚合物层施涂到医学装置上，然后施涂一层或多层药物，然后施涂一层或多层聚合物。此外，可在药物层之间施涂聚合物层以减小药物从涂层释放的速率。

可改变共聚物中丙交酯和乙交酯的比率来进一步调整涂层组合物的延展性。例如，可调整聚合物各组分的比率使涂层延展性更好、增强涂层对药学装置表面的机械粘附性，以及有利于涂层组合物的释放动力学。在这种实施方式中，可依据所需的药物释放速率来改变聚合物的分子量。组合物中丙交酯和乙交酯的比例可分别为50-85％至50-15％。例如，通过调整组合物中丙交酯的数量，可控制药物从涂层释放的速率。

因此，聚合物的生物降解特性可决定药物从涂层中释放的速率。可从生产商处获得关于聚合物生物降解的信息，例如可从BirminghamPolymers获得丙交酯的生物降解信息。

降解，例如丙交酯和乙交酯聚合物和共聚物降解的主要方式是水解。降解过程首先是水扩散到材料中，然后是随机水解，材料断裂成片段，最后是广泛性水解，伴随着噬菌作用、扩散和代谢。材料的水解受具体聚合物的大小和亲水性、聚合物的结晶度以及环境的pH和温度的影响。

在一个实施方式中，对于含有较多乙交酯的低分子量、亲水性较高、无定形性较大的聚合物和共聚物，降解的时间可能较短。因此，在相同条件下，DL-丙交酯和乙交酯的低分子量共聚物，如50/50DL-PLG可较快降解，而较高分子量的均聚物如L-PLA降解速度慢得多。

一旦聚合物水解，其水解产物被代谢或分泌出来。例如PLA水解产生的乳酸可参加三羧酸循环，也可分泌为二氧化碳和水。PGA也可被随机水解(伴随着非特异性酶催化水解)分解成羟乙酸，羟乙酸可被分泌出来或被酶转化成其它代谢物。

在另一个实施方式中，涂层组合物包含非吸收性聚合物，如乙烯乙酸乙烯酯(EVAC)、聚丁基－甲基丙烯酸酯(PBMA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)，它们的含量约为最终组合物的0.5-99％。加入EVAC、PBMA或甲基丙烯酸甲酯可进一步提高基质的延展性，从而使医学装置更具有可塑性。涂层中加入的甲基丙烯酸甲酯可延缓涂层的降解，因此，也可改善涂层的控释，从而使药物以更低的速率释放。

可用标准技术将医学装置的涂层施加到医学装置上以覆盖该装置的整个表面或一部分，涂层可为药物或基质的均质混合物单层，或是点状基质模式的组合物。在基质和/或基质/药物组合物作为单层或多层涂覆的实施方式中，基质或组合物涂覆的厚度约是0.1-150μm，或1-100μm。或者，可以该厚度将多层聚合物/药物组合物施涂到医学装置表面上。例如，可将含多种药物的数层沉积到医学装置表面上，从而可在某一时间释放某一层中的某一药物，各层可用聚合物基质隔开。组合物中活性组分或药物成分可占该组合物的约1-60％(w/w)。在涂层组合物于其植入部位毗邻邻近组织接触时，涂层开始以可控方式降解。随着涂层的降解，药物被慢慢释放到毗邻组织中，药物从装置中流出，从而药物可在局部发挥作用。此外，因为该装置中所用的聚合物可形成网格状通道，在该装置植入后，药物可缓慢地从通道中释放。该涂覆的医学装置提供了递送药物到周围组织而不影响患者全身的改进的局部机制。可实现药物在涂层基质中通过通道流出以及基质的降解，从而一旦医学装置植入后药物从该医学装置表面流出并保持一段时间，约1周至1年。当药物浓度低时，药物可通过蚀解和扩散流出。当药物浓度高时，可通过涂层基质中的通道流出。

本发明的药物包括用于治疗血管病如动脉粥样硬化和再狭窄的药物。例如，所述药物包括但不限于抗生素/抗菌剂、抗增殖药物、抗瘤剂、抗氧化剂、内皮细胞生长因子、凝血酶抑制剂、免疫抑制剂、抗血小板凝集药物、胶原合成抑制剂、治疗性抗体、氧化氮供体、反义寡核苷酸、伤口愈合药物、治疗性基因转运构建物、肽、蛋白质、胞外基质成分、血管舒张药、溶栓剂、抗代谢物、生长因子激动剂、抗有丝分裂物质、他汀类药物、甾体药物、甾体和非甾体抗炎药物、血管紧张肽转化酶(ACE)抑制剂、自由基清除剂、PPAR-γ激动剂、抗癌化疗药物。例如，前面提到的一些药物，包括环孢菌素A(CSA)、雷帕霉素、雷帕霉素衍生物、霉酚酸(MPA)、维甲酸、正丁酸、丁酸衍生物、维生素E、丙丁酚、L-精氨酸-L-谷氨酸、依维莫司、西罗莫司、biolimus、biolimusA-9、紫杉醇、葛根素、血小板因子4、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF),纤连蛋白、辛伐他汀、氟伐他汀、双氢表雄甾酮(DHEA)和17β-雌二醇。

图1-10是示意图，说明本发明医学装置涂层的各种实施方式。医学装置上的涂层包含：生物相容性基质，用于促进在该装置的腔表面上形成汇合的有功能的内皮细胞层；和药物，抑制内层平滑肌细胞过度增生，从而防止再狭窄和血栓症。在一个实施方式中，基质包括合成或天然的材料，其中含有治疗有效量的可促进内皮细胞、祖细胞或干细胞粘附于医学装置的至少一种分子如抗体，以及被递送到毗邻组织的至少一种化合物如雷帕霉素、雷帕霉素衍生物和/或雌二醇。该装置植入后，粘附到该装置表面的细胞在该医学装置的腔表面上转化为成熟的、汇合的、有功能的内皮层。在该医学装置上存在汇合的内皮细胞层降低植入部位再狭窄和血栓症的发病率。

本文所用“医学装置”指暂时或永久地导入哺乳动物以预防或治疗医学疾病的任何装置。这些装置包括皮下、经皮或手术放入器官、组织或器官腔中，如动脉腔、静脉腔、心室腔和/或心房腔的任何装置。医学装置可包括支架、支架移植物；涂覆的支架如用聚四氟乙烯(PTFE)、膨胀型聚四氟乙烯(ePTFE)涂覆的支架，或合成的血管移植物、人造心脏瓣膜、人造心脏和将假体器官连接到血液循环系统的固定物、静脉瓣膜、腹部大动脉动脉瘤(AAA)移植物、下腔静脉过滤器、永久性输药导管、栓塞螺管(emboliccoils)、血管栓塞(embolization)中使用的栓塞材料(例如交联的PVA水凝胶)、血管缝线、血管吻合固定物、跨心肌血管再造成形术支架和/或其它导管。在某些实施方式中，支架可由生物可降解性材料制成。

采用一定的方法将所述组合物涂覆到医学装置上，可刺激内皮细胞在该医学装置表面上形成汇合的单层，以及调节局部慢性炎症反应和防止植入该医学装置过程由于血管损伤所引起的血栓栓塞并发症。

本文所用术语“抗体”指一种类型的抗体，如单克隆抗体、多克隆抗体、人源化抗体或嵌合抗体，或其组合，其中所述单克隆、多克隆、人源化或嵌合抗体可以高亲和力和特异性与靶细胞表面的一种抗原或该抗原的功能性等价物或细胞表面的其它结构结合。术语抗体片段涵盖可获得与抗体相同结果或效果的任何片段，如Fab,F(ab')₂，可以是任何大小，即可以是大分子或小分子。(抗体包括多个单独的抗体分子，等于6.022x10²³个分子/摩尔抗体)。

在本发明一个方面，本发明的支架或合成移植物涂覆有生物相容性、控释基质，该基质包含能调节循环性内皮祖细胞与医学装置粘附的抗体。本发明的抗体以高亲和性和特异性识别并结合循环血液中的内皮祖细胞表面抗原从而将这些细胞固定在该装置表面。在一个实施方式中，这些抗体包括与内皮祖细胞表面抗原或祖细胞、干细胞表面抗原具有反应性(识别并结合)的单克隆抗体，这些抗原如血管内皮生长因子受体-1、-2和-3(VEGFR-1、VEGFR-2和VEGFR-3，以及VEGFR受体家族同类型)，Tie-1、Tie2，CD34，Thy-1、Thy-2，Muc-18(CD146)、CD30、干细胞抗原-1(Sca-1)、干细胞因子(SCF或c-Kit配体)、CD133抗原、VE-钙粘蛋白，P1H12、TEK、CD31、Ang-1、Ang-2或内皮祖细胞表面表达的抗原。在一个实施方式中，可采用与一种抗原反应的一种类型的抗体。或者，可将针对不同内皮祖细胞表面抗原的多种不同类型的抗体混合，然后加到基质中。

在另一个实施方式中，采用多种单克隆抗体的混合物(cocktail)通过靶向特异性细胞表面抗原来提高内皮形成的速率。在本发明的这一方面，例如，可联用抗-CD34和抗CD-133抗体，使其结合于支架或移植物基质的表面。

本文所用“治疗有效量的抗体”指抗体的量可促进内皮、祖细胞或干细胞粘附于医学装置。实施本发明所需的抗体的量可根据所用抗体的性质而变化。例如，所用抗体的量取决于抗体和与其反应的抗原之间的结合常数。本领域一般技术人员熟知对于某特定抗原如何确定抗体的治疗有效量。

本文所用“内层增生”指不希望看到的平滑肌细胞增殖和血管壁中基质的沉积。本文所用“再狭窄”指血管腔再次变窄。由于再狭窄，血管可能发生阻塞。进行PTCA或PTA之后，正常情况下不存在内层的中层和外层的平滑肌细胞增殖和迁移到内层，并分泌蛋白质，而形成内层中平滑肌细胞和基质蛋白质的堆积。这种堆积造成动脉腔变窄，减少了从变窄处流向远端的血流。本文所用“抑制再狭窄”指抑制平滑肌细胞的迁移和增殖同时也抑制了蛋白质分泌，从而防止再狭窄以及由其引起的并发症。

可用本发明的医学装置、方法和组合物治疗的对象是哺乳动物，包括人、马、狗、猫、猪、啮齿类、猴子等。

术语“内皮祖细胞”指处于任何发育阶段的内皮细胞，从祖细胞或干细胞到骨髓、血液或局部组织来源的成熟、有功能的上皮细胞以及恶性的内皮细胞。

对于体外研究或涂覆的医学装置的应用而言，可从动脉或静脉如人脐静脉中分离得到完全分化的内皮细胞，而内皮祖细胞可从外周血或骨髓中分离。通过将内皮细胞与用基质涂覆的医学装置一起孵育使内皮细胞结合于该医学装置，其中所述基质中掺有抗体、生长因子或其它粘附于内皮细胞的物质。在另一个实施方式中，内皮细胞可以是经转化的内皮细胞。转染的内皮细胞含有载体，这些载体表达生长因子或抑制血栓形成、平滑肌细胞迁移、再狭窄或其它治疗目的的蛋白质。

本文所述治疗血管疾病的方法可在任何动脉或静脉上实施。任何动脉的动脉粥样硬化都包括在本发明的范围内，包括冠状动脉粥样硬化、腹股沟下、主动脉髂动脉、锁骨下、肠系膜和肾动脉粥样硬化。其它类型的血管阻塞，如壁间动脉瘤(dissectinganeurysm)造成的血管阻塞也包括在本发明范围内。

治疗患血管疾病哺乳动物的方法包括将涂覆的医学装置植入到患者器官或血管中，例如，在血管成形术中植入涂覆的支架。一旦植入了医学装置，通过涂层上存在的抗体识别并结合内皮祖细胞表面抗原，使内皮祖细胞原位捕获在该涂覆的支架表面上。一旦祖细胞粘附于基质，涂层中的生长因子促进新结合的这些内皮祖细胞生长和分化在支架的腔表面形成汇合的、成熟的和有功能的内皮。或者，在植入以前，体外用内皮细胞包被此医学装置，可采用分离自患者血液、骨髓或血管的祖细胞、干细胞或成熟的内皮细胞。在每一种情况下，医学装置腔表面上存在的内皮细胞抑制或防止过度的内层增生和血栓形成。

人脐静脉内皮细胞(HUVEC)按照Jaffe,等J.Clin.Invest.,52:2745-2757,1973(纳入本文作为参考)的方法获得自脐带，并用于实验中。简言之，用胶原酶处理使细胞从血管壁上剥离下来，以覆盖明胶的组织培养瓶在M199培养基中培养，该培养基含有10％低内毒素胎牛血清、90ug/ml不含防腐剂的猪肝素、20ug/ml内皮细胞生长补充剂(ECGS)和谷氨酰胺。

内皮祖细胞(EPC)可按照Asahara等(用于新血管生成的推定的内皮祖细胞的分离(Isolationofputativeprogenitorendothelialcellsforangiogenesis).Science275:964-967,1997,纳入本文作为参考)的方法从人外周血中分离的。将包被了CD34抗体的磁珠和分级的人外周血一起孵育。孵育以后，将结合的细胞洗脱，在EBM-2培养基(Clonetics,SanDiego,CA)中培养。或者，可采用富集培养基来分离这些细胞。简言之，采集健康的男性志愿者的外周静脉血，用密度梯度离心分离单个核细胞(mononuclear)组分，将细胞接种在纤连蛋白包被的培养玻片上(BectonDickinson)，在EC基础培养基-2(EBM-2)(Clonetics)中培养，该培养基加有5％胎牛血清、人VEGF-A、人成纤维细胞生长因子-2,人表皮生长因子、胰岛素样生长因子-1和抗坏血酸。EPC生长7天，培养基每48小时更换一次。用CD133、CD45、CD34、CD31、VEGFR-2、Tie-2和E1-选择素的荧光抗体来鉴定细胞。

本文所用“配体”指结合循环性内皮和/或祖细胞上的细胞膜结构例如受体分子的分子。例如，配体可以是抗体、抗体片段、小分子如肽、细胞粘附分子、基底膜组分如基底膜蛋白质，例如弹力蛋白、纤维蛋白、细胞粘附分子和纤连蛋白。

在采用抗体的实施方式中，抗体识别并结合细胞膜上的特异性表位和结构，如细胞表面受体。

在一个实施方式中，抗体是单克隆抗体，按照Kohler和Milstein(分泌具有预定特异性的抗体的融合细胞的连续培养.Nature265:495-497,1975,纳入本文作为参考)的标准技术制备，也可获自商业来源。内皮细胞可用作免疫原产生针对内皮细胞表面抗原的单克隆抗体。

在本发明的这一方面，可将HUVEC或纯化的内皮祖细胞注射到小鼠或大鼠体内来制备针对内皮细胞的单克隆抗体。足够时间之后，处死小鼠，取得脾细胞。通常在非离子型去污剂如聚乙二醇的存在下，将脾细胞与骨髓瘤细胞或淋巴瘤细胞融合将脾细胞永生化。产生的包括融合杂交瘤细胞的细胞在选择性培养基如HAT-培养基中生长，将存活细胞在有限稀释条件下在该培养基中培养。将这些细胞在合适的器皿例如微滴孔中培养，筛检上清中的抗体是否具有所需特异性，即，与内皮细胞抗原的反应性。

已有各种技术可用于增加单克隆抗体的产量，例如将杂交瘤细胞注射到接受该细胞的哺乳动物宿主的腹膜腔中，然后收集腹水。当腹水中不能收获足够数量的单克隆抗体时，则从宿主血液中收集抗体。有很多常规方法用于分离和纯化单克隆抗体，使单克隆抗体不含其它蛋白质和污染物。

抗-内皮细胞单克隆抗体的有用结合片段，如这些单克隆抗体的Fab,F(ab')₂片段也包括在本发明范围内。这些抗体片段可用常规技术获得。例如，可用木瓜酶和胃蛋白酶对抗体进行肽酶酶解来制备有用的结合片段。

本发明的抗体涉及来源于鼠类的IgG类抗体，然而不仅限于此。上述的抗体、与上述抗体具有功能等价性的抗体，不管是来自鼠类、哺乳动物包括人、还是其它来源，或者这些抗体的组合，以及其它抗体种类如IgM、IgA、IgE等，包括这些抗体种类的同种型，都包括在本发明的范围中。对于抗体而言，术语“功能等价性”指两种不同抗体各结合于某抗原的相同抗原性位点，换句话说，这两个抗体竞争与相同抗原的结合。抗原可以在相同或不同分子上。

在一个实施方式中，采用与内皮细胞表面抗原CD34和/或CD133反应的单克隆抗体。已证明，结合于固体支持物的抗-CD34单克隆抗体捕获人外周血中的内皮祖细胞。捕获之后，这些祖细胞可分化成内皮细胞。(Asahara等，1997.用于血管发生的推定的内皮祖细胞的分离.Science275:964-967.)。产生针对CD34的单克隆抗体的杂交瘤细胞可获自美国典型培养物保藏中心(Rockville,MD)。在另一个实施方式中，使用与内皮细胞表面抗原如VEGFR-1和VEGFR-2、CD133或Tie-2反应的单克隆抗体。在使用遗传改变的细胞的实施方式中，用标准技术以与上述相同的方式来制备针对遗传工程改造的基因产物的抗体，然后在涂覆基质之后，将这些抗体施加到医学装置与血液接触的表面上。

也可使用多克隆抗体，该多克隆抗体与分离自和接受该医学装置植入的对象相同物种的内皮细胞反应。

本文术语“支架”指插入或植入血管腔中时使血管腔的横截面扩展的任何医学装置。术语“支架”包括但不限于，不锈钢支架、用本发明方法涂覆的可从商业途径购得的生物可降解性支架；涂覆的支架，如用PTFE或ePTFE涂覆的支架。在一个实施方式中，支架包括经皮植入以治疗冠状动脉闭塞或封闭脾、颈动脉、髂和腘部血管的壁间动脉瘤的支架。在另一个实施方式中，将支架输送到静脉血管中。支架可由聚合物或金属结构元件组成，其中施涂的含药物和配体(如抗体)的基质是生物可蚀解性、生物可降解性、生物相容性的聚合物。或者支架可以是基质和聚合物混合形成的复合物。例如，可采用可变形的金属丝支架，如授予Wiktor的美国专利4,886,062中所述，该文献纳入本文作为参考。也可使用弹性多聚材料制成的自我扩张的支架，如发表的国际专利申请W091/12779，“腔内药物流出假体”("IntraluminalDrugElutingProsthesis"),整体纳入本文作为参考。也可用不锈钢、聚合物、镍-钛、钽、金、铂-铱、Elgiloy和MP35N以及其它亚铁材料来制备支架。支架可装在导管上递送经过体腔到达治疗部位，在那里将支架从导管上释放，使支架扩展张开与血管腔壁直接接触。在另一个实施方式中，支架包括生物可降解性支架(H.Tamai,第297页，冠状动脉支架手册，第3版,PWSerruys和MJBKutryk主编，MartinDunitz(2000)。对于本领域技术人员，显而易见的是可以设计出其它自我扩张性支架与本发明的抗体、生长因子和基质一同使用。

术语“合成移植物”指具有生物相容性特征的任何人造假体。在一个实施方式中，可用聚对苯二甲酸乙酯(PET)或聚四氟乙烯(ePTFE)来制备合成的移植物。在另一个实施方式中，例如，合成的移植物可由聚氨酯、交联的PVA水凝胶、和/或生物相容性水凝胶泡沫构成。在第三个实施方式中，合成的移植物由网格状聚碳酸氨基甲酸乙酯(meshedpolycarbonateurethane)内层和网格状聚对苯二甲酸乙酯外层构成。对于本领域技术人员，显而易见的是，任何生物相容性合成移植物都可与本发明的基质、药物和配体一起使用。(Bos等，1998.小直径血管假体：当前状态.ArchivesPhysioBiochem.106:100-115,纳入本文作为参考)。可利用合成移植物与患病血管区段末端对末端、末端对侧面、侧面对末端、侧面对侧面、或在管腔内、与血管吻合或作为患病血管区段的旁路(例如在腹主动脉瘤中)形式。

在一个实施方式中，所述基质还可包括天然存在的物质如如胶原、纤连蛋白、玻璃粘连蛋白(vitronectin)、弹力蛋白、层连蛋白、肝素、纤维蛋白、纤维素或碳或合成材料。对于基质的一个主要要求是它要有足够的弹性和柔韧性以维持其在支架或合成移植物与周围组织接触的表面上不会断裂。

为了涂覆医学装置如支架，可将支架浸入或喷洒中等粘度的基质液体溶液。施涂每一层之后，在施涂下一层之前将支架干燥。在一个实施方式中，一种薄的、像油漆一样的基质涂层总厚度不超过约100微米。

在一个实施方式中，可首先将支架表面官能化，然后加入基质层。其后，将抗体偶联于含药物的基质表面。在本发明的这种实施方式中，支架表面技术可产生有功能的化学基团。然后，利用该化学基团如氨基来固定基质的中间层，用于支持配体如肽和抗体。

在另一个实施方式中，可在无菌条件下将480毫克(mg)药物载体如聚-D,L-丙交酯(R203，可购自BoehringerInc.,Ingelheim,德国)溶解于3毫升(ml)氯仿中来制备合适的基质涂层溶液。但是从原理上讲，可采用具有血液-和组织相容性(生物相容性)并且可被溶解、分散或乳化的任何生物可降解性(或不可生物降解性)基质，只要施涂后它能够在医学装置表面上较快地干燥成为自身粘附性的紫漆样或油漆样涂层。

用抗体作为配体施涂于基质－将促进内皮祖细胞粘附的抗体共价或非共价掺入基质中。可通过将抗体与基质涂层溶液混合然后施涂到所述装置表面而将抗体掺入到基质层中。一般，将基质施涂于所述装置管腔表面，抗体连接于基质最外层表面，因而抗体突出于与循环血液相接触的表面。例如，可将抗体和其它化合物如肽包括生长因子用标准技术施涂于表面基质。

在一种实施方式中，将抗体加入含基质的溶液中。例如，抗-CD34单克隆抗体的Fab片段与含有人纤维蛋白原(浓度为500-800mg/dl)的溶液一起孵育。可以理解，抗-CD34Fab片段的浓度可以变化，本领域一般技术人员能够不需要过多的实验就可确定最佳的抗体浓度。将支架加入Fab/纤维蛋白混合物中，加入浓缩的凝血酶(浓度至少为1000U/ml)激活纤维蛋白。得到的聚合的纤维蛋白混合物中，Fab片段直接掺入基质中。将该聚合的纤维蛋白混合物在支架表面或合成移植物表面压成薄膜(小于100μm)。实际上，可用这种方式将任何类型的抗体或抗体片段掺入到基质溶液中，然后涂覆支架或合成移植物。

例如，在另一个实施方式中，将有或没有抗体片段的完整抗体共价偶联到基质。在一个实施方式中，利用异质-或同质双功能接头分子将抗体和例如肽(如生长因子)共价链接(tethered)到基质。本文所用术语“链接”指通过接头分子将抗体共价偶联于基质。本发明中接头分子的使用通常包括在基质粘附于支架后将接头分子共价偶联于基质。共价偶联于基质之后，接头分子为基质提供很多活性功能基团，可用于与一种或多种类型的抗体共价偶联。图1A说明通过交联分子进行偶联。内皮细胞1.01通过细胞表面抗原1.02结合于抗体1.03。通过交联分子1.04，抗体链接于基质1.05-1.06。基质1.05-1.06粘附于支架1.07。接头分子可直接偶联于基质(即，通过羧基)，或通过熟知的化学偶联方法，如酯化、酰胺化和酰化而偶联于基质。接头分子可以是二-或三官能的化合物，通过直接形成酰胺腱偶联于基质，并且提供与抗体反应的胺官能基团。例如，接头分子可以是聚胺功能聚合物，如聚乙烯亚胺(PEI)、聚丙烯胺(PALLA)或聚乙二醇(PEG)。很多PEG衍生物，例如mPEG-琥珀酰亚胺基丙酸酯或mPEG-N-羟基琥珀酰亚胺酯，以及共价偶联的方法可购自ShearwaterCorporation,Birmingham,Alabama。(另见,Weiner等,聚-乙二醇空间壁对固定化抗体捕获抗原的影响.J. Biochem.Biophys.Methods45:211-219(2000),纳入本文作为参考)。可理解，具体偶联试剂的选择取决于所用抗体的类型，而这种选择无需过多的实验。也可采用这些聚合物的混合物。这些分子含有多个功能性氨基侧基，可用于将一种或多种抗体固定在表面上。

小分子可包括合成或天然的分子或肽，可用它们代替抗体或抗体片段，或与抗体或抗体片段结合使用。例如，凝集素是一种天然存在的非免疫来源的糖-结合肽。内皮细胞特异性凝集素抗原(UlexEuropaeusUea1)(Schatz等，2000，人子宫内膜内皮细胞：组织因子和1型纤溶酶原活化抑制剂的分离、鉴定和炎症介导的表达.BiolReprod62:691-697)可选择性结合于内皮祖细胞的细胞表面。

已制备出靶向各种细胞表面受体的合成的“小分子”。这些分子选择性结合于特定的受体，并且可靶向特定的细胞类型，如内皮祖细胞。可合成小分子以识别内皮细胞表面标记如VEGF的小分子。例如，SU11248(SugenInc.)(Mendel等，2003，SU11248，一种靶向血管内皮生长因子和血小板衍生的生长因子受体的新型酪氨酸激酶抑制剂的体内抗肿瘤活性：药代动力学和药学相关性的测定.ClinCancerRes.1月；9(1):327-37)、PTK787/ZK222584(DrevsJ.等，2003，受体酪氨酸激酶：新型抗癌疗法的主要靶标.CurrDrugTargets.2月；4(2):113-21)，和SU6668(Laird,AD等，2002，SU6668体内抑制Flk-1/KDR和PDGFRβ,引起小鼠肿瘤脉管系统的快速凋亡和肿瘤的退化.FASEBJ.5月；16(7):681-90)都是与VEGFR-2结合的小分子。

靶向内皮细胞表面的合成小分子的另一个亚群是，例如α(v)β(3)整联蛋白抑制剂SM256和SD983

AttorneyDocketNo.ORB-102(PCT)

(KerrJS.等，1999，新型小分子αv整联蛋白拮抗剂：与已知血管发生抑制剂抗癌功效的比较.AnticancerRes3-4月；19(2A):959-68)。SM256和SD983都是合成小分子，靶向并结合内皮细胞表面的α(v)β(3)。

本发明还涉及用本发明涂覆的医学装置来治疗血管疾病如动脉粥样硬化患者和需要这种治疗的患者的方法。该方法包括将本发明涂覆的医学装置植入到需要这种治疗的患者体内。本发明的方法可在体内或体外实施。

可用本领域已有的各种技术来施涂本发明的涂层，如浸涂、喷涂、气相沉积、注射样和/或点状矩阵样方法。例如，图1说明细胞捕获和药物递送机制的一个简单方式，其中，显示了支撑架100，施涂在支撑架表面的药物/聚合物基质层110的连续涂层，和药物/聚合物组合物之上的配体层120。图2说明本发明的另一个实施方式，其中，药物/聚合物层110是不连续层130，但是药物/聚合物基质组合物的含量大于例如图2中所示的含量。

图3说明另一个实施方式，其中药物/聚合物层是不连续的。在这个实施方式中，药物/聚合物组合物施涂在该装置的约3/4周长上，但是层110的中间1/3140包含最大量的药物组合物，配体层施涂在药物/聚合物层之上。图4说明施涂涂层的另一个实施方式。在本发明该实施方式中，将药物/聚合物基质组合物以点状矩阵样模式150施涂到医学装置100表面的一部分上。如图4所示，施涂的配体层120包围医学装置的整个周长(包括药物/聚合物组合物110)。

在另一个实施方式中，图5说明被药物/聚合物基质组合物涂覆的医学装置100，其中药物/聚合物基质组合物集中在装置100的表面110的一小部分上。在本发明的这一方面，配体层120覆盖装置的整个周长(含有药物/聚合物组合物110)。图6说明另一个实施方式，其中配体层120覆盖

AttorneyDocketNo.ORB-102(PCT)

装置100的表面，在配体层120表面的一部分，药物/聚合物基质组合物150施涂到装置上。图7说明另一个实施方式，其中医学装置可覆盖有多层药物/聚合物基质组合物110，150施涂为装置100表面的连续层110，接着是配体层120和在配体层120表面的点状矩阵模式150的另一层药物/聚合物基质不连续层。

另一个实施方式示于图8A和8B。在本发明这一方面，医学装置，此处为支撑架，可用配体层120涂覆，呈点状矩阵模式150的药物/聚合物基质层可部分施涂到该装置配体层上(图8A)或下(图8B)。

图9和10说明本发明的其它实施方式的横截面。如图9所示，配体如抗体是涂覆的医学装置表面上的最外层，涂层可包括其它中间层(含有药物/聚合物组合物和任选的其它成分。图10A还显示了覆盖该装置的基底膜和中间层。

在另一包括支架的实施方式中，可将含药物/聚合物基质的涂层组合物施涂到支架的一些部分上，如支架的脊突(spine)或螺旋元件上。在本发明的这一方面，支架上没有被药物/聚合物基质覆盖的其余表面用配体层部分或全部覆盖，如图10B所示。在图10B的实施方式中，药物释放成分和抗体修饰的表面交替暴露于装置表面。这使得对血管区段的治疗更有靶向性(如在支架的前端和末端为比较健康的组织，而支架中部为患病程度较高的部分，即病灶中心)，并且可最大程度减少药物成分、抗体表面和支架表面上新粘附的内皮细胞之间的相互反应。

如图10B所示，支架两末端元件可以包含，例如抗体或小分子(EPC捕获)表面。螺旋状元件160可包括基底膜底部涂层，和螺旋区段170作代表。

AttorneyDocketNo.ORB-102(PCT)

缓释药物成分，其可包括不可降解的生物相容性聚合物基质，用于流出药物如eNOS、tPA、他汀类和/或抗生素以保持血管长期张开。图10B还显示了支架的环形元件180，其可包含快速释放药物以延缓早期新生内层(neointimal)的肥大/平滑肌细胞迁移，因此，整个支架200装置的各个部分用不同的涂层涂覆。

下列实施例阐述了本发明，但绝不是限制本发明的范围。

实施例1

涂层组合物的制备

使用的聚合物聚DL丙交酯-共-乙交酯(DLPLG,BirminghamPolymers)为小团状。为了制备聚合物基质组合物以涂覆支架，称取这些小团状聚合物并溶于甲酮或二氯甲烷溶剂中形成溶液。将药物溶于在相同的溶剂，加到聚合物溶液中达到所需浓度，从而形成均匀的涂层溶液。为了改善涂层基质的延展性和改变其释放动力学，可改变丙交酯对乙交酯的比率。然后，用该溶液涂覆支架形成如图11所示的均一涂层。图12显示了本发明涂覆的支架的横截面。可用各种标准方法将聚合物/药物组合物沉积在支架表面。

实施例2

聚合物/药物的评价和浓度

喷涂支架的方法：

将已溶于溶剂的小团状DLPLG聚合物与一种或多种药物混合。或者，可将一种或多种聚合物溶解在溶剂中，加入一种或多种药物，混合。用标准方法将产生的混合物均匀地施涂到支架上。涂覆并干燥之后，评价支架。下面列出了涂层组合物的各种例子，这些例子采用各种药物以及DLPLG和/或其组合进行了研究。此外，该配方可由底涂层DLPLG和顶涂层DLPLG或其它聚合物如DLPLA或EVAC25组成。用于涂层中的药物和聚合物的缩写如下：

MPA：霉酚酸，RA：维甲酸；CSA：环孢菌素A；LOV：罗伐他丁.TM.(洛伐它丁)；PCT：紫杉醇；PBMA：聚丁基甲基丙烯酸酯，EVAC：乙烯乙酸乙烯酯共聚物；DLPLA：聚(DL丙交酯)，DLPLG：聚(DL丙交酯-共-乙交酯)。

可用于本发明的涂层成分和用量(％)的例子包括：

1.50％MPA/50％聚L丙交酯

2.50％MPA/50％聚DL丙交酯

3.50％MPA/50％(86:14聚DL丙交酯-共-己内酯)

4.50％MPA/50％(85:15聚DL丙交酯-共-乙交酯)

5.16％PCT/84％聚DL丙交酯

6.8％PCT/92％聚DL丙交酯

7.4％PCT/92％聚DL丙交酯

8.2％PCT/92％聚DL丙交酯

9.8％PCT/92％of(80:20聚DL丙交酯/EVAC40)

10.8％PCT/92％of(80:20聚DL丙交酯/EVAC25)

11.4％PCT/96％of(50:50聚DL丙交酯/EVAC25)

12.8％PCT/92％of(85:15聚DL丙交酯-共-乙交酯)

13.4％PCT/96％of(50:50聚DL丙交酯-共-乙交酯)

14.25％LOV/25％MPA/50％(EVAC40/PBMA)

15.50％MPA/50％(EVAC40/PBMA)

16.8％PCT/92％(EVAC40/PBMA)

17.8％PCT/92％EVAC40

18.8％PCT/92％EVAC12

19.16％PCT/84％PBMA

20.50％CSA/50％PBMA

21.32％CSA/68％PBMA

22.16％CSA/84％PBMA

实施例3

进行了以下实验以检测用实施例2所述方法涂覆的支架上涂层药物流出特征。支架上的涂层由4％紫杉醇和96％的50:50聚(DL-丙交酯-共-乙交酯)聚合物组成。每个支架涂覆500μg涂层组合物，37℃在3ml牛血清中孵育21天。孵育过程中，用标准技术检测各天释放到血清中的紫杉醇。实验结果如图13所示，在21天时间内只有约4μg紫杉醇从支架中释放出来，因此紫杉醇释放的流出特征非常慢而且受到控制。

实施例4

进行了以下实验以检测用实施例2所述方法涂覆的支架上涂层药物流出特征。支架上的涂层由4％紫杉醇，92％的50:50聚(DL-丙交酯)和EVAC25聚合物组成。每个支架涂覆500μg涂层组合物，37℃在3ml牛血清中孵育10天。孵育过程中，用标准技术检测各天释放到血清中的紫杉醇。该实验的结果示于图14。如图14所示，在10天时间内只有约6μg紫杉醇从支架中释放出来，因此紫杉醇释放的流出特征非常慢而且受到控制。

实施例5

进行了以下实验以检测用实施例2所述方法涂覆的支架上涂层药物流出特征。支架上的涂层由8％紫杉醇，92％的80:20聚(DL-丙交酯)和EVAC25聚合物组成。每个支架涂覆500μg涂层组合物，37℃在3ml牛血清中孵育14天。孵育过程中，用标准技术检测各天释放到血清中的紫杉醇。该实验的结果示于图15。如图15所示，在14天时间内只有约4μg紫杉醇从支架中释放出来，因此紫杉醇释放的流出特征非常慢而且受到控制。

实施例6

进行了以下实验以检测用实施例2所述方法涂覆的支架上的涂层的药物流出特征。支架上的涂层由8％紫杉醇，92％的聚(DL-丙交酯)聚合物组成。每个支架涂覆500μg涂层组合物，37℃在3ml牛血清中孵育21天。孵育过程中，用标准技术检测各天释放到血清中的紫杉醇。该实验的结果示于图16。如图16所示，在21天时间内只有约2μg紫杉醇从支架中释放出来，因此紫杉醇释放的流出特征非常慢而且受到控制。上述数据说明通过改变涂层中的聚合物组分，可控制药物在所需的一段时间内的释放。

实施例7

在这个实验中，检测如实施例2所述用含有92％PGLA和9％紫杉醇的组合物涂覆的支架的流出图。

采用流出测验来提供紫杉醇从聚合物基质中释放的动力学数据。37℃，紫杉醇释放到小牛血清中，这种条件接近体内条件。虽然血清与血液类似，但这种模拟不一定真实地反映了植入装置的释放动力学。这种模拟提供了一种可重复、可控制的环境，从中可以评价相对释放情况。收集用0.13、0.20、0.29、0.38μg/mm²紫杉醇涂覆的支架的流出数据。在动物实验研究中评价了0.13和0.26ug/mm²单元的情况。

流出测验方法：37℃，将涂覆的支架置于小牛血清中。在指定的时间点，将支架从血清中移出。抽提涂层中剩余的紫杉醇。用最初加载到支架上的紫杉醇量减去留在支架上的紫杉醇量，计算出释放的紫杉醇量。图17说明每平方毫米支架表面释放的紫杉醇的量。表1说明1、14和28天体外释放动力学的范围。如图16和表1所示，从第一天的0-0.051ug/mm²到第28天的0.046-0.272ug/mm²，涂层的紫杉醇释放动力学缓慢。

表1

实施例8

分别用4％紫杉醇/96％PGLA和100％PGLA涂覆的支架进行70天和48天的实验获得其它血清流出数据。如前所述，通过分析42天时血清中紫杉醇的量来监测紫杉醇的流出。采用监测支架上剩余紫杉醇数量的检测方法特征分析了90天时TG0331A的流出。利用5个支架上剩余的紫杉醇检测，得到平均为2.29微克(范围是1.87-2.86)的最大值。

37℃流入血清的过程中，在特定时间点检测涂覆支架的重量。将未处理的和模拟的灭菌单元(40℃，18小时)相比较，证明它们的重量损失有差异。也显示了没有药物的PGLA的重量损失，进行比较。图18显示这些实验的结果。如图18所示，模拟灭菌造成涂覆的支架重量增加。

在试验中的各个时间点，用显微镜检查支架涂层并照相。下表2说明了对于样品1-3所观察到的一些特点。

表2

图9A-19D说明，事实上，在血清中孵育90天后，涂层中的所有药物都流出了，而有些聚合物基质仍然结合在支架上。联合重量的改变、药物的流出和显微镜评价提供了对涂层表面的良好特征鉴定。样品2和3均未进行模拟灭菌，它们的反应更相似。进行模拟灭菌的样品，即样品1，其涂层在血清中降解速率看来更低。在显微镜下，对于涂层外观看到一种倾向，即这一组中保留了一定量的涂层。这是合理的，因为模拟的灭菌条件刚刚低于聚合物的Tg，可能引起该材料的某些退火。

90天时的药物流出实验证明，实际上，所有的药物都已经从涂层中流出了。检测到的药物量是最大值，因为降解后的聚合物在检测波长处也具有一定的吸光度。考虑到对其它批次残余药物的检测，证明28天后约80％的药物流出到血清中。

这些结果提供了证据，证明90天时聚合物仍然存在，但药物已基本上都已从加有4％紫杉醇的PGLA基质流出到血清中。

实施例9

抗-CD34抗体涂覆的不锈钢圆盘捕获内皮细胞：试验过程中，将人脐静脉内皮细胞(HUVEC)(美国典型培养物保藏中心)培养在内皮细胞培养基中。将细胞与CMDX以及明胶涂覆的其表面有或没有结合抗体的样品一起孵育，或者与空的不锈钢(SST)样品一起孵育。孵育后，将生长培养基除去，用PBS洗涤样品两次。细胞在2％多聚甲醛(PFA)中固定10分钟，用PBS洗涤3次，每次10分钟，以保证除去所有的固定剂。各样品和封闭液室温一起孵育30分钟，以阻抑所有非特异性结合。用PBS洗涤样品一次，然后与VEGFR-2抗体的1:100稀释液接触并孵育过夜。随后，用PBS洗涤样品三次以保证除去所有的第一抗体。将溶于封闭液中的FITC偶联第二抗体1：100稀释加入各样品中，室温在BellyDancer仪器上孵育45分钟。孵育后，用PBS洗涤样品三次，一次用含有0.1％Tween20的PBS，然后再用PBS洗涤。用碘化丙锭(PI)固定样品，在共聚焦显微镜下观察。

图20A-4E分别为：CMDX和抗-CD34抗体涂覆的SST样品(图20A)、明胶和抗-CD34抗体涂覆的SST样品(图20B)、空的SST(图20C)、CMDX涂覆但无抗体的SST样品(FIG,20D)和明胶涂覆但无抗体SST样品(图20E)的显微照片。这些照片说明，如PI染色所显示的那样，只有抗体涂覆的样品含有很多附着在样品表面的细胞。空的SST对照圆盘几乎没有细胞附着在其表面。

图21A-21C是CMDX涂覆但无抗体结合于其表面的对照样品的显微照片。图21A说明，如PI染色所显示的，只有非常少的细胞粘附于样品表面。图21B显示粘附细胞是VEGFR-2阳性细胞，表明它们是内皮细胞，图21C显示了染色的核和VEGFR-2阳性绿色荧光。图21D-F是用明胶涂覆但其表面无抗体的对照样品的显微照片。图21D显示没有细胞存在，因为样品中没有PI染色，也不发射绿色荧光(见图21E和21F)。

图22A-22C是CMDX涂覆的其表面含有抗-CD34抗体的SST样品的显微照片。这些图表明，样品含有很多粘附细胞，它们已建立了几乎汇合的单层(图22A)，并且如绿色荧光所显示的那样，这些细胞为VEGFR-2阳性细胞(图22B和22C)。类似地，图22D-22F是明胶涂覆的其表面含有抗-CD34抗体的样品的显微照片。这些图也说明，如很多染成红色的核和VEGFR-2/FITC抗体发出的绿色荧光所显示的那样，HUVEC粘附在样品表面上(图22E和22F)。

Claims

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置的结构和配置适于植入到患者中，其中该装置的至少一个表面包含一种或多种基底材料。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述医学装置是支架，血管移植物或其它合成移植物，或支架和合成移植物的组合。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述医学装置是血管支架。

5.如权利要求4所述的血管支架，其特征在于，所述支架结构包含生物可降解性材料。

6.如权利要求2所述的医学装置，其特征在于，所述基底材料是生物相容性材料。

7.如权利要求1所述的医学装置，其特征在于，所述基底材料选自不锈钢、镍钛合金、MP35N、金、钽、铂或铂铱，生物相容性金属和/或合金，碳纤维、乙酸纤维素、硝酸纤维素、硅酮、交联的聚乙酸乙酯(PVA)水凝胶、交联的PVA水凝胶泡沫、聚氨酯、聚酰胺、苯乙烯异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(Kraton)、聚乙烯对苯二酸酯、聚氨酯、聚酰胺、聚酯、聚原酸酯、聚酐、聚醚砜、聚碳酸酯、聚丙烯、高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯、聚乳酸聚酯、聚乙醇酸，它们的共聚物，聚酐、聚己酸内酯、聚羟基丁酸酯戊酸酯共聚物、胞外基质成分、蛋白质、弹力蛋白、胶原、纤维蛋白，或它们的混合物。

8.如权利要求1所述的医学装置，其特征在于，所述生物可吸收性基质包括选自以下的一种或多种聚合物或寡聚物：聚(丙交酯-共-乙交酯)、聚乳酸、聚乙醇酸、聚酐、聚己酸内酯、聚羟基丁酸酯戊酸酯共聚物，它们的共聚物和组合。

9.如权利要求1所述的医学装置，其特征在于，所述涂层包含聚(DL-丙交酯-共-乙交酯)和一种或多种药物。

10.如权利要求8所述的医学装置，其特征在于，所述生物可吸收性基质包括聚(DL-丙交酯)。