超聲微泡造影劑治療血栓的進展

單敏 馮文勇 高春萍

我國腦血管病人每年新增250萬，其中85％為缺血性卒中，2/3的患者遺留下了殘疾[1]。由于治療時間窗的限制和并發(fā)癥的出現(xiàn)，其療效令人不甚滿意[2]，隨著超聲介導微泡造影劑溶栓及靶向脂質(zhì)體微泡溶栓技術的深入研究，通過脂質(zhì)體運輸?shù)奈馀荨⒛蚣っ?、鏈激酶、rtPA等藥物可直接靶向作用于血栓部位，具有高效性、無創(chuàng)性、安全性等特點，特別適用于老年急性缺血性卒中及具有溶栓禁忌證的患者，有望成為溶栓的新方向。

1 目前溶栓的現(xiàn)狀

卒中狹窄的治療時間窗限制了治療時機，目前，發(fā)病3小時內(nèi)rtPA靜脈溶栓仍是急性缺血性卒中惟一有循證醫(yī)學根據(jù)的治療方法，但藥物無法迅速到達靶點而發(fā)揮作用。動脈內(nèi)介入溶栓治療不僅可使藥物直接到達血栓部位，而且還能通過導管對血栓作機械性處理，但動脈介入溶栓治療對設備及術者要求較高，且價格昂貴。據(jù)統(tǒng)計，能及時行靜脈溶栓的患者僅占10％～15％，而能及時行介入溶栓治療的僅占5％。

2 超聲助溶臨床應用

2.1 超聲助栓的機制 在20世紀的70年代就已經(jīng)有了血管內(nèi)高頻超聲照射溶栓的報道。40多年來研究者對超聲助溶的可能性及機制進行了大量研究，目前認為超聲助溶的原理主要包括：①機械振動：使栓子的纖維蛋白結(jié)構(gòu)松散，充分暴露纖溶酶的作用點，增加酶與纖維蛋白的結(jié)合，提高溶栓效應。②熱效應：局部溫度升高，分子布朗運動加快，有利于纖維蛋白溶解酶發(fā)揮溶解作用[3]。③空化作用：血栓周圍淤滯的血液中產(chǎn)生大量的微氣泡，這種空泡的穩(wěn)定性較差，產(chǎn)生后迅速崩解，崩解的瞬間產(chǎn)生高壓沖擊波、射流等對血栓產(chǎn)生機械剪切作用[4]。

2.2 超聲助溶基本參數(shù)的選擇 通過改變超聲的參數(shù)設置可以得到不同的溶栓效果。超聲波頻率越低，對顱骨的穿透性越強，在顱骨界面反射的超聲波越少，頻率范圍包括20kHz、40kHz、48kHz、170kHz、225kHz及1MHz，強度為0.25～10W／cm2不等[5]，但使溶栓效果達到最佳的超聲頻率與能量強度尚有爭議。體外實驗表明：2MHz經(jīng)顱超聲穿骨后衰減明顯，已不再具有溶栓效應[6]，多數(shù)實驗中，使用低頻超聲可獲得確切的助溶效果，超聲頻率一般在20kHz左右。Suchkova等報道稱，當頻率為27～100kHz時，占空比1％～10％，此時最為適當[7]，但用極低頻（＜40KHz）超聲實驗，可引起受試者劇烈耳鳴甚至導致顱內(nèi)出血的風險。在使用超聲的功率方面，研究者發(fā)現(xiàn)在固定頻率的低頻超聲作用下，使用0.5和1.0W／cm2的超聲功率可以獲得最好的溶栓效果；而能量增加到4W／cm2時未能觀察到有增強溶栓的效果，反而引起血小板的聚集和纖維蛋白沉積，導致血管閉塞[8]。照射模式可采用連續(xù)式或脈沖式。

3 超聲介導微泡造影劑聯(lián)合溶栓效果的研究

20世紀80年代有人提出可使用微泡與超聲聯(lián)合溶栓，但直到1995年Thomas等才進行了真正意義的微泡聯(lián)合超聲助溶實驗。此后Nishioka等研究表明，DDFP微泡超聲造影劑能夠增強超聲的空化效應，有明顯的溶栓功效，研究發(fā)現(xiàn)，不僅可利用超聲聯(lián)合微泡造影劑進行溶栓，超聲微泡造影劑也可提高溶栓藥物的作用。Luo等研究表明，微泡超聲造影劑能加速體內(nèi)尿激酶等向血栓內(nèi)滲透，從而增強治療性超聲的溶栓作用。Porter等利用超聲與微泡和（或）尿激酶進行體外溶栓，超聲聯(lián)合微泡與超聲聯(lián)合尿激酶的溶栓效果相似，超聲微泡聯(lián)合尿激酶則使尿激酶的溶栓效果提高1.5～3.0倍。一系列的研究表明[9-10]，微泡+超聲+溶栓藥聯(lián)合應用可獲得更好的溶栓效果。

現(xiàn)已證實超聲微泡溶栓、助溶作用主要是利用超聲的空化效應，微泡的大小及數(shù)量、穩(wěn)定性和超聲的輻照頻率、強度都能影響到微泡的空化效應[11]。是否能在血栓周圍聚集大量微泡，直接關系到微泡溶栓的效果。

4 超聲介導的靶向超聲載藥脂質(zhì)微泡的研究

隨著生物技術的發(fā)展，脂質(zhì)體制備工藝的逐步完善，其在藥物遞送方面的作用日益受到人們的重視。脂質(zhì)體本身具有兩親性，生物相容性好，經(jīng)修飾改良后的脂質(zhì)體具有靶向性高、穩(wěn)定性好、緩釋可控、安全可靠等特點，目前開發(fā)出了以新型脂質(zhì)體為載藥體的多種藥物遞送系統(tǒng)，在腦部溶栓靶向給藥方面顯示出獨特優(yōu)勢[12]。

4.1 超聲微泡造影劑攜帶溶栓藥物靶向釋放優(yōu)勢 超聲造影劑微泡作為載體運送藥物以及在微泡表面結(jié)合配體的研究越來越受到重視[13]。治療性超聲、靶向脂質(zhì)體微泡、溶栓藥物三者聯(lián)合應用不僅更有效、更快速，且能減少溶栓藥的劑量并可減輕不良反應的發(fā)生[14]，其優(yōu)越性在于：①以微泡為載體，攜帶溶栓藥物靶向于血栓部位，在增強聲壓環(huán)境中使該微泡破裂，定點釋放藥物，使藥物和微泡更易于向血栓內(nèi)滲透，避免溶栓藥物與體內(nèi)其他組織作用，減少其出血性并發(fā)癥。②以聚乙二醇修飾過的脂質(zhì)體微泡，用其攜帶溶栓藥物可避免輸送過程中被RES的吞噬，可避免溶栓藥物在血液循環(huán)中被迅速降解，減少溶栓藥物用量。③水溶性或脂溶性的藥物均可包埋在脂質(zhì)體中，經(jīng)緩慢釋放可使藥物持續(xù)更長時間。④該方法將微泡載藥技術、空化效應、超聲溶栓及藥物溶栓作用有機地結(jié)合在一起，有利于提高溶栓效率，縮短血管再通時間。

4.2 載藥超聲微泡造影劑靶向機理 超聲微泡造影劑特殊的聲孔效應使經(jīng)靜脈途徑給藥到達靶定部位成為可能，超聲輻照微泡造影劑定向釋放藥物，可改變藥物的分布,增加藥物局部濃度，減少副作用。

為了提高脂質(zhì)體的靶向性,在其表面掛上靶向裝置如抗體、激素、受體等,使其與靶位點相結(jié)合,這樣可以應用雙重靶向機制來提高療效。目前較為理想的血栓靶向配體是血小板糖蛋白Ⅱb／HI a受體，該受體在激活的血小板上表達的密度極高并與血小板聚集密切相關[15-16]。Unger等在體外實驗中觀察到MRX一408可黏附于人血栓表面，在顯微鏡下觀察到血栓靶向微泡可特異性地結(jié)合到血凝塊上，這些微泡不僅被血栓表面攝取，而且可吸收到血栓團塊的深層，有助于溶栓治療。

5 靶向溶栓的展望

載藥脂質(zhì)體溶栓微泡還要解決的問題如下：①提高對溶栓藥物的包封率，使溶栓藥物在血栓部位的藥物達到高濃度，提高自身的穩(wěn)定性。脂質(zhì)體在儲存期間磷脂易氧化水解，雙分子膜易相變，小粒徑脂質(zhì)體易相互聚集融合，包裹其中的藥物因而發(fā)生滲漏。②缺乏特意靶向性，脂質(zhì)體無論何種方式進入體內(nèi)，主要積聚于肝，其次是脾，若要使脂質(zhì)體成功地將藥物運送到特定靶組織，就必須設法避免網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的攝取。改變脂質(zhì)體的物理參數(shù)可在某種程度上有利于脂質(zhì)體積聚在特定的器官，然而最接近的尋靶方法是表面結(jié)合配體，這種表面配體為細胞表面受體提供所需的識別信號。

目前，超聲+溶栓藥物微泡聯(lián)合溶栓雖然正處于實驗階段，具有明顯的治療優(yōu)勢和廣闊的前景，有望成為未來溶栓的新發(fā)展方向。超聲微泡造影劑攜帶的溶栓藥物治療更安全、高效、方便的臨床應用有待進一步努力。

[1]吳江.神經(jīng)病學[M].北京：人民衛(wèi)生出版社,2005：151.

[2]Gsler JP,Topel EJ．Reperfusion revisited Beyond TIMD flow[J]．中國超聲醫(yī)學雜志,Clin Cmdio1.1999,22：20-29．

[3]Datta S,Coussios CC．McAdory LE,et a1．Correlation of cavitation with ultrasound enhancement of thrombolysis[J]．Ultrasound Med Biol，2006，32：1257-1267．

[4]Thomas RP，F(xiàn)eng Xie．Ultrasound，microbubble,and thrombolysis[J]. Pro ess in Cardiovas cular Diseases,2001,44（2）：101-110．

[5]Datta S,Coussios CC.McAdory LE,et a1.Correlation of cavitation with ultrasound enhancement of thrombolysis[J]．Ultrasound Med Biol,2006,32：1257-1267．

[6]Pfaffenberger S Devcic-Kuhsr B,Kollmann C,et al.Can a commercial diagnostic ultrasound device accelerate thrombolysis[J].An invitro skull model.Stroke,2005,36：124-128.

[7]Suehkova V，Carstensen EI,Francis CW．Ultrasound enhancement of fibrinolysis at frequencies of 27 to 100 kHz[J]．Ultrasound Med Biol，2002,28（3）：377-382．

[8]Daffertshofer M，F(xiàn)atar M．Therapeutic ultrasound in ischemic stroke treatment：experimental evidence[J]．Euro J Ultrasound,2002,l6（12）：121-130．

[9]Culp WC,Erdem E,Roberson PK,et a1．Microbubbles poten tiated ultrasound as a method of stroke therapy in a pig model：preliminary findings[J].Vase Interv Radiol,2003,14（11）：1433-1436．

[1O]Porter TR，Xie F.Ultrasound，microbubbles，and thrombolysis[J]．Prog Cardiovasc Dis,2001,44（2）：101-110．

[11]李玲,穆玉明.超聲溶栓的研究進展[M].中國介入影像與治療學,2009,6（3）：279-281.

[12]楊靜,周紹兵.現(xiàn)代生物醫(yī)學進展[J].中國超聲醫(yī)學雜志,2007,7（10）：1597-1559.

[13]Mei J,Cheng Y.Application of ultrasound contrast agents in the blood brain barrier disruption induced by focused ultrasound[J].Chin J Interv Imaging and Ther,2008,5（6）：476-479.

[14]Tsutsui JM,Grayburn PA,Xie F,et a1.Drug and gene delivery and enhancement of thrombolysis using ultrasound and microbubbles[J]．Cardiol Clin,2004,22（2）：299-312．

[15]夏紅梅,高云華,卞愛娜,等.親血栓性靶向超聲造影劑增強兔腹主動脈新鮮血栓顯像的實驗研究[J].中國超聲醫(yī)學雜志,2004,20（11）：810-813.

[16]夏紅梅,高云華,劉政,等.血栓靶向脂膜超聲造影劑的制備與初步評價[J].中國醫(yī)學影像技術,2008,24（2）：176-179.