用Infiltrator浸壁球囊导管在体转基因的实验研究
作者：苗志林 韩雅玲 王守力 王冬梅 荆全民 王承利 王效增
单位：苗志林(沈阳军区总医院心血管内科 110015)；韩雅玲(沈阳军区总医院心血管内科 110015)；王守力(沈阳军区总医院心血管内科 110015)；王冬梅(沈阳军区总医院心血管内科 110015)；荆全民(沈阳军区总医院心血管内科 110015)；王承利(沈阳军区总医院心血管内科 110015)；王效增(沈阳军区总医院心血管内科 110015)
关键词：Infiltrator导管；转基因；Calponin
中国介入心脏病学杂志000317 【摘要】 目的 评估infiltrator浸壁球囊导管在体转基因的效率、应用条件及临床实用价值。方法 用该导管将calponin基因转至兔髂动脉，用RT-PCR法检测calponin mRNA的表达；通过病理检查了解在不同注射压力下进行转染基因对血管壁的损伤情况。结果 6只动物转基因全部成功，且血管壁未受明显损伤，用较大压力转基因可引起管壁局限性增生。结论 Infiltrator导管转导效率高，对血管壁无明显损伤，其应用条件基本满足了临床的要求。
, 百拇医药
Gene transfer in vivo with infiltrator intramural catheter
Miao Zhilin, Han Yaling, Wang Shouli, et al.
(The General Hospital of Shenyang Command, Shenyang 110015)
【Abstract】 Objective To assess the efficiency,application conditions and the clinical values of gene transfection in vivo with infiltrator intramural catheter. Methods Calponin was transferred into the right iliac artery walls of rabbits with the infiltrater catheter; The expressions of calponin mRNA were detected by RT-PCR method;Morphologic changes in artery wall after gene transfection under different injective pressure were observed. Results Gene transfer succeeded in all 6 animals without obvious damage to artery wall. Limited proliferations of intima were observed when injection pressure was higher. Conclusion The gene transfer with infiltrator catheter is effetive and safe. The application conditions of infiltrator have met the requirements for clinical gene delivery.
, 百拇医药
【Key words】 Infiltrator catheter; Gene transfer; Calponin
Infiltrator浸壁球囊导管(infiltrator intramural catheter)由美国IVT公司于1996年推出，是第一种可用于人体冠状动脉的药物导入系统。与以往的球囊导管最大的区别是，Infiltrator可将药物或外源基因直接注入到血管壁全层，转导效率可达90%以上，基本符合临床要求[1]。我们用该导管向兔髂动脉壁内导入人重组calponin基因，观察转染基因效率，探讨infiltrator的应用条件及临床实用价值。
材料与方法
1.实验动物及分组：日本大耳白兔18只，雌雄不限。体重2.5 kg左右。麻醉后切开皮肤和皮下组织，暴露并穿刺右股动脉，置入5 F动脉鞘，然后分成三组：①转基因组，6只。用普通球囊导管将局部髂动脉内膜擦伤后用Infiltrator系统导入calponin及pCAGGS载体质粒和liposome混合液0.4 ml，相当于导入8 μg calponin DNA。注射压力1～2 atm，注射时间10 s左右。3天后处死动物测基因表达。②正常压力组，6只。用infiltrator系统向相同部位注入生理盐水0.4 ml，注射压力及时间同转基因组，2周后做病理检查。③高压组，6只。注射压力4～6 atm，余同正常压力组。
, 百拇医药
2.Infiltrator浸壁球囊导管：内腔直径0.35 mm，球囊直径2.5 mm，长15 mm，美国IVT公司生产。球囊表面配置了3排(相隔120°)纵行排列的金属微注射乳头(7×3个，直径0.102 mm，高0.254 mm)(图1)。球囊充盈时，微注射乳头紧贴血管壁，药液通过独立的管腔经微注射乳头注入血管壁。
3.calponin mRNA表达的测定：采用RT-PCR法[2]。
结 果
1.calponin在局部血管壁组织的表达：转基因组6只动物左髂动脉血管组织均无calponin mRNA表达，右髂动脉局部血管均有表达。除1只动物表达稍弱外，其余5只动物calponin mRNA表达均很强(图2)。
2.不同压力组血管壁形态学改变：2周后正常压力组局部血管壁内膜及中层平滑肌均无增生，内弹力膜无断裂，管腔不狭窄。高压组中层平滑肌细胞轻度增生，内膜局限性增生，内弹力膜仍较完整，管腔轻度狭窄。
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讨 论
动脉成形术后血管再狭窄仍无有效的治疗方法。应用特制的导管向血管壁局部导入药物、细胞因子抑制剂或基因等是目前研究较多的防治再狭窄的方法。在这些研究中，作为药物或外源基因的运载工具，传统的球囊导管转染效率低(<25%)，血流阻断时间长(1～15 min)，注射药物所需压力大(2～5个大气压)，不能用于冠状动脉[3，4]。传统的球囊导管多数只能将药物或外源基因送至局部血管腔内，即所谓的腔内给药(intraluminal drug delivery)。应用infiltrator导管在推荐的条件下应用可实现血管壁内给药，即在低压(1～2 atm)、短时间(<30 s)内将一定量的药物注入到血管壁全层[1]。Reimers等[5]用该导管向24例冠心病患者的40处冠状动脉血管段内导入长效类固醇，结果无一例发生合并症，证实了该导管用于人体冠状动脉是安全的。
calponin是一种抗细胞增殖基因[6]。本实验采用Infiltrator浸壁球囊导管向6只实验动物右髂动脉壁内导入calponin基因，经RT-PCR法检测表明，转染基因全部成功，目的基因可在宿主细胞内正常表达，证明该系统是可靠的转基因工具。病理结果显示，在推荐的应用条件下用该导管转运药物或基因，对局部血管壁无明显损伤。用较大压力(4～5 atm)进行基因转导可对局部血管壁造成一定损伤，导致内膜局限性增生，对此应加以注意。
, 百拇医药
参 考 文 献
1，Teiger E, sitbrn M, Dupouy P. et al. Suitability of theinfiltrator device for local gene delivery within the media of rabbit iliac arteries. Eur. Heart J, 1997,18 (Suppl.):50.
2，苗志林,韩雅玲,王守力,等.Calponin对培养的自发性高血压大鼠血管平滑肌细胞增殖的作用.解放军医学杂志,1998,23:425-427.
3，Cang MW, Barr E, Seltzer J, et al. Cytostatic gene therapy for vascular proliferative disorders with a constitutively active form of the retinoblastoma gene product. Science, 1995,267:518.
, http://www.100md.com
4，Fernandeze-Ortiz A, Meyer BJ, Mailhac A, et al. A new approach for local intra-vascular drug delivery: Iontophoretic catheter. Circulation, 1994,89:1518.
5，Reimers B, Akiyama T, Moussa I, et al. Local intrawall delivery of long-acting steroids before coronary stent implantation. Eur Heart J, 1997,18 (Suppl.):620.
6，Negoro N, Fukui R, Tsuchikane E, et al. Down expression of calponin in smooth muscle of coronary artery lesion identifies a group of lesion at high risk or restenosis after atherectomy Circulation, 1994,90:Ⅰ-142.
(收稿:1999-09-28), http://www.100md.com
单位：苗志林(沈阳军区总医院心血管内科 110015)；韩雅玲(沈阳军区总医院心血管内科 110015)；王守力(沈阳军区总医院心血管内科 110015)；王冬梅(沈阳军区总医院心血管内科 110015)；荆全民(沈阳军区总医院心血管内科 110015)；王承利(沈阳军区总医院心血管内科 110015)；王效增(沈阳军区总医院心血管内科 110015)
关键词：Infiltrator导管；转基因；Calponin
中国介入心脏病学杂志000317 【摘要】 目的 评估infiltrator浸壁球囊导管在体转基因的效率、应用条件及临床实用价值。方法 用该导管将calponin基因转至兔髂动脉，用RT-PCR法检测calponin mRNA的表达；通过病理检查了解在不同注射压力下进行转染基因对血管壁的损伤情况。结果 6只动物转基因全部成功，且血管壁未受明显损伤，用较大压力转基因可引起管壁局限性增生。结论 Infiltrator导管转导效率高，对血管壁无明显损伤，其应用条件基本满足了临床的要求。
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Gene transfer in vivo with infiltrator intramural catheter
Miao Zhilin, Han Yaling, Wang Shouli, et al.
(The General Hospital of Shenyang Command, Shenyang 110015)
【Abstract】 Objective To assess the efficiency,application conditions and the clinical values of gene transfection in vivo with infiltrator intramural catheter. Methods Calponin was transferred into the right iliac artery walls of rabbits with the infiltrater catheter; The expressions of calponin mRNA were detected by RT-PCR method;Morphologic changes in artery wall after gene transfection under different injective pressure were observed. Results Gene transfer succeeded in all 6 animals without obvious damage to artery wall. Limited proliferations of intima were observed when injection pressure was higher. Conclusion The gene transfer with infiltrator catheter is effetive and safe. The application conditions of infiltrator have met the requirements for clinical gene delivery.
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【Key words】 Infiltrator catheter; Gene transfer; Calponin
Infiltrator浸壁球囊导管(infiltrator intramural catheter)由美国IVT公司于1996年推出，是第一种可用于人体冠状动脉的药物导入系统。与以往的球囊导管最大的区别是，Infiltrator可将药物或外源基因直接注入到血管壁全层，转导效率可达90%以上，基本符合临床要求[1]。我们用该导管向兔髂动脉壁内导入人重组calponin基因，观察转染基因效率，探讨infiltrator的应用条件及临床实用价值。
材料与方法
1.实验动物及分组：日本大耳白兔18只，雌雄不限。体重2.5 kg左右。麻醉后切开皮肤和皮下组织，暴露并穿刺右股动脉，置入5 F动脉鞘，然后分成三组：①转基因组，6只。用普通球囊导管将局部髂动脉内膜擦伤后用Infiltrator系统导入calponin及pCAGGS载体质粒和liposome混合液0.4 ml，相当于导入8 μg calponin DNA。注射压力1～2 atm，注射时间10 s左右。3天后处死动物测基因表达。②正常压力组，6只。用infiltrator系统向相同部位注入生理盐水0.4 ml，注射压力及时间同转基因组，2周后做病理检查。③高压组，6只。注射压力4～6 atm，余同正常压力组。
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2.Infiltrator浸壁球囊导管：内腔直径0.35 mm，球囊直径2.5 mm，长15 mm，美国IVT公司生产。球囊表面配置了3排(相隔120°)纵行排列的金属微注射乳头(7×3个，直径0.102 mm，高0.254 mm)(图1)。球囊充盈时，微注射乳头紧贴血管壁，药液通过独立的管腔经微注射乳头注入血管壁。
3.calponin mRNA表达的测定：采用RT-PCR法[2]。
结 果
1.calponin在局部血管壁组织的表达：转基因组6只动物左髂动脉血管组织均无calponin mRNA表达，右髂动脉局部血管均有表达。除1只动物表达稍弱外，其余5只动物calponin mRNA表达均很强(图2)。
2.不同压力组血管壁形态学改变：2周后正常压力组局部血管壁内膜及中层平滑肌均无增生，内弹力膜无断裂，管腔不狭窄。高压组中层平滑肌细胞轻度增生，内膜局限性增生，内弹力膜仍较完整，管腔轻度狭窄。
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讨 论
动脉成形术后血管再狭窄仍无有效的治疗方法。应用特制的导管向血管壁局部导入药物、细胞因子抑制剂或基因等是目前研究较多的防治再狭窄的方法。在这些研究中，作为药物或外源基因的运载工具，传统的球囊导管转染效率低(<25%)，血流阻断时间长(1～15 min)，注射药物所需压力大(2～5个大气压)，不能用于冠状动脉[3，4]。传统的球囊导管多数只能将药物或外源基因送至局部血管腔内，即所谓的腔内给药(intraluminal drug delivery)。应用infiltrator导管在推荐的条件下应用可实现血管壁内给药，即在低压(1～2 atm)、短时间(<30 s)内将一定量的药物注入到血管壁全层[1]。Reimers等[5]用该导管向24例冠心病患者的40处冠状动脉血管段内导入长效类固醇，结果无一例发生合并症，证实了该导管用于人体冠状动脉是安全的。
calponin是一种抗细胞增殖基因[6]。本实验采用Infiltrator浸壁球囊导管向6只实验动物右髂动脉壁内导入calponin基因，经RT-PCR法检测表明，转染基因全部成功，目的基因可在宿主细胞内正常表达，证明该系统是可靠的转基因工具。病理结果显示，在推荐的应用条件下用该导管转运药物或基因，对局部血管壁无明显损伤。用较大压力(4～5 atm)进行基因转导可对局部血管壁造成一定损伤，导致内膜局限性增生，对此应加以注意。
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参 考 文 献
1，Teiger E, sitbrn M, Dupouy P. et al. Suitability of theinfiltrator device for local gene delivery within the media of rabbit iliac arteries. Eur. Heart J, 1997,18 (Suppl.):50.
2，苗志林,韩雅玲,王守力,等.Calponin对培养的自发性高血压大鼠血管平滑肌细胞增殖的作用.解放军医学杂志,1998,23:425-427.
3，Cang MW, Barr E, Seltzer J, et al. Cytostatic gene therapy for vascular proliferative disorders with a constitutively active form of the retinoblastoma gene product. Science, 1995,267:518.
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4，Fernandeze-Ortiz A, Meyer BJ, Mailhac A, et al. A new approach for local intra-vascular drug delivery: Iontophoretic catheter. Circulation, 1994,89:1518.
5，Reimers B, Akiyama T, Moussa I, et al. Local intrawall delivery of long-acting steroids before coronary stent implantation. Eur Heart J, 1997,18 (Suppl.):620.
6，Negoro N, Fukui R, Tsuchikane E, et al. Down expression of calponin in smooth muscle of coronary artery lesion identifies a group of lesion at high risk or restenosis after atherectomy Circulation, 1994,90:Ⅰ-142.
(收稿:1999-09-28), http://www.100md.com