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May 12, 2024

EkoSonic カテーテルを介して注入されたエコー造影剤によるキャビテーションの開始とイメージング

Scientific Reports volume 13、記事番号: 6191 (2023) この記事を引用 680 アクセス 2 Altmetric Metrics の詳細 治療薬を充填したエコー源性リポソームの超音波増強送達が行われています。

Scientific Reports volume 13、記事番号: 6191 (2023) この記事を引用

680 アクセス

2 オルトメトリック

メトリクスの詳細

治療薬を充填したエコー源性リポソームの超音波増強送達は、EkoSonic Endovascular System を使用した血管用途向けに開発中です。 この研究では、抗炎症剤を充填したフィブリンを標的としたエコー源性リポソームを、EkoSonic カテーテルを介した注入の前後で特性評価しました。 キャビテーション活性は、EkoSonic カテーテルで注入および超音波照射された Definity またはフィブリンを標的とした薬物充填エコー源性リポソームによって核形成されました。 受動的キャビテーション イメージングを使用して、ブタの動脈流を模倣したフロー ファントム内の気泡活動を定量化し、マッピングしました。 カテーテルの遠位 6 cm の治療ゾーンに沿った Definity またはエコー源性リポソームの 3 分間の注入中、キャビテーションが持続しました。 EkoSonic カテーテルはキャビテーション核形成用に特別に設計されたものではありませんが、薬物を充填したエコー源性リポソームの注入を使用して気泡活動を誘発し、維持して血管内薬物送達を強化できます。

末梢動脈疾患（PAD）は、動脈床全体にわたるアテローム沈着の拡散性により、70 歳以上の人の 15 ～ 20% が罹患している困難な臨床問題です 1。 血管形成術およびベアメタルステントによる PAD の管理は、再狭窄によって複雑になります。 PAD における薬剤溶出ステントの使用は、長期的な結果が期待外れであると報告されています2。 介入領域でのさらなるプラークの蓄積を防ぎ、周囲のアテローム床の炎症を軽減し、健康な血流を促進する革新的な戦略により、臨床転帰が改善される可能性があります。

そのような戦略の 1 つは、ステント周囲領域のアテロームを安定化するための薬剤の送達です 3。 エコージェニック リポソーム (ELIP) は、粒子を音響感受性にするガス充填単層マイクロバブルを包含する脂質二重層薬剤です 4,5。 超音波（US）に対する感度により、US 画像上で ELIP を確認できます。 さらに、ELIP は、治療薬の放出および送達のために US によってトリガーされる可能性があります 3、5、6、7、8、9。 オクタフルオロプロパン (OFP) は、血液を含む水溶液中での OFP の溶解度が低いため、溶解に対して ELIP を安定化するために使用できます 4,10。 ELIP は、シェル表面を薬物または標的化剤でコーティングすることによって機能化できます 3,11。 マイクロバブルが血管内で振動すると、これらの効果により内皮の密着結合が開き 12、13、14、マイクロストリーミングが誘導され 15、内皮を通過する薬物輸送が増加します 16、17。 抗炎症薬であるピオグリタゾン (PGN) は、血管系の炎症を制限することが示されています 18、19、20。 この戦略を使用すると、治療効果がブタモデルで実証され、アテロームが安定化します (図 1)9。

EkoSonic カテーテルを介してブタ腸骨大腿動脈血管系に注入されたピオグリタゾンを充填したエコー源性リポソームの超音波薬物送達のコンセプト。

ピオグリタゾンを充填し、カスタムメイドのノナペプチドでフィブリンを標的とする ELIP、OFP-PAFb-PGN-ELIP は、アテロームを安定させるための動脈への経皮的介入後のステントの補助剤として開発中です 3,21。 EkoSonic Endovascular System (Boston Scientific、米国ミネソタ州メープルグローブ) は、超音波を介して末梢血管系および肺動脈に治療薬を注入するための FDA 認可のカテーテルです。 ラフォンら。 EkoSonic カテーテルを通して注入された Definity が、3 分間にわたる持続的なキャビテーションの核形成に使用できることを実証しました 22,23。注入された造影剤による慣性で安定したキャビテーションの核形成と、有害な組織副作用の可能性のため、FDA は、 OFP-PAFb-PGN-ELIP によって生成されたキャビテーションは、臨床試験を開始する前に EkoSonic カテーテルを通して注入され、超音波照射されます。

この研究の目的は、注入された OFP-PAFb-PGN-ELIP が EkoSonic カテーテルで持続的なキャビテーションを核形成できるかどうかを判断することでした。 ELIP の各バイアル内のサイズ分布、周波数依存の音響減衰、および PGN 含有量を、EkoSonic カテーテルを介した注入の前後で測定しました。 EkoSonic カテーテルの遠位 6 つのアクティブ トランスデューサー ペアに沿ったパッシブ キャビテーション イメージング (PCI) を、Definity または OFP-PAFb-PGN-ELIP の 3 分間の注入を通じて実行しました。 安定したキャビテーション活動と慣性キャビテーション活動の両方が定量化され、FDA 承認の臨床パルス超音波プロトコルで使用される EkoSonic 電気駆動電力の範囲 (4 ～ 47 W) にわたってマッピングされました。