医疗装置的制作方法

文档序号:1028716阅读:5934来源:国知局

专利名称::医疗装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及适合植入人或动物中与核酸成分组合的医疗装置,例如可植入的假器官装置,核酸成分编码将辅助降低再狭窄、提高内皮化(endothelialisation)和降低减少炎症反应、减少结缔组织的形成的基因产物。本发明还涉及减少结缔组织和炎症反应形成的方法,和涉及提高内皮化来提高人或动物机体对医疗装置的接受性的方法,所述装置包括至少一个合成表面。还涉及制备本发明的医疗装置的方法。
背景技术
:机体的患病和受损部分可以采用多种方法修复或替换。这些方法诱导在进行干涉或植入装置的组织中反应性变化。组织中的这些反应变化难以控制,并且导致并发症。组织反应变化的发生与组织的创伤操作,生物材料移植或合成材料的植入相关。为了修复组织,采取血管内的、内窥镜或手术方法。所有这些方法都得经受对由其后的疤痕组织形成或纤维化反应干扰导致的损伤的反应。除了修复机体部分,其也可以被修复。供体组织一般随处可得或是来自受体自身(自体移植);来自第二个供体(异体移植);或者有时来自另一个物种的供体(异种移植)。用天然结构替换机体部分通常是优选的方法,但是得承受连接部位的组织反应。组织移植是昂贵的,由于急性炎症反应和长期纤维化反应,失败率极高。采用人造的或合成的医疗植入装置已经受到极大关注,但是这种技术承受抵抗移植物的来自结缔组织或纤维形式增加的外植体反应。虽然在某些情况下植入装置可以作为供体移植的替代,但是由于对损伤的组织反应、机体的移植不相容性、导致外来物的炎症反应和诱导具有如下几何学变化的结缔组织形成,它们往往产生不太令人满意的结果。此外,心血管装置合成表面的细胞连接的缺乏往往产生一些问题,会增加血栓和其他医疗/外科操作并发症的危险。当医疗装置被植入血管时,临床结果是限制血流或堵塞血管,或者当被植入组织时,将移植物包裹在纤维化囊中。最终结果是功能紊乱和下文的临床医学并发症。一个使用生长因子、基因和移植物的特定领域是心血管领域。心血管疾病影响很大部分人群,并且是社会上高发病率、高费用和高死亡率的原因。在美国大约6000万成年人患有心血管疾病,是美国死亡的主要原因。每年有100万人发生心肌梗塞或心脏病发作,其中每年有20万人死亡。间歇性跛行的发病率极高,并且每年有15万缺血性患者需要进行下肢截肢术,其中围手术期的死亡率极高。脑血管疾病、卒中和出血也有很高的发病率、治疗费用和死亡率。每年有100万透析患者,并且为了给透析手术建立通道,每年需要进行20万例动静脉瘘管手术。冠状动脉和外围血管疾病的特征在于给器官提供血流和营养的血管发生堵塞。作为移植物的新生血管招致结缔组织形成升高和加速动脉硬化。这随后导致血管内腔狭窄。其他严重疾病的群体为动脉瘤,即血管局部扩张、假性动脉瘤和血管壁破裂。治疗这些疾病的方法有药学的、手术的和经皮治疗。在缺血性心脏病的药物治疗中,其目标是使血液不易凝结、限制血管壁的胆固醇沉积、通过血管扩张来增加血流或降低氧气消耗。可选择地,可以用经皮跨腔血管成形术(气囊血管成形术),激光血管成形术,内膜剥离术,旋转切除术,侵入性手术,溶栓术或者这些治疗方法的组合来处理。经皮方法的目的在于阻塞的血管被重新切开后保持开放。血管成形术面临两个主要问题-突然关闭和再狭窄。突然关闭是指在扩张处理1小时后或之内血管闭塞。再狭窄是指初次成功血管成形术后动脉再狭窄。在成功干涉后前数个月内,20-40%患者发生,并且一般认为由于在气囊膨胀过程中损伤血管而发生。当血管愈合时,平滑肌细胞增生快于内皮细胞,使血管内腔狭窄(Ipetal.J.Am.CollegeofCardiol.1990;151667-1687,Faxonjetal..Am.J.ofCardiology1987;605B-9B)。在进行血管成形术后,支架移植使患者发生气囊血管成形术后的早期再狭窄的比例下降,其中腔内移植物例如可调整的支架结构支撑物、管状移植物或它们的组合。但是由于起始增生,支架实际上增加随后发生的腔狭窄的数量,支架再狭窄的总比例仍然惊人地高(Kuntzetal.,Circ.2000;1012130-2133)。这些装置在被内皮细胞覆盖之前具有导致血栓形成和术后出血的缺陷。由于血栓形成的危险,采用抗凝治疗直到支架表面已经形成内皮细胞覆盖层。人类中,管状移植物不能形成内皮表面。还可以使用支架和管状血管内移植物来避免局部血管扩张或破裂。手术治疗心血管疾病是建立旁路,用天然或合成的血管移植物或贴片来替代或重建患病的血管。所有这些血管内和手术的方法都受到同一个问题的困扰——损伤血管内皮、产生过多的结缔组织和炎症反应,随后的问题是由于血栓形成或再狭窄引起血管闭塞。在冠状动脉手术中,被阻塞的血管用自体血管移植物来建立旁路。这种手术称为CABG,意思是冠状动脉旁路移植术。在外周动脉手术中,通常植入天然或合成的移植物来给阻塞建立旁路,例如从腹股沟到大腿。在有些情况下,可选择地用天然或合成的血管移植物来替换动脉片段。在为透析建立通道的手术中,需要建立通道来用透析机器清洗血液。通常在上肢动静脉之间构建一种称作瘘管的连接,以产生透析所需的高血流。心内贴片用来修复心间隔或壁上的孔洞。新成血管贴片可用于一些需要切开血管壁的血管外科手术中,例如血栓切除术、动脉内膜切除术、动脉瘤修复和血管重建。在用气囊经皮重建血管中,使用支架或支架移植物来在不同手术部位降低狭窄或避免扩张或破裂,例如大脑、冠状动脉、肾脏、其他外周动脉和静脉、主动脉和血管移植物中。气囊扩张、支架和支架移植物也被用于其他部位,例如胆管分支、食管、肠道、气管支气管分支和尿道。所有血管内和手术装置都受到相同问题的困扰-在合成表面上缺少内皮化表面、产生过多结缔组织和炎症反应。已经有一些方法用来提高血管干涉和植入合成血管移植物后的开放性。每年全世界大约需要进行160万例血管成形术,在绝大多数这些手术中大量插入支架(8thInternationaldrugdeliverymeetingandcardiovascularcourseonradiationandmolecularstrategies,Geneva,Switzerland,Feb1,2002)。血管成形术或者插入支架后的血管成形术的问题是产生再狭窄。由于损伤血管,过量结缔组织形成,导致6个月后有20-30%的个例的血管腔狭窄(BittlJAAdvancesincoronaryangioplastyN.Engl.J.Med.1996;3351290-1302,NarinsCR,HolmesDR,TopolEJAcallforprovisionalstentingtheballonisback!Circulation1998;971298-1305)。再狭窄的问题已经在现有技术中被描述,一些方法已经被描述在科技文献和专利中。目前,市场上还没有无需插入装置来降低简单血管成形术后的再狭窄的方案。当在血管成形术操作后使用支架装置,没有对药物包被的支架的长期作用进行评价,在人方面还没有被证实了的安全地减少支架或支架移植物的长期再狭窄比例的方法。主要的策略是采用各种药物与支架一起来降低损伤组织后的增生,例如雷帕霉素,紫杉醇,他克莫司(tacrolimus),地塞米松,松胞菌素D和放射菌素C。当前的药物包被的装置的缺陷在于在这些药物从装置表面释放后,这种作用可能就消失了。此外,化合物以局部高浓度释放到血管壁和下游血管系统和组织中的性质也是值得关注的问题。另一个缺陷在于任何这些药物都不是天然存在于机体中的,因而不能促进外体表面的自然愈合。例如,细胞毒素紫杉醇和松胞菌素D。在天然血管移植物中,主要问题是在移植物和血管在特定机体部位的连接处和移植血管的内腔中的内膜增生。当连接天然血管与合成血管移植物时,还存在相同的吻合增生问题。每年植入的血管移植物超过35万个,大量合成的材料已经被开发用作血管替代物。与自体来源的材料相比,作为外源物质的移植物是机体反应的靶点,由于血栓形成更容易产生凝结。为了避免血栓形成,大多数方法集中于建立抗血栓表面,而这些努力绝大多数朝向改进聚合物表面。研究证明,选择的材料如Dacron和ePTFE(膨胀的聚四氟乙烯)被成功地组装到动物模型的大口径和小口径血管中(Zdrahala,J.Biomater.Appl.1996;10309-29)。在人方面,Dacron和ePTFE人造血管在临床重建大口径和中等口径血管中已经取得一定成功,但是并不理想。然而,由于吻合增生,即在两个天然血管或合成的人工血管与自体血管所连接的部位倾向于产生过多的结缔组织生长,或者由于在开放性血栓表面的血栓形成(即倾向于产生凝结)(Nojiri,Artif.Organs1995Jan;19(1)32-8),成功仅限于直径小于6mm的血管替代物。当自体血管移植物被植入动脉位置上时,会产生狭窄。在现有技术中,如专利和科技文献中所描述基因治疗已经被采用来减少再狭窄的形成。注入基因的袖套(Sleeve)已经被描述,并且被用作环绕血管接合处的装置来抑制增生(WO98/20027,WO99/55315)。这些系统的主要缺陷是袖套使用繁琐,采用的物质是生长因子或编码生长因子的物质。此外,已经通过改进移植物材料或往移植物中添加化学物质来减少对血栓形成的研究(如,US5,744,515)。大多数采用的是肝素,其可以结合到移植物上,或者通过局部给药装置给予。在人方面,除了个别报道(Wu,J.Vasc.Surg.1995May;21(5)862-7,Guidon,Biomaterials1993Jul;14(9)678-93),外移植物的流动表面仍未用内皮细胞覆盖。在动物方面,血管移植物的完全内皮化根据种属不同发生在2-4周内。由于如表面血栓形成,无内皮表面的期间可能会产生不期望的影响和问题。相对于自体移植物,缺乏内皮表面导致合成移植物的较差性能(Nojiri,Artif.Organs1995Jan;19(1)32-8)。Berger,Ann.ofSurg.1972;175(1)118-27,Sauvage)。另一方面,自体移植包括获取自体移植物的步骤,这造成较长的操作时间,以及可能在获取部位发生并发症。已经证明在狗中在多孔颈动脉PTFE移植周围的用有免疫力的脉管系统进行网膜转位可以增加移植物内腔中的内皮细胞的覆盖(Hazama,J.ofSurg.Res.1999;81;174-180),但是,要承受繁琐和复杂操作的问题,如上所述。而且,在移植物中种植内皮细胞,被内皮细胞或骨髓覆盖(Noishiki,Artif.Organs1998Jan;22(1)50-62,Williams&Jarrel,Nat.Medicine1996;232-34)。在种植细胞过程,内皮细胞在获取后与血液或血浆混合,然后在凝结前被添加到移植物的表面。用于这些方法中的内皮细胞可以来自微血管(脂肪)、大血管(例如来自获取的静脉)、或者来源间皮,然后植入移植物。更特别地,这些方法由许多步骤组成,包括获取具有内皮细胞的组织、分离内皮细胞、有时培养内皮细胞、将内皮细胞植到移植材料上和最后植入移植物。因此,这些方法的实际上的缺陷在于耗时和操作繁琐,还需要本领域的特定技术以及合适设备。此外,这种被种植的内皮细胞已经被遗传改造,产生各种结果在细胞中转导组织纤溶酶原激活物可减少内皮细胞附着到移植物表面上,和用逆转录病毒转染来降低内皮化。为了提高细胞种植,血管内皮生长因子(VEGF)转染的内皮细胞或者脂肪细胞被采用。除了上面讨论的缺陷,这种方法更加繁琐,从而在实际使用中费用更高。转化内皮细胞祖细胞的方法和再应用的方法已经被描述。但是,仍然存在上述问题。为了改进内皮细胞在表面生长的技术,有人建议用配体处理移植物的表面。在细胞覆盖过程中,内皮细胞在获取之后被直接应用到聚合的移植物表面上,再植入移植物,但是这种技术还包括上述的几个步骤,同样是繁琐的。此外,组织工程,也是一个复杂而昂贵的程序,已经被使用来构建用于移植的血管组织。具有血管形成因子的基因技术平台已经被建议来诱导内皮表面(PCT/SE00/02460)。此处的缺陷是使用生长因子刺激生长因子对细胞的作用会导致无法控制的结缔组织的生长。动脉自体移植已经被描述,但是在动脉保存和抗原性方面存在问题。此外,全世界每年进行160万例放置支架的操作,平均每个患者1.7个支架。支架,即相对简单的精细网络结构装置,在本领域是已知的。给血管阻塞放置支架通常与通过扩张术、剥离术、动脉粥样硬化切除术或激光处理相结合。这些干涉破坏内皮细胞内层,导致血管壁的损伤和组织损伤。一般地,支架由一些材料通常是不锈钢的网络结构组成,一般通过导管引导经皮进入病变区域。支架具有不同设计,如可自行展开的/压力扩张的、管状的/圆锥形的/分叉的、永久性的/暂时的、不可降解的/可生物降解的、金属的/聚合材料的,含有或不含药物成分。它们被植入到不同解剖部位的血管中,如大脑、冠状动脉、肾脏、其他外周动脉和静脉,和主动脉。支架还可以被用于其他部位如胆管分支、食管、肠道、气管-支气管分支和泌尿生殖道。支架可以被用于如治疗狭窄、阻塞或动脉瘤。支架的特征是具有一个开放的网状结构,或者由多个开口构成以方便放射状的扩大和缩小,使组织可以生长到装置结构的内部。在血管扩张之后,支架与亚急性的血栓形成和导致阻塞的新内膜增生相关。在支架期之前,仅使用气囊扩张就可以缓解血管狭窄。用于呈递编码VEGF的裸DNA的具有水凝胶的气囊已经被描述(Riessen,HumanGeneTherapy1993,4749-758)。美国专利US5,830,879和vanBelleJ.Am.Coll.ofCardiol.1997;291371-9)描述的还有被附着到同时具有用于诱导血管愈合和降低再狭窄的气囊的VEGF质粒。此外,用于呈递药物的具有水凝胶和基因的气囊(5,674,192,Sahatjianetal.)也已经被描述。导管也被用来呈递血管生成肽、脂质体和具有编码基因的病毒到血管壁上(WO95/25807,如上述的US5,833,651)。导管还被用来呈递VEGF蛋白来产生更快速的支架内皮化(vanBelle,Circ.199795438-448)。此外,用于基因呈递的支架(US5,843,089,KlugherzBDetal..Natbiotechnology2000;181181-84)和用于病毒基因呈递的支架(Rajasubramanian,ASAIOJ1994;40M584-89,US5,833,651)已经被描述。种植在支架上的内皮细胞也被用作呈递重组蛋白到血管壁的方法,为了避免血栓形成,但是如上所述,这种技术是繁琐和从而是昂贵的。支架移植物,也称作被覆盖的支架,在本领域是熟知的。这种支架由两个部分组成,即支架部分和移植物部分。在支架移植物中,顺应性移植物被结合到放射状可扩张的支架上。支架移植物被认为是有用的,通过在支架和通过血管的血流之间形成完整的屏障。移植物可作为生物相容的内部覆盖物,防止急剧血液流过构成支架的导线元件或其他结构物质,防止血栓形成或对制备支架的金属或其他材料的免疫反应,和形成一个屏障将患病的或受损片段与流经的血流分开。在人方面,支架移植物的主要问题是新血管内膜增生和缺乏导致闭塞的完全内皮化,如上讨论与移植物相关。支架移植物可以用于主动脉、大脑、冠状动脉、肾脏、其他外周动脉和静脉,和主动脉。试验研究已经表明,当放置血管内装置时发生血管损伤,导致炎症、有丝分裂原和趋化因子的局部表达和释放,调节新内膜病变形成。支架移植物还可以被用于其他部位如胆管分支、食管、肠道、气管支气管分支和泌尿生殖道。因此,当前急需和关注抑制组织损伤部位、装置植入部位、血管连接部位或天然移植物的内膜增生。此外,当前急需和关注提高临床实践中的内皮化和移植物愈合。但是,迄今实际可行的这种方法仍未被开发。每年,进行大约10万例的心脏瓣膜置换手术。人工心脏瓣膜在本领域是熟知的。有四种类型移植物合成的移植物、异种移植物、同种异体移植物和自体移植物。异种移植物通常保存心包和猪瓣膜,如Carpentier-Edwards,Ionescu-Shiley,Hancock,Pericarbon或无支架瓣膜。在人造生物瓣膜中,生物降解是一个主要问题。降解的特征是破坏内皮细胞屏障和缺乏内皮化,渗透性提高导致循环宿主血浆蛋白易化扩散到瓣膜组织中,并提高浸润过程的活动性,如钙化和脂质沉积,和胶原网络的生物降解。此外,炎症细胞的轻度到中度的浸润已经被描述,研究证明一年后在人造生物瓣膜表面没有(IsomuraJ.Cardiovasc.Surg.1986,27307-15)或少量(Ishihara,Am.J.Card.198148,443-454)内皮细胞的生长。改变人造生物瓣膜的保存方法、戊二醛防腐剂的中和与预内皮化已经被建议来提高瓣膜的性能。在该方面,内皮细胞种植已经进行了一些研究,但是如上所述,由于需要许多步骤,在临床上是繁琐的。如上面提及,可植入的装置还被用于心血管以外的其他领域。各种可植入装置已经被描述,例如用于结构支撑、功能性支持、药物呈递、基因治疗和细胞包被目的。保证组织或细胞产生从免疫系统中选择的产物的各种装置已经被开发,用以植入机体中,例如血管外扩散腔室、血管内扩散腔室、血管内超滤腔室和微囊包被细胞。但是,当植入外源生物材料时,开始炎症性的外源机体反应,其最后包裹装置,移植营养物质扩散到半透膜内的细胞处。该区域是无血管的。缺乏血管是物质扩散的障碍。其降低被包被的内分泌组织的长期活性,而且还使血管移植更加容易受感染。无血管分布的纤维化囊腔也会限制装置的性能。在US5,882,354中,一个装有活细胞的腔室包括两个区带,通过尚不知晓的机制阻止结缔组织的侵入和提高植入物的内部血管发生。在植入装置的步骤中使用的其他材料也面临上述的类似问题。例如,缝合材料,这种材料用于修复、固定和/或在手术过程中将机体组织拉近。考虑到强度、生物相容性和可生物降解性,对于用于附着人造装置或植入物的缝合有着严格的要求。总之,本领域的主要问题是在血管内和手术操作后产生过多的结缔组织。例如,在气囊扩张术操作后,结果是过度结缔组织生长和伴随并发症。此外,在自体血管移植中,过度结缔组织生长导致狭窄。在植入或不植入装置的血管手术操作中,过多结缔组织在吻合术(anastomotic)区域形成导致血管连接的狭窄,限制血流,并伴随该血管供应的器官功能障碍。在血管移植中,当使用合成材料时,由于开放了进行移植的血栓形成表面,也产生问题,这随后产生血液凝结和性能下降。在合成组织移植物中,结果是形成非血管化的纤维化无营养区,导致植入物的功能障碍。这与炎症反应一起引起采用现有技术中的方法,哺乳动物机体特别是人体与被植入装置的生物相容性不能达到令人满意的程度。专利EP1016726描述了在血管受损后和插入支架时,采用血管形成蛋白质和基因,如生长因子(如VEGF)或其他基因(如NOS)来建立内皮表面。专利EP1153129描述使用寡义核苷酸来抑制再狭窄。细胞外过氧化物岐化酶(EC-SOD)是一种分泌型抗氧化酶,在整个机体广泛地表达,是血浆中的主要SOD同工酶。已经证明血管壁、肺、肾脏、甲状腺和表皮(epidymi)被证明是EC-SOD的主要表达部位。专利ES2004687描述了EC-SOD的序列。Lietal的文章中描述了使用EC-SOD保护心肌(使用细胞外超氧化物岐化酶减少觉醒兔子中的心肌昏厥的基因治疗,Circulation1998;981438-1448,和使用细胞外超氧化物岐化酶来保护觉醒兔子抵抗心肌梗塞的基因治疗,Circulation2000;1031893-1898)。
发明内容本发明的目的在于为前面描述的问题提供解决方法。更加特别地,本发明的一个目的在于提供一种医疗装置,它可以用于解决导致结缔组织增生的受损血管的组织反应问题。本发明的另一个目的在于提供一种医疗装置,它可以用于解决导致闭塞和其它问题的形成血栓的医疗植入物表面的问题。本发明的另一个目的在于提供一种医疗装置,它与现有技术中的方法相比,应用时不太繁琐,可以减少再狭窄或改善外源材料与受体或宿主的生物组织相容性。本发明的另一个目的在于提供一种用于血管干预的医疗装置,其相对于迄今已知的装置具有较低的组织增生引起的狭窄或闭塞和再闭塞的危险性。还有本发明的另一个目的在于提供用于测定和控制代谢功能的装置,相对于现有技术中的装置在人体或动物体中更容易被接受和维持。上面给定的目的是通过提供具有改进生物学特性的医疗装置来实现,当被导入哺乳动物机体时,至少部分地与血液、体液和/或组织接触。所述装置包括一个核心和核酸,核酸存在于生物学相容的介质中,其特征在于所述核酸编码一种翻译或转录产物,导致细胞外超氧化物岐化酶(EC-SOD)生成,胞外超氧化物岐化酶能够体内至少部分地在所述核心的合成表面上减少结缔组织形成和促进内皮化。在最优选的实施方案中,该多肽时EC-SOD。在另一个实施方案中,核酸编码EC-SOD蛋白或多肽。核酸以裸露形式在病毒载体中,如逆转录病毒、仙台病毒、慢病毒、腺伴随病毒和腺病毒,或者在脂质体中存在于生物学相容的介质,或者是一种人造染色体。在一个实施方案中,核酸被局部应用到血管壁上。在另一个实施方案中,核酸被局部地应用到环绕装置的组织中。在还有另一个实施方案中,生物学相容的介质是生物稳定性的聚合物、生物可吸收的聚合物、生物分子、水凝胶聚合物或纤维蛋白。在一个有利的实施方案中,核酸存在于与所述核心分开的容器中,使得可以连续地呈递给哺乳动物机体。在可选择的实施方案中,核酸通过离子键或共价键附着到核心上。合成表面是无孔或多孔的,在有孔的情况下,可以使毛细血管和内皮细胞通过孔生长。优选地,孔径在大约0mm到约2000mm。本发明的基因转化产物可以被用于多种不同方面来减少结缔组织形成,例如与干扰操作、植入天然移植物或植入医疗移植物相关。本发明的装置可以被广泛应用,并且可以如作为心血管移植物,例如血管的人造部分,或者血管内移植物。总的来说,本发明装置可以被用作用于替换哺乳动物机体部分的移植物,其中所述移植物适合于至少部分地与血液、体液和/或组织接触。此外,本发明装置被用作组织移植物或者生物传感器。优选地,装置选自血管移植物、支架、被覆盖的支架、移植连接体和生物传感器本发明还涉及制备本发明的医疗装置的方法。本发明还涉及将核酸导入生物学相容的介质中的合成移植物的方法,在将装置导入机体之前、同时或之后给予核酸。本发明还涉及将包含自体的、异体的和异种的合成表面的装置导入机体的方法,合成表面至少部分地与血液、体液和/或组织接触,和将存在于生物学相容的介质中的核酸应用到其周围。这种方法的特征在于核酸编码或提高EC-SOD的翻译和转录产物,EC-SOD能够在体内至少部分地在所述合成表面减少结缔组织生长和炎症反应,并促进内皮化和生物相容性,在将装置导入机体之前、同时或之后进行给予所述核酸。按照本发明的还有一个方面,使用EC-SOD基因/cDNA或EC-SOD蛋白质用来制备例如通过抑制炎症治疗由于血管操作损伤引起的症状的药剂,这些症状如再狭窄或血管增厚。关于治疗方法的更加详细描述被公开在下文和附随的权利要求书中。这种方法包括根据所研究的情况,应用核酸至少一次。图1.比较在EC-SOD处理(左图)与对照动物(右图)中的正常血管片段(上组)和预先存在动脉粥样硬化损伤的血管片段(下组)中的新内膜形成。H&E(上组)和Masson’三色(下组),上组原始放大20x和下组放大l0x。被植入到用EC-SOD处理的动物中的装置具有改进的生物学相容性。不期望的对植入物的宿主反应降低,加速表示愈合较好的保护性内皮细胞层的恢复。用PECAM免疫染色内皮细胞的主动脉切片表明,第4周时EC-SOD组有90.1±11.5%内皮恢复,而在LacZ对照组中,测定的内皮恢复为35.6±9.4%(P<0.05)。图2插入EC-SOD的AdBgIII质粒图谱。定义下面,就在本说明书中使用的一些术语的含义提供解释。在此未作特别限定的术语可以按照相关
技术领域
中的一般理解来解释。应当指出,如在本说明书和附随权利要求书中所用,除非文章中明确指出,单数形式包括复数指示物。“再狭窄”在此是指在进行使用或不使用移植物的扩张操作后的结缔组织的生长,导致结缔组织在管状结构中生长,并伴随管状结构的狭窄。结缔组织的生长可能发生在机体的任何部位,导致管状结构的狭窄。结缔组织的生长包括在该区域某种细胞类型增加或者体积变大或者细胞外基质形成。“纤维化”在此是指结缔组织的生长和异体的、自体的或异种的生物移植物中或者合成移植物的周围的细胞层或血管层形成。“增生性结缔组织反应”在此定义导致结缔组织细胞数量增加和/或组织中细胞外基质体积变大的反应,不包括肿瘤形成,而结缔组织含量增加。如果没有另外特别指出,“再狭窄”和“纤维化”可以与被交换使用。“医疗植入物”在此是指一种植入物,一种装置,脚手架或假器官,可理解为是一个为了至少部分地植入哺乳动物体内而制造的物体。它提供了至少一个朝向机体组织或液体的接触面,以便与机体组织和液体接触。如果没有另外特别指出时,心血管植入物在此是指循环系统中的一种植入物,或与血液相连的一种植入物。如果没有另外特别指出时,组织植入物在此是指植入其他机体组织或液体中的一种植入物。例如,医疗植入物可能是可植入的假器官装置,更特殊的是一种心血管植入物或一种组织植入物,以及一种与血液接触的医疗植入物,一种与组织接触的医疗植入物,一种与体液接触的医疗植入物,一种可植入的医疗装置,一种体外医疗装置,一种人造心脏,一种心脏辅助装置,一种内窥镜医疗装置,一种血管移植物,一种支架移植物,一种心脏瓣膜,一种心血管贴片,一种暂时的血管内植入物,一种瓣环,一种导管,一种起搏架导线,一种生物传感器,一种装载活细胞的腔室,一种器官植入物,或一种人造生物器官。在本文中,医疗植入物不是指被导入来仅仅作为一种防止结缔组织在软组织之间不期望地生长的装置,如在WO96/29987中所描述的。“附着的可转移核酸片段”在此是指,代表大量遗传物质,可以被传递至医疗植入物周围的组织中。例如,核酸片段可能是双链或单链DNA,或也可以是RNA,例如mRNA,tRNA或rRNA,编码蛋白或多肽。可选择地,核酸可能是反义形式。合适的核酸片段可以是任何形式,如裸露DNA或RNA,包括线性核酸分子和质粒,或作为不同重组病毒如DNA病毒或逆转录病毒的基因组的功能性插入物。核酸片段也可结合到其他载体中,如盐、聚合物、脂质体或其他病毒结构中。附着的可转移核酸片段以任何方式被附着于医疗植入物上,使得其被呈递至周围组织并被摄取。术语“附着”是指吸收,如物理吸附、化学吸附、配体/受体相互作用、共价键结合、氢键结合或者化学物质或生物分子的离子键结合,如一个聚合物,纤维蛋白或核酸结合到植入物上。“周围组织”在此是指任何或所有细胞,它具有在植入物表面形成或促进增生性结缔组织或纤维化反应产生的能力。“周围组织”在此还指任何或所有细胞,它具有在生物的或合成表面形成或促进内皮化表面产生的能力。这些组织包括多种组织,如脂肪、网膜、胸膜,心包膜,腹膜肉,血管壁和纤维组织,但只要细胞以最终引起植入物周围的增生性结缔组织形成的发生被激活,周围组织的特殊类型则不重要。“周围组织”也用来指那些定位在组织内(除了组织小室内的细胞)的细胞,与植入物接触,或向植入物迁移。此外,在刺激作用下进一步吸引增生性结缔组织细胞或内皮细胞的细胞,以及可到达心血管植入物结缔组织增生、组织植入物纤维化或内皮化的活性部位的细胞或组织均被认为是周围组织。“周围组织”还用以指存在于植入区域或者在植入物移植后到达周边移植区域的炎症细胞。“内皮”是一个单层或扁平的内皮细胞,细胞边-边相连形成一层膜,覆盖在血管壁、心脏和淋巴管的内表面。“内皮化”在此是指内皮细胞在所有哺乳动物组织或生物材料的液体接触表面上生长,用来形成多孔的或无孔的植入物。表面的内皮化可通过纵向生长、毛细血管向内生长和/或毛细血管内皮细胞通过孔隙进入植入物内、或通过种植循环内皮细胞或前体细胞而发生。在本公开中,除非另外特别说明,内皮化可与“毛细血管内皮化”一词交换使用,指内皮细胞基本上在生物材料的所有组织接触表面上的生长,来形成一个多孔的或无孔的植入物。术语“毛细血管化”和“血管化”在此可理解为毛细血管的形成和在植入物表面的微循环的形成,如果没有特别说明,它们可与内皮互换使用。“血管形成”及其对应词,如“血管生成”,在此是指内皮细胞在已有哺乳动物组织中形成和生长,如在周围组织中。具有促进医疗植入物“防止再狭窄和提高内皮化的潜能”的一种翻译或一种转录产物,在此被理解为一种化学物质或生物分子,优选为一种激素,一种受体或一种蛋白,作为其作用结果,能够诱导形成过度结缔组织或诱导医疗植入物的内皮化或毛细血管化。在此如果没有特别说明,“多孔性”及其对应词,如“孔”和“多孔的”,是指具有小通道或通路的生物材料,开始于第一表面并延伸至生物材料的第二表面。“表面”是指在生物材料及其环境之间的界面。希望该词的应用可以包括其宏观含义(如,一片生物材料的两个主要的表面)和微观含义(如,贯穿材料的孔洞的内层)。腔室是指任何合适的腔室,例如一个瓶子或包裹。发明详述在第一个方面,本发明涉及将生物学相容的介质中的核酸应用到合成移植物上,其特征在于所述核酸编码翻译或转录产物,引起细胞外超氧化物岐化酶(EC-SOD)蛋白生成,EC-SOD蛋白能够在体内减少增生性结缔组织生长。在另一个方面,本发明涉生物学相容的介质中的核酸和移植物的应用,其特征在于所述核酸编码翻译或转录产物,引起细胞外超氧化物岐化酶(EC-SOD)蛋白生成,EC-SOD蛋白能够在体内减少移植物周围的组织中的增生性结缔组织生长。细胞外超氧化物岐化酶(EC-SOD)是一种分泌的抗氧化酶,其在整个机体中被广泛地表达,是血浆中的主要SOD同工酶。血管壁、肺、肾脏、甲状腺和表皮(epidymis)被证明是EC-SOD的主要表达部位。在人主动脉中,大约50%的总SOD含量是EC-SOD。在大多数组织中,EC-SOD仅仅是总SOD活性的极小部分,这表明EC-SOD在血管壁的氧化还原平衡中具有极其重要的生理学作用。腺病毒介导的EC-SOD基因/cDNA转化对气囊扩张术后兔主动脉中的新内膜形成产生限制抑制(参见,如WO02/087610)。治疗作用影响整个腹主动脉,表明具有全身性作用。因此,EC-SOD被证明是防止再狭窄的有效治疗分子。在另一个方面,本发明涉及具有改进的生物学特性的医疗装置,当被导入哺乳动物机体时,至少部分地与血液、体液和/或组织接触,这种装置包括一个核心和存在于生物学相容的介质中的核酸,其特征在于所述核酸编码翻译或转录产物,该产物能够在周围组织中抑制炎症和/或降低增生性结缔组织反应和在体内至少部分地在所述核心的合成表面促进内皮化。核酸以一种方式被提供,使得可以将其转化到植入物的周围组织的细胞。在本说明书中,应当理解,术语“被导入哺乳动物机体”广义地被用于包括完全被包括在机体中的装置和部分地被导入的装置,部分被导入的装置中至少由合成物质的形成的表面与血液、体液和/或所述机体组织接触。按照本发明实现减少增生性结缔组织生长和诱导内皮化,产生一些天然结构的优点。结缔组织增生包括细胞在各自组织中增殖和细胞外基质的产生。内皮是单层扁平的细胞,它们边与边相连构成细胞的膜,其覆盖在血管、心脏和淋巴管的内表面。移植物的内皮化可以通过吻合区的纵向生长(跨吻合区)、毛细血管和/或毛细血管内皮细胞通过合成表面入移植物壁向内生长进入孔隙内(跨间质)、或通过种植循环内皮细胞或前体细胞。在通过孔径跨间质迁移中,来源于毛细血管的内皮细胞,通过附着、分散、向内迁移和增殖。因此,即使本领域现有技术已经进行许多努力来避免再狭窄和最后生物管状结构的狭窄和聚合表面和具有抗体的血管之间的连接,这些努力还未证明对小血管有令人满意的效果,其中增生和血栓已经造成严重问题。此外,在现有技术中还进行一些努力来降低血栓形成,但没有效果。令人惊奇地,本发明提供一种基因转化产物,其降低干涉操作后生物组织如血管中的再狭窄,并且本发明还提供新的装置,用于防止再狭窄。本发明提供可以用于大范围的植入物中通用技术,并且令人惊讶地对先前被知晓会产生结缔组织增生和闭塞的小口径合成血管片段和血管内植入物也是有效的。按照本发明实现减少再狭窄未在采用现有技术的人类的长期研究中被观察到。本发明还提供基因转化产物,其提高植入物表面的内皮化。在本发明的装置的一个实施例中,核酸存在于与腺病毒相关的生物相容性介质中。在一个可选择的实施方案中,核酸被导入任何其他病毒载体中,该病毒选自逆转录病毒、慢病毒慢病毒、仙台病毒和腺伴随病毒。在另一个实施方案中,核酸以裸DNA被呈递。在还有一个实施方案中,核酸在脂质体中被呈递。基因转化的用途已经在一些公开出版物中被推定可用于治疗或预防疾病。基因治疗采用遗传物质作为药物。虽然最初基因治疗被视为治疗遗传病的手段,现在被认为是作为呈递治疗性mRNA或蛋白质到局部的和/或系统的应用的有力工具。在基因治疗中有两种方法离体和体内的。在离体方法中,在被返回到宿主之前,从宿主获取的细胞在体外被遗传修饰,而在体内方法中,遗传信息本身被直接转移给宿主而不用采用任何细胞作为载体来转化。基因可以根据需要它们的部位被靶向,在干细胞或原位上进行。基因治疗的原理是细胞功能通过改变基因转录和基因转录产物如多核苷酸或多肽的生成被调控。然后多核苷酸或多肽与其他细胞相互作用来调控该细胞的功能。装置转录变化是通过基因转化来实现。Losordoetal.Circulation1994,89785-792以及证明被分泌的基因产物具有复杂的生物学作用,即使被转化的细胞的数量相对于不编码分泌信号的基因还是很少。对于表达细胞内基因产物的基因来说,需要较大的细胞群体来实现细胞内基因产物的生物学作用,结果需要更加有效的转染(Isneretal.,Circulation,1995,912687-2692)。为了更加详尽地阐述基因治疗的用途,基因被转化到如脂肪细胞中,脂肪细胞对于可以直接通过体内基因转化到脂肪细胞来治疗的疾病或症状具有特别用途。已经报道将核酸原位转化到骨组织中,和采用原位或分离的被感染的间皮细胞作为治疗剂来源也已经被描述。采用本发明的组合物和方法,大量各种遗传物质可以被转化到周围组织中。例如,核酸可以是DNA(双链或单链的或RNA(如mRNA、tRNA、rRNA)。还可以是编码核酸,即编码蛋白质或多肽的核酸,或者其可以是反义核酸分子,例如反义RNA或DNA,起破坏基因病毒的作用。可选择地,可以是人造染色体。因此,核酸可以是基因组序列,包括单独的外显子或内含子,或者外显子和内含子,或者编码DNA区,或者期望被转化到假器官周围组织中来降低再狭窄、纤维化和炎症或者促进内皮化的任何构建体。合适的核酸还可以是病毒包装的任何形式,如裸DNA或RNA,包括线性核酸分子和质粒,或者各种重组病毒基因组中的功能性插入物,包括具有DNA基因组的病毒,和逆转录病毒。核酸还可以被组合到其他载体中,如质粒和其他病毒结构。核酸主链还可以被改变和替换来改进其特性,如稳定性或转染效率。化学的、物理的或病毒的调节机制被用于基因转化。一些不同载体被用于基因转化。有许多病毒,活的或灭活的,包括重组病毒,可以被用于将核酸呈递到组织中,例如逆转录病毒、慢病毒、腺病毒(例如US5,882,887、US5,880,102)和日本的红血球凝集病毒(HVJ或仙台病毒)(US5,833,651)。逆转录病毒在体内具有缺陷,限制它们的应用。它们可以提高稳定的基因转化,但是现有的逆转录病毒不能转导不可复制细胞。如果短期的基因转化足够,可以不考虑转基因结合到宿主DNA的潜在危险。复制缺陷的腺病毒是高度有效的,被用于多种应用。腺病毒可以通过受体相互作用容易地进入细胞,已经被用作将大分子转运到细胞内的工具。非病毒性核酸也可以被包装在腺病毒中,或者取代或者添加到正常腺病毒成分中。非病毒性核酸还可以被连接到腺病毒的表面或者被动地被共同内化,并在受体-内涵体复合物中作为物质被一同吸收。基于腺病毒的基因转化不能产生转基因整合到宿主基因组中,因此是不稳定的。它还转染不复制的细胞,这使得腺病毒作为有效的载体。被使用的病毒载体的其他例子是腺伴随病毒(AAV)、疱疹病毒、牛痘病毒、慢病毒、脊髓灰质炎病毒、其他RNA病毒和流感病毒(Mulligan,Science1993;260926-32;Rowland,AnnThoracSurgery1995,60721-728)。DNA还可以被偶联到其他类型的配体上,促进其吸收和抑制其降解(如US5,972,900、US5,166,320、US5,354,844、US5,844,107、US5,972,707)或者将其引导到核定位上(Luo&Saltzman,NatBiotech;2000,1833-37)。它还可以偶联到所谓的cre-lox系统中(Sauer&Henderson,ProcNatlAcadSci.;1988,855166)。还给予裸DNA,试验证明双链DNA具有最小的免疫原性,不可能引起免疫反应。质粒DNA可以在单一的盐溶液中被应用,称作裸DNA,或者与载体或佐剂混合。在后一种情况下,核酸与聚阳离子、蛋白质或其他聚合物、dendrimers混合,用脂质体包被或相关,或者覆盖在胶质颗粒上。常规的化学基因转化方法是磷酸钙共沉淀、糖处理(硫酸乙酰肝素、壳聚糖)、poloxamers、PEI、DEAE-葡聚糖、聚合物(US5,972,707)和脂质体介导的转化(例如US5,855,910、US5,830,430、US5,770,220),并且常规的物理方法是微注射、电穿孔(US5,304,120)、离子电渗透、离子电渗透与电穿孔结合(US5,968,006)、超声波和加压(US5,922,687)(Luo&Saltzman,NatBiotech;2000,1833-37,Rowland)。转染效率通过任何本领域技术人员知晓的药物测定知识来提高。本发明可以被用于促进EC-SOD在环绕植入物的组织中的表达,和用于赋予特定表型,从而防止假器官增生性结缔组织生长或纤维化。这种表达可以是正常到达的基因的增强表达(即过度表达),或者是通常与天然环境中假器官周围的组织无关的基因的表达。可选择地,本发明可以被用于抑制通常抑制一种基因表达的基因的表达,即基因抑制可以是表达一种基因的方式,该基因编码具有下调功能的蛋白质。因此,被用于本发明的装置的核酸编码编码转录和/或翻译产物,该产物能够抑制结缔组织增生和组织纤维化和/或在体内促进或刺激内皮化,即该产物是抗再狭窄或血管生成因子。因此,在所有实施方案中,核酸编码EC-SOD蛋白或多肽。在另一个实施方案中,EC-SOD蛋白被用来替代使用EC-SOD的编码基因。在另一个实施方案中,生物相容的介质是生物稳定性聚合物、生物可吸收聚合物、生物分子、水凝胶聚合物或纤维蛋白。在特别实施方案中,介质是粘液素组合物。本发明的装置的合成表面可以是无孔的或多孔的。因此,根据植入实施方案,多孔的和无孔植入材料可以被用于制备装置。例如,移植物多孔性已经被证明在定位的血管移植物内皮化中具有重要意义(Wesolowski,ThoracCardiovascSurgeon1982;30196-208,Hara,Am.J.Surg.;1967;113766-69)。在缝合线方面,多孔缝合线被描述来促进组织向内生长到缝合线中或者促进缝合线的内皮化(US4,905,367、US4,355,426)。在多孔移植物中,例如血管移植物,毛细血管和内皮细胞可以通过孔径生长,其孔径为从0mm到2000mm。在一个实施方案中,核酸已经通过离子键或共价键被附着到核心上。在一个有利的实施方案中,核酸存在于与所述核心分开的容器中,能够连续地将核酸呈递给哺乳动物机体。环绕被植入的装置的组织可以是胸膜、心包膜、腹膜、绷带、腱、脂肪、网膜、纤维的、肌肉的、皮肤的或任何其他组织,其中要求抑制增生性结缔组织生长、再狭窄和纤维化。这种潜在机制的可能理论是表达抗再狭窄的基因EC-SOD被附着到植入物上或者被应用到环绕装置的组织中,产生至少本发明的部分优点。周围组织中的细胞被转染,并限制再狭窄和导致结缔组织在该组织中的生长下降,该过程产生较少增生的或纤维化的组织反应,具有先前描述的这些组织的优点。本发明的装置的表面可以以各种方式进行处理,在所有或部分方法中,例如通过包被或添加其他药物,这在下文的试验部分对材料与方法的概括性公开中被更加详细地描述。PTFE移植物的最佳内部距离大约是60um。本发明的装置被用于大量各个方面,取决于特定应用,可以用从不溶合成聚合物、金属和陶瓷中选择的生物材料制备,对假器官的表面进行改进或不改进。因此,在一个实施方案中,装置是由生物相容性材料制成的植入物,该生物相容性材料选自金属、钛、钛合金、锡-镍合金、形状记忆合金、氧化铝、铂、铂合金、不锈钢、MP35N、埃尔吉洛伊非磁性合金、钨铬钴合金、热解碳、碳酸银、玻璃碳、聚合物、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚、聚酯、聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚亚胺酯、聚氯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、硅橡胶、氟聚合物、聚丙烯酸酯、聚异戊二烯、聚四氟乙烯、橡胶、陶瓷、羟基磷灰石、人蛋白、人组织、动物蛋白、骨骼、皮肤、层粘连蛋白、纤维蛋白、木材、纤维素、压缩碳和玻璃。因此,该装置可以是选自下列的一种医疗植入物,包括接触血液的医疗植入物、接触组织的医疗植入物、接触体液的医疗植入物、可植入的医疗装置、体外医疗装置、体内医疗装置、血管移植物、血管内植入物、起搏导线、心脏瓣膜,暂时的,血管内植入物、导管、起搏导线、生物传感器或人造器官。在一个特别实施方案中,该装置是心血管植入物,如人造的血管部分、或血管内植入物。总之,本发明的装置可以用作用于替换哺乳动物机体的部分的植入物,其中所述植入物适合于至少部分地与血液、体液和/或组织接触。此外,本发明的装置可以用作组织植入物或者生物传感器。在可选自的实施方案中,本发明的装置可以是任何其他人造生物植入物,其给宿主提供一种代谢功能,如用于呈递胰岛素的泵或者自动检测葡萄糖水平的生物传感器等。实际上,本发明的装置是各种装置的任何一种,为植入机体而被开发,其保护生成选择性产物的组织或细胞不受免疫系统影响,例如血管外扩散腔室、血管内扩散腔室、血管内超滤室和微包被的细胞。细胞可以来源于其他物种(异种移植),可以来自相同物种的不同个体(同种异体移植),有时它们先从同一个体中分离但是被修饰(自体移植)或者是胚胎来源的。人造生物植入为被设计来给宿主提供必需的代谢功能,或者通过呈递生物活性成分,例如在糖尿病患者中呈递胰岛素,或者去除有害物质。膜可以是疏水的,例如PTFE和聚丙烯,或者是亲水的,如PAN/PVC和铜纺。更特别地,本发明包括植入物包括但不限于,心血管装置,例如人造血管假器官,心血管贴片,支架移植物,人造瓣膜,人造心脏,心脏辅助装置,吻合装置,移植物连接物,瓣环,留置血管导管,起搏导线,抗栓塞滤器,用于其他症状的支架和支架移植物,和组织移植物,如装载活细胞的腔室,生物传感器,外科缝合材料,外科网袋,纱布和贴片,气管套管,人造生物器官,外科植入物,整形外科植入物和矫形种植物。可以预期,在此描述的操作可以引导开发其他的人造器官或装置。在第二个方面,本发明提供一种制备可植入的医疗装置的方法。装置的制备可以通过基因预处理生物材料,并用被处理的生物材料制造该装置,或者通过首先制造该装置,然后处理该装置的暴露的表面。本发明描述的方法一般包括以足以将核酸转移到组织的方式,将环绕血管或组织植入物的组织与包含所述核酸的组合物接触,来抑制增生性组织生长和促进血管移植物、心血管贴片、支架移植物、心脏瓣膜、留置血管导管、心脏辅助装置和人造心脏的内皮化,或者促进组织植入物表面的血管化。在植入机体之前,组织被环绕在血管-或组织植入物-核酸成分的周围。可选择地,核酸序列-假器官成分可以被植入到该组织中,或者在假器官植入之前或之后核酸被应用在移植部位,以实现或促进核酸体内转移到周围组织。在转移核酸到周围组织的过程中,优选方法包括首先将遗传材料加到组织相容的介质中,将核酸-介质组合物灌注到假器官中,然后使被灌注的假器官与合适组织部位接触。可选择地,组织相容的介质可以首先被加到植入物中,然后加入核酸,此后核酸-假器官组合物被应用到移植部位。可选择地,核酸被应用到环绕移植物的组织中,此后移植植入物,或者植入物首先被移植,而后核酸被应用到植入物上或者环绕植入物的组织中。此外,被灌注的植入物可以与在植入之前或之后将核酸应用到环绕植入物的组织中相结合来使用。当缺少周围组织和具有极少量细胞时,被灌注的假器官在移植前通过外科手术包被在高细胞含量的组织中。一些心血管植入物,例如血管假器官、心血管贴片和支架移植物,具有足以使内皮细胞生长通过该孔的大孔径,而一些其他心血管植入物例如心脏瓣膜是无孔的。更加特别地,本发明用于通过将核酸转移到周围组织来抑制医疗植入物的再狭窄的方法被公开,作为提高哺乳动物如人的机体对合成表面的接受性的方法,这种方法包括将包含合成表面的装置导入机体中,至少部分地与血液、体液和/或组织接触,并将存在于生物相容性介质中的核酸应用到其周围。这种方法的特征在于该核酸编码能够在体内抑制新产生的狭窄或再狭窄的翻译或转录产物,所述核酸的应用在将装置导入机体之前、同时或之后进行。如上所讨论,与本发明的装置相关,核酸可以如以裸的形式、在病毒载体如逆转录病毒、仙台病毒、腺伴随病毒或腺病毒或在脂质体中被应用。根据装置的性质,即接受该植入物的患者的状态,核酸编码EC-SOD蛋白或多肽或抑制下调EC-SOD生成的蛋白质。此外,促进EC-SOD生成的物质可以被使用,此外,EC-SOD蛋白可以替代核酸被应用。在一个实施方案中,在将装置导入到哺乳动物机体之前,将核酸或蛋白质被应用到装置的周围,即组织中。可选择地,核酸或蛋白质在将装置导入到哺乳动物机体之后被应用到这种周围。本领域技术人员将能够意识到,这种应用的组合是可能的,例如首先将一定含量核酸应用到周围,导入装置,然后再应用一次或多次,或者按照预先确定的方案或者依赖于机体对核酸的接受性以及合成表面上新内皮细胞层的生长速率。在另一个实施方案中,核酸或蛋白质在将装置导入到哺乳动物机体之前被应用或者附着到装置上。在一个特别实施方案中,这通过将核酸或蛋白质以离子键或共价键附着到核心来实现。如果合适,该实施方案可以与上述任何方案结合,以产生一种方法,其中该装置已经用蛋白质或核酸预处理,而环绕装置的组织被补充加入存在于合适的载体中的核酸或蛋白质。此外,用蛋白质和核酸处理可以以不同变化方式组合。在一个实施方案中,其优点在于简单,所述载体是灭菌水或者无菌水溶液。本发明的蛋白质和核酸可以另外地以任何包含药学上可接受的载体的合适药物剂型全身呈递。例子包括水溶性和非水溶性无菌注射液,其可能含有抗氧化剂、缓冲液、抑菌剂、细菌抗生素;和水溶性和非水溶性无菌悬浮液,其包括悬浮剂和增稠剂。这种剂型以单位剂量或者多剂量容器被呈递,例如密封的安瓿和小瓶,保存在冷冻或冷冻干燥(冻干)条件下,使用前,只需要加入无菌的液体载体如水以用于注射。EC-SOD蛋白质或核酸被应用来预防或治疗新产生的狭窄或者预防或治疗再狭窄。还可以被用于提高内皮化。在本发明方法的可选择实施方案中,生物相容性介质是生物稳定性聚合物、可生物吸收的聚合物、水凝胶聚合物或纤维蛋白。因此,如上提及和下文的进一步详细描述,在本发明方法中使用的装置可以是用于心血管外科手术中的植入物、替换机体部分如血管的装置、用于导入人体的装置如血管内植入物、组织植入物、生物传感器和其他类似设备。总之,对于转移和表达本发明的治疗性蛋白质或基因,普通技术人员知晓不同遗传信号和控制细胞内核酸和蛋白质/多肽水平的加工事件,例如转录、mRNA翻译和翻译后加工。这些步骤受各种也存在于细胞中的其他成分影响,例如其他蛋白质,核苷酸浓度等。因此,总的来说,本发明涉及抗狭窄、抗再狭窄和抗纤维化的处理和装置,这种装置通过被认为被建模或被设计的血管植入物-基因组合物。本发明的装置是天然的组织相容的植入物,其中一种或多种抗再狭窄或抗纤维化的EC-SOD基因或EC-SOD蛋白与植入物结合。EC-SOD基因或蛋白质与植入物成分组合可以由本领域的技术人员确定,以使当被移植时,该装置能够抑制狭窄、再狭窄或纤维化,或者刺激血管发生。本发明的装置实际上可以具有任何大小或形状,使得其尺寸被调整以适合机体中的移植部位。以下章节被提供来阐明本发明,并且不应当被理解为以任何方式限制本发明。下面给出的和本申请中的其他参考文献在此引入作为参考。本章节描述可选择的材料与方法,可以在上下文中应用以在附随的权利要求书中提供尽可能多的可能性。下文中,在有大标题的实施例中,提供了对被实施来描述本发明的效果及其优点的试验的特别公开。EC-SOD作为提高植入物内皮化和降低再狭窄的基因如在此所用,术语“再狭窄或纤维化抑制基因和内皮化促进基因”被用来指编码蛋白质、多肽或肽的基因或DNA编码区,其能够促进或辅助促进EC-SOD介导的对再狭窄和纤维化的抑制或者EC-SOD介导的内皮化或者血管化,或者降低EC-SOD介导的对再狭窄或纤维化的抑制的比例,或者提高EC-SOD介导的内皮化或血管化的比例,或者EC-SOD介导的对巨噬细胞浸润的抑制。术语抑制和降低或促进,诱导和刺激在全文中被交换使用,是指直接或间接过程,其最壮导致较少结缔组织在组织损伤或组织移植位点上形成或者增加植入物的内皮和/或毛细血管形成,或者导致植入或不植入装置的内皮化和/或毛细血管化比例升高。因此,植入物再狭窄或纤维化抑制基因或内皮化促进基因是一种表达时引起细胞表型改变的基因,使得细胞或者分化、刺激其他细胞分化、吸引再狭窄抑制基因或植入物内皮化促进细胞,或者以通过局部或全身增加EC-SOD来最终产生新的植入物内皮的方式起作用。一般来说,再狭窄抑制基因或血管植入物内皮化促进基因还可以被表征为一种基因,它能通过增加EC-SOD减少结缔组织形成或者能够刺激环绕血管假器官的组织中的内皮生长,从而降低再狭窄和纤维化或促进受损组织或植入物的内皮化或血管化。因此,在某些实施方案中,本发明的方法和组合物可以用于刺激内皮在血管假器官本身还有环绕其的组织中生长。现在各种抗再狭窄的因子是已知的,其中全部适合于与本发明一起使用。抗再狭窄基因及其编码的蛋白质,包括如激素,多种不同生长因子和细胞因子,生长因子受体基因,酶和多肽。合适的抗再狭窄因子的例子包括那些VEGF和FGF家族、TGF-6II型受体、NOS和HGF。优选抗再狭窄基因产物是EC-SOD。关于基因和多肽在当前文献中所采用的术语中有很大的变化。对于那些本领域技术人员来说可以理解的是,所有引起活性EC-SOD蛋白增加的基因被认为可以用于本发明,无论是否使用了不同的术语。一些EC-SOD基因的DNA序列已经被描述在科技文献(Genomics22;162-171,1994,Hjalmarssonetal.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA84;6340-6344,1987.Laukkanenetal.,Arteriosclerosis,ThrombosisandVascularBiology19;2171-2178,1999.Laukkanenetal.,Gene,254,173-179,2000),美国专利US5,788,961和WO87/01384中。如在上述专利中公开和本领域技术人员所知晓那样,重组基因或DNA的最初来源可以被用于治疗方案中,不需要与被治疗的动物是同一物种的。从这一点看,可以预期,任何重组抗再狭窄或抗纤维化的基因可以被用于在人类患者或动物如马中降低过多结缔组织形成或者促进血管假器官内皮化。特别优选的基因是那些来自人的基因,这种基因最优选用于人的治疗方案中。由分离的DNA和基因编码的重组蛋白和多肽通常是指,以前缀r是重组的,而rh是重组的人的。为了制备抗再狭窄的或抗纤维化的基因,基因片段或cDNA,可以采用在此公开的技术以及任何专利或在参考文献列表或科技文献中引用的科技文件中的技术。例如,可以采用分子生物学方法如聚合酶链式反应(PCR)、或者通过筛选cDNA或基因组文库,采用具有基于上述核苷酸序列的序列的引物或探针来获得EC-SOD片段。实施这些技术对本领域技术人员来说是常规事情,如在各种科技文章中所教导,如Sambrooketal.,在此引入作为参考。特别优选用于本发明组合物和方法中的抗再狭窄的或抗纤维化的基因和DNA片段是EC-SOD或其编码或非编码序列的部分。还可以预期,进一步克隆编码提高EC-SOD表达和蛋白质生成或降低EC-SOD下调的蛋白质或多肽的基因或cDNA。用于克隆DNA的技术,即从区别于其他部分DNA的DNA文库中获得特定编码序列,这在本领域是已知的。这可以通过如筛选适当DNA文库来实现。筛选操作可能基于寡核苷酸探针的杂交,该探针是根据编码相关抗再狭窄蛋白质的已知DNA序列的氨基酸序列的部分来设计。这些筛选的步骤的操作在本领域对于技术人员来说是已知的,并在科技文献中被详细地描述,如Sambrooketal.,(Sambrooketal.,MolecularCloningaLaboratoryManual,1989,ColdSpringLabPress;Innisteetal.,PCRstrategies,1995,AcademicPress,NewYork)。具有与文献中描述的序列不同的序列的EC-SOD基因也被包括在本发明中,只要被改变的或被修饰的基因仍然编码蛋白质,其以任何直接或间接方式起刺激心血管或组织植入物的周围组织的作用。这些序列包括那些通过点突变引起的序列,那些由于遗传密码子的简并性或者天然存在的等位基因变体引起的序列,和通过遗传过程导入进一步修饰的序列,即通过人工修饰,如杂合基因。在核苷酸序列中导入被设计来改变被编码的蛋白质或多肽的功能性质的变化的技术在本领域是已知的。这种修饰包括碱基的删除、插入或取代,因此改变氨基酸序列。进行改变来提高蛋白质的EC-SOD活性,来提高其生物学稳定性或半衰期,来降低其降解,增加其分泌,改变其糖基化模式等。核苷酸序列的所用这些修饰被包括在本发明中。而且,本发明应当不被限制在使用EC-SOD基因的产品,而且包括有效地模仿EC-SOD的生物学作用的任何重组的或合成的化合物。本文特别关注不同于模拟任何其他SOD家族成员的EC-SOD模拟物,在环绕目标细胞的细胞外空间展示它们的活性。还应当理解,一种或一种以上的抗再狭窄或抗纤维化的基因被用于本发明的方法和组合物中。因此,核酸呈递是应用一种、两种、三种或多种抗再狭窄或抗纤维化基因或蛋白质。可被应用的最大基因或蛋白质的数量仅受实际情况的限制,例如,同时制备大量基因构建体或引起毒性副作用的概率。基因的特定组合可以是两种或多种抗再狭窄基因,或者也可以是一种生长因子抑制基因与激素基因组合。基因的特定组合可以是两种或多种抗再狭窄基因组合,或者是生长因子抑制基因与激素基因组合。激素基因或生长因子基因甚至可以与编码细胞表面受体的基因组合,该表面受体能够与第一种基因的多肽产物相互作用。此外,EC-SOD基因可以与编码反义产物细胞内适配子分子或核酶的基因组合。基因可以结合到受一种或多种启动子调控的单一遗传构建体上,或者可以作为相同或不同类型的单个构建体被制备。因此,可以采用不同基因和遗传构建体的无数组合。特定基因组合可以被设计来,或者它们的应用会导致,产生对降低过度结缔组织形成和纤维化或血管形成和内皮化的协同作用。所有这些组合的任何之一都落入本发明的保护范围内。本领域技术人员可以容易地确定可能的协同基因组合或者基因蛋白质组合。其他基因可能编码抑制新内膜细胞生长的蛋白质,例如可诱导的一氧化氮合成酶(NOS)或者内皮细胞一氧化氮合成酶(ecNOS)。抑制血栓形成的蛋白质或酶蛋白的产物,如环前列腺素、组织酶原激活物(tPA)、尿激酶和链激酶,也是共转染的目标。此外,EC-SOD可以与其他基因组合,该基因随后在任何水平上如转录或翻译抑制EC-SOD的过度表达或者调节EC-SOD表达。可以在应用EC-SOD核酸之前、同时或之后给予。还应当理解,如果需要,核酸或基因可以与其他试剂结合应用,如蛋白质、多肽、适配子寡核苷酸、核酶、转录因子捕获寡核苷酸或者各种药物活性试剂、抑制狭窄形成的生长因子抑制过多结缔组织生长的物质如肝素等。此外,可以使用免疫抑制剂、抗炎或者其他抗再狭窄的物质。只要遗传物质或蛋白质构成组合物的一部分,假定其他试剂与目标细胞或组织接触时不会产生显著的副作用,实际上对其他成分没有限制。因此,核酸或蛋白质可以与各种其他试剂一起被呈递。此外,核酸或蛋白质可以与植入物一起被呈递,给周围组织提供放射线、超声波和电流或者光能来产生特定作用和抗纤维化。还应当理解,核酸或基因的应用可以同时结合使用种植细胞或贴片细胞的操作,或者应用干细胞或者刺激植入部位上的干细胞群。其还可以结合同时种植或铺展遗传修饰的细胞。基因构建体和核酸如在此所用,术语基因和核酸均可以用来指被分离的和不含有特定物质的总基因组DNA的DNA分子。因此,编码EC-SOD的基因或DNA是指含有编码EC-SOD蛋白的序列的DNA,但是它是从获得该DNA的物种的总基因组DNA中分离或者纯化的。术语DNA中包括的是DNA片段和这种片段适配子的小片段,还有重组载体,包括如质粒、粘粒、人造染色体、噬菌体、慢病毒、逆转录病毒、腺病毒等。术语基因单纯用来指功能性蛋白质或肽编码单位。本领域技术人员可以理解,这种功能性术语包括基因组序列和cDNA序列。当然,也指最初分离的DNA片段,并且不排除基因或编码区,例如编码先导肽的序列或靶向序列,靶向序列被人为地加到该片段上。本发明提供利用各种EC-SOD蛋白和已知的EC-SODDNA片段和重组载体的新途经。但是只要所用的编码片段能够编码EC-SOD蛋白,并且不包括任何对组织产生副作用的编码或调控序列,并不要求使用高度纯化的载体。因此,还应当理解有用的核酸序列可以包括其他残基,例如位于编码区的5’或3’端的其他非编码序列,或者可以包括各种内部序列,即内含子,已知存在于基因中。在确定了合适的EC-SOD编码基因或DNA分子后,可以将其插入到本领域目前知晓的许多载体的任何之一中。以这种方式,当被结合到环绕植入物的组织中时将会引导EC-SOD的表达和生成。在重组表达载体中,DNA片段的编码部分被定位于受启动子控制。启动子可以是天然地与EC-SOD基因相关的形式。编码DNA片段还可以被定位在受重组的或异源的启动子控制下。如在此所用,重组的或异源的启动子是指在天然环境下通常与EC-SOD基因无关的启动子。这种启动子可以包括那些通常与其他抗再狭窄基因相关的启动子,和/或从任何其他细菌、病毒、真核生物或哺乳动物细胞中分离的启动子。显然地,采用有效引导DNA片段在组织中表达的启动子是关键的。采用重组启动子来实现蛋白质表达是分子生物学领域技术人员公知的(Sambrooketal.)。所用的启动子可以是组成型、或诱导型,可以在适当条件下被使用来引导高水平或调控被导入的DNA片段的表达。目前优选的组成型启动子是如CMV、RSVLTR、免疫球蛋白启动子、单一SV40启动子,和SV40启动子与SV40增强子结合,可调控的启动子如四环素调控启动子系统、或者金属硫堇(metalthionine)启动子。启动子可以与或不与增强子相关,其中增强子是天然地与特定启动子相关或与不同启动子相关。终止区位于EC-SOD编码区的3’端,其中终止区可以天然地与胞浆区相关或者可以来自不同来源。大量不同终止区可以被采用,而反过来影响表达。经过各种处理后,可以克隆得到构建体,分离载体和筛选或测序的基因来确保构建体的正确性。可以采用限制性分析、测序等来进行筛选。EC-SOD基因和DNA片段可以是DNA插入物的形式,其位于重组病毒的基因组中,如重组腺表达、腺伴随表达(AAV)或逆转录病毒。为了浆基因与植入物周围的组织接触,在这种实施方案中,可以制备重组病毒颗粒、包括EC-SOD基因插入物的基因组、仅将环绕植入物的组织与病毒接触,其中病毒感染细胞并转移遗传物质。在本发明的一些实施方案中,可以将组合物中的病毒附着到植入物上,例如血管假器官、支架、支架移植物或支架连接物,然后将环绕植入物的组织与植入物在该部位接触。病毒从组合物中释放,细胞生长到植入物中,然后接触病毒并进行病毒感染,导致细胞吸收期望基因或cDNA并表达被编码的蛋白质,随后产生对结缔组织形成的抑制。在优选实施方案中,本发明的方法包括制备组合物,其中EC-SOD基因被附着在或被灌注到血管假器官、支架、支架移植物、心脏瓣膜、移植物连接物或组织植入物中来形成血管假器官-基因、支架-基因、血管内支架-基因、支架连接物-基因、心脏瓣膜-基因、组织植入物-基因组合物,然后血管假器官-基因、支架-基因、支架移植物-基因、移植物连接物-基因、心脏瓣膜-基因、组织植入物-基因组合物被放置来与环绕所述心血管或组织植入物的组织接触。血管假器官-基因、心血管贴片-基因、支架移植物-基因、心脏瓣膜-基因、移植物连接物-基因、组织植入物-基因组合物是那些其中基因被吸收,或者被保持与所述植入物接触的组合物。核酸转移到环绕被植入装置的组织的细胞中一旦制备或获得合适的血管植入物-基因组合物,所需要的是将EC-SOD蛋白或EC-SOD基因呈递给周围组织,通过外科手术或借助导管来放置心血管植入物-基因或组织植入物-基因组合物,与机体的目标部位接触,可以或不首先包裹在周围组织中。这种方法是本领域技术人员熟知的。在将心血管或组织的植入物移植到该部位之前、同时或之后,还可以全身将EC-SOD基因或蛋白质应用到血流或组织中。可以是动静脉瘘管、动脉旁路移植物或插入移植物、静脉移植物、心血管贴片、人造心脏、支架移植物、支架、心脏瓣膜、心脏辅助装置、吻合装置、瓣环、血管导管、起搏导线、气管导管、生物传感器、活细胞腔室、人造器官、器官植入物、整形植入物、缝合材料、外科贴片、钳子或纱布、或者任何医疗装置,所有这些都包含至少一个合成表面。在本发明中,一种或多种载体被转移到任何周围组织中,优选是哺乳动物组织。一些公开出版物已经探讨了采用基因转移来治疗或预防疾病(LevineandFriedman,Curr.Opin.inBiotech.1991;2840-44,Mulligan,Science1993;260926-32,Crystal,Science1995;270404-410,Rowland,Ann.ThoracSurgery1995;60721-728;Nabeletal.,Science1990;2491285-88)。真核宿主细胞是存在于体内的。按照本发明,将细胞与本发明的载体接触可以通过任何方式,通过这种方式载体被导入到细胞中。这种导入可以通过任何合适的方法。优选地,载体通过转染的方式被导入,即利用裸DNA进入细胞的天生能力(例如载体能够经受受体介导的内吞)。但是,载体还可以通过任何其他方式被导入,例如通过转导、磷酸钙介导的转化、微注射、电穿孔、渗透休克等。对于不同细胞可以采用不同方法,在载体受体数量以及细胞表面受体对载体的亲合性上有所变化。按照本发明,在体内可以进行基因呈递的细胞类型包括所有哺乳动物细胞,更优选是人细胞。载体被制备到适合于将细胞与适当的(如药学上可接受的)赋形剂接触的组合物中,赋形剂如载体、佐剂、赋形剂或稀释剂。制备这种组合物的方法和应用方法已经在现有技术中被描述。如果合适,载体被配制到固体、半固体、液体或气雾剂形式制备物中,如气雾剂、喷雾剂、糊剂、软膏、凝胶、胶、粉末、颗粒。溶液、注射液、乳酪和滴剂,以它们分别被应用的路径的常规方式给予,而不排除任何其他方法。可以采用不影响本发明的组合物的效果的药学上可接受形式。在药物剂量形式中,组合物可以被单独使用或者以适当的组合形式,以及与其他药物活性成分组合。例如,编码EC-SOD的核酸可以与编码抑制血小板沉积或平滑肌细胞增生的蛋白质的核酸一起被应用。因此,本发明的药物组合物可以通过各种途经被呈递,并且被呈递到哺乳动物的各个部位来获得特定效果。本领域技术人员可以认识到虽然不止一种方式可以被用于给药,但是一种特定方式可以提供比其他方式更迅速和有效的反应。可以通过包含在植入物上局部应用或灌注制剂,或者直接应用剂型到体内环绕植入物的组织中,或者任何其他局部应用方法来实现局部呈递。采用这种方法给药使得药物具有部位特异性,这种方式中,高浓度释放和/或高潜能药物被限制于直接应用到靶向组织。当全身或局部地呈递核酸,它们可以在水溶液中以裸露形式在任何生物相容性盐溶液或与任何生物相容的物质混合来呈递。混合核酸的方式的例子是采用聚阳离子(如oligodendromer)、蛋白质(如铁彻底蛋白)或其他聚合物(如DEAE-葡聚糖、多聚赖氨酸)。还包括这些例子的衍生物和盐。其他例子是用脂质体包被或联合核酸或者包被在胶质颗粒上。优选的方法是在水溶液中呈递核酸,水溶液中添加了纤维蛋白、水凝胶、粘多糖、糖基多糖、或任何其他生物相容的聚合载体基质,如藻酸盐、胶原、粘液素、透明质酸、聚亚胺酯、纤维素、多聚乳酸、poloxamer,它们覆盖至少植入物的一部分(US5,833,651)。核酸可以被添加到聚合物覆盖的植入物上,在制造植入物时或者由医生在移植前、之间或之后加入。聚合物还可以是生物稳定的或可生物吸收的聚合物,取决于期望的释放速率和期望的聚合物稳定性大小。可以是天然存在的或合成的组合物,还包括这些组合物的衍生物和盐。可生物吸收的聚合物是更加期望的,由于其被认为不会导致慢性局部反应。可以被采用的可生物吸收的聚合物包括但不限于,聚(L-乳酸)、聚己酸内酯、聚(丙交酯-联乙交酯)、聚(羟基丁酸)、聚(羟基丁酸联戊酸盐)、聚二啞烷、多元酸酯、聚酸酐、聚(羟基乙酸)、聚(D,L-乳酸)、聚乳酸-聚羟基乙酸、polyglactin、聚二乙双酮、聚葡糖酸盐、聚(羟基乙酸-联环丙烷羧酸酯)、聚磷酸酯、聚磷酸酯氨基甲酸乙酯、多聚(氨基酸)、氰基丙烯酸盐粘合剂、聚(环丙烷羧酸酯)、聚(氨基羧酸酯)、联聚(醚-酯)(如PEO/PLA)、聚亚烃基草酸盐、聚膦嗪和生物分子,例如纤维蛋白、纤维蛋白原、纤维素、淀粉、胶原、粘液素、纤维连接蛋白和透明质酸。此外生物稳定的聚合物具有相对低的慢性组织反应,例如聚亚胺酯、硅酮,如果聚酯能够被溶解或聚合在植入物中,也可以被采用,例如聚烯烃、聚异丁烯和乙烯-α烯烃共聚物;丙烯酸聚合物和共聚物,乙烯基卤化盐聚合物和共聚物,例如聚氯乙烯;聚乙烯酯,例如聚乙烯甲基酯、聚卤化偏乙烯,如聚氟偏乙烯和聚氯偏乙烯;聚丙烯腈;聚乙烯酮;聚乙烯芳香族,例如聚苯乙烯,聚乙烯酯,如聚乙烯乙酯;乙烯基单体相互之间或与烯烃的共聚物,例如乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物,丙烯腈-苯乙烯共聚物,ABS树脂、乙烯-乙烯乙酯共聚物聚酰胺,如尼龙66和聚己内酰胺;醇酸树脂;聚碳酸酯;聚甲醛;聚酰亚胺;聚醚;环氧树脂;聚亚胺酯;人造纤维;人造纤维-三醋酸盐;纤维素,醋酸纤维素,丁酸纤维素;乙酸丁酸纤维素;玻璃纸;硝酸纤维素;丙酸纤维素;纤维素醚;和羧基甲基纤维素(5,776,184)。此外,可以使用天然的或合成的纤维蛋白以及其他生物相容的聚合物,以及它们的衍生物和盐。在聚合物中,糖基多糖是优选的。在一个方面,具有聚合物和药物的固体/固体溶液。这意味着药物和聚合物在相同溶剂中都是可溶的,并且在存在溶剂的情况下被充分混合。药物和聚合物可以多种方式被应用,例如通过简单地将植入物浸没在溶液中或者通过将溶液喷射到植入物上(US5,776,184)。可以使用各种水凝胶聚合物,例如那些选自多聚羧酸、纤维素聚合物、明胶、藻酸盐、聚2-羟基乙基甲基烯酸酯(HEMA)聚乙烯吡咯烷、马来酐聚合物、聚酰胺、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、多酸类,例如聚丙烯酸、多糖,如粘多糖如透明质酸(US5,674,192和US5,843,089)。植入物上的聚合物是多孔的或无孔的。可以使用多层聚合物,并且多种不同聚合物被组合在同一个植入物中。不同层和不同聚合物可能携带不同药物(5,833,651)。此外,植入物的一个或多个表面可以用一种或多种其他聚合物包衣来包被,聚合物是相同的或不同于第二种聚合物。包衣的附着以及治疗性化合物被呈递的速率可以通过选择合适的可生物吸收的或生物稳定的聚合物,以及通过溶液中治疗性化合物与植入物的比例来控制(US5,776,184)。控制被应用于组织的剂量也可以通过调节治疗性化合物预先浸入水凝胶包衣的时间来控制,决定由水凝胶包衣吸收治疗性化合物溶液的量。影响剂量的其他因子是用于包衣的溶液中治疗性化合物的浓度,以及水凝胶包衣的药物释放能力,这决定于例如水凝胶的厚度、其弹性、多孔性和水凝胶包衣保持治疗性化合物的能力,例如静电结合或孔径,或者包衣的离子强度,例如通过改变pH来改变。对于特定药物,选择水凝胶包衣是有利的,使得在应用于部位之前治疗性化合物基本上不被释放到体液中。聚合物和治疗性化合物的固体/固体溶液的释放还可以通过改变多个层面上的治疗性化合物与聚合物的比例来控制。包衣不必是聚合物和治疗性化合物的固体/固体溶液,而可以用由应用于植入物的药物和聚合物的任何组合提供来替代。溶液中治疗性物质与聚合物的比例取决于聚合物保护治疗性物质到植入物上的效率以及包衣释放治疗性物质到组织中的速率。如果将治疗性物质保留在植入物上的效率相对低,则需要较多的聚合物,并且需要较多的聚合物来提供洗脱基质,该基质限制高溶解性的治疗性物质的洗脱。因此,宽的治疗性物质与聚合物的比例是合适,可以从约10∶1到1∶100(US5,776,184)。治疗性化合物的结合还可以通过将药物静电吸附到包衣或到包衣添加物或者机械结合来实现,例如通过使用具有限制体液内流和治疗性化合物外流的孔径的包衣,其倾向于释放治疗性化合物。凝胶是特别有用的,其中治疗性化合物被固定在由凝胶形成的氢键基质上(US5,674,192)。水凝胶的例子如HYDROPLUS.RTM(US5,674,192)、CARBOPOL.RTM(US5,843,089)、AQUAVENE.RTM(US4,883,699)、HYPAN.RTM(US4,480,642)。在某些情况下,水凝胶可以在涂覆植入物之前被交联,例如血管或血管内移植物上的水凝胶包衣在水凝胶沉积在植入物上之前与引物液滴接触。如果已经交联,可以在植入物表面形成相对永久的里衬,如果没有交联,则在植入物表面形成相对可降解的里衬。例如,支架里衬中的被交联的特定水凝胶的寿命至少是未被交联形式的寿命的两倍(US5,843,089)。可选择地,水凝胶里衬可以原位与偶联剂接触(US5,843,089)。总之,干燥时,水凝胶包衣优选为1-10微米厚,典型地是2-5微米。也可能是极其薄的水凝胶包衣,如约O.2-0.3微米(干燥)和交厚的水凝胶包衣,如超过10微米(干燥)。典型地,当水凝胶被水合时,水凝胶包衣的厚度可能膨胀到约6-10倍或更大。(US5,674,192)。一般地,结合的载体是可生物降解的或生物排泄的(由US5,954,706、US5,914,182、US5,916,585、US5,928,916中的例子所教导)。载体还可以被构建成充满孔洞的可生物降解的物质,并通过基质逐渐溶解将一种或多种物质释放到周围组织中。随后,孔洞开放。被呈递的载体可以是编码治疗性蛋白质的核酸,例如裸露的核酸或者组合到病毒载体或脂质体中的核酸。裸露的核酸是指未组合到病毒或脂质体中的单链或双链DNA或RNA分子。反义寡核苷酸特异地结合到互补的mRNA分子上,从而降低或抑制蛋白质的表达,反应寡核苷酸也可以通过水凝胶包衣被呈递到移植部位上(US5,843,089)。一般地,核酸附着到植入物上可以通过一些其他方式进行,例如采用共价或离子结合技术。典型地,共价结合技术需要采用偶联剂,例如戊二醛、溴化氰、p-苯醌、琥珀酐、碳化二亚胺、二异氰酸盐、氯甲酸酯、二硫联吡啶、氯环氧丙烷、叠氮化物,其中不排除任何其他试剂,但是任何采用本发明的方法的方法都可以被采用,并且是本领域技术人员认可的。生物分子共价偶联到表面可能在生物分子之间建立不需要的交联,从而破坏了生物分子的生物学特性。此外,它们可能在表面功能性位点上产生连接,从而抑制附着。生物分子共价偶联到表面上可能破坏生物分子的三维结构,从而降低或破坏生物学特性(US5,928,916)。离子偶联技术也具有不改变被结合的生物分子的化学成分的优点,生物分子的离子偶联还具有在适当条件下释放生物分子的优点。一个例子是(US4,442,133)。目前用离子键固定生物分子的技术已经可通过在生物材料表面使季铵盐引入正电荷的方式来实现,含有叔胺和季胺基团的聚合物,如TDMAC、benzalconiumchloride、西吡氯铵、氯苯二甲硬脂铵、氯苯十六烷基二甲铵、胍或双胍成分(US5,928,916)。当经皮呈递血管植入物时,增加一个外壳来防止药物在放置导管过程中释放到体液中。例如,可以时聚乙二醇、凝胶、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚乙二醇或者可生物降解或加热降解的聚合物,例如白蛋白或聚醚凝胶F-127(US5,674,192)。当实施和使用本发明的方法和组合物时,附着方法的特定类型不是重要的,只要从植入物中释放的核酸以激活组织的方式刺激周围组织,而且在体内实施方案的情况下,最终引起心血管或组织植入物的内皮化而不产生副反应。在此描述的方法决不是包括全部,其他适合特定应用的方法对本领域技术人员来说是显然的。本发明的组合物可以以单位剂量的形式被提供,其中各种剂量单位如溶液、凝胶、胶、液滴和气溶胶含有预定含量的组合物,单独地或与其他活性试剂适当组合。如在此所用,术语单位剂量形式是指适合人或动物患者单次给药的物理上的不连续单位,其中每个单位含有预定量的本发明组合物,单独地或者与其他活性试剂结合,通过足以产生期望效应的量来计算,当合适时与药学上可接受的稀释剂、载体或赋形剂组合。对于本发明的单位剂量形式的说明依赖于要达到的特定效果和特定宿主中与药物组合物相关的特定药效学。因此,本发明还提供将治疗性基因转化到宿主中的方法,其包括将本发明方载体优选作为组合物的一部分与植入物一起应用,采用前述的应用方式或者本领域技术人员知晓的可选择方式。组合物的有效量为在宿主中产生期望效果的量,可以采用本领域技术人员知晓的几种结果判定法来监控。按照本发明,载体有效地将基因转移到宿主细胞可以通过治疗效果来监控(例如,毛细血管形成和表面内皮化)。或者进一步通过在宿主内转移基因或基因表达的情况来监测(如,采用聚合酶链式反应与测序结合,Northern或Southern杂交,或者转录分析来检测宿主细胞中的核酸,或者采用免疫印迹分析、抗体介导的检测、mRNA或蛋白质半衰期研究,或检测由转化核酸编码的蛋白质或多糖,或者这种转化对水平和功能的影响)。在实施例在描述的一种这样的特殊分析包括用于检测由EC-SOD基因编码的蛋白质的Western免疫测定。这些方法不是包括所有方法,适合于特定应用的其他方法对本领域技术人员来说是显而易见的。此外,组合物的有效量还可以通过对已知能够产生期望效果的组合物的推导中估计得出(例如通常用于抑制再狭窄的组合物能够教导被应用给宿主的EC-SOD核酸的量)。而且,包括在本发明的组合物中的各种活性试剂的优选含量给医生所使用的各种成分的范围提供一般教导,以在体内使用时优化本发明的方法,优选包括约0.1微克到10000微克的EC-SOD(虽然任何合适含量可以被采用,或者在其之上,即超过10000微克,或者在此之下,即小于0.1微克)。类似地,包括从0.1-10000微克的EC-SOD质粒(虽然任何合适含量可以被采用,或者在其之上,即超过10000微克,或者在此之下,即小于0.1微克)。EC-SOD载体优选具有在107和1013之间的病毒颗粒,尽管可以使用任何合适含量,或者超过1013或者少于107。而且,这种范围决不排除使用更高或更低剂量的成分,这在特定应用中可能被考虑。例如实际剂量和给药方案可以根据该成分是否与其他药物成分联合应用、或者根据在药物动力学、药物分布和代谢中的个体差异而变化。而且,每个细胞中加入的载体的含量随着插入到载体的基因的长度和稳定性,以及序列的性质而改变,是一个需要根据经验来确定的特殊参数,可以根据与本发明方法无关的因素来改变(例如,与合成相关的费用)。本领域技术人员能够容易地根据特殊情况的紧急条件作出必要的调整。被应用于周围组织的基因构建体的含量或者被应用于植入物或组织中的基因组合物的含量可以由主治医生或兽医在考虑各种生物学的或医学因素后最终确定。例如,期望考虑特定EC-SOD和血管植入物材料、患者或动物的大小、年龄、性别、饮食、应用时间、以及任何可能抑制结缔组织形成的临床因素,例如不同因子和激素的血清含量。因此,在即将公开的教导下,同时考虑个体情况,本领域技术人员很容易确定合适的用药方案。同时,对于这些实施方案,当一种或多种不同载体(即每种编码一种或多种不同治疗性基因)被应用于在此公开的方法中,细胞与本发明的各种成分接触可以以任何顺序进行,或者同时进行。优选是同时进行。结缔组织抑制组织本发明提供用于使用基因来抑制过多结缔组织形成和提高内皮化的有利方法。如在此所用,周围组织是指任何或所有那些能够最终抑制、或促进抑制组织受损后或者植入装置后的新结缔组织的细胞。这包括各种形式的各种组织,例如血管壁、胸膜、心包膜、腹膜、网膜、脂肪和肌肉。只要在体内实施方案的情况下,被刺激的细胞激活的方式最后可以产生对不期望的结缔组织生长、新内膜形成的抑制或者促进植入物的内皮化或毛细血管化,用本发明的方法和组合物刺激的周围组织的特定类型和类型不是重要的。周围组织也被用来特别地指那些定位在植入物内,与之接触或向植入物中迁移的细胞,并且这种细胞直接或间接地抑制结缔组织形成、新内膜形成或刺激内皮和/或毛细血管形成。如此,微血管内皮细胞可以是形成毛细血管的细胞,在刺激时,进一步抑制结缔组织形成或者吸引内皮细胞,在本公开中也被认为是周围组织,它们的刺激间接地导致抑制结缔组织形成或刺激内皮化。影响结缔组织形成或内皮化的细胞通过各种生长因子和细胞因子的作用或者通过它们与其他细胞类型物理性地相互作用来间接地起作用。此外,细胞或组织在其天然环境中通过周围组织达到活化抑制结缔组织形成或刺激植入物的内皮化和血管化的区域。周围组织的细胞也可以是被吸引或被返回到该区域的细胞。虽然引起了科学家的兴趣,但是周围组织细胞抑制结缔组织形成或刺激内皮化的直接或间接机制不是本发明实际所考虑的。周围组织细胞可以是在其天然环境下到达一个活化结缔组织形成或血管假器官、血管内假器官内皮化或者组织植入物血管化的区域的细胞或组织。就周围组织而言,这些细胞还可以是被吸引或重新返回到这种区域的细胞。按照本发明,周围细胞和组织可以是那些达到组织或期望抑制结缔组织形成或内皮化的心血管植入物表面的细胞和组织,或者达到期望血管化的植入物的表面的细胞或组织。相应当,在治疗的实施方案中,确定对当前的治疗性组合物的合适周围组织、和被应用的心血管和组织植入物或其他假器官装置是没有困难的。在这种情况下,所需要的是获得适当抑制和刺激组合物,如在此公开的,并将心血管或组织植入物或假器官装置与刺激组合物以及周围组织接触。这种生物学环境的特性是适当的细胞将在缺乏任何其他由医生确定的靶点或细胞时被激活本发明的一个方面大体上涉及应用一种组合物来使周围组织与包含EC-SOD蛋白或基因(含有或不含其他基因、蛋白质、生长因子、药物或其他生物分子)的组合物,以及心血管或组织植入物或其他假器官装置接触,来促进所述基因在所述细胞中表达。如所述,细胞可以在体内进行接触。这通过简单地获得功能性EC-SOD基因构建体,并将该构建体应用于细胞,以最直接方式实现。将细胞与DNA接触,如线性DNA分子,或质粒形式的DNA,或含有在启动子控制下的目标基因、以及适当的终止信号的其他重组载体或人工染色体,这种接触足以实现DNA的上调和表达,不需要其他步骤。在优选实施方案中,将周围组织与EC-SOD组合物接触的操作在体内进行。此外,这种操作的直接结果是细胞上调和表达该基因,并且翻译和转录产物刺激降低结缔组织形成或刺激植入物的内皮化和/或毛细血管化,而不需要医生进行其他步骤。本发明的装置中所用的材料如在此所使用的,下面的术语和单词应该具有下面所描述的意思。可植入的医疗装置,简单说是指植入物,装置或假器官是指被制造的物体,至少部分地来源于一种生物材料,是用来与机体组织、包括体液接触。生物材料应该是指用来制备一种装置的材料的成分,可提供一个或多个与组织接触的表面。如果没有特殊说明,其多孔性和变形性(如孔和多孔)是指一种具有小的通道或通路的生物材料,这些通道或通路起始于生物材料的外表面(如第一个主要的表面)一直延伸至内表面(如,第二个表面)。在为不可吸收的材料的情况下,当以一种可植入的医疗装置的形式制造时,其坚固和变形性是指在使用过程中能够对抗所遇到的压力的能力,如在体内保持开放性和孔洞结构。表面是指生物材料与其环境之间的交界面。术语包括词语在广义(如,一片生物材料的两个主要的面上)和狭义(如,跨越材料的孔洞的里衬)的情况下都能使用。术语“附着”及其衍生词汇是指一种聚合物质或核酸吸收,如物理吸附或化学吸附,配体/受体互作,共价结合,氢结合,或离子结合到植入物上。只要可用于本发明的组合、装置和方法中的心血管、组织植入物和其他假器官装置是组织相容性的,它们的类型实际上是不受限制的。因此,本发明的装置包括用于延长与血液,体液或组织接触的医疗装置,特别是那些在体内应用时从抑制不期望或过多结缔组织形成和纤维化或者刺激毛细血管内皮化中受益的装置。优选的装置是可在体内植入的,包括心血管植入物、组织植入物、人造器官,如胰腺、肝脏和肾脏,以及器官植入物,如乳房、阴茎、皮肤、鼻子、耳朵和矫形植入物。每个特定装置中抑制结缔组织形成或毛细血管内皮化的重要性是不同的,决定于装置的类型和目的。抑制结缔组织形成噬装置避免过多疤痕组织形成、狭窄和纤维化。内生的毛细血管可为血管植入物内表面提供内皮细胞,保护组织植入物免受感染,携带营养至装置中的细胞,使传感器能感受循环中的物质水平。这意味着植入物具有与生物相容性相关的所有特性,为此当被应用于哺乳动物时,它们不产生副作用、变态反应、或任何其他不合适的反应。它们也适合被放置来与围绕植入物的组织相接触。后一种要求考虑各种因素、内皮化或抑制不期望的结缔组织形成。优选的生物材料可在体内对所需的用途提供足够的刚度。对用于制造血管移植物和心血管贴片,例如,生物材料要具有足够的刚度才能保证移植物在其特定应用中维持移植物的开放。植入物材料的选择将根据血管或组织植入物植入的特殊环境和部位而变化。血管假器官可由选自以下的生物材料制成,如聚四氟乙烯,芳香/脂肪族聚酯树脂,聚亚胺脂,和硅橡胶。但可以使用任何类型的生物相容性微孔网格。所述生物材料可互相地或与其他的物质相结合,如聚乙醇酸,聚乳酸,聚二乙双酮和聚葡萄糖酸盐。优选膨胀的聚四氟乙烯和涤纶。涤纶具有或不具有丝绒,或以其他方式修饰。涤纶通常是机织的、编织的或针织的,适合的纱线在10至400支之间。ePTFE的结节区由无孔的PTFE组成,后者可提供对撕扯的抵抗力(如,为了缝合和对抗动脉瘤扩张)。结节间区是由PTFE的纤维组成,PTFE可用来将结节与纤维间的空隙相连接,这些纤维可提供在此所描述的孔洞。结节的大小用结节PTFE组成的接触组织的表面的百分比来表示。结节间的距离可用平均原纤维的长度来表示。反过来,孔洞一般是用结节间距离来表示(即,从一个结节的中间至另一个邻近结节中间的平均距离)。优选的ePTFE材料具有足够大小和频数的结节,以提供足够的强度(如,考虑动脉瘤扩张),足够频数和纤维长度的结节间区提供足够的孔洞(允许毛细血管内皮化)。根据本说明,本领域的技术人员将能够鉴定和制造采用生物材料的装置,该材料具有适当的孔洞和刚度。生物材料优选有孔的,可以允许细胞贴附和移行,然后紧接着在表面上可以形成和生长毛细血管。适合的孔可以小通道或通路的形式存在,从一个外表面开始,部分或完全迁伸通过生物材料。在这些情况下,孔洞毛细管直径横切面尺寸大于5微米,典型地小于1毫米。只要生物材料保持足够的刚度,上面孔径大小的值不重要,但不太可能的是,可使用的装置的孔径超过大约1毫米。这样的孔洞尺寸在显微镜下可以量化。如本领域技术人员可以理解的是,可以对移植物材料和表面进行几种修饰作用,例如用如蛋白(5,037,377、4,319,363),非肝素化的全血和富血小板血浆预包被,对表面进行热放电修饰,聚醚凝胶,纤维蛋白胶,纤维连接蛋白,粘附分子,共价键,与碳一起以影响表面电荷(5,827,327、4,164,045),并用一种表面活性物质或清洁剂来处理,也不排除任何其他的方法。而且,植入物可构建为一个内和外表面具有不同结节间距离的杂合体,对于结节间距离(HYBRIDPTFE),外部的值大小为60微米,内部为20微米。此外,也可使用具有不同结节间距离的多个层面。当不抑制内皮化时,它们均是在本发明的范围之内的。潜在的可生物降解的血管植入物可与本发明的组合物、装置和方法结合使用。例如,可生物降解和化学修饰的聚乳酸,聚乙醇酸,纯化蛋白基质,半纯化细胞外基质成分和胶原也可使用。天然产生的自体的、异体的和异种的材料,如脐静脉、大隐静脉、新生牛动脉或肠粘膜下组织可用作血管植入物材料。临床应用移植物的实例在US4,187,390、US5,474,824和US5,827,327中公开。可生物降解或生物吸收的材料,如同聚物,如聚对二噁烷、聚赖氨酸或聚乙醇酸和共聚物;如,聚乳酸和聚乙醇酸或其他生物材料,只要它们可提供所需的刚度,可单独使用或与其他材料联合使用作为血管移植物材料。其他生物学材料,如肠粘膜下组织、纯化蛋白基质和半纯化细胞外基质成分也可以使用。适当的血管移植物可输送基因成分,也可为新生的内皮细胞生长提供一个表面,即可在原位搭建成支架,内皮细胞可通过它进行移行。本领域技术人员可以理解的是任何具有生物相容性、刚度都可用于本发明。还应当理解,抑制过多结缔组织形成可发生在自体血管连接到自体血管、异基因血管连接到自体血管、自体血管连接到合成血管或者任何类型血管连接到其他血管上,或者是头对头、头对侧面、侧面对侧面或者多种侧面对侧面和头对侧面吻合的组合和孔洞,只要血管与吻合区相连。此外,在移植物的任何部分,增生可以被抑制。心血管贴片的
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在例如US5,104,400、US4,164,045、US5,037,377中被详尽地描述。在血管贴片的情况下,贴片的一侧与血液相接触,而另一侧与周围组织接触以促进内皮细胞跨移植物生长。在心内贴片的情况下,血液与贴片的两侧都接触。优选的生物材料是那些在体内具有足够刚度者。血管贴片的生物材料具有足够的刚度,以使贴片在特定应用的过程中保持其形状和孔状结构。贴片材料的选择依血管贴片植入的特定环境和部位而异。血管贴片由合成生物材料制成,该种材料包括但不限于,聚四氟乙烯、芳香族的/脂肪族的聚酯树脂、聚亚氨脂和硅橡胶,但是任何类型的生物相容性多微孔网状织物都可使用。所述生物材料可以相互结合或与其他物质结合,如聚乙醇酸。优选多孔的聚四氟乙烯和涤纶。涤纶通常是机织织物,编成辫子形的或编织的,含或不含丝绒,适用的棉纱支数在10至400之间。ePTFE的结点区域由无孔的PTFE组成,用于提供对撕扯的抵抗力(如用于缝合和对抗主动脉瘤的膨胀)。结间的区域由PTFE纤维组成以连接结点,纤维间的空间构成了这里提到的多孔性。结点间的距离可以表述为原纤维的平均长度。反过来,多孔性通常表述为结间的距离(即从一个结点的中点到邻近结点中点的平均距离)。优选的材料具有足够大小和频次的结点以提供适当的强度(如对于主动脉瘤的膨胀),结点间区域具有足够的频次和纤维长度以提供适当的多孔性(以使毛细血管内皮化)。这种材料将提供较少但较粗的结点,它反过来在体内具有显著增强的强度。指定本规格,本领域内的技术人员将能够用具有多孔性和刚度适当结合的生物材料确定和制造装置。生物材料优选多孔的,使细胞得以附着和移行,这使毛细血管可以形成和生长进内腔表面。适合的孔可以以小通路或通道的形式存在,它起始于外表面并贯穿于生物材料。在这种情况下,孔的横截尺寸大于5微米的毛细血管的直径,典型地小于1毫米。只要生物材料保持足够的刚度,孔大小的上限是不严格的。但是,孔大小超过大约1毫米的有用装置是不大可能的。这种孔的直径可在显微镜中量化。如本领域技术人员会理解的,可以进行移植物材料和表面的数种修饰,如用例如蛋白(US5,037,377、4,319,363)、非肝素化全血和富含血小板血浆预包被,表面的热放电装饰,添加聚醚凝胶、纤维蛋白胶、粘附分子、共价键,用例如碳影响表面电荷(US5,827,327、4,164,045),用表面活性剂或清洁剂处理,不排除其他方法。此外,植入物可被构建成内、外表面结点间距离不同的杂合体,如结点间距离在外面60微米而内面20微米(HYBRIDPTFE)。更可使用更多层的不同结点间距离。当不抑制内皮化时,它们均归于本发明的范畴。与本发明的成分、装置和方法有关,可以使用潜在的生物可降解材料,例如,同聚物如聚对二乙双酮、聚赖氨酸或聚乙醇酸,和共聚物如聚乳酸和聚乙醇酸,或其他生物材料,如纯化的蛋白基质或半纯化的细胞外间质,可以单独或与其他材料联合使用作为心血管贴片的材料,只要它们提供所需的刚度。天然存在的自体的、异体的和异种的材料如脐静脉、隐静脉、天然牛动脉、心包膜或小肠粘膜下组织也可用作心血管贴片材料。临床使用的血管贴片的实例公开于US5,037,377、US5,456,711、US5,104,400、US4,164,045中。合适的血管贴片不仅传递基因组成,而且提供了新内皮生长的表面,即,将作为内皮细胞在其上或其中移行的原位骨架。优选地,核酸附着在与血管周围组织接触的一侧。合适的心内贴片不仅传递基因成分,而且提供新内皮生长的表面,即,将作为内皮细胞在其上或其中移行的原位支架。优选地,核酸附着在心内贴片的两侧表面。可选择地,核酸附着于心内贴片的表面之一。本领域技术人员会理解,任何具有生物相容性、刚度的材料可被用于本发明。支架在这里是指一个中空圆柱形的医学植入物,当它植入要治疗的管腔与管壁接触时,它将给体腔提供支撑。可以有几种不同的设计,如管状的、圆锥状的或分叉的。其结构可以诸如盘成弹簧形的、编成辫子的细丝形、多孔的管、切开的管和拉链形,或任何其他的变化。优选地,当支架用于血管中时,该支架有一个与管腔接触的外表面和与血液接触的内表面。本领域的许多支架被做成独立的膜,如金属丝、塑料、金属带或网状织物,它们是弯曲的、编织的、交织的或另外制成通常的圆柱形结构。支架也可以有聚合体的或金属结构成分的基础,在这些成分上应用一个薄膜(US5,951,586)。支架分成自动伸展的或压力展开的。术语伸展、扩展和可展开的在这里是指在直径上可调节的腔内支架。当自动伸展支架用传送导管被置于治疗部位时,一般认为它们在从一个约束力中释放后放射状地伸展,该约束力限制支架于较小的直径,并在没有对支架施加外向放射性力的情况下使之与血管壁或其他组织形成表面接触。这种类型的支架包括编织成辫子形的或成形金属丝的支架。压力可展开的支架由可塑的或弹性的可变形材制成,典型地由金属丝或金属带组成。折叠的支架用传送导管带到治疗部位,然后用气囊或其他支架扩张装置迅速膨胀至其特定的工作直径。对于应用需要的柔韧性和有效抵抗植入后的放射压缩,细丝成分或带形金属通常是有利的。强度和柔韧性的优势结合主要是由于线已经硬化后的特性,或对聚合体线进行热处理。螺旋线的编制角度和邻近线间的轴向距离产生强度和柔韧性。支架丝线可以是金属的、无机纤维的或有机聚合体的。它们应当具有弹性、强度、生物相容性和抗疲劳和腐蚀。例如,通常选择由金属组成的核心,如不锈钢或金或其他比较柔韧的无毒金属和合金,它们在植入时间内不被降解或在电流影响下不发生严重的退化(腐蚀)。这些金属包括但不限于,铂、铂-铱合金、铜和锡或钛的合金、镍-铬-钴合金、以钴为基础的合金、钼合金、镍-钛合金。线不一定是金属,例如可以是聚合体材料如PET、聚丙烯、PEEK、HKPE、聚砜、乙酰、PTFE、FEP和聚亚氨酯,不排除任何其他物质(其他变体聚四氟乙烯、氟化的乙烯基丙烯、聚四氟乙烯-perfluoroalkyl乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯对苯二酸盐、主要的氟化物和其他生物相容性塑料)。此外,生物可降解的或生物可吸收的材料,例如,同聚物如聚对二乙双酮、多聚赖氨酸或聚乙醇酸,和共聚物如聚乳酸和聚乙醇酸、聚亚氨脂,或其他生物材料可以单独或与其他材料联合使用作为支架的材料。这种单丝线的直径范围从0.002到0.015英尺,当然,直径随管腔大小和需要的支撑程度而异。在支架上也可以附着有抗血栓形成、抗血小板、血管扩张剂、抗增殖、抗迁移、抗纤维化、抗炎药物,更特殊地,肝素、水蛭素、hirulog、依曲昔酯、freskolin、rapamycin、sirolimus、紫杉醇、他克莫司、地塞米松、松胞菌素D和放射菌素C等。临床应用的支架例子公布于US4,733,665、US4,800,882、US4,886,062中,在此合并作为参考。用于跨管腔移植的支架移植物,也称为覆盖支架,包括一个金属或聚合体单丝的弹性的管状编织网格物、一个形成复杂交织纺织带的管状编织袖套、和一个将网格物和袖套固定在一起的附属部分,相互以选定的轴向排列,相互连接,选定的一个网格物和袖套包绕其余部分,其中网格物结构性地支撑着袖套。保证网格物和袖套按照基本相同的关系运转,控制伴随给定轴向延长时的半径缩小的数量。袖套可以在网格物的外面或内面,或网格物可整合进袖套中,它可以是连续的或不连续的。几个假器官结构已被建议为结合不同类型线的复合编织结构,如多丝纱、单丝、可熔的材料和胶原蛋白。实例见WO91/10766。尽管可以是单丝的,但织物线优选地是多丝纱。在任一情况下,织物线在大约10到40denier范围内较结构线精细。多丝纱的每个纤维可以从大约0.25到10denier。多丝纱可以由各种材料组成,如PET、聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯、HKPE、硅酮、PTFE、聚烯烃和ePTFE。通过修饰纱线可能改变袖套特性,例如,无捻的平直丝线提供较薄的壁、较小的纱线间空隙,因此获得较低的通透性和较大的纱线横截多孔性,以利毛细血管跨移植物生长。多孔膨胀的PTFE膜具有由小纤维互相连接和结点微结构,可以按如美国专利US3,953,566、US4,187,390和US4,482,516所教导的方法制造。适合的孔可以以小通路或通道的形式存在,起于外表面并贯穿生物材料。在这种情况下,孔的横截尺寸大于5微米毛细血管的直径,典型地小于1毫米。只要生物材料保持足够的刚度,孔大小的上界值是不严格的,但是,孔大小超过大约1毫米的有用装置是不大可能的。这种孔的直径可以显微镜中量化。如那些本领域中人员会理解的,可以进行移植物材料和表面的数种修饰,如用蛋白、非肝素化全血和富含血小板血浆预包衣,表面的热放电修饰,添加聚醚凝胶、纤维连接蛋白、纤维蛋白胶、黏附分子、共价键,用例如碳影响表面电荷(US5,827,327、4,164,045),用表面活性剂或清洁剂处理,机械性改变特性如添加凹槽和改变终末角,不排除其他方法。此外,植入物可被构建成内、外表面结点间距离不同的杂合体,如结点间距离在外面60微米而内面20微米(HYBRIDPTFE)。甚至可使用具有不同结点间距离的多层。当不抑制内皮化时,它们均归于本发明的范畴。原纤维可以是单轴向定向的,即主要在一个方向定向,或是多轴向定向的,即在多于一个方向定向。这里用的术语膨胀的是多孔膨胀的PTFE。本领域技术人员会理解,具有生物相容性和多孔性,可以使内皮跨移植物生长的任何材料是可接受的。临床应用的支架移植物的实例公开于US5,957,974、US5,928,279、US5,925,075和US5,916,264中。此外,天然存在的自体的、异体的或异种的材料,如动脉、静脉和肠粘膜下组织可被用在支架移植物中,如脐静脉、隐静脉、或天然牛动脉。与本发明的组合物、装置和方法有关,潜在的生物可降解血管植入物可被用作支架移植物,例如生物可降解和化学限定的聚乳酸、聚乙醇酸、纯化蛋白的基质、半纯化的细胞外间质成分。合适的血管移植物和支架移植物将不仅传递基因成分,而且提供了新内皮生长的表面,即,将作为内皮细胞在其中移行的原位支架。用本发明方法和成分植入的植入物的特殊设计并不重要,只要在体内实施例环境下,它们作为内皮细胞可以在其中移行的支架并最终使植入物内皮化。各种导管系统被用于传送介入支架和支架移植物到所需的部位。只要使用本发明的方法,选择的类型并不重要。心瓣膜为本领域熟知,并由于心脏的泵功能起血液动力学作用。通常,有一个具有内表面的环状体称为血流通道,其上有一个或多个遮板支撑以交替封闭,然后使得血液以预先确定的方向流动。心瓣膜假器官有各种不同的设计,用自体的、异体的、异种的或人造的材料。机械瓣膜环状框架,也叫环状体,和瓣膜部件可以用任何生物相容的和非血栓形成的材料制成,而且耐受它们将会受到的磨损。有各种不同的设计,如环状瓣膜框架和瓣膜部件,如球面部件或球、轴移圆盘、提升圆盘和叶片部件,如单或多叶片结构,例如两个平叶片、具有圆锥、半圆锥和圆柱形表面的叶片。出口环可以用各种材料制成,如热解碳包被的表面、银包被的表面或固体热解碳(在US4,443,894中被描述),叶片可由一种基质制成,如多晶石墨、塑料、金属或任何其他刚性材料,然后用其他包被,如热解碳(如在US3,546,711和US3,579,645中)。环状瓣膜框架可以是多孔的(这里指具有多孔的表面和在液流与孔交流的表面下连通的间质孔的网络,参见US4,936,317),或无孔的,和合适的方法,如周围凹槽或一对平片可供固定一个缝合环到环状体上以方便缝补或缝合心瓣膜到心脏组织上。缝合部件可有一个刚性环状部件或袖套环绕着基座。袖套可以是刚性材料,如金属或塑料或类似物。袖套可有编织物的套环,如特氟隆或涤纶(RE31,400)。瓣膜可有进一步的部件,如缓冲部件和减震部件。机械心瓣膜的实例描述于US3,546,711、US4,011,601、US4,425,670、US3,824,629、US4,725,275、US4,078,268、US4,159,543、US4,535,484、US4,692,165、US5,035,709和US5,037,434中。异种移植物、异体移植物或自体移植物可被用作组织瓣膜。当使用自体移植物时,通常肺瓣膜被装配到主动脉位置-Ross手术。异体移植物也称同种移植物,是尸体来源的。异种移植物生物人造瓣膜通常是猪来源。它们可以是具有支架或没有支架的。传统的支架瓣膜可被设计为具有瓣膜部件、支架组合和缝合环。支架可被织物覆盖。所有已知的支架材料可被用作支架,包括但不限于钛、聚甲醛树酯、聚乙缩醛、聚丙烯和耐蚀游丝合金。如本领域技术人员已知的,有几种方式来制造组织瓣膜。例如,生物合成材料可以无细胞制成(Wilson,Ann.ThoracSurg.,1995;60(2suppl)S353-8),或用各种方式保存,如用戊二醛、甘油(Hoffman)、染料介导的光氧化作用(Schoen,J.HeartValveDis.,1998;7(2)174-9),如果用戊二醛保存,戊二醛可以被氨试剂中和(US4,405,327)。同种移植物可以被去上皮化。组织心瓣膜的实例描述于US3,755,823、US4,441,216、US4,172,295、US4,192,020、US4,106,129、US4,501,030和US4,648,881中。此外,在此主题下有大量的科学文献。本领域技术人员会理解,任何具有生物相容性、抑制不期望的结缔组织生长或使内皮生长的材料或组织都是可接受的。基因可以通过各种方法附着在心瓣膜假器官上,但方法并不重要,只要基因被周围组织吸收并产生EC-SOD,抑制过多结缔组织形成和纤维化或者刺激血管生长,这导致了出口环和/或瓣膜部件表面的内皮化。核酸或含核酸的组合物可附着在全部或部分心瓣膜上。优选地,在组织瓣膜上核酸将附着在整个表面和支架组合上,在机械瓣膜上附着在环状体和缝合环上。组织植入物可以由各种材料组成,如聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯(PTFE)、乙酸纤维素、硝酸纤维素、聚碳酸酯、聚酯、尼龙、聚砜、纤维素混合酯、二氟聚乙二烯、硅酮、胶原蛋白和聚丙烯腈。组织工程优选的支持材料是合成聚合体,包括由加聚反应和缩聚反应而来的低聚物、同聚物和共聚物。组织植入物的实例被描述于例如US5,314,471、US5,882,354、US5,874,099、US5,776,747和US5,855,613中。本领域技术人员会理解,任何具有生物相容性,可以使内皮生长和/或毛细血管化的材料都是可接受的。EC-SOD基因可以通过各种方法附着在植入物上,但方法并不重要,只要基因被周围组织吸收并产生EC-SOD并抑制纤维化或者刺激血管生长,导致植入物内皮化和/或毛细血管化。吻合装置也叫移植物连接物,其
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在US5,904,697和US5,868,763中被详细地描述。通常,吻装置被用于头-头吻合或头一侧吻合。本发明包括头-侧吻合,优选那些具有被腔内植入靶血管并暴露于血液的固定部件者,如SOLEM移植物连接物TM。术语“锚定部件”在此是指靶血管形成接触形成接触的部件。术语“偶联部件”或“连接部件”在此是指旁路移植物管道形成接触的部件。固定部件和连接部件可形成单一单位或在操作过程中被分别连接。还可包含附加的部件如柄和针。腔内固定部件可以有各种设计,首选管状结构的。腔内固定部件可以由任何生物相容的材料制成,如金属、陶瓷、塑料、聚合体、PTFE、DACRON、PET、聚丙烯、聚乙烯、聚亚氨酯、HDPE、硅酮、聚烯烃和ePTFE或几种结构的组合。此外,生物可降解或生物可吸收的材料,例如,同聚物如聚对二惭双酮、聚赖氨酸或聚乙醇酸,和共聚物如聚乳酸和聚乙醇酸或其他生物材料,可以单独或与其他材料联合使用。吻合装置可以是多孔的、部分多孔的或无孔的。优选地,连接部件是无孔的,锚定部件是多孔的。如果是多孔的,孔毛细直径的横截尺寸大于5微米,典型地小于1毫米。只要生物材料保持足够的刚度,孔大小的上限是不严格的,但是,孔大小超过大约1毫米的有用装置是不大可能的。这种孔的址径可在显微镜中量化。适合的孔可以小通路或通道的形式存在,起于外表面并贯穿生物材料。如本领域人员会理解的,可以对移植物连接物设计材料和表面进行数种修饰,如用蛋白、非肝素化全血和富含血小板血浆预包衣,表面的热放电装饰,添加聚醚凝胶、纤维蛋白胶、粘附分子、共价键,用例如碳AA影响表面电荷(US3,546,711和US3,579,645),用表面活性剂或清洁剂处理,机械性改变表面特性如添加凹槽和改变终末角,不排除其他方法。此外,植入物可被构建成内、外表面结点距离不同的杂合体,如结点间距离在外面60微米而内面20微米(如HYBRIDPTFE)。更可使用多层不同结点间距离。当不抑制内皮化时,它们均归于本发明的范畴。基因可以通过各种方法附着在植入物上,但方法并不重要,只要基因被周围组织吸收并产生EC-SOD、抑制结缔组织形成及刺激血管生成,导致植入物内皮化和/或毛细血管化。合适的移植物连接物不仅传递基因组分,而且提供新内皮生长的表面,即,将作为内皮细胞在其中移行的原位支架。本领域技术人员会理解,任何具有生物相容性、刚度和多孔性,可以允许跨移植物生长的材料是可接受的。缝合材料为领域内熟知。“丝线”在此指非吸收或可吸收材料的单、长、细的易弯曲结构。可以是连续的或成段的。“可吸收的”丝线在此是指在哺乳动物织内可被吸收的,即被消化或溶解。缝合线可以是单线即单股丝线、或多线即以辫子形、螺旋形或其他多线结构形式的几股线,并由广泛材料制成,包括天然的如金属、蚕丝、亚麻、棉花和肠线,合成的如尼龙、聚丙烯、聚酯、聚乙烯、聚亚氨酯、聚丙交酯、聚乙交酯、丙交酯和乙交酯的共聚物。缝合线可以是多孔的(US4,905,367、US4,281,669)或无孔的,它们可以用例如(US4,185,637、US4,649,920、US4,201,216、US4,983,180和US4,711,241)中描述的各种材料包被或不包被。核酸可附着于任何缝合线材料上以促进缝合线的内皮化。核酸的附着对于人造的非吸收的血管缝合线特别有用。如果要包被多线缝合线,不必缝合线中的每条丝线都单独地或完全地包被。缝合线材料的大小通常在0.001mm的12-0号U.S.P.到外径0.599mm的2号U.S.P.之间。缝合线材料可以在一或两端有或没有针,针可以通过领域内已知的任何方法连接到缝合线材料上,如规定一个盲孔即一个圆柱形凹口,沿缝合针轴从近端端面延伸。缝合线安装部分的长度通常等于或略大于孔的长度。缝合线被插入孔,然后缝合线安装部分被卷曲,即变形或压缩,以把持缝合线。可选择地,缝合线可通过在这个盲孔上添加胶接剂而被保护(例如US1,558,037)。此外,可以使用附着剂和粘合剂,如在US1,558,037中。还可以使用其他修饰如在US4,910,377US4,901,722、US4,890,614、US4,805,292和US5,102,418。外科针本身可以用各种材料制成,如所需直径的医学可接受的不锈钢。缝合线与针的连接可能是标准的,即缝合线安全地连接并不倾向从其上分开,除非切割或切断缝合线,或可能是可脱离或可移除的,即在外科医生施予的力量下被分离(US3,890,975、US3,980,177和US5,102,418)。外科针可能是各种形状,如1/4圆、3/8圆、1/2曲线、1/2圆、5/8圆或直的,针末端可能是锥点、截锥、变向切削、精细点、刮刀形,等。附着在缝合材料或缝合线里衬成分上的核酸数量变化有赖于纤维的结构,如纤维数量、编织或捻转紧密度,和组成成分、应用的固体或溶液的共同配置。本领域技术人员会理解,任何具有生物相容性以能够抑制结缔组织增生的材料是可接受的。基因可以用此公开材料中描述的任何方法及任何在那种情况下首选的其他方法附着到缝合线上。在基因被周围组织吸收后,产生了EC-SOD并抑制过多结缔组织形成和刺激血管生成,导致缝合材料表面的内皮化。外科纱布为本领域熟知。本领域技术人员会理解,任何具有生物相容性以使内皮生长的材料是可接受的。基因可以用任何包括在此公开中的方法或其他任何方法附着到外科纱布上。在基因被周围组织吸收后,生成EC-SOD并抑制过多结缔组织形成和刺激血管生成,导致植入物内皮化。如那些本领域技术人员熟知的,在选择所述血管或组织移植物中可能会考虑物理和化学特性,如生物相容性、生物可降解性、强度、刚度、多孔性、界面特性、持久性、甚至美观表现。而且,本发明的一个重要方面是与其他植入物联合使用,后者具有避免过多结缔组织或纤维肌肉组织生长或组织界面血管化的优点,包括植入物本身和植入物的功能部分,如长期使用的组织腔室、起搏器导线、内在的血管导管等。表面被覆盖或孔中充满核酸或对核酸具有亲合性的物质,然后被包被的表面可再用希望转移的基因或核酸包被。如那些本领域技术人员已知的,可获得的吸附作用化学基团容易地被加工来控制其对核酸亲和力。试验部分实施例1兔子和支架方法实施例EC-SOD表达质粒兔肺cDNA文库(Clontech#TL1010a)用部分兔EC-SODcDNA(genbankX78139;EC-SOD编码碱基126-465)作为探针通过噬斑杂交进行筛选(Hiltunenetal.,1995,Hiltunen,T.,Luoma,J.,Nikkari,T.andYla-Herttuala,S.Inductionof15-lipoxygenasemRNAandproteininearlyatheroscleroticlesions.Circulation92(1995)3297-3303)。阳性克隆通过标准方法纯化(Ausubel,F.M.,Brent,R.,Kingston,R.E.,Moore,D.D.,Seidman,J.G.,Smith,A.J.andStruhl,K.(eds.)Currentprotocolsinmolecularbiology.JohnWiley&Sons,Inc.,USA,1995),并被发现含有EC-SODcDNA的3’区域。5’端编码序列通过PCR从兔基因组DNA扩增,采用特异于EC-SOD基因的引物(genbankAJ007044);5’-GATGCTGGCGTTGGTGTGCTC-3’/5’-GCACGGCCAGCGGGTTGTAGT-3’。CDNA的5’端和3’端片段被顺序连接来制备EC-SOD基因的完整开放阅读框,开放阅读框被进一步亚克隆到pHHT631表达载体中(Mizushima,S.andNagata,S.pEF-BOS,apowerfulmammalianexpressionvector.Nucleic.Acids.Res.18(1990)5322),受延伸因子1α启动子(pEC-SOD1α)控制。使用ALF自动DNA测序仪(Pharmacia)对DNA进行测序,用GCG程序软件包(Devereux,J.,Haeberli,P.andSmithies,O.AcomprehensivesetofsequenceanalysisprogramsfortheVAX.Nucleic.Acids.Res.12(1984)387-395)进行序列分析。如先前描述,pEC-SOD1α的表达盒被进一步克隆到腺病毒载体(AdBglII)中来获得腺病毒构建体(Kozarsky,K.F.andWilson,J.M.Genetherapyadenovirusvectors.Curr.Opin.Genet.Dev.3(1993)499-503)。腺病毒制备含有延伸因子1α(Laukanenetal.,Gene2000,Vol254,173-179)启动子的EC-SOD表达盒被克隆到腺病毒载体(AdBglII)中,参见附图2。核定位LacZ腺病毒被用作对照(Laitinenetal.,HumGeneTher.1998,Vol9,1481-1486)。临床级的腺病毒在293细胞中被制备,并且被分析以不含微生物杂质、支原体、内毒素和可复制病毒。动物试验成年纯合的WatanabeHeritableHyperlipidemic(WHHL)兔(FinnishNationalExperimentalAnimalCenter,Kuopio,Finland)使用标准食物饲养(K2special,LactaminAB,Sweden)。将乙酰水杨酸添加到饮用水中来提供10mg/天的估计日ASA剂量。在用EC-SOD(n=8)或LacZ(n=8)基因转移后,观察兔4周。兔子用0.25ml/kg(芬太尼0.315mg/mLfluanosine10mg/mL的混合物,Hypnorm@,Janssen)s.c.和0.25ml/kgi.m.(嘧太唑它5mg/ml,Dormicum@,Roche)的组合来麻醉。通过重复将动脉内膜切除术导管(3FSorinMedical)从股动脉通下来将完整的主动脉从内皮中剥离。三天后,再次麻醉动物。在iv.肝素化后,2cm肾脏下动脉片段用Infiltratorcatheter(BostonScientific)转染(3×109pfu/kg),应用血管内支架(1.1个支架与动脉比,GuidantCorporation)。在观察后,动物用过量麻醉剂处死,收集支架和最近的无支架血管部分,被处理以用于进一步分析。组织学分析取出完整的血管片段,用生理盐水轻轻地冲洗,并在4%中性缓冲的福尔马林中浸泡固定24h。被固定的样本在梯度乙醇中脱水,用异丁烯酸盐(MMA)和二甲苯的1∶1溶液并最后用MMA渗透(4℃,每次12h)。此后,样本在塑料管中-4℃下进行聚合。这些初步异丁烯酸盐的块被切成4mm厚的切片(每只动物得到4-6个切片)。将切片放到包埋模型中,在-4℃下再次对块进行聚合。被聚合的块被初步研磨来获得接近于被切表面的组织成分。MMA块的连续切片(2-5μm)在Microm滑动显微镜用薄片切片机上用硬组织刀片进行切割。在80%乙醇液滴中浸泡后,切片在Superfrost载玻片(Menzel-Glaser)上伸展为无折叠状态,用聚乙烯片和数层滤纸覆盖,并紧紧地压在载玻片上,然后在42℃负压下过夜干燥。在2-乙酸甲氧基乙酯中透明15min5次。在梯度乙醇溶液和1mmol/LPBS中对切片进行再水合。按照标准组织病理学方法进行甲苯胺兰、苏木精和伊红、Masson’s三色和ElasticvanGieson染色(CotranRS,KumarV,RobbinsSL.RobbinsPathologicBasisofDisease.Philadelphia,PaWBSaundersCo;1994.)。新生内膜、预先存在的动脉粥杨硬化病变和介质的厚度在数码照片上采用Zeiss显微镜(Axioplan)、MRC数码照相机和KS软件(Rel.4.0)测定。计算新生内膜与总内膜的比例。内皮细胞(PECAM)覆盖和炎症细胞(巨噬细胞)浸润分别被量化为横跨切片表面的腔的比例和横跨切片区域的内膜的比例。处理和对照组的平均值从各个动物的中间值中计算得到。如下抗体被使用PECAM(内皮,稀释1∶50,SantaCruz)、RAM11(巨噬细胞,稀释1∶200,DAKO)、HHF35(平滑肌细胞[SMCs],稀释1∶50,DAKO)。抗生物素-生物素-辣根过氧化酶体系和DAB被用于信号检测(VectorEliteKit)。尸检分析尸检分析是在NationalVeterinaryandFoodResearchInstitute,KuopioDepartment,Finland,byP.Surjala,DVM.进行。统计分析适当时,各组之间的差异通过非参数Mann-WhitneyU-检验或T检验分析。计算Spearman(或者Pearson,当合适时)相关系数来评价变量之间的关系。所有数据表示为平均数±标准方差(SD)和/或标准误差(SE)。如果p值<0.05,那么差异被认为是显著的。通过Kolmogorov-Smirnov和卡方分析进行分布拟合的分析。结果组织学分析基因转移位点从组织学上分析来确定,在第4周的时间点上局部EC-SOD基因转移对新内膜形成、再内皮化和炎症细胞浸润的影响。在预先存在的动脉粥样硬化疾病和预先存在的巨噬细胞内含物的范围内不存在组间差异。与对照动物相比,在植入支架之前相对不受动脉粥样硬化病变形成的血管片段以及预先存在动脉粥样硬化病变的片段中,EC-SOD动物中的新内膜形成都显著(P<0.05)降低(表1,附图1)。表1再狭窄形成的结果实施例2猪和质粒方法质粒制备人EC-SOD序列被克隆到pNGVL3质粒载体上(NationalGeneVectrorLaboratories,USA)。质粒制备使用EcoRI和PstI酶从pOTB7质粒载体(Acc.nr.BC0144418,cloneMGC20077IMAGE4644224)上获得人EC-SODcDNA的编码序列,进一步克隆到pNGVL3质粒载体上(NationalGeneVectrorLaboratories,USA)。核定位lacZ质粒(pNGVL3)被用作对照。动物试验动物试验得到Gothenburg大学道德委员会,瑞典的同意。支架被植入4头家猪(体重20-30kg)的右侧和左侧的外部髂动脉中,饲喂常规饲料。在放置支架的前一天,用装载剂量ASA和通过口腔clopidrogel的对动物进行术前用药,并且在整个14天的观察期内连续进行每天药物治疗。克他命(20mg/kgIM)和甲苯噻嗪(4mg/kgIM)被用于产生麻醉。通常麻醉通过使用吸入式麻醉剂来维持。一个9F外壳被retrograde放置在右侧颈动脉中,动脉内应用肝素药丸(150U/kg)。进行末梢主动脉和髂血管造影术,并且最近的髂动脉被插入导向导管。在荧光镜下,将一条0.014-inhigh-扭矩软导线(AdvancedCardiovascularSystems)导向股动脉。5-cm动脉片段用Infiltrator导管(BostonScientific)转染(3次注射PBS中的2000μg质粒)。动物用EC-SOD(n=2)或对照处理(n=2)来放置支架。为了在放置支架的血管片段中产生活跃的新内皮形成,选择一个长支架并且使用引导导管作为参照来定量支架,目的在于过度膨胀血管片段并获得1.5的气囊(支架)与动脉比。完成血管内支架(50mm长)的放置。然后在对侧髂动脉中重复该操作。在放置之后进行血管造影术来确定血管是开放的。使动物苏醒,并返回到护理笼中。所有动物仍然采食常规的试验饲料。移植后14天,动物返回研究导管插入术的实验室中来进行血管造影术。在完成血管造影术观察后,用过量麻醉剂处死动物。血管造影术的结果通过对血管片段的肉眼观察的病理学检查来确认。结果在EC-SOD处理的动物中,4个放置支架的血管在2周观察期后都仍然保持开放。相反,在对照动物中,4个支架中的2个(在每个对照处理动物中的1个)实施例3静脉移植物试验动物新西兰大白兔用常规或导致动脉粥样硬化的食物加上水和libitum饲喂。用于外科手术的麻醉是用0.25ml/kg(芬太尼0.315mg/mLfluanosine10mg/mL的混合物,Hypnorm@,Janssen)s.c.和0.25ml/kgi.m.(嘧太唑它5mg/ml,Dormicum@,Roche)的组合来诱导。所有操作得到公共道德委员会的认可。收获颈激酶片段,并且血管片段离体用EC-SOD或对照载体转染,并以倒转的头对头的方式被组装到身体同侧的颈动脉上。在该操作后的各个时间点,通过过量麻醉剂来处死动物。收获血管并分析在手术后的预定时间点上收获静脉移植物。麻醉动物,切除血管。鲜新的血管片段被小心洗涤,而不不去除任何存在的血栓,并被加工来获得过氧化物、转基因表达和组织学分析。静脉移植物增厚、内皮细胞完整性和炎症性浸润在染色和免疫染色的血管切片上通过计算形态测量学来量化,按照标准的组织病理学方法进行(CotranRS,KumarV,RobbinsSL.RobbinsPathologicBasisofDisease.Philadelphia,PaWBSaundersCo;1994.)。实施例4合成移植物试验动物新西兰大白兔用常规或导致动脉粥样硬化的食物加上水和libitum饲喂。用于外科手术的麻醉是用0.25ml/kg(芬太尼0.315mg/mLfluanosine10mg/mL的混合物,Hypnorm@,Janssen)s.c.和0.25ml/kgi.m.(嘧太唑它5mg/ml,Dormicum@,Roche)的组合来诱导。所有操作得到公共道德委员会的认可。肾脏下主动脉段被暴露,而合成的血管移植物以头对头的方式被植入。周围组织用EC-SOD或对照载体转染。在该操作后的各个时间点,通过过量麻醉剂来处死动物。收获与分析在手术后的预定时间点上收获被移植的血管片段。麻醉动物,切除血管。鲜新的血管片段被小心洗涤,而不不去除任何存在的血栓,并被加工来获得过氧化物、转基因表达和组织学分析。新内膜形成、内皮细胞完整性和炎症性浸润在染色和免疫染色的血管切片上通过计算形态测量学来量化,按照标准的组织病理学方法进行(CotranRS,KumarV,RobbinsSL.RobbinsPathologicBasisofDisease.Philadelphia,PaWBSaundersCo;1994.)。实施例5假器官植入物试验本实施例显示当应用VEGF质粒时,进行或未进行纤连蛋白预包被的心脏瓣膜表面较快的内皮化。还注意到了植入物的毛细血管化提高了。方法被用于或将用于医疗装置中的假器官材料在无菌生理盐水(0.9%)中洗涤。此后,该材料在无菌条件下被分成两个大约1cm2碎片。外科手术操作与处死动物用Hypnorm(1份)、DormicumX(1份)和2份无菌生理盐水(0.33ml/100g大鼠体重)混合物腹膜内应用来麻醉。腹部被剃毛并切开。在伤口区应用2mLbupivacain。材料用连续的5-0尼龙被缝合在腹部中线的两侧上。每一片用连续5-0单丝缝合线分别固定在腹壁上。环绕第一个材料一半的组织用EC-SOD转染,而环绕第二个材料一半的组织用对照(LacZ)载体转染。腹部逐层用3-0关闭。在用植入物材料片外植腹壁后,动物在麻醉中被处死。分析每个片在中部被分开。材料的一半在2%多聚甲醛/2%戊二醛中保存后送去电镜检查。第二半在4%福尔马林保存后在光学显微镜下检查,免疫染色内皮细胞、平滑肌细胞、结缔组织特异性和炎症细胞标记。这些组织反应通过计算机辅助形态测量学测定毛细血管内皮化和结缔组织形成量化。权利要求1.一种具有改进的生物学特性的医疗装置,用于当被植入哺乳动物机体时至少部分与血液、体液和/或组织接触,该装置包括一个核心和存在于生物相容性介质中的核酸,其特征在于所述核酸编码一种能导致细胞外超氧化物岐化酶(EC-SOD)蛋白生成的翻译或转录产物,胞外超氧化物岐化酶能够至少部分地在所述核心的合成表面上抑制体内增生性结缔组织或纤维性肌肉组织的形成、抑制炎症和/或促进内皮化。2.一种具有改进的生物学特性的医疗装置,用于当被植入哺乳动物机体时至少部分与血液、体液和/或组织接触,该装置包括一个核心和存在于生物相容性介质中的EC-SOD蛋白,其特征在于该EC-SOD蛋白能够至少部分地在所述核心的合成表面上抑制体内增生性结缔组织形成、抑制炎症和/或促进内皮化。3.按照权利要求1的装置,其中该核酸以裸露形式存在于生物相容性介质中。4.按照权利要求1的装置,其中该核酸已经被导入病毒载体中,该病毒载体选自逆转录病毒、仙台病毒、腺伴随病毒和腺病毒。5.按照权利要求1的装置,其中该核酸存在于脂质体中。6.按照前述权利要求的任何一项的装置,其中生物相容性介质是生物稳定性聚合物、可生物吸收的聚合物、生物分子、水凝胶聚合物或纤维蛋白。7.按照权利要求1的装置,其包含与所述核心分开的容器中的核酸,使得可以连续地给哺乳动物机体呈递核酸。8.按照权利要求1-7的任何一项的装置,其中核酸通过离子键或共价键被附着到核心中。9.按照前述权利要求的任何一项的装置,其中该合成表面是无孔的。10.按照权利要求1-9的任何一项的装置,其中该合成表面是多孔的,允许毛细血管和内皮细胞通过孔洞生长。11.按照前述权利要求的任何一项的装置,其是心血管植入物。12.按照权利要求1-11的任何一项的装置,其是血管移植物。13.按照权利要求1-11的任何一项的装置,其是血管内植入物。14.按照权利要求13的装置,其是支架。15.按照权利要求13的装置,其是支架移植物。16.按照权利要求1-11的任何一项的装置,其是移植物连接器。17.按照权利要求1-11的任何一项的装置,其是组织植入物。18.按照权利要求1-11的任何一项的装置,其是生物传感器。19.一种改善合成表面的哺乳动物机体生物相容性的方法,该方法包括在机体中导入至少包括至少一个合成表面的装置,至少部分地与血液、体液和/或组织接触,并将存在于生物相容性介质中的核酸应用到装置的周围,其中该核酸编码一种翻译或转录产物,其能够增加EC-SOD生成和至少部分地在所述核心的合成表面上抑制体内增生性结缔组织生长、抑制炎症和/或促进内皮化,所述核酸的应用在将该装置导入机体之前、同时或之后进行。20.按照权利要求17的方法,其中该核酸以裸露形式被应用。21.按照权利要求17的方法,其中该核酸在病毒载体中被应用,该病毒载体选自逆转录病毒、仙台病毒、腺伴随病毒和腺病毒。22.按照权利要求17的方法,其中该核酸在脂质体中被应用。23.按照权利要求17-22的任何一项的方法,其中该核酸在将该装置导入哺乳动物机体之前、同时或之后被全身应用。24.按照权利要求17-22的任何一项的方法,其中该核酸在该装置导入哺乳动物机体之前、同时或之后被应用到装置的周围。25.按照权利要求17-22的任何一项的方法,其中该核酸在将装置导入哺乳动物机体之前被应用到装置上。26.按照权利要求24的方法,其中该核酸通过离子键或共价键被附着到核心上。27.按照权利要求17-24的任何一项的方法,其中生物相容性介质是生物稳定性聚合物、可生物吸收的聚合物、生物分子、水凝胶聚合物或纤维蛋白。28.按照权利要求17-26的任何一项的方法,其中重复应用核酸的步骤至少一次。29.按照权利要求17-27的任何一项的方法,其中哺乳动物机体是人体。30.按照权利要求17-28的任何一项的方法,其中装置是用于心血管外科手术的植入物。31.按照权利要求17-29的任何一项的方法,其中装置是替换机体的一部分。32.按照权利要求17-29的任何一项的方法,其中装置是血管内植入物。33.按照权利要求17-28的任何一项的方法,其中装置是组织植入物。34.按照权利要求17-28的任何一项的方法,其中装置是生物传感器。35.一种制备具有改进的生物学特性的医疗装置的方法,当该装置被植入哺乳动物机体时至少部分与血液、体液和/或组织接触,包括提供包括至少一个合成材料的表面的核心;并提供存在于生物相容性介质中的核酸,所述核酸编码一种翻译或转录产物,其能够至少部分地在所述核心至少一个合成表面增加体内EC-SOD生成,EC-SOD能够抑制增生性结缔组织生长、抑制炎症和/或促进内皮化。36.按照权利要求34的方法,其中核酸通过离子键或共价键被附着到核心上。37.按照权利要求34的方法,其中核酸被提供在与核心分开的容器中,使得在被导入哺乳动物机体后至少一次添加核酸到核心的周围中。38.编码EC-SOD的核酸在改善医疗装置的合成表面的生物学特性中的用途,其中生物相容性介质中的所述核酸以溶液或凝胶形式与所述表面接触,从而能够至少部分地在合成表面上抑制体内增生性结缔组织生长、抑制炎症和/或促进内皮化。39.EC-SOD蛋白在改善医疗装置的合成表面的生物学特性中的用途,其中生物相容性介质中的所述蛋白以溶液或凝胶形式与所述表面接触,从而能够至少部分地在合成表面上抑制体内增生性结缔组织生长、抑制炎症和/或促进内皮化。全文摘要本发明涉及基因转移产物在降低组织损伤或移植医疗装置后的增生性结缔组织生长中的用途。本发明还涉及一种具有改进的生物学特性的医疗装置,用于当被植入哺乳动物机体时至少部分与血液、体液和/或组织接触,该装置包括一个核心和存在于生物相容性介质中的核酸,该核酸编码能够导致细胞外超氧化物岐化酶生成的产物。所述核酸编码一种翻译产物或转录产物,其能够至少部分在所述核心的至少一个合成表面上抑制体内增生性结缔组织形成和促进内皮化。本发明还涉及制备本发明的医疗装置的方法。文档编号A61K38/44GK1649620SQ03809923公开日2005年8月3日申请日期2003年4月30日优先权日2002年4月30日发明者O-P·莱佩宁,S·于莱-海尔图阿勒,M·劳卡宁,M·拉赫蒂宁申请人:非特生物技术有限责任公司
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