水稳定良好及载非那雄胺的药物缓释型聚乙烯醇静电纺纳米纤维颗粒用于改善良性前列腺增生栓塞治疗-体内及体外研究
生命学院杨光教授团队与东华大学张耀鹏教授团队,华中科技大学同济医院放射科王良教授团队合作在材料科学与工程权威期刊《Materials Science and Engineering C》上发表了题为“Water-stable and finasteride-loaded polyvinyl alcohol nanofibrous particles with sustained drug release for improved prostatic artery embolization — in vitro and in vivo evaluation”的研究论文。
前列腺动脉栓塞术是一种微创且安全有效的介入治疗技术,目前在临床上已广泛应用于良性前列腺增生的栓塞治疗,用于缓解尿频、尿急及尿路梗阻等各种下尿路症状(Lower Urinary tract symptoms, LUTS)。近些年来,经动脉化疗栓塞术(Transarterial Chemoembolization, TACE)已经逐步应用于各种恶性肿瘤的治疗,其基本原理是将载药栓塞材料靶向注入到病变器官或组织后,栓塞材料在进行物理栓塞的同时还能缓慢释放化疗药物,避免了单纯使用药物所带来的全身性毒副作用和提高药物的生物利用度。而目前尚没有载药的栓塞剂用于良性前列腺增生(Benign Prostatic Hyperplasia, BPH)的栓塞治疗。因此,在本研究中,我们通过共混静电纺丝技术负载了非那雄胺(Finasteride,FNS)的聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol, PVA)纳米纤维薄膜,进一步通过150 ºC高温处理以提高其水稳定性,最后通过液氮研磨制备了纳米纤维颗粒并进行筛分。所制备的FNS/PVA 纳米纤维颗粒平均直径在272 μm,通过XRD,FTIR,TEM表征了纳米纤维,其结果均表明了FNS在PVA纳米纤维中呈结晶态,体外药物释放结果表明了热交联处理的FNS/PVA 纳米纤维具有长时药物缓释性能,达到了744 h。此外,纳米纤维具有良好的细胞相容性和血液相容性,为体内进一步研究提供了实验支持。进一步通过比格犬前列腺增生模型进行了体内研究,其结果表明PVA及FNS/PVA 纳米纤维栓塞颗粒均能有效栓塞前列腺供血动脉,在栓塞1,3和6个月后前列腺体积定量测定的结果证实了FNS/PVA 纳米纤维相对于PVA纳米纤维栓塞颗粒更能够促进前列腺体积的缩小。进一步通过组织学切片观察研究表明了前列腺出现了囊腔坏死,且动脉栓塞周围组织出现了缺血坏死和纤维化。对前列腺周围组织(膀胱、肾脏、输精管及直肠)进行H&E染色观察,结果表明没有出现异位栓塞。该研究结果表明FNS/PVA 纳米纤维栓塞颗粒在治疗BPH方面具有较好的潜力,同时为其它类型的载药栓塞剂的研发提供了一定的理论基础。
该论文第一单位为华中科技大学生命学院,共同第一作者为生命学院在读博士生李晓宏和同济医院博士李拔森,通讯作者为生命学院杨光教授、东华大学张耀鹏教授及同济医院王良教授。本研究工作得到了国家自然科学基金的资助(21774039, 51603079, 31270150)。
论文链接:https://www.sciencedirect.com/search?qs=Water-stable%20and%20finasteride-loaded%20polyvinyl%20alcohol%20nanofibrous%20particles%20with%20sustained%20drug%20release%20for%20improved%20prostatic%20artery%20embolization%20%E2%80%94%20in%20vitro%20and%20in%20vivo%20evaluation
前列腺动脉栓塞DSA造影图及栓塞1 ,3 和6个月的T2MRI图像