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血管是人體的生命通道，連接著身體的各個(gè)器官，24小時(shí)為人體提供著氧氣與營養(yǎng)，它的重要性不言而喻。

 

但血管其實(shí)非常脆弱，不良的生活習(xí)慣、壓力過大、空氣污染等都有可能引發(fā)血管疾病。如我們熟知的冠心病、腦血管疾病、下肢動(dòng)脈粥樣硬化性閉塞癥等，輕則需要長期服藥控制，重則會(huì)危及生命。

 

據(jù)最新發(fā)布的《中國心血管健康與疾病報(bào)告2021》顯示，中國心血管疾?。–VD）現(xiàn)患病人數(shù)為3.3億，且患病率仍處于持續(xù)上升階段。其中，我國腦卒中患者達(dá)到了1300萬，冠心病患者有1139萬，下肢動(dòng)脈疾病患者有4530萬。卒中和缺血性心肌病已經(jīng)成為我國血管類患者死亡率最高的疾病。

 

目前，針對(duì)血管類疾病最廣泛的治療手段就是經(jīng)皮動(dòng)脈介入治療（PCI）。在我國，2018年僅冠心病的PCI例數(shù)就已經(jīng)達(dá)到了驚人的91.5萬例，目前仍呈上升趨勢(shì)。

 

西南交通大學(xué)的趙安莎教授關(guān)注血管介入材料研發(fā)領(lǐng)域已有二十余年，她發(fā)現(xiàn)目前的PCI治療還存在著手術(shù)操作難度大、費(fèi)用較高等問題。最重要的是，由于PCI需要從外部植入支架或球囊進(jìn)入患者體內(nèi)，對(duì)患者身體或多或少會(huì)造成傷害，甚至?xí)l(fā)一些并發(fā)癥。并且，在并發(fā)癥嚴(yán)重的情況下還有二次手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)。因此，她決定研發(fā)一款無需植入的介入器材來解決這一問題。

 

在多次實(shí)驗(yàn)后，她選擇了制備簡單，使用方便，效果多樣化，并且能夠體內(nèi)實(shí)現(xiàn)降解的水凝膠作為介入材料。最終研發(fā)出了“能夠快速修復(fù)血管損傷，促進(jìn)血管重構(gòu)的高粘附水凝膠涂層”，實(shí)現(xiàn)了無植入介入手術(shù)。

 

那么，趙安莎教授是為什么會(huì)選擇水凝膠作為材料呢？有過轉(zhuǎn)化成功經(jīng)驗(yàn)，并完成了多項(xiàng)橫向項(xiàng)目的她又會(huì)如何選擇水凝膠的轉(zhuǎn)化之路呢?受“科創(chuàng)中國”第二屆生物醫(yī)學(xué)高價(jià)值專利項(xiàng)目評(píng)選活動(dòng)邀請(qǐng)，動(dòng)脈橙果局與趙安莎教授進(jìn)行了一次深度對(duì)話。

 

#01  從“介入”到“無植入”，水凝膠改寫PCI現(xiàn)狀

 

為了和血管類疾病“抗?fàn)?rdquo;，人類在很早之前就做出了努力，并且通過不斷的嘗試發(fā)明了血管介入術(shù)。

 

第一臺(tái)血管介入術(shù)發(fā)生在1929年的德國，F(xiàn)orssmann提出了將導(dǎo)管插入血管造影的設(shè)想，并在自己身上用導(dǎo)管從肘靜脈成功的插入心房。這一“異想天開的荒唐行為”打開了血管手術(shù)的禁區(qū)。

 

隨著時(shí)代的變化，不同的介入材料都或多或少的暴露出了一些缺點(diǎn)，而經(jīng)過時(shí)間和臨床經(jīng)驗(yàn)的篩選，目前血管介入術(shù)大多都采用支架和球囊介入。

 

而我們現(xiàn)在所用的血管支架，和最初的血管支架相比又經(jīng)歷了四代革新。

 

第一代就是裸金屬支架。發(fā)明這一支架的初衷也非常簡單，就是為了“支撐”。通過支架支撐，來擴(kuò)張血管，起到緩解局部血管狹窄的問題。

 

但它的缺點(diǎn)非常明顯——裸金屬支架的材質(zhì)很容易刺激血管造成平滑肌增生，導(dǎo)致血管的再狹窄，術(shù)后還需要多次手術(shù)來進(jìn)行修復(fù)，給患者帶來不必要的身體傷害。

 

因此，在研發(fā)第二代支架的時(shí)候，人們有意識(shí)的想要去解決“再狹窄”的問題，但并沒有什么好的辦法能從根源上解決這一問題。最終，研究人員決定在支架上附著抗擊增生的藥物進(jìn)行緩解，在藥物的作用下，增生的幾率的確下降了。從這時(shí)候開始，血管支架開始被更多人接受。

 

但在之后的臨床過程中，人們又發(fā)現(xiàn)藥物可能會(huì)產(chǎn)生副作用，比如藥物會(huì)使血管類表面的內(nèi)皮細(xì)胞受到損傷，造成晚期血栓或者血管內(nèi)皮功能不良等并發(fā)癥。因此，第三代支架的研究重點(diǎn)就落在了對(duì)第二代藥物的修正上。

 

但無論如何，前三代支架都會(huì)或多或少的對(duì)血管造成二次創(chuàng)傷。為解決這一痛點(diǎn)，越來越多研究人員開始思考是否能做到無植入或者短期植入，來減少對(duì)患者不必要的傷害。有些研究人員逐步開始研究可降解支架，盡可能實(shí)現(xiàn)短期植入，但趙安莎教授決定更進(jìn)一步，實(shí)現(xiàn)無植入PCI。

 

趙安莎教授所在的西南交通大學(xué)國內(nèi)最早開展心血管材料研究的機(jī)構(gòu)之一，并且在材料先進(jìn)技術(shù)研究領(lǐng)域也是數(shù)一數(shù)二的。因此，趙安莎教授所在的研究組一直追逐著醫(yī)療痛點(diǎn)，并引領(lǐng)著血管介入材料行業(yè)發(fā)展。他們對(duì)一二三代甚至四代血管支架都有過研究，這次，他們想再一次引領(lǐng)行業(yè)，給更多同行提供新思路，率先進(jìn)行無植入研究。

 

他們從高分子材料中獲得了靈感，最終選擇了無毒易降解，又能附著藥物的水凝膠進(jìn)行研究。目前，他們所研究的水凝膠已經(jīng)申請(qǐng)授權(quán)了一系列發(fā)明專利，并開發(fā)了水凝膠相關(guān)的液體噴霧式輔料，進(jìn)入到了臨床試驗(yàn)的環(huán)節(jié)。

 

#02  除了可降解，水凝膠還能實(shí)現(xiàn)血管修復(fù)、再生、治療三合一

 

趙安莎教授對(duì)水凝膠的應(yīng)用評(píng)價(jià)是“開啟了PCI無植入時(shí)代”，但其實(shí)水凝膠的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)不止“可降解”這么簡單。

 

首先，水凝膠作為一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的親水性聚合物材料，具有極好的生物兼容性和離子傳送能力，在仿生材料和人造組織等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛運(yùn)用。趙安莎教授通過查閱文獻(xiàn)，臨床考察發(fā)現(xiàn)水凝膠與血管組織有著很好的相容性，通過與組織間的鍵合作用嵌入整合進(jìn)血管內(nèi)壁，能夠有效減少植入創(chuàng)傷并維持血管良好的順應(yīng)性。

 

所以，以水凝膠作為介入材料進(jìn)入血管內(nèi)，基本上不會(huì)產(chǎn)生增生，也就從根源上解決了“再狹窄”的問題。

 

其次，水凝膠具有強(qiáng)粘性，能夠快速解決血管大面積創(chuàng)傷后的出血問題。在患者遭遇一些重大創(chuàng)傷，甚至是主動(dòng)脈破裂和心臟穿透傷口時(shí)，出血量非常大，對(duì)患者的生命安全遭極大的威脅。在這種情況下，通過傳統(tǒng)的手術(shù)線來進(jìn)行縫合極有可能造成患者失血過多甚至危及生命，但將水凝膠噴涂在患處就能迅速的閉合掉出血口，為患者帶來更多生存的可能。

 

另外，仿細(xì)胞外基質(zhì)的水凝膠還能誘導(dǎo)損傷內(nèi)膜再生，實(shí)現(xiàn)血管修復(fù)。特別是針對(duì)粥樣斑塊血管或主動(dòng)脈夾層疾病，將水凝膠輸送至患處時(shí)，仿細(xì)胞外基質(zhì)的水凝膠就會(huì)主動(dòng)誘導(dǎo)患者體內(nèi)的干細(xì)胞聚集修復(fù)血管病變，或者激活機(jī)體修復(fù)潛能，促進(jìn)組織更好地愈合。

 

最后，趙安莎教授還利用水凝膠可以長期釋放藥物的特性，在水凝膠中添加了吸引內(nèi)皮生長，防止凝血的NO，以及抑制內(nèi)膜增生防止狹窄的雷帕霉素，和促進(jìn)內(nèi)膜修復(fù)，防止AS復(fù)發(fā)的他汀藥物，進(jìn)一步增強(qiáng)水凝膠對(duì)血管的修復(fù)作用。

 

總而言之，趙安莎教授所研發(fā)的水凝膠能夠“一舉多得”，解決血管類疾病的修復(fù)、再生、治療問題。

 

除了高性能，水凝膠的操作也比支架、球囊植入方便很多。趙安莎教授告訴動(dòng)脈橙果局：“目前就我們對(duì)水凝膠的研究來看，它在血管疾病的診斷和治療方面都有良好的應(yīng)用前景。最重要的是，水凝膠在手術(shù)中的操作非常方便。對(duì)于暴露的淺表性的血管損傷，可以直接通過涂抹或注射的方式操作。而機(jī)體深處的血管病變，可以通過動(dòng)脈穿刺導(dǎo)絲進(jìn)入血管到達(dá)病變指定位置進(jìn)行噴涂。便捷的操作能夠有效提高手術(shù)的成功率，為患者的康復(fù)帶來更大的可能。”

 

#03  前車之鑒：做轉(zhuǎn)化還得有持續(xù)性、專業(yè)化的合作伙伴

 

在幾年前，和趙安莎教授同團(tuán)隊(duì)的黃楠教授所研發(fā)的“具有調(diào)控內(nèi)膜增生和內(nèi)皮再生修復(fù)功能的血管支架”成功實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)化，截至2021年，臨床應(yīng)用約19.2萬例患者，實(shí)現(xiàn)了從源頭創(chuàng)新的基礎(chǔ)研究到大規(guī)模臨床應(yīng)用。這次寶貴的經(jīng)驗(yàn)也帶給趙安莎教授一些關(guān)于成果轉(zhuǎn)化的想法。

 

趙安莎教授告訴動(dòng)脈橙果局：“黃楠教授的血管支架在轉(zhuǎn)化時(shí)選擇了一次性技術(shù)轉(zhuǎn)讓。在轉(zhuǎn)化大概三年后，從合作廠商那里反饋的數(shù)據(jù)可以看出，這款支架的臨床效果非常好。合作廠商立即聯(lián)系到我們說想要再次合作，但礙于當(dāng)時(shí)一次性轉(zhuǎn)讓的合同以及各方面的原因，我們已經(jīng)無法對(duì)血管支架進(jìn)行升級(jí)，并且也錯(cuò)過了申請(qǐng)國際專利的時(shí)間，這一點(diǎn)我們到現(xiàn)在都非常后悔?；谶@些經(jīng)驗(yàn)，在這次轉(zhuǎn)化中，我們就特別想要尋找專業(yè)性較強(qiáng)的合作伙伴，來進(jìn)行長期合作，而非一次性轉(zhuǎn)讓。這樣既能讓我們的水凝膠早日進(jìn)入市場，同時(shí)也不會(huì)影響后期對(duì)其的升級(jí)、更替。”

 

總的來說，關(guān)于合作伙伴趙安莎教授提出了四點(diǎn)要求：持續(xù)化、專業(yè)化、懂市場、有能力。

 

在趙安莎教授看來，科研成果從來都不是一蹴而就的，需要一個(gè)較長的周期來精心打磨。因此，合作對(duì)象最好能夠保持長期的合作，才能給科研成果提供一個(gè)持續(xù)穩(wěn)定的孵化環(huán)境。

 

并且，一項(xiàng)科研成果誕生之后，并不是“靜止”的，科研人員還可以通過臨床的數(shù)據(jù)反饋，對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步升級(jí)，提高性能。因此，穩(wěn)定長期的合作對(duì)象在后期的進(jìn)一步發(fā)展中就顯得非常重要。

 

另外，合作伙伴還得有一定的專業(yè)性，懂得水凝膠的應(yīng)用市場以及空間。目前趙安莎教授所研發(fā)的水凝膠屬于三類醫(yī)療器械，專業(yè)性非常強(qiáng)，如果合作對(duì)象對(duì)這一領(lǐng)域并不理解，那么自然也無法理解這一研究需要較長的周期去優(yōu)化，無法“心意相通”，合作效果也會(huì)大打折扣。

 

其次，由于趙安莎教授久居實(shí)驗(yàn)室，對(duì)于市場及臨床的需求，會(huì)存在信息層面的偏差。因此，趙安莎教授也需要合作伙伴來整合市場需求，使得科研成果能夠直擊市場痛點(diǎn)，解決臨床困難。

 

趙安莎教授說：“在之前的一些轉(zhuǎn)化經(jīng)歷中，我們也走了不少彎路，我覺得合作最重要的一點(diǎn)就相互之間多一些理解，向著同一個(gè)目標(biāo)前進(jìn)。目前，我們更多的期待就是讓水凝膠能夠轉(zhuǎn)化落地到臨床，解決一些實(shí)際問題。讓患者滿意，讓社會(huì)滿意。”