1996年Asahara等^{[ 9 ]}用球囊损伤兔的双侧股动脉,将带有VEGF165的裸DNA质粒借助于水凝胶球囊导管转染到一侧的损伤局部,与对照组比,血管的再狭窄程度减轻,血栓造成的闭塞率降低,同时,未接受转染但亦被损伤的对侧股动脉也观察到了类似的效果,证明了转染VEGF基因可以加速内皮损伤的修复。Belle等^{[ 10 ]}通过球囊导管将phVEGF165基因转染到放置支架的兔髂动脉中,与对照组比,处理组的管腔狭窄程度降低,血栓形成率和其导致的血管闭塞亦减少。

随后又开展了一系列的有关VEGF基因转染防治血管再狭窄的动物实验和进一步的临床研究,尽管动物实验取得的结果令人鼓舞,但临床实验的结果表明该治疗方法仍需继续探讨和改进。2003 年Hedman等^{[ 11 ]}进行的KAT ( kuop io angiogenesis trial)研究是第一个经冠状动脉转导VEGF基因治疗冠心病及预防PCI术后再狭窄的随机、双盲、安慰剂对照的临床试验。试验结果表明,经导管冠脉内给予VEGF基因虽然安全,但6个月后的随访显示与对照组相比,其再狭窄率和血管最小直径并没有明显差别,提示其转染的效率和VEGF的表达可能与临床需要仍有差距。

与此同时,随着超声对比造影技术的发展,造影剂微泡与基因结合,将目的基因运输到靶器官定向释放,作为一种全新的基因转运手段,受到了越来越深入的研究。凌智瑜等^{[ 12 ]}对超声微泡造影剂介导VEGF基因转染治疗大鼠心肌缺血的效果进行了探讨,将携带有VEGF121基因的全氟显微泡通过尾静脉注射给心肌梗死的雄性Wistar大鼠,使用S4探头,辐照参数为二次谐波(1. 8～3. 6MHz) ,机械指数调至最大,深度4cm,每6～8个心动周期触发一次,发现造影剂微泡能明显增强VEGF基因在大鼠心肌组织内的表达,并可促进缺血心肌组织新生血管。Korpanty等^{[ 13 ]}用携带有hVEGF165 cDNA质粒的微泡对大鼠缺血的心肌进行转染,和对照组相比, hVEGF165蛋白增加同时心肌毛细血管和微动脉的密度显著增加。但目前微泡转染VEGF基因的研究主要集中在促进缺血组织的血管生成,而对其修复内皮防治血管再狭窄方面的作用,以及这两种不同作用的实现与转入基因量的关系,对超声辐照参数的要求等问题,还有待进一步的探索。

4. 2　p53基因

p53基因是目前研究的非常深入的抑癌基因,对细胞周期的调控和凋亡的诱导起着关键性作用,在肿瘤治疗领域已有广泛的研究和应用。Scheinman等^{[ 14 ]}的研究表明转染野生型促凋亡基因p53至球囊损伤的大鼠颈动脉可以抑制血管内皮的新生,显著减少了内膜的厚度。作用机制可能与p53 激活下游的p21 使G1期调节蛋白cyclins失活,抑制了VSMC的增殖有关。最近有研究表明,野生型p53基因还可通过减少VEGF的表达而抑制血管的形成。

Taniyama等^{[ 2 ]}探讨了如何使用超声微泡实现p53基因的靶向转运。研究人员使用球囊损伤大鼠颈动脉后,暂时阻断了损伤动脉两端的血流, 将含p53 的cDNA与200μg的超声造影剂Op tison混合后注入被阻断的血管内,而对照组则无Op tison,随后予2. 5 W /cm2 的超声辐照1 min, 5 d后,Western B lot检测显示Op tison +超声组的p53蛋白表达明显高于对照组,转染两周后,标本染色后检测,与对照组相比,Op tison +超声组的血管内膜和中膜面积的比值和增殖细胞核抗原( PCNA)阳性细胞的比例均显著降低,没有炎症等明显不良反应出现,证实了其在血管再狭窄防治中的应用前景。

4. 3　NO合酶基因

NO是一种重要的血管调节因子,通过改变血管的基础张力实现对血压和组织血流量调节,在介入后内膜损伤的血管中, NO可以抑制白细胞以及血小板的黏附、聚集,减轻炎症反应,预防血栓形成。此外NO还可能通过环磷酸鸟苷( cGMP)诱导机制,抑制了VSMC的分裂和增殖。然而补充外源NO受到了其半衰期短、机体耐受性及全身不良反应等因素限制。目前,有效导入NO合酶基因成为NO治疗血管疾病的研究热点。NO 合酶有三种同工酶: 内皮源性eNOS、神经源性nNOS和诱导性iNOS,分布于血管EC的是eNOS。Teupe等^{[ 15 ]}使用5%白蛋白声振制备了携带eNOS( S1177D)质粒的微泡,对离体的猪冠状动脉进行转染,在机械指数1. 2,帧频每秒172. 9,发射和接受频率分别为2. 2和4. 4 MHz的二次谐波模式下,对含有微泡的血管灌注液(灌流速度为2～10 ml/min)进行辐照,结果显示,与无超声辐照的对照组相比,转染率明显提高,Western B lot检测发现辐照区域血管的eNOS蛋白的含量明显升高,进入EC的eNOS使NO的合成增加,增强了血管的舒张能力。