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研究人员开发了一种新的工具来治疗弥散性血管内凝血(DIC)，这是一种在许多患者中被证明是致命的血液疾病。该技术尚未进入临床试验，但使用大鼠模型的体内研究和使用DIC患者血液的体外模型的研究突出了该技术的潜力。
“DIC基本上会同时导致过多的凝血和出血，”一篇相关论文的通讯作者阿什利·布朗(Ashley Brown)说。“小血凝块可以在整个循环系统中形成，通常会导致器官损伤。由于这增加了体内凝血因子的供应，患者也会出现出血过多的情况。根据DIC的严重程度，40%至78%的DIC患者会死亡。
“DIC与许多其他疾病有关，如败血症和癌症，而且很难治疗，”布朗补充说，他是北卡罗莱纳州立大学和北卡罗莱纳州教堂山大学生物医学工程联合系的助理教授。“医生通常专注于治疗潜在的疾病。但如果DIC不好，医生就会面临两难境地:如果他们治疗出血，就会使凝血恶化;如果他们治疗凝血，只会让出血更严重。我们的目标是找到解决这一困境的临床干预措施。到目前为止，我们的结果很有希望。”
布朗和她的合作者开发了一种利用纳米凝胶球的技术。这些球体被设计成与一种叫做纤维蛋白的蛋白质结合，纤维蛋白是血凝块中发现的主要蛋白质。因此，球体会在血液中移动，直到它们到达血凝块，在这一点上，它们会粘附在血凝块中的纤维蛋白上。
这些纳米球直径约为250纳米，是多孔的。在这种情况下，研究人员将组织型纤溶酶原激活剂(tPA)加载到纳米球中，tPA是一种分解血栓的药物。
该论文的第一作者、联合生物医学工程系的博士候选人艾米丽·米哈尔科(Emily Mihalko)说:“基于体外测试和在大鼠模型上的测试，我们发现，在你有预先形成的血栓(非活动性出血)的地方，tPA球体会粘附在纤维蛋白上，并分解血栓。”“分解这些凝块也会释放出其他凝块成分，比如血小板，有证据表明，这些凝块可能会在活跃的凝块部位(即实际出血的地方)被身体重新吸收。”
在一项研究中，研究人员评估了tPA和靶向纳米球在脓毒症引起的DIC大鼠模型中的使用。在这项研究中，研究人员发现，通过靶向纳米球输送tPA，分别消除了心脏和肺部91%和93%的血栓，以及肝脏和肾脏77%的血栓。
布朗说:“我们还使用DIC患者的血浆进行了体外测试，并发现了同样有希望的结果。”
“我们目前正在动物模型中探索不同的剂量，”米哈尔科说。“我们正在努力更好地了解这些颗粒是如何在体内分布的，以及它们需要多长时间才能被人体清除——这是在任何临床试验之前解决安全问题的重要信息。”
研究人员指出，现在对任何利用该技术的潜在治疗方法进行定价还为时过早。然而，他们指出，靶向纳米凝胶意味着治疗可能需要使用比目前临床使用的更小剂量的tPA。
布朗说:“制造靶向纳米球的成本可能会抵消使用更少tPA所节省的成本，所以我们怀疑它可能与传统tPA疗法的成本相当。”
这张纸。”纤维蛋白调节纳米凝胶治疗弥散性血管内凝血，出现在杂志上血液的进步．这篇论文是由Megan Sandry共同撰写的，她曾是生物医学工程联合系的本科生;联合系本科生尼古拉斯·米尼尼(Nicholas Mininni);金伯利·内伦巴赫(Kimberly Nellenbach)和霍尔斯顿·迪尔(Halston Deal)是联合系的博士生;北卡罗来纳州立大学电气与计算机工程副教授迈克尔·丹尼尔(Michael Daniele);杜克大学麻醉学和重症监护副教授Kamrouz Ghadimi;以及杜克大学麻醉学和重症监护教授杰罗德·列维。
这项工作得到了美国国家科学基金会的支持，资助金额为1847488;国家心肺和血液研究所，拨款R01HL146701;北卡罗莱纳生物技术中心的快速拨款;美国心脏协会博士预科奖学金;美国国防部拨款CDMRP W81XWH-15-1-0485;国家普通医学科学研究所，拨款T32 GM008600。
布朗是SelSym生物技术公司的创始人，该公司专注于开发可注射的止血材料。Levy是仪器仪表实验室(Instrumentation Labs)、八达制药(Octapharma)和默克(Merck)的顾问委员会成员。
希普曼-
编者须知:研究摘要如下。
纤维蛋白调节纳米凝胶治疗弥散性血管内凝血
作者: Emily P. Mihalko, Megan Sandry, Nicholas Mininni, Kimberly Nellenbach, Halston Deal和Ashley C. Brown，北卡罗莱纳州立大学和北卡罗莱纳州教堂山大学;北卡罗来纳州立大学的Michael Daniele;杜克大学的Kamrouz Ghadimi和Jerrold H. Levy
发表: 1月29日血液的进步
DOI: 10.1182 / bloodadvances.2020003046
文摘:弥散性血管内凝血(DIC)是一种与感染相关的病理性凝血病变，可增加死亡率。在DIC中，过多的凝血酶生成会导致从微血栓形成到多器官衰竭的症状;由于凝血因子的消耗，出血风险也可能是一个问题。不同的临床事件可导致DIC，包括败血症、创伤和休克。血栓发作或DIC出血表现的治疗相互对立，从而造成治疗管理的困境。本研究的目的是开发含有组织型纤溶酶原激活剂(tPA)的纤维蛋白特异性核壳纳米凝胶(FSNs)来治疗DIC的微循环并发症，这将促进有针对性的血栓溶解，以控制微血栓和潜在的导致出血的消耗性凝血病变。FSNs通过交联纤维蛋白纤维促进活性聚合凝块的形成，但它们也可以靶向预先存在的微血栓，当装载tPA时，促进靶向传递以溶解微血栓。我们假设这种双重作用可以同时与DIC治疗出血和微血栓，以改善结果。在活体实验中，tPA-FSNs减少了DIC啮齿类动物模型中多器官微血栓的出现，恢复了血小板计数，并改善了出血结果。当与人DIC患者血浆合并时，tPA-FSNs在流动下恢复了血栓结构和血栓生长。 Together, these data demonstrate that a fibrinolytic agent loaded into fibrin-targeting nanogels could improve DIC outcomes.
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