东华大学纺织学院王璐教授团队在食管支架领域取得重要进展,相关成果以《力学适配且持续释放吉西他滨的生物活性纳米纤维覆膜支架用于食管癌治疗》(Bioactive nanofibers covered stent with matched mechanics and durable gemcitabine release for treating esophageal cancer)为题,发表于国际期刊《Nano Research(纳米研究)》。该论文第一作者是东华大学纺织学院博士生陶慧,通讯作者为东华大学纺织学院王璐教授、林婧高级实验师和上海工程技术大学朱同贺教授。
据统计,由于约70%的患者确诊时已处于晚期,无法耐受手术切除或放化疗。临床上常采用食管支架置入作为姑息治疗手段。然而,这一方案无法抑制肿瘤进展,难以显著延长患者生存期。现有开发策略由于药物与载体间缺乏结合力,都面临着早期突释严重、释药周期短、损害支架力学性能等问题。因此,亟需开发一种兼具力学完整性和长期稳定释药能力的新型药物洗脱食管支架。因此,开发兼具机械支撑与局部化疗功能的药物洗脱食管支架具有重要意义。
本研究提出化疗药物嵌段聚氨酯覆膜食管支架策略,创新地将化疗药物吉西他滨(GEM)作为扩链剂,合成出GEM嵌段的可降解聚氨酯(PG),并通过静电纺丝将其均匀覆于镍钛合金支架表面,制备出纳米纤维覆膜支架。该策略从根本上区别于传统物理载药系统,实现了降解驱动药物释放机制。
该支架具有三大突破:
超低突释:由于GEM以化学键嵌入聚合物主链,药物释放与材料降解同步,24小时内突释率低于1%,远优于物理共混体系(> 80%突释)。
超长效释药:体外释放持续超过24周,释放动力学符合Super Case II转运机制,受聚合物降解驱动。
力学适配:覆膜后支架与基体结合牢固,可耐受反复压缩,且覆膜后径向支撑力、抗迁移力均显著提升,弯曲刚度仍处于临床可接受范围。
体外细胞实验表明,PG纤维可长效抑制食管癌TE-1细胞增殖,并持续抑制血管内皮细胞迁移血管形成。体内荷瘤小鼠模型证实,PG纤维可通过诱导肿瘤细胞凋亡、抑制增殖和抗血管生成,持续抑制肿瘤生长。
该项研究成功开发了一种基于化疗药物嵌段聚氨酯的纳米纤维覆膜食管支架。通过将吉西他滨化学键合入聚氨酯主链,从根本上克服了传统药物洗脱支架突释严重、疗效短暂、力学受损三大瓶颈,实现了力学性能与长效化疗的协同统一。该支架不仅展现出优异的力学性能,更能在超过24周内以极低突释率稳定释放化疗药物,持续抑制肿瘤增殖、诱导凋亡并阻断血管新生。这项策略为食管癌的局部长效治疗提供了新的思路。





