尿道狭窄是尿道损伤后病理性愈合所致的一种下尿路疾病，目前以手术为主的治疗手段总体效果并不理想。通过尿道内局部用药调控尿道狭窄发展是近年的研究热点。然而由于缺乏有效的局部药物浓度和作用时间，既往研究均未取得突破性进展。为了减少给药频次并提高药物疗效，如何利用药物缓释系统使药物以理想的速度持续释放并作用于尿道组织，是发展尿道狭窄治疗新策略的重点和前沿问题。
针对以上问题，西安交通大学第二附属医院泌尿外科种铁教授近十年来在多项国家自然科学基金和省部级科研项目的支持下，开展了一系列针对尿道狭窄发病机制及治疗靶点的基础和转化研究。团队前期已在体外实验和动物模型层面证实：雷帕霉素等抗纤维化药物可有效抑制组织损伤后成纤维细胞的过度活化，调控细胞外基质沉积，在防治尿道狭窄方面前景广阔。若能将基础医疗器械导尿管与药物局部递送系统相结合，使其在引流尿液的同时，持续可控释放抗纤维化药物，将成为尿道狭窄治疗的一大突破。为了实现上述目标，种铁教授与陕西师范大学杨鹏教授深度合作，开发了一种兼具抗菌和抗纤维化效果的药物缓释导尿管（图1），利用蛋白质类淀粉样聚集体良好的界面粘附性和天然的内部孔道结构，有效解决了涂层与导尿管之间界面稳定性差，药物释放行为可控性低的科学问题。兔尿道损伤模型证实，应用药物缓释导尿管可将尿道狭窄程度由51.8%（普通导尿管）减少至10.8%，管腔狭窄改善百分比高达79.2%，在目前所报道的局部用药预防尿道狭窄的临床前研究中居于前列。药物缓释导尿管发挥作用的生物学机制在于通过局部持续抗纤维化药物作用，抑制成纤维细胞增殖活化，同时加强金属基质蛋白酶介导的胶原分解，协同调控新生尿道组织中的细胞外基质丰度。上述研究成果为提高尿道内局部用药疗效、发展尿道狭窄治疗新策略提供了重要的理论依据和实践经验。推广抗纤维化导尿管作为传统导尿管的替代品，将对尿道狭窄高危人群大有裨益，有望在尿道狭窄的发病初期阻断其病理学过程，突破尿道狭窄的临床管理困境。
图1 药物缓释导尿管抑制尿道损伤后狭窄形成示意图
上述成果近期以“Rectifying disorder of extracellular matrix to suppress urethral stricture by protein nanofilm-controlled drug delivery from urinary catheter”为题发表于综合类顶级期刊《自然通讯》（Nature Communications）。西安交通大学第二附属医院泌尿外科田娟华医师为该文第一作者，种铁教授、杨鹏教授为本文共同通讯作者。西安交通大学第二附属医院为该论文第一和通讯作者单位。
图2 药物缓释导尿管抑制兔尿道损伤后狭窄形成的作用及其机制
种铁，主任医师、二级教授、博士研究生导师，西安交通大学第二附属医院泌尿外科主任，外科学系主任，中国老年医学会泌尿外科分会副会长，中华医学会泌尿外科分会常务委员兼男科学组组长，中国医师协会泌尿外科医师分会常务委员兼肿瘤学组副组长，陕西省医学会泌尿外科分会主任委员，陕西省泌尿外科质控中心主任。主持国家自然科学基金3项、省部级基金3项，以第一作者或通讯作者发表论文150篇，其中SCI收录36篇，参编（译）著6部，获陕西省科技进步奖三项，西安市科技进步奖一项。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-38282-2