Abstract
Bioabsorbable polymer-based drug-eluting stents have been shown to be effective and safe in the actual practice. The objective of the present study was to evaluate a biodegradable poly-L-lactic acid (PLLA)-based sirolimus-coated stent in comparison with a commercial everolimus-eluting stent with a permanent polymer in a porcine coronary restenosis model on a short-, mid-, and long-term basis. Pigs were randomized into eight groups in which the coronary arteries (36 pigs with 72 coronary arteries) had either a sirolimus-eluting stent with PLLA (SES, n=24, follow-up after 4, 12, and 24 weeks), bare metal stent (BMS, n=12, follow-up after 4 weeks), PLLA-coated stent without a drug (PCS, n=12, follow-up after 4 weeks), or commercial everolimus-eluting stent with a permanent polymer (EES, Promus PREMIER®, n=24, follow-up after 4, 12, and 24 weeks). Histopathological analysis was performed at 4, 12, or 24 weeks after stenting. The surface morphology of the SES, visualized using an optical microscope and a scanning electron microscope, was smooth and uniform with virtually no defects. Sirolimus was released slowly over 60 days. There was no significant difference in the percent area stenosis between the SES and EES at any of the follow-up time points (13.0±8.10% in SES vs. 14.1±9.12% in EES at 4 weeks, 23.1±8.63% in SES vs. 21.3±7.92% in EES at 12 weeks, 28.2±8.20% in SES vs. 25.1±8.51% in EES at 24 weeks, each p=NS). The percent area stenosis using micro-computed tomography and intravenous ultrasound demonstrated similar restenosis rates with histopathological stenosis between the SES and EES. The SES with a biodegradable polymer was as effective as the commercial EES with a permanent polymer in inhibiting neointima proliferation at 4, 12, and 24 weeks in a porcine coronary restenosis model.
Similar content being viewed by others
References
C. Stettler, S. Wandel, S. Allemann, A. Kastrati, M. C. Morice, A. Schomig, M. E. Pfisterer, G. W. Stone, M. B. Leon, J. S. de Lezo, J. J. Goy, S. J. Park, M. Sabate, M. J. Suttorp, H. Kelbaek, C. Spaulding, M. Menichelli, P. Vermeersch, M. T. Dirksen, P. Cervinka, A. S. Petronio, A. J. Nordmann, P. Diem, B. Meier, M. Zwahlen, S. Reichenbach, S. Trelle, S. Windecker, and P. Juni, Lancet, 370, 937 (2007).
G. W. Stone, J. W. Moses, S. G. Ellis, J. Schofer, K. D. Dawkins, M. C. Morice, A. Colombo, E. Schampaert, E. Grube, A. J. Kirtane, D. E. Cutlip, M. Fahy, S. J. Pocock, R. Mehran, and M. B. Leon, N. Engl. J. Med., 356, 998 (2007).
M. Joner, A. V. Finn, A. Farb, E. K. Mont, F. D. Kolodgie, E. Ladich, R. Kutys, K. Skorija, H. K. Gold, and R. Virmani, J. Am. Coll. Cardiol., 48, 193 (2006).
S. Cook, E. Ladich, G. Nakazawa, P. Eshtehardi, M. Neidhart, R. Vogel, M. Togni, P. Wenaweser, M. Billinger, C. Seiler, S. Gay, B. Meier, W. J. Pichler, P. Juni, R. Virmani, and S. Windecker, Circulation, 120, 391 (2009).
G. Nakazawa, A. V. Finn, M. Joner, E. Ladich, R. Kutys, E. K. Mont, H. K. Gold, A. P. Burke, F. D. Kolodgie, and R. Virmani, Circulation, 118, 1138 (2008).
A. Kastrati, J. Mehilli, J. Dirschinger, F. Dotzer, H. Schuhlen, F. J. Neumann, M. Fleckenstein, C. Pfafferott, M. Seyfarth, and A. Schomig, Vestn. Rentgenol. Radiol., 2, 52 (2012).
J. Pache, A. Kastrati, J. Mehilli, H. Schuhlen, F. Dotzer, J. Hausleiter, M. Fleckenstein, F. J. Neumann, U. Sattelberger, C. Schmitt, M. Muller, J. Dirschinger, and A. Schomig, J. Am. Coll. Cardiol., 41, 1283 (2003).
F. Rossi, T. Casalini, E. Raffa, M. Masi, and G. Perale, Mol. Pharm., 9, 1898 (2012).
A. Strohbach and R. Busch, Int. J. Polym. Sci., 2015, Article ID 782653 (2015).
H. Tamai, K. Igaki, E. Kyo, K. Kosuga, A. Kawashima, S. Matsui, H. Komori, T. Tsuji, S. Motohara, and H. Uehata, Circulation, 102, 399 (2000).
S. Nishio, K. Kosuga, K. Igaki, M. Okada, E. Kyo, T. Tsuji, E. Takeuchi, Y. Inuzuka, S. Takeda, T. Hata, Y. Takeuchi, Y. Kawada, T. Harita, J. Seki, S. Akamatsu, S. Hasegawa, N. Bruining, S. Brugaletta, S. de Winter, T. Muramatsu, Y. Onuma, P. W. Serruys, and S. Ikeguchi, Circulation, 125, 2343 (2012).
I. H. Bae, K. S. Lim, J. K. Park, D. S. Park, S. Y. Lee, E. J. Jang, M. S. Ji, D. S. Sim, Y. J. Hong, Y. Ahn, J. C. Park, J. G. Cho, J. C. Kang, I. S. Kim, J. W. Nah, and M. H. Jeong, J. Ind. Eng. Chem., 21, 1295 (2015).
K. S. Lim, I. H. Bae, J. H. Kim, D. S. Park, J. M. Kim, J. H. Kim, D. S. Sim, Y. J. Hong, and M. H. Jeong, Chonnam Med. J., 49, 7 (2013).
X. Ma, S. Oyamada, F. Gao, T. Wu, M. P. Robich, H. Wu, X. Wang, B. Buchholz, S. McCarthy, Z. Gu, C. F. Bianchi, F. W. Sellke, and R. Laham, J. Pharm. Biomed. Anal., 54, 807 (2011).
R. S. Schwartz, K. C. Huber, J. G. Murphy, W. D. Edwards, A. R. Camrud, R. E. Vlietstra, and D. R. Holmes, J. Am. Coll. Cardiol., 19, 267 (1992).
H. L. Che, I. H. Bae, K. S. Lim, I. T. Song, H. Lee, M. Muthiah, R. Namgung, W. J. Kim, D. G. Kim, Y. Ahn, M. H. Jeong, and I. K. Park, Biomaterials, 33, 8548 (2012).
R. S. Schwartz, E. Edelman, R. Virmani, A. Carter, J. F. Granada, G. L. Kaluza, N. A. Chronos, K. A. Robinson, R. Waksman, J. Weinberger, G. J. Wilson, and R. L. Wilensky, Circ. Cardiovasc. Interv., 1, 143 (2008).
T. Suzuki, G. Kopia, S. Hayashi, L. R. Bailey, G. Llanos, R. Wilensky, B. D. Klugherz, G. Papandreou, P. Narayan, M. B. Leon, A. C. Yeung, F. Tio, P. S. Tsao, R. Falotico, and A. J. Carter, Circulation, 104, 1188 (2001).
F. Otsuka, Q. Cheng, K. Yahagi, E. Acampado, A. Sheehy, S. K. Yazdani, K. Sakakura, K. Euller, L. E. Perkins, F. D. Kolodgie, R. Virmani, and M. Joner, JACC Cardiovasc. Interv., 8, 1248 (2015).
H. Ben Salem, M. Kamoun, H. Khaldi, K. Ghannem, S. Majadla, M. Ghannem, and S. Godard, Ann. Cardiol. Angeiol. (Paris), 61, 64 (2012).
R. Virmani, F. D. Kolodgie, A. Farb, and A. Lafont, Heart, 89, 133 (2003).
R. Mehran, G. Dangas, A. S. Abizaid, G. S. Mintz, A. J. Lansky, L. F. Satler, A. D. Pichard, K. M. Kent, G. W. Stone, and M. B. Leon, Circulation, 100, 1872 (1999).
C. Schulz, R. A. Herrmann, C. Beilharz, J. Pasquantonio, and E. Alt, Heart, 83, 462 (2000).
D. S. Sim, M. H. Jeong, D. S. Park, J. H. Kim, K. S. Lim, I. H. Bae, P. Zhehao, H. Y. Yang, J. H. Lee, D. Y. Hyun, Y. J. Hong, J. H. Kim, Y. Ahn, and J. C. Kang, Int. J. Cardiol., 222, 436 (2016).
H. L. Che, I. H. Bae, K. S. Lim, I. T. Song, H. Lee, D. Lee, W. J. Kim, M. H. Jeong, and Y. Ahn, J. Biomed. Nanotechnol., 12, 1211 (2016).
K. S. Lim, J. K. Park, M. H. Jeong, I. H. Bae, J. W. Nah, D. S. Park, J. M. Kim, J. H. Kim, S. Y. Lee, E. J. Jang, S. Jang, H. K. Kim, D. S. Sim, K. H. Park, Y. J. Hong, Y. Ahn, and J. C. Kang, J. Mater. Sci. Mater. Med., 27, 66 (2016).
S. Y. Lee, I. H. Bae, D. Sung Park, E. J. Jang, J. W. Shim, K. S. Lim, J. K. Park, D. S. Sim, and M. H. Jeong, J. Biomater. Appl., 31, 36 (2016).
H. L. Che, I. H. Bae, K. S. Lim, S. Uthaman, I. T. Song, H. Lee, D. Lee, W. J. Kim, Y. Ahn, I. K. Park, and M. H. Jeong, Korean Circ. J., 46, 23 (2016).
E. J. Jang, I. H. Bae, D. S. Park, S. Y. Lee, K. S. Lim, J. K. Park, J. W. Shim, D. S. Sim, and M. H. Jeong, J. Mater. Sci. Mater. Med., 26, 251 (2015).
J. K. Park, K. S. Lim, I. H. Bae, J. P. Nam, J. H. Cho, C. Choi, J. W. Nah, and M. H. Jeong, J. Mech. Behav. Biomed. Mater., 53, 68 (2016).
K. S. Lim, M. H. Jeong, I. H. Bae, J. K. Park, D. S. Park, J. M. Kim, J. H. Kim, H. S. Kim, Y. S. Kim, H. Y. Jeong, S. J. Song, E. J. Yang, D. L. Cho, D. S. Sim, K. H. Park, Y. J. Hong, and Y. Ahn, J. Cardiol., 64, 409 (2014).
K. S. Lim, M. H. Jeong, I. H. Bae, J. K. Park, D. S. Park, J. M. Kim, J. H. Kim, D. L. Cho, D. S. Sim, K. H. Park, Y. J. Hong, and Y. Ahn, Chonnam. Med. J., 49, 118 (2013).
J. S. Kwon, S. J. Song, E. J. Yang, Y. S. Kim, K. S. Lim, D. G. Kim, D. L. Cho, M. H. Jeong, and Y. Ahn, Int. J. Cardiol., 168, 5104 (2013).
Y. J. Hong, M. H. Jeong, S. J. Song, D. S. Sim, J. H. Kim, K. S. Lim, D. Hachinohe, K. Ahmed, S. H. Hwang, M. G. Lee, J. S. Ko, K. H. Park, H. J. Yoon, N. S. Yoon, K. H. Kim, H. W. Park, J. H. Kim, Y. Ahn, J. G. Cho, D. L. Cho, J. C. Park, and J. C. Kang, Korean Circ. J., 41, 535 (2011).
K. S. Lim, Y. J. Hong, D. Hachinohe, K. Ahmed, M. H. Jeong, J. H. Kim, D. S. Sim, M. G. Lee, K. H. Park, J. H. Kim, Y. Ahn, J. G. Cho, J. C. Park, S. J. Song, K. W. Jung, D. L. Cho, and J. C. Kang, Korean Circ. J., 41, 241 (2011).
G. Guagliumi, H. Ikejima, V. Sirbu, H. Bezerra, G. Musumeci, N. Lortkipanidze, L. Fiocca, S. Tahara, A. Vassileva, A. Matiashvili, O. Valsecchi, and M. Costa, JACC Cardiovasc. Interv., 4, 778 (2011).
E. Grube, S. Sonoda, F. Ikeno, Y. Honda, S. Kar, C. Chan, U. Gerckens, A. J. Lansky, and P. J. Fitzgerald, Circulation, 109, 2168 (2004).
S. J. Park, Y. H. Kim, B. K. Lee, S. W. Lee, C. W. Lee, M. K. Hong, J. J. Kim, G. S. Mintz, and S. W. Park, J. Am. Coll. Cardiol., 45, 351 (2005).
T. Kimura, T. Morimoto, Y. Nakagawa, K. Kawai, S. Miyazaki, T. Muramatsu, N. Shiode, M. Namura, T. Sone, S. Oshima, H. Nishikawa, Y. Hiasa, Y. Hayashi, M. Nobuyoshi, K. Mitudo, and J.-C. R. Investigators, Circulation, 125, 584 (2012).
L. Raber, L. Wohlwend, M. Wigger, M. Togni, S. Wandel, P. Wenaweser, S. Cook, A. Moschovitis, R. Vogel, B. Kalesan, C. Seiler, F. Eberli, T. F. Luscher, B. Meier, P. Juni, and S. Windecker, Circulation, 123, 2819 (2011).
E. L. Eisenstein, M. B. Leon, D. E. Kandzari, L. Mauri, R. Edwards, D. F. Kong, P. A. Cowper, K. J. Anstrom, and E. I. Investigators, JACC Cardiovasc. Interv., 2, 1199 (2009).
D. E. Kandzari, L. Mauri, J. J. Popma, M. A. Turco, P. A. Gurbel, P. J. Fitzgerald, and M. B. Leon, JACC Cardiovasc. Interv., 4, 543 (2011).
L. Raber, M. Magro, G. G. Stefanini, B. Kalesan, R. T. van Domburg, Y. Onuma, P. Wenaweser, J. Daemen, B. Meier, P. Juni, P. W. Serruys, and S. Windecker, Circulation, 125, 1110 (2012).
A. Farb, A. P. Burke, F. D. Kolodgie, and R. Virmani, Circulation, 108, 1701 (2003).
P. Lanzer, K. Sternberg, K. P. Schmitz, F. Kolodgie, G. Nakazawa, and R. Virmani, Herz, 33, 334 (2008).
R. A. Byrne, J. Mehilli, R. Iijima, S. Schulz, J. Pache, M. Seyfarth, A. Schomig, and A. Kastrati, Eur. Heart J., 30, 923 (2009).
S. Cassese, M. Fusaro, R. A. Byrne, T. Tada, P. Hoppmann, M. Joner, K. L. Laugwitz, H. Schunkert, and A. Kastrati, Int. J. Cardiol., 175, 484 (2014).
M. Sabate, L. Raber, D. Heg, S. Brugaletta, H. Kelbaek, A. Cequier, M. Ostojic, A. Iniguez, D. Tuller, A. Serra, A. Baumbach, C. von Birgelen, R. Hernandez-Antolin, M. Roffi, V. Mainar, M. Valgimigli, P. W. Serruys, P. Juni, and S. Windecker, JACC Cardiovasc. Int., 7, 55 (2014).
T. Palmerini, G. Biondi-Zoccai, D. Della Riva, A. Mariani, M. Sabate, P. C. Smits, C. Kaiser, F. D’Ascenzo, G. Frati, M. Mancone, P. Genereux, and G. W. Stone, J. Am. Coll. Cardiol., 63, 299 (2014).
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Additional information
Acknowledgments: This study was supported by grants from the Korean Health Technology R&D Project (HI13C1527, HI16C0094), Ministry of Health & Welfare, Republic of Korea; the Cardiovascular Research Center, Chonnam National University Hospital; and the Pioneer Research Center Program through the National Research Foundation of Korea funded by the Ministry of Education, Science and Technology (NRF- 2014M3C1A3056052).
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Lim, K.S., Park, JK., Jeong, M.H. et al. Long-term preclinical evaluation of bioabsorbable polymer-coated drug-eluting stent in a porcine model. Macromol. Res. 25, 730–738 (2017). https://doi.org/10.1007/s13233-017-5067-z
Received:
Revised:
Accepted:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/s13233-017-5067-z