肝（gān）纤维化是（shì）各种慢性肝损伤的（de）共同转归。肝（gān）星状细胞（hepatic stellate cell，HSC）在损（sǔn）伤因素作用下活化并分泌过量细胞外基质（extracellular matrix，ECM），使纤维合成与降（jiàng）解比例失衡，大（dà）量胶（jiāo）原纤维在肝内（nèi）沉积，即为肝纤（xiān）维（wéi）化。早期（qī）诊（zhěn）断肝纤（xiān）维化并积极干（gàn）预（yù）具有重要临床意义。超声（shēng）、CT、常规MRI等传（chuán）统（tǒng）影像（xiàng）技术主要着眼于形态学变化（huà），对早（zǎo）期肝纤维化敏感性不高。

 

功能成像如（rú）超声瞬时弹（dàn）性成（chéng）像（xiàng）、MR弹性成像（xiàng）（magnetic resonance elastography，MRE）和扩散加权成像（xiàng）（DWI）等有助于肝纤维化（huà）的诊断及评估，但研究的参数均为肝纤维（wéi）化进展到一（yī）定阶段（duàn）表现出的间接指标，易受炎（yán）症、淤血、脂肪沉积等因素影响。肝纤维化分子成像基于病程（chéng）中异（yì）常表（biǎo）达的靶分子，利用（yòng）能与其特（tè）异（yì）性结合且（qiě）能被影像监测的（de）分子探针，在真实完整（zhěng）的生理环境中通过影（yǐng）像直接观（guān）察细胞和分子通路，对病变的发生（shēng）、发展过程进（jìn）行成像，有（yǒu）利于早期诊断（duàn）肝纤维（wéi）化、协助靶向药物研发（fā）、监测治（zhì）疗疗效等（děng）。本文就（jiù）目前已知的主要（yào）生物靶点（diǎn）阐述（shù）肝纤维化（huà）分子成（chéng）像研究进展。

 

1.aHSC相（xiàng）关靶点

 

HSC激活后（hòu）转化为活（huó）化（huà）的肝（gān）星（xīng）状（zhuàng）细胞（bāo）（activated hepatic stellate cell，aHSC）是肝纤（xiān）维化发生、发展的核心（xīn）环节（jiē），故aHSC是肝纤维化诊断及治疗的重要（yào）靶（bǎ）点。

 

1.1整合素αvβ3

 

整合素是由α、β两个亚单位（wèi）构成的异亲性细（xì）胞（bāo）粘合（hé）二聚体糖蛋白。肝纤维化进程中（zhōng）aHSC膜表面表达的整（zhěng）合素αvβ3显著增（zēng）多，且aHSC是表达整（zhěng）合素（sù）αvβ3的主要细胞类（lèi）型，αv和（hé）β3亚基的表达（dá）量与肝纤维化程度密切相关。精（jīng）氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（argininel-glycine-asparagic，RGD）序列是可与（yǔ）αvβ3结合的特异性配体，两者具有很（hěn）强的亲和力和靶向性（xìng）。

 

Wang等研发了RGD多肽偶联的超小超顺磁（cí）性氧（yǎng）化铁（ultrasmall superparamagnetic iron oxide，USPIO）探针RGD-USPIO，可特异地显示肝（gān）纤维化时活化的HSC，为（wéi）肝（gān）纤维化的诊断提供了（le）一种（zhǒng）基于分（fèn）子水平的有（yǒu）效方法。进一步研究证实，随肝纤维化（huà）的进展，整合素αvβ3的表达水平增高，RGD-USPIO与（yǔ）aHSC间（jiān）特异（yì）性（xìng）结合增加（jiā），各期肝（gān）纤维（wéi）化之间ΔR2*差异具（jù）有统计学意义，且T2弛豫率（lǜ）变化与肝纤维化程度（dù）呈负相关，可用（yòng）于肝纤维化早期诊断与分级。

 

树枝（zhī）状聚合物（dendrimers，Den）是一（yī）种高度支化且具有特定三维结构的纳（nà）米（mǐ）级分子（zǐ）。Li等（děng）将钆特酸葡（pú）胺（Gd-DOTA）、RGD环（huán）肽连接在此高分子上，组成靶向aHSC的纳（nà）米探针。与单体（tǐ）Gd-DOTA相比，该探针将大量的成像基团连接到同一个（gè）纳米粒上，能显著放大T1加权信号。99Tcm-3P-RGD可用于单光子发射计算机体（tǐ）层成像（SPECT）及SPECT/CT成像。

 

通过该探针可（kě）探测纤维化肝脏aHSC中（zhōng）整合素αvβ3表（biǎo）达的（de）升高，对肝纤（xiān）维化进行诊断与定量分析，以（yǐ）30min时影像上肝脏与心脏兴趣区（ROI）的放射性计数比值（zhí）作为肝脏摄取99Tcm-3P-RGD的定量评价指标。肝脏99Tcm-3P-RGD的浓（nóng）聚与肝纤维化的进展及硫（liú）代乙（yǐ）酰（xiān）胺（àn）（thioacetamide，TAA）的暴露时间成正比，与胶原比例（lì）面积、Ishak分（fèn）级（jí）评分具有良好（hǎo）相关性。

 

Guo等将此探针与131I-新半乳糖白蛋白（bái）探针合用（yòng），较单模态探针能更有效地评（píng）估肝（gān）脏（zāng）的（de）结构和功能。但SPECT检测敏感度（dù）相对较低、分辨力较差。99Tcm-3P-RGD探针（zhēn）主要通过（guò）肾脏排泄，肾内（nèi）浓聚大量放射性药物且右肾与（yǔ）肝脏在冠状面成像中（zhōng）部分重叠，易影（yǐng）响肝纤维（wéi）化（huà）的评估。PET/CT成像具有更高的探测敏感度，采用18F-FDG-RGD能够提高RGD多肽的亲水（shuǐ）性和肝脏影（yǐng）像质（zhì）量，降低了血液本底，在（zài）肝纤维化定量评估中有（yǒu）明（míng）显（xiǎn）优势。

 

有研究者将荧光基（jī）团、Gd-DOTA、RGD环肽连接（jiē）到第5代Den上，成功合成了带有磁（cí）性、光学成像基团的双模（mó）态纳米探针，该（gāi）探针可特异、敏（mǐn）感地与肝（gān）纤维化组织迅速、大量结合，并潴留一定时（shí）间。MRI具有高分辨力，可（kě）对深部组织进行准（zhǔn）确定（dìng）位、定量分析（xī），但其敏感性较低；光学分子成像具（jù）有高敏（mǐn）感度，但其成像（xiàng）深度有限；荧光成像与（yǔ）MRI融合成（chéng）像，两者（zhě）可（kě）优势互补。

 

基于RGD肽的分子（zǐ）探针是当前分子成像（xiàng）研究的热点，在肝纤维化的诊断、治疗及预后评（píng）估中（zhōng）具有良好（hǎo）前景，但肝纤维化与肝慢性炎症、肝癌病理表现存在重叠。肝内有慢（màn）性炎症时（shí）会（huì）有新（xīn）生血管形成（chéng），整合素αvβ3在肝癌的肿瘤组织血（xuè）管内皮也高度表（biǎo）达（dá），今后可进一步优化该探针的诊（zhěn）断特（tè）异性。

 

1.2转位（wèi）分子蛋（dàn）白（bái）

 

HSC活化时，其线粒体外膜上的（de）18ku转位分（fèn）子蛋白（translocator protein，TSPO）表达（dá）上调（diào）。特异性靶（bǎ）向TSPO的（de）PET探针18F-FEDAC的放射性分布（bù）与TSPO的表达密切（qiē）相（xiàng）关，肝放射性摄取值的增（zēng）加与肝纤维化程度成正比，可用于肝纤维化的诊断和分级。

 

1.3波（bō）形蛋白和结蛋白（bái）

 

随肝纤维化（huà）的进展，HSC细胞中（zhōng）波形蛋白与结蛋白的表达上调。N-乙酰氨基葡萄糖（N-acetylglucosamine，GlcNAc）是（shì）靶向波形蛋白（bái）和（hé）结蛋白的特异性糖配体。GlcNAc与吲哚菁（jīng）绿（indocyaninegreen，ICG）、聚乙烯亚胺（PEI）/TGFβ1siRNA制（zhì）成的PEI-D-GlcNAcICG/siRNA探（tàn）针对波形蛋白、结蛋白有（yǒu）较好的靶向性，能（néng）选择（zé）性浓聚在肝纤维（wéi）化区域，结合siRNA的（de）干扰（rǎo）效果，可（kě）用（yòng）于肝纤维（wéi）化显像及治疗。

 

2.ECM相关靶点

 

肝（gān）纤维化（huà）进程中ECM（如纤维胶原蛋白、糖蛋白、黏多糖等）分（fèn）泌增加，降解减（jiǎn）少，在（zài）肝（gān）内大量（liàng）沉（chén）积并形成（chéng）交联，是（shì）肝纤维化（huà）的病理（lǐ）基础。分子成像可（kě）直接反映（yìng）活体内ECM的分布、密度与功能，为（wéi）肝（gān）纤（xiān）维（wéi）化的（de）准确（què）诊（zhěn）断与有效治（zhì）疗提供更多信（xìn）息。

 

2.1Ⅰ型（xíng）胶原蛋白

 

肝纤维化进程中Ⅰ型胶（jiāo）原蛋白的量显著增（zēng）加，是监测肝纤维化的重要（yào）靶标。EP-3533由（yóu）16个氨基酸分子加3个Gd-DTPA螯合剂（jì）分子合成（chéng），能与Ⅰ型胶原蛋白特异（yì）性结合，其浓（nóng）聚程度与肝内羟基脯氨酸（胶原成分）含量呈线性相关，可用（yòng）于肝（gān）纤维化分期。该探针在低场强MRI和治疗后模型均（jun1）表（biǎo）现出（chū）良好（hǎo）的诊断（duàn）效能，图像纵向（xiàng）弛豫速（sù）率变（biàn）化值（the change in longitudinal relaxation rate,△R1）可量化评价探针特异性浓聚。

 

有研（yán）究将EP-3533分子成像与（yǔ）MRE结合，分子成（chéng）像对早期病变（biàn）敏感（gǎn），MRE对晚期肝纤维化敏（mǐn）感度高，两种技术互补，有效提高（gāo）了诊断准确性。Chilakamarthi等（děng）将胶原结合肽（tài）与5-（4-羧基苯）-10，15，20-三（sān）苯基卟啉（lín）结合，合成了靶向（xiàng）Ⅰ型胶原蛋（dàn）白的卟啉类（lèi）近红（hóng）外荧光探针化（huà）合物。此探针具有良好近（jìn）红外荧光特（tè）性，较强的纤维靶（bǎ）向性，在无关组织中的聚（jù）集较少，具有良好的诊断（duàn）特异性。

 

2.2纤维蛋白（bái）原-纤维连接蛋白复合物

 

纤维（wéi）连（lián）接蛋白是一种存在（zài）于肝脏ECM中的（de）糖蛋白。肝纤维（wéi）化进（jìn）程中，纤维蛋白/纤维蛋白原与纤维（wéi）连接蛋白交联，纤维蛋白原-纤维连接蛋白复（fù）合（hé）物显著增加。小分子多肽CLT1可（kě）定向结合肿（zhǒng）瘤（liú）或瘢痕（hén）组织中（zhōng）纤（xiān）维蛋白-纤维连接蛋白复合物（wù），且不与（yǔ）正常组织中的类似（sì）物质结合。由环状十肽、CLT1多肽、Gd-DTPA连接制成CLT1-（Gd－DTPA）探针，对（duì）肝纤维化（huà）模型中的纤维（wéi）蛋白-纤维连接蛋（dàn）白复合物（wù）具有较强的（de）靶向性，可用（yòng）于肝（gān）纤维化诊断、分级。但该（gāi）探针（zhēn）体分子质量大、所需（xū）剂（jì）量大，在体内代谢较慢，临床应用受限（xiàn），需（xū）进一（yī）步优化，增强诊断敏感性及特异性。

 

2.3弹性（xìng）蛋（dàn）白

 

弹性蛋白属于ECM中非胶原蛋白类。随（suí）肝纤维化进展，弹（dàn）性蛋白（bái）比（bǐ）胶原蛋（dàn）白比值增（zēng）加。ESMA（BMS-753951）是一种靶向弹（dàn）性蛋白的低分子质量新（xīn）型对（duì）比剂，由钆螯合（hé）物与（yǔ）苯基苯丙（bǐng）氨酸相连（lián）。成像时，纤（xiān）维化区域可见（jiàn）明显局灶性强（qiáng）化而健（jiàn）康肝脏无异（yì）常强化。弹性蛋白多（duō）表达于肝纤（xiān）维化后期，ESMA诊断早期肝纤维化敏感性不高，有望用于监测抗肝纤（xiān）维化（huà）治疗疗效（xiào）。

 

3.肝细胞（bāo）膜（mó）去唾液酸糖蛋白受体（tǐ）（asialoglycoprotein receptor，ASGPR）

 

ASGPR是（shì）一种异源低（dī）聚物（wù）内吞受体，主要位于（yú）窦状隙一（yī）侧的肝细胞膜表（biǎo）面。当有肝炎、肝纤维化（huà）或肝癌时，其数量和活（huó）性均（jun1）受损，可用于定（dìng）量评估肝（gān）储备功能。18F-FBHGal为特异性靶向（xiàng）ASGPR的单价半乳糖衍生（shēng）物（wù），在（zài）纤维化肝脏（zāng）中浓聚量显著（zhe）低（dī）于正常肝脏。

 

靶（bǎ）向ASGPR的SPECT探针99Tcm-p（VLA－co－VNI）摄（shè）取值与肝脏羟脯氨酸呈负（fù）相关。半（bàn）乳糖血清白蛋白（GSA）与68Ga偶联（lián）用（yòng）于PET显像（xiàng），能准确（què）区分早期和中期肝纤维化。此类探针在评价（jià）肝（gān）储备功（gōng）能中有独特优势，但对（duì）肝纤维化（huà）诊断（duàn）特异性稍差。

 

4.其他

 

肝组织毛细血管和肝细胞水通（tōng）道蛋白（aquaporins，AQP）的数量（liàng）、分布（bù）及功能（néng）随肝脏（zāng）纤维化的进展而变化。Han等（děng）采用13N-NH3H2O评估（gū）AQP，能检（jiǎn）出早（zǎo）期纤维（wéi）化时的功能受（shòu）损（sǔn）。生长因（yīn）子是促（cù）进肝纤维化最有力（lì）的细胞因子，有研究团队（duì）[制备了靶（bǎ）向生长因子的（de）人工microRNA超声（shēng）微泡（pào）对比剂，运用超声靶向破坏（huài）微泡（ultrasound targeted microbubble destruction，UTMD）技术介（jiè）导有关基因治疗大鼠肝纤维（wéi）化。肝脏肌成（chéng）纤维细胞（hepatic myofibroblast，HM）在肝纤维（wéi）化过（guò）程中发挥重要（yào）作用，靶向HM的单链抗体C1-3与荧光（guāng）基团相连制成（chéng）的（de）近红（hóng）外光光学探针，对HM表现（xiàn）出良好靶向性及敏感性，可（kě）用（yòng）于（yú）诊（zhěn）断（duàn）急性肝（gān）纤维化（huà）、监测疗效，亦（yì）可（kě）作为载体用于抗纤维（wéi）化的治疗。

 

5.小结与展望

 

肝纤维化进程中有大量生物分子与疾病发展（zhǎn）密（mì）切相关，寻找其机制中心环节的分子成像靶点（diǎn）是进一步开展工作（zuò）的主要方（fāng）向。一（yī）个优异的（de）靶点（diǎn）需要满足（zú）：①敏感性高：在肝纤维（wéi）化组织中高表达。②特（tè）异性高：病变组织与（yǔ）正常组织明显（xiǎn）差异性表达（TSPO在正常肝Kuffer细胞中可（kě）为（wéi）阳性，诊断特异性不高）。③易接（jiē）近：靶向胞（bāo）质蛋白或（huò）核蛋白需克服（fú）细胞膜的限（xiàn）制，而膜表面靶点分子具有易接（jiē）近、易识别等优点，故膜表面分子是肝纤维化中（zhōng）首选靶（bǎ）点分（fèn）子。因此，整（zhěng）合素αvβ3和Ⅰ型胶原蛋白是肝纤维化早期诊断中优异的靶点，RGD多（duō）肽分子质量（liàng）小、体（tǐ）内稳（wěn）定和低免疫源性使靶（bǎ）向（xiàng）αvβ3的RGD探针更具（jù）优势。

 

肝纤（xiān）维化的分子成像发展迅速，磁（cí）性纳米粒（lì）子、放（fàng）射（shè）性核素（sù）等信号分（fèn）子也可发挥治疗（liáo）作（zuò）用，目前的研究（jiū）方（fāng）向主（zhǔ）要（yào）为制备（bèi）多模态探针及（jí）诊疗一（yī）体化探针（zhēn）。基（jī）于（yú）不同影像技术的分子成像（xiàng）各具优势，但也存在自身难以（yǐ）克（kè）服的缺点和局（jú）限，尚没有一（yī）种（zhǒng）技（jì）术能同时提供检测对象所有的结（jié）构、功能和病（bìng）理（lǐ）信息，故可同时被多种影像手段探（tàn）测到的多模态分子成像技术（shù）拥有（yǒu）广阔的应用（yòng）前景。但不同成像模（mó）态的敏感性相差巨大（如MRI与PET的敏感性可相差3个数（shù）量级以上，MRI探（tàn）针（zhēn）的（de）需要（yào）量要远远大于（yú）PET探针）。

 

理（lǐ）想的多（duō）模态探（tàn）针（zhēn）并不是将两种单一（yī）探针简单相加，如何调整两种探针的比例需要进一步探（tàn）索和研究。目前肝纤维（wéi）化（huà）的发生、发展和修复的（de）机（jī）制（zhì）仍在完（wán）善中，且（qiě）临床上（shàng）肝纤维化致病（bìng）因（yīn）素多（duō）样（yàng），不同（tóng）致病因素导致的肝纤维化病人中异常分子的表达量及其与肝纤维化分级分（fèn）期之间关系仍需要（yào）进一步研究。肝脏内含多种细（xì）胞，其（qí）中Kuffer细胞、窦状内（nèi）皮（pí）细胞、肝细胞等均可非特异性摄取分子探针，造成背（bèi）景（jǐng）噪声偏高，因此分子探针（zhēn）的（de）制备（bèi）及运（yùn）用需注（zhù）重（chóng）上述（shù）问（wèn）题。相信随（suí）着（zhe）肝纤维化的特异性（xìng）标志物（wù）不断的探索（suǒ）与发现，多模态探针合成技术的不断提高（gāo），肝纤维化的分子成像（xiàng）将（jiāng）更（gèng）具应用前景。