肝纤维（wéi）化是（shì）各种慢性肝（gān）损（sǔn）伤的共（gòng）同转（zhuǎn）归。肝星状细胞（hepatic stellate cell，HSC）在损伤因素作（zuò）用下活化并（bìng）分（fèn）泌过量细胞（bāo）外基质（extracellular matrix，ECM），使纤维合成与降解比例失衡，大量胶原纤维在肝内沉积（jī），即为肝纤（xiān）维化。早期（qī）诊断肝纤维化（huà）并积极干预具有重要（yào）临床意义。超声、CT、常规MRI等传（chuán）统影像技（jì）术主要着（zhe）眼于形态（tài）学变（biàn）化，对早期肝纤维化敏感性不（bú）高（gāo）。

 

功能成像如超声（shēng）瞬时（shí）弹性成像、MR弹性成（chéng）像（magnetic resonance elastography，MRE）和扩散（sàn）加权（quán）成像（xiàng）（DWI）等（děng）有助于肝纤维化的诊断及评估（gū），但研究的参（cān）数（shù）均为肝纤维化进（jìn）展到（dào）一定阶段表现出的间接指标，易受炎症、淤（yū）血（xuè）、脂（zhī）肪沉积（jī）等因（yīn）素（sù）影响。肝（gān）纤（xiān）维化分子成（chéng）像基于病程中（zhōng）异常表达的靶分子（zǐ），利用能与其特异（yì）性结合且能（néng）被影像监测（cè）的（de）分子（zǐ）探针，在真（zhēn）实（shí）完整的生理环境（jìng）中通过影像（xiàng）直接观察细胞和分子（zǐ）通路，对病变的发生、发展过程进行成（chéng）像（xiàng），有利于早期诊（zhěn）断肝纤维化、协（xié）助靶向药物研（yán）发、监（jiān）测治疗疗效等。本文（wén）就目前已知的（de）主要（yào）生物（wù）靶点（diǎn）阐述肝纤维化（huà）分子成（chéng）像（xiàng）研究进展。

 

1.aHSC相关靶点

 

HSC激活后转化（huà）为活化的肝星状细胞（activated hepatic stellate cell，aHSC）是肝纤维（wéi）化发生、发（fā）展的核（hé）心环节，故aHSC是肝纤维化诊断及治（zhì）疗的重要靶点。

 

1.1整合素αvβ3

 

整合（hé）素（sù）是由α、β两个亚单位构成（chéng）的异亲（qīn）性细胞粘合二聚体（tǐ）糖蛋白。肝纤维化进（jìn）程中aHSC膜表（biǎo）面表达的整合素αvβ3显（xiǎn）著（zhe）增多，且aHSC是表达整（zhěng）合素αvβ3的（de）主要细胞类型，αv和β3亚基的表达量与肝纤维化程度密（mì）切相关（guān）。精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（argininel-glycine-asparagic，RGD）序（xù）列是可与（yǔ）αvβ3结合的特异性配体，两者具（jù）有很强的亲和力和靶向性。

 

Wang等（děng）研发（fā）了RGD多肽偶联的超小超顺（shùn）磁性（xìng）氧（yǎng）化铁（tiě）（ultrasmall superparamagnetic iron oxide，USPIO）探针RGD-USPIO，可特异（yì）地显示肝纤维化时活化的HSC，为肝纤维化的诊断提供了一种（zhǒng）基于分子水平的有效方法。进一步（bù）研究证（zhèng）实，随肝纤维（wéi）化的进（jìn）展，整合素αvβ3的表达水平增高，RGD-USPIO与aHSC间（jiān）特异性结合增加，各期肝纤（xiān）维化之间ΔR2*差异具有统计学意义，且T2弛（chí）豫率变化（huà）与肝纤维化程度呈负相关，可用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（dù）支（zhī）化且（qiě）具有特（tè）定三维（wéi）结（jié）构的纳米级分子。Li等将（jiāng）钆特（tè）酸葡胺（àn）（Gd-DOTA）、RGD环肽连接在此高分子上，组成靶向aHSC的纳米探针（zhēn）。与单体Gd-DOTA相比，该探针将大量的成（chéng）像基团连接到同一个纳米粒上，能显著（zhe）放大T1加（jiā）权信号。99Tcm-3P-RGD可用于（yú）单光子发射计（jì）算（suàn）机体层成（chéng）像（SPECT）及SPECT/CT成像（xiàng）。

 

通过（guò）该探针（zhēn）可探（tàn）测纤维化肝脏aHSC中（zhōng）整（zhěng）合素αvβ3表达的升高，对肝纤维化进行（háng）诊断与（yǔ）定量（liàng）分析，以30min时（shí）影像上（shàng）肝脏（zāng）与心脏（zāng）兴趣（qù）区（ROI）的（de）放（fàng）射性（xìng）计数（shù）比值（zhí）作为（wéi）肝脏摄取99Tcm-3P-RGD的定量评（píng）价指标。肝脏99Tcm-3P-RGD的浓聚与肝纤维化的（de）进（jìn）展及硫代乙酰胺（thioacetamide，TAA）的暴露时间成正比，与胶（jiāo）原（yuán）比例面积、Ishak分级评（píng）分具有良好相关性。

 

Guo等将此探针与131I-新半乳糖白蛋白探针（zhēn）合用，较单（dān）模（mó）态探针能更有（yǒu）效地评估肝脏的结构和功能。但（dàn）SPECT检测敏（mǐn）感（gǎn）度相对较（jiào）低、分辨（biàn）力较差。99Tcm-3P-RGD探针主要（yào）通过肾（shèn）脏排泄，肾（shèn）内浓聚大（dà）量放射性药物且右肾（shèn）与肝脏在冠状面成像中部分重叠，易影响肝纤维化的评估。PET/CT成像具有（yǒu）更高的探测敏感度，采（cǎi）用18F-FDG-RGD能（néng）够提（tí）高RGD多肽的亲水性和肝脏影像质量，降低（dī）了血液本底，在肝纤维化定量评估中有明显优势。

 

有研究者将荧光基团、Gd-DOTA、RGD环肽（tài）连（lián）接到第5代Den上，成功合成了带有磁性、光（guāng）学（xué）成像基（jī）团的双模态（tài）纳米探（tàn）针（zhēn），该探（tàn）针（zhēn）可特异（yì）、敏感地与肝纤维化组织迅速、大量结合，并潴留（liú）一定时（shí）间。MRI具有高分辨力，可（kě）对深部组（zǔ）织进行准确定位、定量分析，但其敏（mǐn）感性较（jiào）低；光学分子成像（xiàng）具（jù）有（yǒu）高敏（mǐn）感度，但其成像深度有限；荧（yíng）光成（chéng）像（xiàng）与MRI融（róng）合（hé）成像，两者可优势互补。

 

基于RGD肽的分子探针是当（dāng）前分子（zǐ）成像研究（jiū）的热（rè）点，在肝纤维化（huà）的诊断、治疗（liáo）及预后评估中具（jù）有良好前景，但肝纤维（wéi）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（zhèng）时会有新（xīn）生血管形（xíng）成，整（zhěng）合素αvβ3在肝癌的肿瘤组织血（xuè）管内皮也（yě）高度表达，今后可进（jìn）一（yī）步优化该探针的诊（zhěn）断特异（yì）性。

 

1.2转位分子蛋（dàn）白

 

HSC活（huó）化时，其线粒体外膜（mó）上的18ku转位（wèi）分子蛋白（translocator protein，TSPO）表达上调。特（tè）异性靶向（xiàng）TSPO的（de）PET探针18F-FEDAC的（de）放射性分布与TSPO的表达密切相关，肝（gān）放（fàng）射性摄（shè）取值的增加与肝纤维化程度成正（zhèng）比（bǐ），可用于肝（gān）纤维（wéi）化的诊断（duàn）和分级。

 

1.3波形蛋白和结蛋白

 

随肝纤维（wéi）化的进展，HSC细胞中波形蛋白与结蛋白的表达上调。N-乙酰氨基葡萄糖（N-acetylglucosamine，GlcNAc）是靶向波形蛋白和结蛋白（bái）的特异（yì）性糖配体（tǐ）。GlcNAc与吲（yǐn）哚菁绿（indocyaninegreen，ICG）、聚乙烯（xī）亚胺（PEI）/TGFβ1siRNA制成（chéng）的PEI-D-GlcNAcICG/siRNA探针（zhēn）对波形蛋白、结蛋白有（yǒu）较好的（de）靶向性（xìng），能选（xuǎn）择（zé）性浓聚在肝纤维（wéi）化（huà）区域，结（jié）合siRNA的（de）干扰效（xiào）果，可（kě）用于肝纤维化显像（xiàng）及治疗。

 

2.ECM相关（guān）靶点

 

肝纤维化进程中ECM（如（rú）纤维胶（jiāo）原蛋白、糖蛋白（bái）、黏（nián）多糖等）分（fèn）泌增（zēng）加，降解减少，在肝（gān）内大量沉积并形成交联，是肝纤维化（huà）的病（bìng）理基础。分子成像可直接反映活体内ECM的分（fèn）布、密度与功能，为肝纤维化（huà）的准（zhǔn）确诊断与（yǔ）有效治疗提供更多信息（xī）。

 

2.1Ⅰ型（xíng）胶原（yuán）蛋白（bái）

 

肝纤维化进程（chéng）中Ⅰ型胶原蛋白的量显（xiǎn）著（zhe）增加，是监测肝纤（xiān）维化的重要靶标。EP-3533由16个氨基酸分子加3个Gd-DTPA螯合剂分子合成，能与Ⅰ型胶原蛋白（bái）特（tè）异性结（jié）合（hé），其浓聚（jù）程（chéng）度与肝内羟基脯（pú）氨酸（胶原成分）含（hán）量呈线性相（xiàng）关，可用于肝纤维化分期（qī）。该探（tàn）针在低场（chǎng）强MRI和治疗后（hòu）模型均表现（xiàn）出良（liáng）好的诊断效（xiào）能，图像纵向弛豫速率变（biàn）化值（the change in longitudinal relaxation rate,△R1）可量化评价探针特异性浓聚。

 

有研究将EP-3533分子（zǐ）成像与MRE结合，分子成像对早期（qī）病（bìng）变（biàn）敏感，MRE对晚期肝纤维化敏感（gǎn）度高，两种（zhǒng）技术（shù）互补，有效提高（gāo）了诊（zhěn）断准确（què）性（xìng）。Chilakamarthi等将胶原（yuán）结合肽（tài）与5-（4-羧基苯）-10，15，20-三苯（běn）基卟啉结（jié）合，合成了靶向Ⅰ型胶原蛋（dàn）白的卟啉（lín）类（lèi）近红外荧光探针（zhēn）化合物。此探针具有（yǒu）良好近红外荧光特性，较强的纤维（wéi）靶向性，在（zài）无关组织中的聚集（jí）较（jiào）少，具有良好的诊（zhěn）断特异性（xìng）。

 

2.2纤维蛋白原-纤（xiān）维（wéi）连（lián）接蛋白（bái）复合物（wù）

 

纤维连（lián）接蛋（dàn）白是一种存在于肝脏ECM中的（de）糖（táng）蛋（dàn）白。肝纤维化进程中，纤维蛋白（bái）/纤维蛋白原与纤维连接蛋白交（jiāo）联，纤维（wéi）蛋白（bái）原-纤维连接蛋白复（fù）合（hé）物显著增加。小分子多（duō）肽CLT1可定向（xiàng）结（jié）合肿（zhǒng）瘤或瘢痕组织中（zhōng）纤维蛋（dàn）白-纤维连接蛋（dàn）白复合物，且不（bú）与正常组织（zhī）中（zhōng）的类似物（wù）质结合。由环状（zhuàng）十肽（tài）、CLT1多（duō）肽、Gd-DTPA连（lián）接制成CLT1-（Gd－DTPA）探针（zhēn），对肝纤维（wéi）化模型中的纤维（wéi）蛋白-纤维连接蛋白复合物具有较强的靶向性，可用于肝纤（xiān）维（wéi）化诊断、分（fèn）级。但（dàn）该探（tàn）针体分子质量大、所需剂量大，在（zài）体（tǐ）内代谢较（jiào）慢，临床应用受限，需进一（yī）步优化（huà），增强诊（zhěn）断敏感（gǎn）性及（jí）特（tè）异性。

 

2.3弹性蛋白

 

弹性蛋白属（shǔ）于ECM中非胶原（yuán）蛋白类。随肝纤维化进展，弹性蛋白比胶原蛋白比值增（zēng）加。ESMA（BMS-753951）是一种靶向弹性（xìng）蛋白的低（dī）分子质量（liàng）新型对比剂，由钆螯合（hé）物（wù）与苯基苯丙氨酸相（xiàng）连。成（chéng）像时，纤维化区域可见明（míng）显局灶性强化而健康肝（gān）脏无异常强化。弹性蛋白多表达于肝纤维化后期，ESMA诊断早（zǎo）期肝纤（xiān）维化（huà）敏感（gǎn）性不高（gāo），有望用于监测抗肝纤维化（huà）治疗（liáo）疗效。

 

3.肝细（xì）胞膜去唾液（yè）酸糖蛋白受体（asialoglycoprotein receptor，ASGPR）

 

ASGPR是一种异（yì）源（yuán）低聚物内（nèi）吞受体，主要位于（yú）窦状（zhuàng）隙一侧（cè）的肝细胞膜表面。当有肝（gān）炎（yán）、肝纤维（wéi）化或肝癌时，其数量和活性均（jun1）受损，可用于定量（liàng）评（píng）估肝（gān）储（chǔ）备功能（néng）。18F-FBHGal为特异性靶向（xiàng）ASGPR的单价半乳糖衍生物，在（zài）纤维化肝脏中浓聚量显著低于正（zhèng）常（cháng）肝脏（zāng）。

 

靶向ASGPR的SPECT探针99Tcm-p（VLA－co－VNI）摄取值与肝脏（zāng）羟脯氨酸呈负（fù）相关。半乳糖血清白蛋白（bái）（GSA）与68Ga偶联用于PET显像，能准（zhǔn）确区分早期和中期肝（gān）纤维（wéi）化。此类探针在评价肝储备（bèi）功能中有（yǒu）独特优势，但（dàn）对肝纤维（wéi）化诊断（duàn）特异（yì）性稍差。

 

4.其他

 

肝组（zǔ）织毛细血管和肝细胞水（shuǐ）通道蛋白（aquaporins，AQP）的数量、分布及功能随肝脏纤维化的进展而变化。Han等采用13N-NH3H2O评（píng）估（gū）AQP，能检出早期纤维化时的功能（néng）受损。生长因子是促进肝纤（xiān）维化最（zuì）有力的细胞因子，有研究团队[制备（bèi）了靶向生长因子的人工（gōng）microRNA超（chāo）声微泡（pào）对比（bǐ）剂，运用超声（shēng）靶向破坏微泡（ultrasound targeted microbubble destruction，UTMD）技术介导有关（guān）基（jī）因治疗大鼠（shǔ）肝纤维化。肝脏肌成纤维细胞（hepatic myofibroblast，HM）在肝纤维化（huà）过程中发挥（huī）重要作用，靶向HM的（de）单链抗体C1-3与荧光（guāng）基团相（xiàng）连制（zhì）成的近红外光光（guāng）学探针（zhēn），对HM表现出良（liáng）好靶向性（xìng）及敏感性（xìng），可用于（yú）诊断（duàn）急（jí）性肝纤维化（huà）、监测疗效，亦可作（zuò）为（wéi）载体用于抗纤维化的治疗。

 

5.小结（jié）与展望

 

肝纤维化（huà）进（jìn）程中有大（dà）量生物分子与疾病发展（zhǎn）密切相关，寻找其机（jī）制中心环节的分子成像靶（bǎ）点是进（jìn）一步开展工作的主要方向。一个优异的（de）靶点需要满足（zú）：①敏（mǐn）感性高（gāo）：在肝纤（xiān）维化组织中高表（biǎo）达。②特异（yì）性高：病变组织与正常组织（zhī）明（míng）显差异性（xìng）表达（TSPO在正常肝Kuffer细胞中可为阳性（xìng），诊断特异性不（bú）高（gāo））。③易（yì）接近：靶向（xiàng）胞质蛋（dàn）白或核蛋白需克服细胞膜的（de）限制，而膜表面（miàn）靶点分子具（jù）有（yǒu）易接（jiē）近（jìn）、易（yì）识别等优点，故膜表面分子是（shì）肝纤维化（huà）中首选靶点分（fèn）子。因此，整合素αvβ3和Ⅰ型胶（jiāo）原蛋白是肝纤维化早期（qī）诊断中优异的靶点，RGD多肽分子质量小、体内（nèi）稳定和（hé）低免疫源性使靶（bǎ）向αvβ3的（de）RGD探针更具（jù）优势。

 

肝纤维化的分子成像发展迅速，磁性纳米粒子、放射性（xìng）核（hé）素等信号分子也可（kě）发（fā）挥（huī）治疗作用，目前的研究（jiū）方向主要为制备多模态探针及（jí）诊疗一体化探针。基（jī）于（yú）不同（tóng）影像技术的分（fèn）子成像各具优势，但也存在自（zì）身难以克服的缺点和局限（xiàn），尚没（méi）有一种技术能同时（shí）提（tí）供检测对象所有的结构、功（gōng）能（néng）和病理（lǐ）信息，故可（kě）同时被多种影像手段探测到（dào）的多模态分子成像技术（shù）拥有（yǒu）广阔的应用前（qián）景。但不同成像模态的敏（mǐn）感性相（xiàng）差巨大（如MRI与PET的敏感性可相差3个数量级以上，MRI探针（zhēn）的需（xū）要量要远远大于PET探针）。

 

理想的多模态（tài）探针并（bìng）不是将（jiāng）两种单一探针简单相（xiàng）加（jiā），如何（hé）调整两（liǎng）种探针的比例需要进一步探索和研（yán）究。目（mù）前肝（gān）纤维化的发生、发展和修复的机制仍在完善中，且临床上肝纤维化致病因素多样，不（bú）同（tóng）致病因素导致的肝纤维（wéi）化病人中异常分（fèn）子的（de）表（biǎo）达量（liàng）及其与肝纤维化分级（jí）分期之（zhī）间关系（xì）仍需要进一步研究（jiū）。肝脏内含多种（zhǒng）细胞，其中Kuffer细胞、窦状内皮细胞、肝细胞等均（jun1）可非特异性摄取（qǔ）分子探针，造成背景噪声偏高，因此分子探针的制备及运用需注重上述（shù）问题。相信随着肝纤（xiān）维化的特（tè）异（yì）性标志（zhì）物不（bú）断的探索（suǒ）与（yǔ）发现，多模态（tài）探针合（hé）成技术的（de）不（bú）断提高，肝纤维化（huà）的分子（zǐ）成像将（jiāng）更具应用前景（jǐng）。