肝（gān）纤维化是（shì）各种慢性肝损伤的共同转归。肝星状细胞（hepatic stellate cell，HSC）在损伤因（yīn）素作用下活化并（bìng）分泌过量（liàng）细（xì）胞（bāo）外基质（extracellular matrix，ECM），使纤维合成与（yǔ）降解比例失（shī）衡，大（dà）量胶（jiāo）原纤维（wéi）在（zài）肝内（nèi）沉积，即为肝纤维（wéi）化。早期诊断肝（gān）纤维化并积极干预具（jù）有重要临（lín）床意义（yì）。超声（shēng）、CT、常规MRI等传（chuán）统影像技术主要着眼于形态学变化，对早期肝纤维化敏感性不高。

 

功能成像如（rú）超（chāo）声（shēng）瞬时弹（dàn）性成像、MR弹性（xìng）成像（magnetic resonance elastography，MRE）和扩散加权成像（DWI）等有助于肝纤维化的（de）诊断（duàn）及评估，但研究的参数均为（wéi）肝纤维化（huà）进展到一定阶（jiē）段表现出的间（jiān）接指（zhǐ）标，易受炎症、淤血、脂肪沉积等因素影响。肝纤维（wéi）化分（fèn）子成像基于病程（chéng）中（zhōng）异（yì）常表达的靶分子，利用能与（yǔ）其特（tè）异（yì）性结合且（qiě）能被（bèi）影像监（jiān）测的分子探（tàn）针（zhēn），在真实完整的生理环境（jìng）中（zhōng）通过影像直（zhí）接观察细胞（bāo）和（hé）分子通路（lù），对病变的发生、发展过程进行成像，有利于早期（qī）诊断（duàn）肝纤维（wéi）化、协助靶（bǎ）向药物（wù）研发、监测治疗疗效等。本（běn）文就（jiù）目前已知的主要生物靶（bǎ）点阐述肝纤维（wéi）化分子成像研究（jiū）进展。

 

1.aHSC相关靶点

 

HSC激活后转化为活化（huà）的肝（gān）星状细胞（activated hepatic stellate cell，aHSC）是肝纤（xiān）维化发生、发展的核心环节，故aHSC是肝纤维化诊断及治疗的重要靶（bǎ）点。

 

1.1整合素αvβ3

 

整（zhěng）合（hé）素是（shì）由α、β两个亚单位构（gòu）成的异亲性细（xì）胞（bāo）粘合二聚体糖（táng）蛋白（bái）。肝纤维化进程中aHSC膜表面表达（dá）的整（zhěng）合素（sù）αvβ3显著增多，且aHSC是（shì）表达整合素αvβ3的主要细胞（bāo）类型，αv和β3亚（yà）基的表达量与（yǔ）肝（gān）纤维化（huà）程度密（mì）切（qiē）相（xiàng）关。精氨（ān）酸（suān）-甘（gān）氨酸-天冬（dōng）氨酸（argininel-glycine-asparagic，RGD）序（xù）列是可与（yǔ）αvβ3结合的特（tè）异性配体（tǐ），两者具有（yǒu）很强的亲和力（lì）和（hé）靶向性。

 

Wang等研（yán）发了RGD多肽偶（ǒu）联的超小超顺磁性氧（yǎng）化铁（ultrasmall superparamagnetic iron oxide，USPIO）探针RGD-USPIO，可特异地显示肝纤维化时活化的HSC，为肝纤维化（huà）的（de）诊断提（tí）供了一（yī）种基于分子水平的（de）有效方法。进一步研究证实，随肝纤（xiān）维化的进展（zhǎn），整合（hé）素αvβ3的表达水平（píng）增高，RGD-USPIO与aHSC间特异（yì）性（xìng）结合（hé）增加，各期（qī）肝纤维化之（zhī）间ΔR2*差异具有（yǒu）统计学意义，且（qiě）T2弛豫（yù）率变化（huà）与肝纤维化程度呈负相关，可（kě）用于肝（gān）纤维化早期诊断与分级。

 

树枝状聚合（hé）物（dendrimers，Den）是一种（zhǒng）高度（dù）支化（huà）且具（jù）有特定三维（wéi）结构的纳（nà）米级分子。Li等将钆特（tè）酸葡胺（Gd-DOTA）、RGD环肽连接在此高分（fèn）子上，组成靶向aHSC的纳米探针。与单体Gd-DOTA相（xiàng）比（bǐ），该探针将大量的成像基团（tuán）连（lián）接到（dào）同一个纳米（mǐ）粒（lì）上，能显著放（fàng）大T1加权信号。99Tcm-3P-RGD可用（yòng）于单（dān）光子发射计算机（jī）体层成像（SPECT）及（jí）SPECT/CT成像。

 

通（tōng）过该（gāi）探针可探测纤（xiān）维化肝（gān）脏（zāng）aHSC中整合素αvβ3表达的升高，对肝纤维化进行（háng）诊（zhěn）断与定量（liàng）分（fèn）析，以30min时影像上（shàng）肝脏与心脏兴（xìng）趣区（ROI）的放（fàng）射性计数比值作（zuò）为肝脏摄取99Tcm-3P-RGD的定量评价指（zhǐ）标。肝（gān）脏99Tcm-3P-RGD的（de）浓（nóng）聚与肝纤维化的进展（zhǎn）及硫代（dài）乙酰（xiān）胺（thioacetamide，TAA）的暴露时间成正比（bǐ），与胶原（yuán）比例面积、Ishak分级评分（fèn）具有良好相（xiàng）关（guān）性（xìng）。

 

Guo等将此（cǐ）探（tàn）针与131I-新（xīn）半乳糖白蛋白探针合用，较单模态探针能更有效地评估肝脏的结（jié）构和功能（néng）。但SPECT检测敏（mǐn）感度相对较低、分辨（biàn）力较差。99Tcm-3P-RGD探针主（zhǔ）要（yào）通过肾脏排（pái）泄，肾内浓聚（jù）大量（liàng）放射性药物且右肾与肝脏（zāng）在冠状面成像中（zhōng）部分重叠，易（yì）影响肝纤维化的评估。PET/CT成像具有（yǒu）更（gèng）高的（de）探测敏感（gǎn）度，采用（yòng）18F-FDG-RGD能够提高RGD多肽的亲水性和肝脏影像质量，降低了血（xuè）液本底，在（zài）肝纤维化定量（liàng）评估中有（yǒu）明显优势。

 

有研究者将荧光基团、Gd-DOTA、RGD环（huán）肽连接到第（dì）5代Den上，成功合成了带有磁（cí）性、光学成像基团（tuán）的双模态纳（nà）米探针，该探针可特异（yì）、敏感地与肝（gān）纤维化组织迅速（sù）、大（dà）量结合，并潴（zhū）留一（yī）定时间。MRI具（jù）有高分辨（biàn）力，可对深部组织进行准确定（dìng）位、定（dìng）量分析，但其（qí）敏感性较低；光学分子成（chéng）像具有高敏感度（dù），但其成像深度有限；荧（yíng）光成像与MRI融合成像，两者可优势（shì）互（hù）补。

 

基于RGD肽的分子探针是当前分子成（chéng）像研究的热点，在肝（gān）纤维（wéi）化的诊断（duàn）、治疗及预后评估中具有良好前景（jǐng），但肝纤维化与肝慢性炎症、肝癌病理（lǐ）表现存在重叠。肝内有慢性炎症时会有新生血管形（xíng）成，整（zhěng）合素αvβ3在肝癌的肿瘤组织血（xuè）管内（nèi）皮也高（gāo）度表达，今后（hòu）可进一步优化该（gāi）探针的诊（zhěn）断特异性。

 

1.2转位分子蛋白

 

HSC活化时，其（qí）线粒体外膜上的18ku转位分子（zǐ）蛋白（translocator protein，TSPO）表（biǎo）达上调。特异性靶（bǎ）向TSPO的PET探（tàn）针18F-FEDAC的放射性分（fèn）布与TSPO的表达密切相（xiàng）关，肝放射性摄取值的增加与肝纤（xiān）维（wéi）化程度（dù）成正比，可用于肝纤（xiān）维化的诊断和分（fèn）级。

 

1.3波形蛋白（bái）和结蛋白

 

随肝纤维化的进展（zhǎn），HSC细胞中波形蛋（dàn）白与（yǔ）结蛋（dàn）白（bái）的（de）表达（dá）上调。N-乙酰氨基（jī）葡萄糖（N-acetylglucosamine，GlcNAc）是靶向波形蛋白和结蛋白的特异性（xìng）糖配体（tǐ）。GlcNAc与吲哚菁绿（indocyaninegreen，ICG）、聚乙烯亚胺（PEI）/TGFβ1siRNA制成的PEI-D-GlcNAcICG/siRNA探针（zhēn）对波形（xíng）蛋白（bái）、结蛋白有较好的靶向性（xìng），能（néng）选择性浓聚（jù）在肝纤维（wéi）化区域，结合siRNA的干扰效果，可（kě）用（yòng）于肝纤维化显像及治疗。

 

2.ECM相关靶点

 

肝纤维化（huà）进程中ECM（如纤（xiān）维（wéi）胶原蛋白、糖蛋白、黏多糖等）分泌增加，降解减少，在肝内（nèi）大量沉积并形（xíng）成交联，是肝纤维化的病理基础。分子成像可直接反映活（huó）体内ECM的（de）分布、密度与功能，为肝纤维化的准确诊断与有效治疗提（tí）供更多信息。

 

2.1Ⅰ型胶原蛋白

 

肝纤维化进程中Ⅰ型胶原蛋白的量显（xiǎn）著增加，是监测肝纤（xiān）维（wéi）化的重要靶（bǎ）标。EP-3533由（yóu）16个氨基（jī）酸分子加（jiā）3个Gd-DTPA螯合剂分子合（hé）成，能与Ⅰ型胶原蛋（dàn）白特（tè）异性结（jié）合，其浓聚程度与肝内羟基脯氨酸（suān）（胶原成分）含量呈线性（xìng）相关，可用于（yú）肝纤维化分期。该探针（zhēn）在低场（chǎng）强MRI和治疗后模（mó）型均表现（xiàn）出（chū）良好的诊断效能，图（tú）像纵向弛豫速率变化值（the change in longitudinal relaxation rate,△R1）可（kě）量化评价探针特（tè）异（yì）性浓聚。

 

有（yǒu）研究将EP-3533分子成（chéng）像与MRE结合，分子成像对早期病变敏感，MRE对晚期肝纤维化敏感（gǎn）度高，两种技术互补，有效提高了诊断准确（què）性（xìng）。Chilakamarthi等将胶原结合肽与5-（4-羧基苯）-10，15，20-三苯基卟啉结合，合成了靶（bǎ）向（xiàng）Ⅰ型胶原蛋白的卟啉类近红（hóng）外（wài）荧光探针化（huà）合（hé）物。此探针具有（yǒu）良好近（jìn）红（hóng）外（wài）荧光特性（xìng），较强的纤维靶向性（xìng），在无（wú）关组织中的聚集较（jiào）少，具（jù）有良好的诊（zhěn）断特异性。

 

2.2纤维蛋白原（yuán）-纤维（wéi）连接（jiē）蛋白复合物（wù）

 

纤维连接蛋白是一种存在（zài）于肝脏ECM中的（de）糖蛋白。肝纤维化（huà）进程中，纤维蛋白/纤维蛋白原与纤维连接（jiē）蛋白（bái）交联，纤维（wéi）蛋（dàn）白原-纤维连接蛋白复合物（wù）显著增（zēng）加。小分子多肽CLT1可定（dìng）向结合肿瘤（liú）或瘢痕组（zǔ）织中纤维蛋白（bái）-纤维（wéi）连接蛋白复合（hé）物，且不与正常组织（zhī）中的类似物质结合。由（yóu）环（huán）状十肽、CLT1多肽、Gd-DTPA连接制（zhì）成CLT1-（Gd－DTPA）探（tàn）针，对肝纤维化（huà）模型中（zhōng）的纤维蛋白-纤（xiān）维连接蛋白复合物具有较（jiào）强的靶向性，可用于（yú）肝纤维化诊断、分级。但该探针体分（fèn）子质量大、所需剂量（liàng）大（dà），在（zài）体内（nèi）代谢较（jiào）慢，临床应用（yòng）受（shòu）限，需（xū）进一步（bù）优（yōu）化，增强（qiáng）诊（zhěn）断（duàn）敏感性及特异性。

 

2.3弹（dàn）性蛋白

 

弹性蛋白属于ECM中非胶（jiāo）原（yuán）蛋白类（lèi）。随（suí）肝（gān）纤维化进展，弹性蛋白比胶原（yuán）蛋白比值增加。ESMA（BMS-753951）是一种靶向弹性（xìng）蛋白的低分子质量新型对比剂，由钆（gá）螯合物与（yǔ）苯基苯丙（bǐng）氨酸相连。成像时，纤维化区域可见明显局灶性强化而健（jiàn）康肝脏无异常（cháng）强化。弹性蛋白多（duō）表（biǎo）达于（yú）肝纤维化后（hòu）期，ESMA诊断（duàn）早期肝纤维化敏感性不高，有望（wàng）用于监（jiān）测抗（kàng）肝纤（xiān）维（wéi）化治疗疗（liáo）效。

 

3.肝细胞膜去（qù）唾液酸糖（táng）蛋白受体（asialoglycoprotein receptor，ASGPR）

 

ASGPR是（shì）一种异源低聚（jù）物内（nèi）吞受体，主要位于窦状隙一侧的肝细（xì）胞膜表面。当有肝炎、肝纤维化或肝癌（ái）时，其数量（liàng）和（hé）活性均受损，可（kě）用于定量评估肝储备功能。18F-FBHGal为特异（yì）性靶向ASGPR的单价半（bàn）乳糖衍生物（wù），在（zài）纤维化肝脏（zāng）中浓（nóng）聚量显著低于正常肝脏。

 

靶向ASGPR的SPECT探针99Tcm-p（VLA－co－VNI）摄取（qǔ）值（zhí）与肝脏羟脯（pú）氨酸呈负相（xiàng）关（guān）。半乳糖血清白蛋（dàn）白（GSA）与68Ga偶联用于（yú）PET显像，能准确区分（fèn）早期和中期（qī）肝纤维化。此类探针（zhēn）在评价肝储备功能中有独特优势，但对肝纤维化诊断特异性稍（shāo）差。

 

4.其他

 

肝（gān）组织毛细血管和（hé）肝细胞水（shuǐ）通道蛋（dàn）白（aquaporins，AQP）的数（shù）量、分布（bù）及功（gōng）能随肝（gān）脏纤维化（huà）的进展而变化。Han等（děng）采用13N-NH3H2O评估AQP，能检出早期纤维化时的功能（néng）受损。生长因子是（shì）促进肝（gān）纤维化最有力的细胞因子，有研（yán）究（jiū）团（tuán）队[制（zhì）备了靶向生长（zhǎng）因子的（de）人（rén）工（gōng）microRNA超声微泡对（duì）比剂，运用超声靶向破坏微泡（ultrasound targeted microbubble destruction，UTMD）技术介导（dǎo）有关基因治疗大鼠肝纤（xiān）维化。肝脏肌成纤（xiān）维细胞（hepatic myofibroblast，HM）在（zài）肝纤维化过程（chéng）中发（fā）挥（huī）重要作用，靶（bǎ）向HM的单链抗体C1-3与荧光基团（tuán）相连制成的近红外光光学探针，对HM表现（xiàn）出良好靶（bǎ）向性及敏感性，可用于诊断（duàn）急性肝纤维（wéi）化、监（jiān）测疗效，亦（yì）可作（zuò）为（wéi）载体用于（yú）抗纤（xiān）维化的治疗。

 

5.小结与展望

 

肝纤维化（huà）进程（chéng）中有（yǒu）大量生物（wù）分子与疾病发展密切相（xiàng）关，寻找其（qí）机（jī）制中心环节的分子（zǐ）成像靶点是（shì）进一（yī）步（bù）开（kāi）展工作的主要方向。一个优异的靶点需要满（mǎn）足：①敏感（gǎn）性高（gāo）：在（zài）肝（gān）纤维（wéi）化组织（zhī）中（zhōng）高表达。②特异性高：病变组织（zhī）与正（zhèng）常组织明显差异性（xìng）表达（TSPO在（zài）正常肝Kuffer细胞中（zhōng）可为（wéi）阳性，诊断特异（yì）性不（bú）高）。③易接近：靶（bǎ）向胞质蛋白或核蛋（dàn）白需克服细胞（bāo）膜的限制，而膜表面靶点分子具有（yǒu）易接近、易识别等优点，故膜表（biǎo）面分（fèn）子（zǐ）是肝纤维化中首选靶点分子。因此（cǐ），整合素αvβ3和Ⅰ型胶（jiāo）原蛋白（bái）是肝（gān）纤维（wéi）化早（zǎo）期（qī）诊断中优异的靶点，RGD多肽分子质量小（xiǎo）、体内稳定和（hé）低（dī）免（miǎn）疫源性使（shǐ）靶（bǎ）向（xiàng）αvβ3的RGD探针更（gèng）具优势。

 

肝纤（xiān）维（wéi）化的分子成像（xiàng）发展迅速（sù），磁性纳米粒子、放射性核素等（děng）信号分子也可发挥治疗作用（yòng），目前的研究方向主要为（wéi）制备多模（mó）态探针及诊疗一体（tǐ）化探针。基于不同影像技术的（de）分（fèn）子成像各具优势，但也存在自（zì）身难以克服（fú）的缺点和局限，尚（shàng）没有一种技（jì）术（shù）能同时提供检（jiǎn）测对象所有的结（jié）构、功（gōng）能（néng）和病理信息，故可同时被多种影（yǐng）像手段探测到的多模态分子（zǐ）成像技术拥有广阔的应用前景。但不同成像模态的敏感性相差巨大（如MRI与PET的敏（mǐn）感性可相（xiàng）差（chà）3个数（shù）量（liàng）级以上，MRI探针的需要量（liàng）要远远大于PET探（tàn）针）。

 

理（lǐ）想的多模态（tài）探针并（bìng）不是（shì）将两种单一探针简（jiǎn）单相加，如何调整两种探（tàn）针的比（bǐ）例需（xū）要进（jìn）一步探索和研究。目前肝纤维化的发生、发展和修复的机制仍在完善中，且临床（chuáng）上肝纤维化（huà）致病因素多样，不同致病因素导致的肝纤维化病人中异（yì）常分子的表（biǎo）达量及其与肝纤维（wéi）化分级分（fèn）期之间关系仍需要（yào）进（jìn）一（yī）步研究（jiū）。肝脏内含多种细胞，其中Kuffer细胞、窦状（zhuàng）内皮细胞、肝细胞等均可非特异性摄取分子探针，造成背景噪声偏高，因此分子探针的制备及运用需（xū）注重上述问题。相信随着肝纤维化的特（tè）异（yì）性（xìng）标志物不断的（de）探索与发现，多模（mó）态探针（zhēn）合成技术的不断提高，肝（gān）纤维化的分子成像（xiàng）将更具（jù）应用前景。