肝（gān）纤维化（huà）是各种慢性肝损伤的共同转归。肝星状细胞（hepatic stellate cell，HSC）在损伤因素作用下活化并分泌过量细胞外基（jī）质（extracellular matrix，ECM），使纤维合成与降解比例失衡，大量胶原（yuán）纤（xiān）维在肝内沉积，即（jí）为肝纤维（wéi）化。早（zǎo）期诊断肝纤维化并（bìng）积（jī）极干预具有重要临床意义。超声、CT、常（cháng）规MRI等传（chuán）统影像技术（shù）主（zhǔ）要着眼于形态（tài）学变化，对早期肝纤维化敏感性不（bú）高。

 

功能成（chéng）像如超（chāo）声瞬（shùn）时弹性成（chéng）像、MR弹（dàn）性（xìng）成像（magnetic resonance elastography，MRE）和（hé）扩散加权成像（DWI）等有（yǒu）助于肝纤维（wéi）化的（de）诊断及评估，但研究的参数均为肝纤维化（huà）进展到一定阶段表现出的间（jiān）接（jiē）指标，易受（shòu）炎症、淤（yū）血、脂肪沉积等因素影响。肝纤（xiān）维（wéi）化分子成像基于病程中异常（cháng）表（biǎo）达（dá）的靶分子，利用能与其特异性结合且能被影像（xiàng）监测的分子探针，在真实完整的（de）生理环境中（zhōng）通过影像直接观察细胞和分子通路，对病变（biàn）的发生、发展过程进（jìn）行成（chéng）像，有利于（yú）早期（qī）诊断肝纤维化、协助靶向药物研发、监测治（zhì）疗疗效等。本文就目前已知的主要生物靶点阐述肝（gān）纤维化分（fèn）子成像研究进展。

 

1.aHSC相（xiàng）关（guān）靶点

 

HSC激活后转化为（wéi）活化（huà）的肝星状细胞（activated hepatic stellate cell，aHSC）是（shì）肝纤维化发生、发（fā）展（zhǎn）的核心环节，故aHSC是（shì）肝纤维化诊断及治疗（liáo）的重要靶点。

 

1.1整（zhěng）合素αvβ3

 

整合素是由（yóu）α、β两个亚单（dān）位构成的异亲性细（xì）胞粘合二聚体糖蛋白。肝纤维化（huà）进程中aHSC膜表面表达（dá）的整（zhěng）合素αvβ3显著增（zēng）多，且（qiě）aHSC是（shì）表达整（zhěng）合（hé）素αvβ3的主要细胞（bāo）类型，αv和β3亚基的表达量与肝纤维化程（chéng）度密切相关。精氨酸-甘（gān）氨酸-天冬氨酸（argininel-glycine-asparagic，RGD）序列（liè）是可与αvβ3结合的（de）特异性配（pèi）体，两者具有很强（qiáng）的亲和力和靶（bǎ）向性。

 

Wang等研发了RGD多肽偶联的超（chāo）小超顺磁（cí）性氧化铁（ultrasmall superparamagnetic iron oxide，USPIO）探针RGD-USPIO，可特异（yì）地显示肝纤维化时活（huó）化的HSC，为肝纤维化的（de）诊断提供了（le）一种基于分子水（shuǐ）平（píng）的（de）有效方法。进一步研（yán）究证实，随肝纤（xiān）维化的进展，整合素αvβ3的表达（dá）水平增高，RGD-USPIO与aHSC间特异性结合增加，各期肝纤维化之间（jiān）ΔR2*差异具有（yǒu）统计学意义，且T2弛豫（yù）率变化与肝纤维化程度呈（chéng）负相关，可用于肝纤维化早期诊断与分级。

 

树（shù）枝状聚合物（dendrimers，Den）是一（yī）种高度支化且具有特定三维结构的（de）纳米（mǐ）级分子。Li等将钆特酸葡胺（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，该探针将大量的成像基（jī）团（tuán）连接到同（tóng）一个纳（nà）米粒上，能显著（zhe）放大（dà）T1加权信号。99Tcm-3P-RGD可（kě）用于单光（guāng）子发射计算（suàn）机体（tǐ）层成像（SPECT）及SPECT/CT成像。

 

通过该探针可探测纤（xiān）维化肝脏aHSC中整合素αvβ3表（biǎo）达的升高（gāo），对肝纤维化进行诊断与（yǔ）定量分（fèn）析，以（yǐ）30min时（shí）影像上肝脏与（yǔ）心脏兴（xìng）趣（qù）区（ROI）的放射（shè）性计数比值作为肝脏摄取99Tcm-3P-RGD的定量评价指标。肝脏99Tcm-3P-RGD的浓（nóng）聚（jù）与肝纤维化的进展及硫代乙酰（xiān）胺（àn）（thioacetamide，TAA）的暴露时间成正比，与胶原比（bǐ）例面积、Ishak分级评分具有良好相（xiàng）关性。

 

Guo等（děng）将此探针与131I-新半乳糖（táng）白蛋白探针合用，较单模（mó）态探针能更有（yǒu）效地评（píng）估肝脏的结（jié）构（gòu）和功能。但SPECT检（jiǎn）测敏感度相对较（jiào）低、分辨力较差。99Tcm-3P-RGD探（tàn）针主要通（tōng）过（guò）肾脏排（pái）泄，肾内浓（nóng）聚大（dà）量放射性药物（wù）且（qiě）右（yòu）肾与肝脏在冠状面成像中部分（fèn）重叠（dié），易影（yǐng）响肝纤维化的评估。PET/CT成像具有更高（gāo）的探测敏感度，采用18F-FDG-RGD能（néng）够提高RGD多肽的（de）亲水性和肝脏影像质（zhì）量，降低了（le）血液（yè）本底，在肝纤（xiān）维化定量评估中（zhōng）有明（míng）显优势。

 

有研究者（zhě）将荧（yíng）光基团、Gd-DOTA、RGD环肽连接到第5代Den上，成功合成了带有磁（cí）性、光学成像基团（tuán）的双模态纳米探（tàn）针，该探针可特异、敏感地与肝纤维化组织（zhī）迅速、大量结合，并潴（zhū）留（liú）一定时间（jiān）。MRI具有高分辨力，可对深部（bù）组织进（jìn）行准确定位、定（dìng）量分析，但其敏感（gǎn）性较（jiào）低；光学分子成像具有高敏感度，但其成（chéng）像深（shēn）度有限；荧光成（chéng）像与MRI融（róng）合成像，两者可优势互补（bǔ）。

 

基（jī）于（yú）RGD肽的分子探针是（shì）当前分子成（chéng）像（xiàng）研究的热点，在（zài）肝纤维化的诊（zhěn）断、治疗及预（yù）后评估中（zhōng）具（jù）有良好前景（jǐng），但肝纤维化与肝慢性炎症、肝癌病理表现（xiàn）存在重叠。肝（gān）内（nèi）有慢（màn）性炎症时会有新生血管形成，整（zhěng）合素αvβ3在（zài）肝癌（ái）的肿（zhǒng）瘤组织（zhī）血管内皮也高度表（biǎo）达，今（jīn）后可（kě）进一步优化该（gāi）探针（zhēn）的（de）诊断特异性（xìng）。

 

1.2转位分子蛋白

 

HSC活化时，其线（xiàn）粒体外膜上（shàng）的（de）18ku转位分子蛋白（bái）（translocator protein，TSPO）表达上调。特异（yì）性靶向TSPO的PET探针18F-FEDAC的放射性分布与TSPO的表达密切相关，肝放射性摄取值的增加与肝纤维（wéi）化程度成（chéng）正比，可用于（yú）肝纤维化的诊断和分级。

 

1.3波形（xíng）蛋白和结蛋白（bái）

 

随肝纤维化的进（jìn）展（zhǎn），HSC细胞中波形（xíng）蛋白与结（jié）蛋（dàn）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的特异性糖配体。GlcNAc与吲哚菁绿（lǜ）（indocyaninegreen，ICG）、聚乙烯亚胺（PEI）/TGFβ1siRNA制成的PEI-D-GlcNAcICG/siRNA探针（zhēn）对（duì）波形蛋白、结蛋白有较好的靶向性（xìng），能选择性浓聚（jù）在肝纤维化区域，结合siRNA的干扰（rǎo）效果，可用（yòng）于肝纤维（wéi）化显像及（jí）治疗。

 

2.ECM相关靶点

 

肝纤维化进程中ECM（如纤维胶原蛋白、糖（táng）蛋白、黏（nián）多糖等）分（fèn）泌增加（jiā），降解减少，在肝内大（dà）量沉积并形（xíng）成（chéng）交联，是肝纤维化的病理基础（chǔ）。分子成像可直（zhí）接反映活体内ECM的（de）分布、密（mì）度与功（gōng）能，为肝（gān）纤维化（huà）的（de）准确诊断与（yǔ）有效治（zhì）疗提供更多信息。

 

2.1Ⅰ型（xíng）胶原蛋白（bái）

 

肝纤维化进程中Ⅰ型胶原蛋白的（de）量显著增加，是监测肝纤维化的重要靶标。EP-3533由16个氨基酸（suān）分子加3个Gd-DTPA螯合（hé）剂分子合成（chéng），能与Ⅰ型胶原蛋白特（tè）异性结合，其浓（nóng）聚程度与肝内羟（qiǎng）基脯氨（ān）酸（胶（jiāo）原成分）含量呈线（xiàn）性相关（guān），可用于肝（gān）纤维化分期。该探针（zhēn）在低场强MRI和（hé）治疗后模型均表现出良好的诊断（duàn）效能，图像纵向弛豫速率变化值（the change in longitudinal relaxation rate,△R1）可（kě）量化评（píng）价（jià）探针特异性浓聚。

 

有研究（jiū）将EP-3533分子成像（xiàng）与MRE结合（hé），分子成像对（duì）早期病变敏感（gǎn），MRE对（duì）晚期（qī）肝纤（xiān）维化敏感度高，两种技术互补，有效提高了诊断准确性。Chilakamarthi等（děng）将胶原结合肽与5-（4-羧（suō）基苯）-10，15，20-三苯基卟啉结（jié）合，合成了靶向Ⅰ型（xíng）胶（jiāo）原蛋白的卟（bǔ）啉类近红外荧光探针化合物。此探针具（jù）有（yǒu）良好近（jìn）红外荧（yíng）光特性，较强的纤维靶（bǎ）向性，在无关组织中的聚（jù）集较少，具有良（liáng）好的诊断特异性。

 

2.2纤（xiān）维蛋（dàn）白原-纤维连（lián）接蛋白复合物

 

纤（xiān）维（wéi）连接（jiē）蛋白是一种（zhǒng）存在于肝脏ECM中的糖蛋白。肝纤维化进程中，纤维蛋白（bái）/纤（xiān）维蛋白原与纤维连接蛋白（bái）交联，纤（xiān）维蛋（dàn）白原（yuán）-纤维连接蛋白复合物显著增（zēng）加。小分（fèn）子多（duō）肽（tài）CLT1可定（dìng）向（xiàng）结合（hé）肿瘤或瘢（bān）痕组织中（zhōng）纤维（wéi）蛋（dàn）白（bái）-纤（xiān）维（wéi）连接（jiē）蛋（dàn）白复合物，且不（bú）与（yǔ）正常组织中的类似物质结（jié）合。由（yóu）环状十肽、CLT1多肽、Gd-DTPA连接制成CLT1-（Gd－DTPA）探针，对肝纤（xiān）维化模型中（zhōng）的纤维蛋（dàn）白-纤（xiān）维连接蛋白复合物具有较强的靶向性，可用于肝纤维化诊断、分级。但该探针体（tǐ）分子（zǐ）质量大（dà）、所需剂量大，在体内（nèi）代（dài）谢较慢，临床应用受限，需进一步优化（huà），增强诊（zhěn）断敏感性（xìng）及特（tè）异性。

 

2.3弹性蛋白

 

弹性蛋白属于ECM中非胶原蛋白类。随肝纤维化进展，弹性蛋（dàn）白比（bǐ）胶原蛋白比值增（zēng）加。ESMA（BMS-753951）是一种靶向弹性蛋白的（de）低分子质量新型对比剂（jì），由钆螯（áo）合物与苯基苯丙（bǐng）氨（ān）酸相连。成（chéng）像时（shí），纤维（wéi）化区域可见（jiàn）明（míng）显局灶性强化而健康肝脏（zāng）无异常（cháng）强化（huà）。弹性蛋白多表达（dá）于肝纤维化后期（qī），ESMA诊（zhěn）断（duàn）早期（qī）肝纤维化敏感性不高，有望用于监测抗（kàng）肝纤维化（huà）治疗疗效。

 

3.肝细胞膜去（qù）唾液酸（suān）糖蛋白受（shòu）体（asialoglycoprotein receptor，ASGPR）

 

ASGPR是一种异源低聚（jù）物内吞受体，主（zhǔ）要位于窦状隙一侧的肝（gān）细（xì）胞膜表面。当有肝炎（yán）、肝（gān）纤维化或肝癌（ái）时，其数（shù）量和活性均受损，可用（yòng）于定量评估肝（gān）储备功能（néng）。18F-FBHGal为特异性靶向ASGPR的单价半乳糖衍生（shēng）物，在纤维（wéi）化肝脏（zāng）中浓（nóng）聚量显著低于正常肝（gān）脏（zāng）。

 

靶向ASGPR的（de）SPECT探针99Tcm-p（VLA－co－VNI）摄取值与（yǔ）肝脏羟脯氨酸呈负相关。半乳糖血清白蛋白（bái）（GSA）与68Ga偶联用（yòng）于PET显像，能准确区分早期（qī）和中期（qī）肝纤维化。此类探针在评价（jià）肝（gān）储备功能中有独特优势，但对肝（gān）纤维（wéi）化（huà）诊（zhěn）断特异（yì）性稍（shāo）差。

 

4.其他

 

肝组织毛细血管和肝细胞水通道蛋白（aquaporins，AQP）的（de）数量、分布及（jí）功能随（suí）肝脏纤维化的进展而变化。Han等采用13N-NH3H2O评估AQP，能检出（chū）早期纤维化时的功（gōng）能受损。生长因子（zǐ）是（shì）促进肝纤维化最有力（lì）的细胞因子，有研（yán）究团队[制备了靶向生长（zhǎng）因子的（de）人（rén）工microRNA超声微泡对比剂（jì），运用超声靶向破坏（huài）微泡（ultrasound targeted microbubble destruction，UTMD）技术介导有关基因（yīn）治疗大鼠肝纤（xiān）维化。肝脏肌成（chéng）纤维细胞（hepatic myofibroblast，HM）在肝纤维（wéi）化（huà）过程中发挥（huī）重要作用，靶（bǎ）向HM的单链抗体C1-3与（yǔ）荧光（guāng）基团相连制成的近红（hóng）外光光（guāng）学探针，对HM表现出良好靶向性及敏（mǐn）感性（xìng），可用于（yú）诊断急性肝纤维化、监测疗效，亦可（kě）作为载（zǎi）体用于抗纤（xiān）维化的治疗。

 

5.小结与展（zhǎn）望

 

肝（gān）纤维化（huà）进程中有大量生物分子与疾病发展密切相关（guān），寻找（zhǎo）其机制（zhì）中心环节（jiē）的分子成像靶点是进一步（bù）开展工作的主要方向。一个优异的靶点（diǎn）需要满（mǎn）足：①敏感性（xìng）高：在肝纤维化组（zǔ）织中高表达。②特异（yì）性高：病（bìng）变组织与正常组织明显差异性（xìng）表达（TSPO在正常肝Kuffer细胞中可为阳性（xìng），诊（zhěn）断特异性不（bú）高）。③易接近：靶向胞质蛋白或核蛋（dàn）白（bái）需（xū）克服细胞膜的限（xiàn）制，而（ér）膜表面靶点分子具有易（yì）接（jiē）近、易识别等优点，故（gù）膜表（biǎo）面分子是肝纤维化（huà）中（zhōng）首选靶点分子。因此，整合（hé）素αvβ3和Ⅰ型胶原蛋白是肝纤维化早期诊断中优异（yì）的靶（bǎ）点，RGD多肽分子质（zhì）量（liàng）小、体内稳定和低免（miǎn）疫（yì）源（yuán）性使（shǐ）靶向αvβ3的RGD探针（zhēn）更具优势。

 

肝纤维化的（de）分子成像发展迅（xùn）速，磁性纳米粒子、放射性核素等信号（hào）分子也可发（fā）挥治疗（liáo）作用，目前的（de）研究（jiū）方（fāng）向主要（yào）为（wéi）制备多模态探针（zhēn）及（jí）诊（zhěn）疗一体化探针。基（jī）于不同（tóng）影像技术的分子（zǐ）成像各具优势，但也存在自身难以（yǐ）克服（fú）的缺（quē）点和局（jú）限，尚没有一种（zhǒng）技术能同时提供检测对象所有的结构、功能和病理信息（xī），故可同（tóng）时（shí）被多种影像手段探测到（dào）的多模态分子成像技术拥有广阔的（de）应用前（qián）景。但不同成像模态的敏感性相差巨大（如MRI与PET的敏感性可相差（chà）3个（gè）数量级以上，MRI探针的需要量要远远大于PET探针）。

 

理想的多模（mó）态探针并不是将两种单一探（tàn）针简单相加，如何调整两种探针的比例需要进一步探索和研究。目前肝纤（xiān）维化的（de）发生、发展（zhǎn）和（hé）修复的机制仍（réng）在完善（shàn）中，且（qiě）临（lín）床上（shàng）肝纤维（wéi）化致（zhì）病因（yīn）素多样，不同致病因素（sù）导致的肝纤维化病人中异常分子（zǐ）的表（biǎo）达量及其与肝纤维化分级分期之间关系仍需要（yào）进一步研究（jiū）。肝脏内含多种细胞，其中Kuffer细胞、窦状（zhuàng）内皮细胞（bāo）、肝（gān）细胞等均可非特异性摄取分（fèn）子探针，造成（chéng）背景噪声（shēng）偏（piān）高，因此（cǐ）分子探针的制备（bèi）及运用需注重上述（shù）问题。相信随着（zhe）肝纤维化的特异性标志物不（bú）断的探索（suǒ）与发（fā）现，多模（mó）态探（tàn）针合成技（jì）术的不断提高（gāo），肝纤维化的分子成像将更具应用前景。