肝纤维化是各（gè）种（zhǒng）慢性（xìng）肝损伤的共同转（zhuǎn）归（guī）。肝（gān）星状细胞（hepatic stellate cell，HSC）在损伤因素作用下活（huó）化并分泌过量（liàng）细胞外（wài）基质（extracellular matrix，ECM），使（shǐ）纤维合成与降解（jiě）比（bǐ）例失衡（héng），大（dà）量胶（jiāo）原纤维（wéi）在肝内沉积，即为肝（gān）纤维化（huà）。早（zǎo）期诊断肝纤维（wéi）化并积极干预（yù）具有重要临床（chuáng）意义。超声（shēng）、CT、常（cháng）规MRI等（děng）传统影像技术（shù）主要着眼于形态学变化，对早期肝纤维化（huà）敏感性不高。

 

功能成（chéng）像如超声（shēng）瞬时弹性成像、MR弹（dàn）性成像（xiàng）（magnetic resonance elastography，MRE）和扩散加（jiā）权成像（DWI）等有助于（yú）肝纤维（wéi）化的诊断及评估，但（dàn）研究的参数均为肝纤维化进展到一定阶段表现出的间接指标，易受（shòu）炎症、淤血、脂肪沉积等因素影响。肝纤维（wéi）化分子成像基于病程中异常表达的靶分子，利用能与其特异性结合（hé）且能被（bèi）影像监测的（de）分子探针，在（zài）真实（shí）完（wán）整（zhěng）的生（shēng）理环境中通（tōng）过影像（xiàng）直接观（guān）察细胞和分子通路，对病变的发生、发展过程进行（háng）成像，有利于早期诊断肝纤维化、协助靶向（xiàng）药物研发、监测治疗疗效等。本文（wén）就目前已知的主要生物靶（bǎ）点（diǎn）阐述肝纤（xiān）维化分子成像研究进展。

 

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）是肝纤维化发生、发展的核心（xīn）环节，故aHSC是肝纤维化诊（zhěn）断及治疗的重要（yào）靶点（diǎn）。

 

1.1整（zhěng）合素αvβ3

 

整合素是由α、β两（liǎng）个（gè）亚（yà）单位构成的异亲性细胞（bāo）粘合二聚体糖蛋白。肝纤维化进程中（zhōng）aHSC膜表面表达的整合素αvβ3显著（zhe）增多，且aHSC是表达整合素αvβ3的主要细胞类型，αv和β3亚基（jī）的表达量与肝纤（xiān）维化程度密切相关。精氨酸（suān）-甘氨酸-天（tiān）冬氨酸（argininel-glycine-asparagic，RGD）序列是可与（yǔ）αvβ3结合的特（tè）异性配体（tǐ），两者具有很强的亲和力和（hé）靶向性。

 

Wang等研发了（le）RGD多（duō）肽偶联（lián）的超小超（chāo）顺磁（cí）性氧化铁（ultrasmall superparamagnetic iron oxide，USPIO）探针RGD-USPIO，可特（tè）异地显（xiǎn）示肝纤维化时活化的HSC，为肝纤维化的诊（zhěn）断提供（gòng）了一种基于分子水平的有（yǒu）效方法。进（jìn）一步研究证实，随肝纤维化的进展，整合（hé）素（sù）αvβ3的表达（dá）水平增高，RGD-USPIO与aHSC间特（tè）异性结合增（zēng）加（jiā），各（gè）期肝纤维化之间ΔR2*差异具有（yǒu）统（tǒng）计（jì）学（xué）意义，且T2弛豫率变化与肝纤维化程度呈负相关，可用于（yú）肝纤维化早期诊（zhěn）断（duàn）与分级。

 

树枝状（zhuàng）聚合物（dendrimers，Den）是一种高度（dù）支化且具有特（tè）定（dìng）三维结构的（de）纳米级分子。Li等将（jiāng）钆特酸（suān）葡胺（Gd-DOTA）、RGD环肽（tài）连接在此高（gāo）分子上，组成靶向aHSC的纳米探针。与单（dān）体Gd-DOTA相比，该（gāi）探（tàn）针（zhēn）将大量的成像基（jī）团连接到同一个纳米粒（lì）上，能显著放大T1加权信号。99Tcm-3P-RGD可用于（yú）单光子发射计算机体层（céng）成（chéng）像（SPECT）及SPECT/CT成像。

 

通（tōng）过该探针可（kě）探测（cè）纤维（wéi）化肝（gān）脏aHSC中（zhōng）整合素αvβ3表达的升高，对肝（gān）纤维化进行诊断（duàn）与定量（liàng）分析，以30min时影像上肝脏（zāng）与心脏兴趣区（ROI）的放射（shè）性计数比值（zhí）作为（wéi）肝脏摄取99Tcm-3P-RGD的定（dìng）量（liàng）评（píng）价指标。肝（gān）脏（zāng）99Tcm-3P-RGD的浓聚与（yǔ）肝纤维化的进展及硫（liú）代乙酰胺（thioacetamide，TAA）的暴露（lù）时间成正比，与（yǔ）胶原比例（lì）面积、Ishak分级评分具有良（liáng）好相关性。

 

Guo等将此探针与131I-新半乳糖白蛋（dàn）白探针合用，较单（dān）模态（tài）探针能（néng）更有效（xiào）地评估肝脏的结构和（hé）功能。但（dàn）SPECT检测敏感度相对较低、分辨力较（jiào）差。99Tcm-3P-RGD探针（zhēn）主要通过肾脏排泄，肾内浓聚大量放（fàng）射（shè）性药物（wù）且右肾与肝（gān）脏在冠状面（miàn）成像中部分重（chóng）叠，易影响（xiǎng）肝纤维化的评估。PET/CT成像具有更高（gāo）的探测敏感度（dù），采用18F-FDG-RGD能（néng）够提高RGD多（duō）肽的亲（qīn）水性和肝（gān）脏影像质量，降低了血液本底，在肝纤（xiān）维化定量评估中有明显优势。

 

有研究者将荧光基团、Gd-DOTA、RGD环肽连接（jiē）到第5代Den上，成功合成（chéng）了带有磁性、光学成像基团的双模态纳米探针，该（gāi）探针可特异、敏（mǐn）感（gǎn）地与（yǔ）肝纤（xiān）维（wéi）化组织迅速、大量结合，并潴留一定（dìng）时间。MRI具有高分辨力，可对（duì）深部组织进（jìn）行（háng）准确定（dìng）位、定（dìng）量分析，但（dàn）其敏感性较低；光学分（fèn）子成像（xiàng）具有高敏感度，但（dàn）其成像深度有（yǒu）限；荧光成像与（yǔ）MRI融合（hé）成（chéng）像，两（liǎng）者可优势互（hù）补。

 

基于RGD肽（tài）的分子探针是当前分子（zǐ）成像（xiàng）研究（jiū）的热点，在肝（gān）纤维化的诊（zhěn）断、治（zhì）疗及预后评估中具（jù）有良好前景，但肝纤维化与肝慢性炎症、肝癌病理表现存（cún）在重叠。肝内（nèi）有慢性（xìng）炎（yán）症时会有新生血管形（xíng）成，整合素αvβ3在肝癌的肿瘤组织（zhī）血管内皮也高（gāo）度表达（dá），今后可进一（yī）步优化该探针的诊断特异性。

 

1.2转位分子蛋白

 

HSC活化（huà）时（shí），其（qí）线（xiàn）粒体外膜上（shàng）的18ku转位分（fèn）子蛋白（translocator protein，TSPO）表达上调。特异性靶向TSPO的PET探（tàn）针18F-FEDAC的（de）放射性（xìng）分布与（yǔ）TSPO的（de）表达密切相关，肝放射（shè）性（xìng）摄取值的（de）增（zēng）加与肝纤维化程度成正（zhèng）比（bǐ），可用于肝纤维化（huà）的（de）诊断（duàn）和分级。

 

1.3波形蛋（dàn）白和（hé）结蛋白

 

随肝纤维化的（de）进展，HSC细胞中（zhōng）波（bō）形蛋白与结蛋白的表达上调。N-乙酰氨（ān）基葡萄糖（N-acetylglucosamine，GlcNAc）是靶向波形蛋白和结蛋白的特异性糖（táng）配体。GlcNAc与吲哚菁绿（indocyaninegreen，ICG）、聚乙烯亚胺（PEI）/TGFβ1siRNA制成的PEI-D-GlcNAcICG/siRNA探针对波形蛋白、结蛋（dàn）白有较好的靶（bǎ）向性，能选择性浓聚在肝（gān）纤维化区域，结合siRNA的干扰效（xiào）果，可用于肝纤维化显像及治疗。

 

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、黏多糖等）分泌增加，降解减少，在肝内（nèi）大量沉（chén）积并形成交（jiāo）联，是肝纤（xiān）维化的病理基础。分子成像可（kě）直接反映活体内ECM的（de）分布、密度与功能，为肝纤维化的（de）准确诊断与有效治疗提供更多信息。

 

2.1Ⅰ型胶（jiāo）原蛋白（bái）

 

肝纤维化（huà）进程中Ⅰ型胶原蛋白的量显（xiǎn）著增加，是监测肝纤维化的重要靶标。EP-3533由16个氨（ān）基酸分子加3个（gè）Gd-DTPA螯合剂（jì）分子合成（chéng），能（néng）与Ⅰ型胶原蛋白特异性结合，其浓聚（jù）程度与肝（gān）内羟基脯氨酸（胶原（yuán）成（chéng）分）含量呈线性相（xiàng）关，可用于肝纤（xiān）维化分（fèn）期（qī）。该探（tàn）针在（zài）低场强MRI和治疗后模型均表现出良好的（de）诊断效能，图像纵向弛豫速率变化值（the change in longitudinal relaxation rate,△R1）可量（liàng）化评价探（tàn）针（zhēn）特异（yì）性浓聚。

 

有研究（jiū）将EP-3533分子成（chéng）像与MRE结合，分子成像对（duì）早期病变（biàn）敏感，MRE对晚（wǎn）期肝纤维化敏感度高（gāo），两种技术互补，有效（xiào）提高了诊断准确性。Chilakamarthi等将（jiāng）胶原结合肽与5-（4-羧基苯（běn））-10，15，20-三（sān）苯（běn）基（jī）卟啉（lín）结合，合（hé）成了靶向Ⅰ型胶原蛋白的卟啉类近（jìn）红外荧（yíng）光探针化合物。此探（tàn）针具（jù）有（yǒu）良好近红外（wài）荧光（guāng）特（tè）性（xìng），较强的（de）纤维靶向性，在无关组织中（zhōng）的（de）聚集（jí）较少（shǎo），具有良好的诊断特异性。

 

2.2纤维蛋白原-纤维连接蛋（dàn）白复合物（wù）

 

纤维（wéi）连接蛋（dàn）白（bái）是一种存（cún）在于（yú）肝脏ECM中的糖蛋白。肝纤维化进程（chéng）中，纤维蛋白（bái）/纤维蛋白原与纤维连接蛋白交联，纤维蛋白原（yuán）-纤（xiān）维连接蛋白复合物显著增（zēng）加。小分子多肽CLT1可定（dìng）向（xiàng）结合（hé）肿（zhǒng）瘤或瘢痕组（zǔ）织中纤维蛋白（bái）-纤维连接（jiē）蛋（dàn）白复合物，且不与（yǔ）正（zhèng）常组织中的类（lèi）似物质结合。由环状十（shí）肽、CLT1多肽（tài）、Gd-DTPA连接制成CLT1-（Gd－DTPA）探针（zhēn），对肝（gān）纤维化模型（xíng）中的纤维蛋白（bái）-纤维连接蛋白复合物具有较强的靶向性，可用于肝（gān）纤维化诊断、分级（jí）。但该探针体分子质量大、所需（xū）剂量大，在体内代（dài）谢较慢，临床应用受（shòu）限，需（xū）进一（yī）步优化，增强诊断敏感性（xìng）及特异性。

 

2.3弹性蛋白

 

弹性蛋白（bái）属（shǔ）于ECM中（zhōng）非胶原蛋白类。随肝纤维化进展，弹性蛋白比胶原蛋白比值增加（jiā）。ESMA（BMS-753951）是一种靶向弹性蛋白的低分（fèn）子质（zhì）量新型（xíng）对比剂，由钆螯合物与（yǔ）苯基苯丙氨酸相连。成像时，纤维化区（qū）域可见明显（xiǎn）局灶性强（qiáng）化而健康（kāng）肝脏无（wú）异常（cháng）强（qiáng）化。弹性蛋白多表达于肝纤维化后期，ESMA诊断早期肝纤（xiān）维化敏感性（xìng）不高，有望用于（yú）监测抗肝纤维化治（zhì）疗疗效。

 

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

 

ASGPR是一种异源低聚物内吞受体，主要位于窦状隙一侧的（de）肝（gān）细（xì）胞（bāo）膜表面。当有肝（gān）炎（yán）、肝纤维化或（huò）肝癌时，其数量和（hé）活性均受（shòu）损，可用于（yú）定量评估（gū）肝储备功能。18F-FBHGal为特异性靶向ASGPR的单价半（bàn）乳糖（táng）衍生物，在纤维化肝（gān）脏中浓聚量显著低（dī）于正常肝脏。

 

靶向（xiàng）ASGPR的SPECT探（tàn）针（zhēn）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（qīng）白蛋白（bái）（GSA）与68Ga偶联用于PET显像，能准确（què）区分（fèn）早（zǎo）期和中期肝纤维化。此类（lèi）探针在评（píng）价肝（gān）储备（bèi）功能中有独特优势（shì），但对肝纤维化诊断特异性稍差。

 

4.其（qí）他

 

肝组织毛（máo）细血管和肝细胞（bāo）水（shuǐ）通道（dào）蛋白（aquaporins，AQP）的数量、分布及（jí）功能（néng）随（suí）肝脏纤维化的进展而变（biàn）化。Han等采用13N-NH3H2O评估AQP，能检出早期（qī）纤维（wéi）化时（shí）的功（gōng）能受（shòu）损。生长因子是促进（jìn）肝（gān）纤维化最有（yǒu）力的细胞因子，有研究团队[制（zhì）备了（le）靶向生长因子的人工（gōng）microRNA超（chāo）声微泡对比（bǐ）剂（jì），运用超声靶向破（pò）坏微（wēi）泡（ultrasound targeted microbubble destruction，UTMD）技术介导有关基因治疗（liáo）大鼠肝纤维化。肝脏肌成纤维细胞（hepatic myofibroblast，HM）在肝（gān）纤维化过程中发（fā）挥（huī）重要作用，靶（bǎ）向HM的单链抗体（tǐ）C1-3与荧光基团（tuán）相（xiàng）连制成的近红外光光学（xué）探针（zhēn），对HM表现（xiàn）出良好靶向性（xìng）及敏（mǐn）感性，可用于诊（zhěn）断急性肝（gān）纤维（wéi）化、监测疗效，亦可作为载（zǎi）体用于抗纤（xiān）维化的治疗。

 

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密切相关，寻找其（qí）机制中心环节（jiē）的（de）分子（zǐ）成（chéng）像靶点是（shì）进一（yī）步开展工作（zuò）的主要方向。一（yī）个优异的靶点需要满足：①敏感性高：在肝纤（xiān）维化组织中（zhōng）高表达。②特异性高：病变组织（zhī）与正（zhèng）常（cháng）组（zǔ）织（zhī）明显（xiǎn）差异性表达（TSPO在正常肝Kuffer细（xì）胞中可为阳（yáng）性，诊断特异性不高）。③易接近（jìn）：靶向胞质蛋白或核蛋白需克服细胞膜的限制，而膜表面靶点分子（zǐ）具有易接近（jìn）、易识别等优点，故膜表面分（fèn）子是肝纤维化中首选靶（bǎ）点分子。因此，整合素αvβ3和（hé）Ⅰ型胶原蛋（dàn）白是肝纤维化早期诊断中优异的（de）靶（bǎ）点（diǎn），RGD多肽（tài）分子质（zhì）量小（xiǎo）、体内稳定和低免疫（yì）源（yuán）性使靶（bǎ）向αvβ3的RGD探针更具（jù）优势。

 

肝纤维化的分（fèn）子成像发展迅速，磁性纳米粒（lì）子、放射（shè）性核素（sù）等信号分子也可发（fā）挥治疗作（zuò）用，目前的研究方向主要（yào）为制（zhì）备多（duō）模态探针及诊疗一（yī）体化探针。基（jī）于不同影像技术的（de）分（fèn）子成像各具优势，但也（yě）存在自身难以克服（fú）的缺点和局限，尚没有一种技术能同时提供（gòng）检测对象所有（yǒu）的结构（gòu）、功能和病理信息，故可（kě）同（tóng）时被多种（zhǒng）影像手段探测（cè）到的多模态分子成像技术拥（yōng）有广（guǎng）阔的应用前景。但不同成像模态的敏（mǐn）感性相（xiàng）差巨大（如MRI与PET的（de）敏感性可相差（chà）3个数（shù）量级以上，MRI探针的（de）需要（yào）量要（yào）远远大于（yú）PET探针）。

 

理想的多模态探针并不是将两种单一探针（zhēn）简单相（xiàng）加，如何调（diào）整两种探针的比例需要（yào）进一（yī）步探（tàn）索和研究。目前肝纤维化的（de）发生、发展和修复的机（jī）制仍在完善中，且临床上肝纤维（wéi）化致（zhì）病因素多（duō）样（yàng），不同致病因素（sù）导致的肝纤维（wéi）化病人中异常分子的表达量及其与肝纤维化分级分期之间关（guān）系仍需要进一步研究。肝脏内含多（duō）种细胞，其中Kuffer细胞、窦状内皮细胞、肝细胞等均可非特异性（xìng）摄取分子探针，造成背景噪声偏（piān）高，因此分子探针的制备及运（yùn）用（yòng）需注重上述问题。相信随（suí）着（zhe）肝纤维（wéi）化的特异性标（biāo）志物不断的探索与发现，多模态探针合（hé）成技（jì）术的不断提高，肝纤维化的分子成像将更具应用前景。