肝（gān）纤维化是各种慢性肝损伤的共同转（zhuǎn）归。肝星状细胞（bāo）（hepatic stellate cell，HSC）在损伤因素（sù）作用下活化并（bìng）分（fèn）泌过量细胞外基质（extracellular matrix，ECM），使纤维合成与降解比例失衡，大（dà）量胶原（yuán）纤维在肝内沉积，即为肝纤维化。早（zǎo）期诊断肝纤维（wéi）化并积极干预具（jù）有重要临床意（yì）义（yì）。超声（shēng）、CT、常（cháng）规MRI等传统影（yǐng）像技（jì）术主要着（zhe）眼于形态学变化，对早期肝纤（xiān）维（wéi）化敏感性（xìng）不（bú）高（gāo）。

 

功能成（chéng）像如超声瞬时弹性成像、MR弹性成（chéng）像（magnetic resonance elastography，MRE）和（hé）扩散（sàn）加（jiā）权成像（DWI）等有助于肝纤维化的诊断及评估（gū），但研究的（de）参数（shù）均为肝纤维化进展到一定阶段（duàn）表现出的（de）间接（jiē）指标，易受炎（yán）症、淤血、脂（zhī）肪（fáng）沉积等因素（sù）影响。肝（gān）纤维化（huà）分子（zǐ）成像基于病程（chéng）中（zhōng）异常表达的靶分子，利用（yòng）能与其特异性结合且能被影像监测的分子（zǐ）探针，在真实完整的生理环境中（zhōng）通（tōng）过影（yǐng）像直接观察细（xì）胞和分子通（tōng）路，对病变的发生、发展（zhǎn）过（guò）程进行成（chéng）像，有（yǒu）利于早期诊断肝纤维化、协助靶向药物研发、监测治疗（liáo）疗效等。本文就目前已知的主要生物靶点阐述肝纤维化分子成像研究进展。

 

1.aHSC相关靶点（diǎn）

 

HSC激活（huó）后转化为活化的肝（gān）星状（zhuàng）细（xì）胞（activated hepatic stellate cell，aHSC）是肝纤维化发生（shēng）、发展的核心（xīn）环节，故aHSC是肝纤维（wéi）化诊断及（jí）治（zhì）疗的重要（yào）靶点（diǎn）。

 

1.1整合素（sù）αvβ3

 

整合（hé）素是由（yóu）α、β两个（gè）亚单位构成的异亲性细胞粘（zhān）合二（èr）聚体糖蛋白。肝（gān）纤维化进程中aHSC膜表面表（biǎo）达（dá）的整合素αvβ3显著增多，且aHSC是（shì）表达整合素αvβ3的主要细胞（bāo）类型（xíng），αv和β3亚基的表达量与肝纤（xiān）维化程度密切（qiē）相关。精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（argininel-glycine-asparagic，RGD）序列是可与αvβ3结（jié）合的（de）特异性配（pèi）体（tǐ），两者具有很强（qiáng）的亲（qīn）和（hé）力和靶向性（xìng）。

 

Wang等研发了RGD多肽偶联的超小超顺磁性氧（yǎng）化铁（ultrasmall superparamagnetic iron oxide，USPIO）探针（zhēn）RGD-USPIO，可特异地显（xiǎn）示（shì）肝纤（xiān）维化（huà）时活化的HSC，为（wéi）肝纤（xiān）维化的（de）诊（zhěn）断提供了一种基于（yú）分子水平的有（yǒu）效方法。进一（yī）步研究（jiū）证实（shí），随肝纤维化的进展，整合素αvβ3的表达水平增高，RGD-USPIO与aHSC间特异性结合（hé）增加，各期（qī）肝纤维化之间ΔR2*差异具有（yǒu）统计学意义（yì），且T2弛豫率变化与（yǔ）肝纤维（wéi）化程度（dù）呈负相关，可用于肝纤维（wéi）化早（zǎo）期诊断与分级。

 

树枝状聚合物（wù）（dendrimers，Den）是一种（zhǒng）高度（dù）支化且（qiě）具有特定三（sān）维结构的纳米级分子。Li等将钆特（tè）酸葡胺（Gd-DOTA）、RGD环肽连接在此高（gāo）分子上，组成靶（bǎ）向aHSC的纳米探针。与单体Gd-DOTA相比，该（gāi）探针将大量的成像（xiàng）基（jī）团（tuán）连接到同一个纳米（mǐ）粒上，能（néng）显著放（fàng）大T1加权信号。99Tcm-3P-RGD可用于单光（guāng）子发（fā）射（shè）计算机体层（céng）成像（SPECT）及SPECT/CT成像（xiàng）。

 

通过该探针可探测纤（xiān）维（wéi）化肝脏aHSC中（zhōng）整合（hé）素αvβ3表达的升高，对（duì）肝（gān）纤维（wéi）化进行诊断与定（dìng）量（liàng）分析，以30min时影像上肝脏（zāng）与心脏兴趣区（ROI）的放射性计（jì）数比值作为肝脏摄（shè）取99Tcm-3P-RGD的定量评价指标。肝（gān）脏99Tcm-3P-RGD的浓聚（jù）与肝纤（xiān）维化的进展及硫代乙酰胺（thioacetamide，TAA）的暴露时间成正比，与胶原（yuán）比例面积、Ishak分级评分具（jù）有良好相关（guān）性。

 

Guo等将此探针与131I-新半乳糖白蛋白探针合用（yòng），较单模态探针能更（gèng）有效地评估肝脏的结构和功能。但（dàn）SPECT检测敏感度相对较低、分辨力（lì）较差。99Tcm-3P-RGD探针主要通过肾脏（zāng）排泄，肾内浓聚（jù）大（dà）量放射性药物且右肾与肝（gān）脏在冠状面成像（xiàng）中部分重叠，易影响肝纤维化（huà）的评估。PET/CT成像具有更高的探测敏（mǐn）感度，采用18F-FDG-RGD能够提高（gāo）RGD多肽（tài）的（de）亲水（shuǐ）性和肝（gān）脏（zāng）影像质量，降低了血液本底，在肝纤维化定量评估中有（yǒu）明显优势。

 

有研（yán）究者将荧光基团、Gd-DOTA、RGD环（huán）肽连接到第（dì）5代Den上，成（chéng）功（gōng）合成了带有磁性、光学成像基（jī）团的双（shuāng）模（mó）态纳米探针（zhēn），该探针可特异、敏感地与肝纤（xiān）维化（huà）组织迅速、大量结合，并潴（zhū）留一定时间。MRI具有高分辨（biàn）力，可对（duì）深（shēn）部组织进行准确定位、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，但其成像深度有限；荧光成像与MRI融合成像，两者可优势互补。

 

基于RGD肽的分子探针是当前分子成像研究的热点（diǎn），在（zài）肝（gān）纤维化的诊断、治（zhì）疗及预后评估中具有良好前（qián）景，但肝纤维化与肝慢性炎（yán）症、肝癌病理表（biǎo）现存在重叠。肝内有慢（màn）性炎症（zhèng）时会有新生血管形（xíng）成，整合素αvβ3在肝癌的肿（zhǒng）瘤组（zǔ）织血（xuè）管内皮也高度表达，今后可进一步优化该探针的（de）诊断特异性。

 

1.2转位分子蛋白

 

HSC活化时，其线粒体外膜上的18ku转位分子蛋白（translocator protein，TSPO）表达上调。特（tè）异性靶向TSPO的PET探针18F-FEDAC的放射性分布与TSPO的表达密切相关，肝（gān）放射（shè）性摄取（qǔ）值的增加与肝纤维化程度（dù）成正比，可用于肝纤维化的诊断和分级（jí）。

 

1.3波（bō）形蛋白和结（jié）蛋白

 

随（suí）肝纤维化的进展，HSC细胞中波形蛋（dàn）白与（yǔ）结（jié）蛋白的表达上调。N-乙酰氨基葡萄糖（táng）（N-acetylglucosamine，GlcNAc）是靶向波形蛋白（bái）和（hé）结蛋白（bái）的特（tè）异性糖配（pèi）体（tǐ）。GlcNAc与吲哚菁绿（indocyaninegreen，ICG）、聚乙烯亚胺（PEI）/TGFβ1siRNA制成的（de）PEI-D-GlcNAcICG/siRNA探针对波（bō）形蛋白、结蛋白有较好的靶向性，能选择性浓聚在（zài）肝纤维（wéi）化区域，结合siRNA的干（gàn）扰效果（guǒ），可用于肝纤（xiān）维化显像（xiàng）及治疗。

 

2.ECM相（xiàng）关靶点（diǎn）

 

肝（gān）纤维化（huà）进（jìn）程中ECM（如纤维胶原（yuán）蛋白、糖蛋（dàn）白（bái）、黏多糖等）分（fèn）泌增加，降解减少，在肝内大量沉积并形（xíng）成交联（lián），是（shì）肝纤维化的病理基础。分子成像（xiàng）可直接反映活体内ECM的分布、密度与功能，为肝纤维化的（de）准确诊（zhěn）断（duàn）与有效治疗提供更多（duō）信息。

 

2.1Ⅰ型胶原蛋白

 

肝纤维化进程中Ⅰ型胶原蛋白（bái）的量显著增加（jiā），是（shì）监测肝纤维化（huà）的重要靶标。EP-3533由16个氨基酸（suān）分（fèn）子加（jiā）3个Gd-DTPA螯合剂分子合成，能（néng）与Ⅰ型胶原（yuán）蛋白特异（yì）性结合，其浓聚程度（dù）与肝内羟基脯氨酸（suān）（胶原成分（fèn））含量呈线性相关（guān），可用于肝纤维化分期。该探针在低场强MRI和（hé）治（zhì）疗后模型（xíng）均表现出良（liáng）好（hǎo）的诊（zhěn）断效能（néng），图像（xiàng）纵向弛（chí）豫速率变化（huà）值（the change in longitudinal relaxation rate,△R1）可（kě）量化评价（jià）探针特异性浓聚。

 

有研究将EP-3533分子成像与MRE结合，分子成像对早期病变敏（mǐn）感，MRE对（duì）晚期肝纤维化敏感度（dù）高，两种技术互补，有效提高了诊断准确（què）性（xìng）。Chilakamarthi等将（jiāng）胶原（yuán）结合肽与5-（4-羧基苯）-10，15，20-三苯基（jī）卟啉结合，合成了靶向Ⅰ型胶原蛋白的（de）卟啉（lín）类近红（hóng）外荧（yíng）光探针化合物。此探针具有良好近红外（wài）荧光特性，较（jiào）强的纤维靶向性，在（zài）无关（guān）组织中的（de）聚（jù）集（jí）较少（shǎo），具有良好的诊断特异性。

 

2.2纤维（wéi）蛋白原-纤维连接蛋白（bái）复合物

 

纤维连接蛋白是一种存（cún）在（zài）于肝脏ECM中的（de）糖蛋白。肝纤维化进程中，纤维蛋白/纤维（wéi）蛋白原（yuán）与（yǔ）纤（xiān）维连（lián）接蛋白交联，纤维蛋白原-纤维连接蛋白复合物显著增加。小分子多肽CLT1可定向结合肿瘤或瘢痕组织中纤维蛋白-纤维连接蛋白复合（hé）物，且不与正常（cháng）组（zǔ）织中的类似物质结合。由环状十（shí）肽、CLT1多肽、Gd-DTPA连接（jiē）制成CLT1-（Gd－DTPA）探针（zhēn），对肝（gān）纤维化模型（xíng）中的纤（xiān）维蛋白-纤（xiān）维连接蛋白复（fù）合（hé）物（wù）具有较强的靶向（xiàng）性，可用（yòng）于肝纤维化诊（zhěn）断、分（fèn）级。但该探（tàn）针体分子质量大（dà）、所需剂量（liàng）大（dà），在体内代谢（xiè）较慢，临（lín）床应（yīng）用受（shòu）限，需进一步优化，增（zēng）强诊断（duàn）敏感性及特异性。

 

2.3弹性蛋白

 

弹性蛋（dàn）白属于（yú）ECM中非（fēi）胶原蛋白类。随肝纤（xiān）维化进（jìn）展，弹性蛋（dàn）白比胶原蛋（dàn）白比值增加。ESMA（BMS-753951）是一（yī）种靶向弹性（xìng）蛋白的低分子质（zhì）量（liàng）新型（xíng）对比剂，由钆螯合物与苯基苯丙氨（ān）酸相连。成（chéng）像时（shí），纤维化区（qū）域可见明（míng）显局灶（zào）性（xìng）强化而健康肝脏无（wú）异常强化。弹（dàn）性蛋白多表（biǎo）达于肝纤维化（huà）后期，ESMA诊断（duàn）早（zǎo）期肝纤（xiān）维化敏感（gǎn）性不高，有（yǒu）望用于（yú）监测抗（kàng）肝纤维化治疗疗效。

 

3.肝细胞膜去（qù）唾（tuò）液酸糖蛋白受体（tǐ）（asialoglycoprotein receptor，ASGPR）

 

ASGPR是一种异源（yuán）低聚（jù）物内吞受体（tǐ），主（zhǔ）要位于窦状隙一侧的肝细（xì）胞膜表面（miàn）。当有（yǒu）肝（gān）炎、肝纤维化或肝癌时，其数量和活（huó）性（xìng）均受损，可（kě）用于定量评估（gū）肝储（chǔ）备功能（néng）。18F-FBHGal为（wéi）特异性靶向（xiàng）ASGPR的单价半（bàn）乳糖衍（yǎn）生物，在纤维化肝脏中浓聚量显（xiǎn）著低于正常肝脏。

 

靶向（xiàng）ASGPR的SPECT探针99Tcm-p（VLA－co－VNI）摄取（qǔ）值与肝脏羟脯氨酸呈负相关（guān）。半乳糖血清白蛋白（GSA）与68Ga偶联用（yòng）于PET显像，能（néng）准（zhǔn）确区分早期和中期肝纤维（wéi）化（huà）。此类（lèi）探针在评价肝储备功能中有（yǒu）独特优势，但对肝纤维化诊断特异性（xìng）稍差（chà）。

 

4.其（qí）他

 

肝组织毛细血管和肝细胞水通道（dào）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（yòng）13N-NH3H2O评估AQP，能检出早期纤（xiān）维化时的功能受损（sǔn）。生长因子（zǐ）是促进肝纤维化最有力的细胞因子，有研究团队[制备了靶向（xiàng）生（shēng）长因子的人（rén）工microRNA超声微（wēi）泡对比剂，运用超声靶向破坏微泡（pào）（ultrasound targeted microbubble destruction，UTMD）技术介导有关基（jī）因（yīn）治疗大鼠肝纤维化。肝脏肌成纤维细胞（hepatic myofibroblast，HM）在肝（gān）纤（xiān）维化过（guò）程（chéng）中发挥重（chóng）要作（zuò）用（yòng），靶向HM的（de）单链抗体C1-3与荧光基（jī）团相（xiàng）连制成的近红外光光学探针，对HM表现出（chū）良好靶向（xiàng）性及敏感性（xìng），可（kě）用于诊（zhěn）断（duàn）急性肝纤维化、监（jiān）测疗效，亦（yì）可作为载体用于抗纤维化（huà）的治疗（liáo）。

 

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）密切相关（guān），寻找其机制中心环节（jiē）的分子成像靶点（diǎn）是进一步开展工作的主要方向。一个优异（yì）的靶点需（xū）要满足：①敏感性高：在肝（gān）纤维化组织中高表达。②特异性高：病（bìng）变（biàn）组（zǔ）织与正常组织明（míng）显（xiǎn）差异性表达（TSPO在正常肝Kuffer细胞中可为阳性，诊断（duàn）特（tè）异性不高）。③易（yì）接近：靶向胞质蛋白或（huò）核蛋白需克（kè）服细胞膜的限制，而（ér）膜表（biǎo）面靶点分子具有易接近、易识（shí）别等优（yōu）点，故（gù）膜表（biǎo）面分子是肝纤（xiān）维化（huà）中首选靶点（diǎn）分子。因此，整合素αvβ3和（hé）Ⅰ型（xíng）胶原蛋（dàn）白是肝（gān）纤维化早期诊断中优（yōu）异的（de）靶点，RGD多肽分子（zǐ）质量小、体内稳定和低免疫源性使靶向αvβ3的RGD探（tàn）针更具优势。

 

肝纤维化的分子成像发展迅速，磁性（xìng）纳米（mǐ）粒子、放射性核素等（děng）信（xìn）号（hào）分子也可发挥治疗作用，目前的（de）研究方向主（zhǔ）要为制备多模态探针及（jí）诊疗一体化探（tàn）针。基（jī）于不同（tóng）影像技术的分子成像各具优（yōu）势，但也存在自身（shēn）难以克服（fú）的缺点和（hé）局限，尚没有一种技（jì）术能同时提（tí）供检测对象（xiàng）所（suǒ）有的结构、功能和病（bìng）理（lǐ）信息，故可同时被（bèi）多（duō）种影（yǐng）像手段（duàn）探测到的多模态分子成像技术拥有广（guǎng）阔的应用前景。但不同成像模态的敏感性相（xiàng）差（chà）巨大（如MRI与PET的敏（mǐn）感性可（kě）相差3个数量级以上，MRI探（tàn）针的需要量要远远大（dà）于PET探针（zhēn））。

 

理想（xiǎng）的多模态探针并（bìng）不（bú）是将两种单一探针简单相加，如何（hé）调整两种探针的比（bǐ）例需（xū）要进一步探索（suǒ）和研究。目前（qián）肝纤维（wéi）化的发生、发展和（hé）修复的机（jī）制仍在完善（shàn）中（zhōng），且临床上肝（gān）纤维化（huà）致病因素（sù）多样，不同致病因素（sù）导致（zhì）的肝纤维化（huà）病人中异常分（fèn）子（zǐ）的表达量及其与肝（gān）纤维（wéi）化（huà）分（fèn）级分期之间关系仍（réng）需要进一步（bù）研（yán）究（jiū）。肝（gān）脏内含多种细胞（bāo），其（qí）中Kuffer细胞、窦状内（nèi）皮（pí）细胞、肝细（xì）胞等均可非（fēi）特异性摄取分子探针（zhēn），造成（chéng）背景噪声偏高，因此分（fèn）子探针（zhēn）的制备及运用需注重上述问（wèn）题（tí）。相信随着肝纤维化的特异性（xìng）标志物（wù）不断的（de）探索与发现，多模态探针合（hé）成技术的不断提高，肝纤维（wéi）化（huà）的分（fèn）子（zǐ）成（chéng）像将（jiāng）更具应（yīng）用前景。