肝纤维化（huà）是各种慢性（xìng）肝（gān）损伤（shāng）的共同转归。肝星状（zhuàng）细胞（hepatic stellate cell，HSC）在损伤因素作用下活化（huà）并分泌过（guò）量细胞外（wài）基（jī）质（extracellular matrix，ECM），使纤维合成与降（jiàng）解比例失衡，大量胶原纤维在（zài）肝内沉积，即为肝纤（xiān）维（wéi）化。早期诊断肝纤维化（huà）并积极干预（yù）具（jù）有重要临床意义。超声、CT、常规MRI等（děng）传统影像技术主要（yào）着眼于（yú）形态学变化，对早期肝纤维化敏（mǐn）感性不高。

 

功能成像如超声（shēng）瞬时（shí）弹性成像、MR弹性成像（magnetic resonance elastography，MRE）和（hé）扩散加权成像（DWI）等有（yǒu）助于肝纤维化的诊断及（jí）评估（gū），但研究的（de）参数均（jun1）为肝纤维（wéi）化进展到一定阶段表现（xiàn）出的（de）间接指标，易受炎症、淤血、脂肪沉积等因素影响（xiǎng）。肝纤维化分子（zǐ）成像基于病（bìng）程中异常表达的靶分子（zǐ），利（lì）用能与其特（tè）异（yì）性结合（hé）且能被影像监测的分（fèn）子（zǐ）探（tàn）针，在（zài）真实完整的生理环（huán）境中通过影像直接观察细胞和分子通路（lù），对（duì）病变的（de）发生、发（fā）展过（guò）程进行成像，有利（lì）于早期诊断肝纤维化、协（xié）助靶向药物研发、监测治（zhì）疗疗效（xiào）等。本文就（jiù）目前已知的（de）主要生物靶点阐述肝纤维（wéi）化分（fèn）子成像（xiàng）研究（jiū）进展。

 

1.aHSC相关靶点

 

HSC激活（huó）后转化为（wéi）活化的肝星状细胞（activated hepatic stellate cell，aHSC）是肝（gān）纤维化发生、发展（zhǎn）的核（hé）心（xīn）环节，故aHSC是（shì）肝（gān）纤（xiān）维化诊断及（jí）治疗的重要靶点。

 

1.1整（zhěng）合素αvβ3

 

整（zhěng）合素是（shì）由α、β两个亚单位构成的（de）异（yì）亲性细胞粘合（hé）二聚体糖蛋白（bái）。肝（gān）纤（xiān）维（wéi）化进程中aHSC膜表面表达的（de）整合（hé）素αvβ3显著（zhe）增多（duō），且aHSC是表达整合素αvβ3的主要细胞类型，αv和β3亚基的表达量与肝纤维化程度（dù）密切相（xiàng）关。精氨酸（suān）-甘氨酸（suān）-天（tiān）冬氨酸（argininel-glycine-asparagic，RGD）序列（liè）是可与αvβ3结（jié）合的特异性配体（tǐ），两者具有（yǒu）很强的亲和力和靶向（xiàng）性。

 

Wang等研发了RGD多肽偶（ǒu）联的超小超顺磁（cí）性氧（yǎng）化铁（ultrasmall superparamagnetic iron oxide，USPIO）探针RGD-USPIO，可特异地显（xiǎn）示肝纤维化时活化的（de）HSC，为肝纤维化的诊断提供了（le）一种基于（yú）分子水平的有效方法（fǎ）。进一步研究证（zhèng）实，随肝纤维化的进展，整合素αvβ3的表达水平增高，RGD-USPIO与aHSC间特异性结合增加（jiā），各期肝（gān）纤维化之间（jiān）ΔR2*差（chà）异具有统计学（xué）意义，且T2弛豫率变化与肝纤维化程度（dù）呈负相关，可用（yòng）于肝纤维化早（zǎo）期诊断与分级（jí）。

 

树枝状聚合物（dendrimers，Den）是（shì）一种高度支化且具有特（tè）定三维结构的纳米级（jí）分（fèn）子。Li等（děng）将钆特酸葡胺（Gd-DOTA）、RGD环（huán）肽（tài）连接在（zài）此（cǐ）高分子上，组成靶向aHSC的纳米（mǐ）探针。与单体Gd-DOTA相比，该探针（zhēn）将大量的成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（hào）。99Tcm-3P-RGD可用于单光子发射计算机体层成像（SPECT）及（jí）SPECT/CT成（chéng）像（xiàng）。

 

通过该探针可探测纤维（wéi）化肝脏aHSC中整合素αvβ3表（biǎo）达的（de）升（shēng）高（gāo），对肝纤维化进行诊断与定量分析，以30min时影像上肝脏与心脏兴趣区（ROI）的放射性计数（shù）比值作为（wéi）肝脏摄（shè）取（qǔ）99Tcm-3P-RGD的（de）定量评价指（zhǐ）标。肝脏99Tcm-3P-RGD的浓聚与（yǔ）肝纤维化的进展及硫代（dài）乙酰胺（thioacetamide，TAA）的暴露时间成正比（bǐ），与胶原比例（lì）面积、Ishak分级评分具有良好相关（guān）性。

 

Guo等将此探针（zhēn）与（yǔ）131I-新半（bàn）乳糖白蛋白探针（zhēn）合用，较（jiào）单（dān）模态探（tàn）针能更有效地评估肝脏的结构和功（gōng）能。但SPECT检测敏感度（dù）相对（duì）较（jiào）低、分辨力较差。99Tcm-3P-RGD探针主要（yào）通过肾脏排泄，肾内浓聚大量放射性药物且右肾与肝脏在冠状面成像中（zhōng）部分重叠，易影（yǐng）响肝（gān）纤维化的评估。PET/CT成像具有更高（gāo）的（de）探测（cè）敏（mǐn）感度，采（cǎi）用18F-FDG-RGD能够提高RGD多肽的亲水性和（hé）肝脏影像质量，降低了血液本底，在肝（gān）纤维化定（dìng）量评估中有明显（xiǎn）优势（shì）。

 

有（yǒu）研究（jiū）者将荧光基团、Gd-DOTA、RGD环肽连接到第5代（dài）Den上，成功合（hé）成了带有磁性、光学（xué）成像（xiàng）基团（tuán）的双模态纳米探针，该探针可（kě）特异（yì）、敏感地与肝纤维化组织迅速、大量结合，并（bìng）潴留一定（dìng）时间。MRI具有高（gāo）分辨力，可对深部组织（zhī）进行准确（què）定位、定量分析，但其敏感性较低；光（guāng）学分子（zǐ）成像具有高敏感（gǎn）度，但其成像深（shēn）度有限（xiàn）；荧光成像与MRI融合成（chéng）像，两者可优势互（hù）补。

 

基于RGD肽（tài）的分子探针是当前分子成像研（yán）究的热点，在（zài）肝纤维化（huà）的诊断、治疗及预后（hòu）评估中具有良好前（qián）景，但肝（gān）纤维化（huà）与肝慢性炎症、肝癌（ái）病理表（biǎo）现存（cún）在重叠。肝内有慢性炎症时会有新（xīn）生血管形（xíng）成，整合素αvβ3在肝癌（ái）的肿瘤组织血管内（nèi）皮也高度表（biǎo）达，今（jīn）后（hòu）可进一步（bù）优化该（gāi）探针的诊断特异性（xìng）。

 

1.2转（zhuǎn）位分子蛋白（bái）

 

HSC活化时（shí），其线粒体外膜上的18ku转位分子蛋白（bái）（translocator protein，TSPO）表达上调。特异性靶向TSPO的PET探针18F-FEDAC的（de）放（fàng）射性分布与TSPO的表达密切相关，肝放射（shè）性摄取值（zhí）的增加与（yǔ）肝纤维化程度成正比，可用于（yú）肝纤维（wéi）化（huà）的诊断和分级。

 

1.3波形（xíng）蛋（dàn）白和结（jié）蛋（dàn）白

 

随（suí）肝纤维化（huà）的进（jìn）展，HSC细（xì）胞中波形蛋白（bái）与结蛋白的表达上（shàng）调。N-乙酰氨（ān）基葡萄糖（N-acetylglucosamine，GlcNAc）是靶向波形蛋白（bái）和结蛋白的特（tè）异（yì）性糖配体。GlcNAc与吲哚菁（jīng）绿（indocyaninegreen，ICG）、聚乙烯亚（yà）胺（PEI）/TGFβ1siRNA制成（chéng）的PEI-D-GlcNAcICG/siRNA探针对（duì）波形蛋白、结蛋白有较（jiào）好的靶向性，能选择性浓聚在肝纤维化区域，结合siRNA的干（gàn）扰效果，可用于肝纤维（wéi）化显像及治（zhì）疗。

 

2.ECM相关靶点

 

肝（gān）纤维化（huà）进程中ECM（如纤维胶原蛋白、糖蛋白、黏（nián）多（duō）糖等）分泌增加，降（jiàng）解减少，在（zài）肝内大量沉积（jī）并形成交（jiāo）联（lián），是肝纤维（wéi）化的病理（lǐ）基础。分子成像可（kě）直接（jiē）反映活体内ECM的（de）分布（bù）、密度与功能，为肝纤维（wéi）化（huà）的准（zhǔn）确（què）诊断与有效治疗提供更多（duō）信息。

 

2.1Ⅰ型胶原蛋白

 

肝（gān）纤（xiān）维化（huà）进（jìn）程中Ⅰ型胶（jiāo）原（yuán）蛋白（bái）的量显（xiǎn）著增加，是（shì）监测肝纤维化的重要靶标。EP-3533由16个氨基（jī）酸（suān）分子加3个Gd-DTPA螯合剂分子合（hé）成（chéng），能与（yǔ）Ⅰ型胶原蛋白特（tè）异性结合，其浓（nóng）聚程度与肝内（nèi）羟基（jī）脯氨（ān）酸（suān）（胶原成分）含量呈线性相（xiàng）关，可用于（yú）肝（gān）纤维化分期。该探针在低场强MRI和治（zhì）疗（liáo）后模型均表现出（chū）良好的诊断效（xiào）能，图像纵向弛豫速（sù）率变化值（the change in longitudinal relaxation rate,△R1）可量化评价（jià）探（tàn）针特异性浓（nóng）聚（jù）。

 

有研究将EP-3533分（fèn）子成像与MRE结合，分子（zǐ）成像对早期病变敏感，MRE对晚期肝（gān）纤维化敏感度高，两种技术互补，有效提高了诊断准确性。Chilakamarthi等（děng）将胶原结（jié）合肽（tài）与5-（4-羧（suō）基苯）-10，15，20-三苯基卟啉结合，合成了靶向Ⅰ型胶原蛋（dàn）白的卟啉类（lèi）近红外荧（yíng）光探针化合物。此（cǐ）探（tàn）针具（jù）有良好近红外荧光特性，较强的纤维靶（bǎ）向性，在（zài）无关组织中的聚集较少（shǎo），具有良好的诊断特异性。

 

2.2纤维蛋（dàn）白原-纤（xiān）维连（lián）接（jiē）蛋白复（fù）合（hé）物

 

纤维连（lián）接蛋白是一种（zhǒng）存（cún）在于（yú）肝（gān）脏ECM中的糖蛋白。肝纤维化进程中，纤维（wéi）蛋（dàn）白/纤维蛋白原（yuán）与纤维（wéi）连接蛋白交（jiāo）联，纤维（wéi）蛋（dàn）白原-纤维连接蛋白复合物显（xiǎn）著增加。小分子多肽CLT1可定向结（jié）合（hé）肿瘤或瘢痕（hén）组（zǔ）织（zhī）中纤维蛋白-纤维连接蛋白（bái）复合物，且不与正常组（zǔ）织中的类似（sì）物质结合。由环状（zhuàng）十肽、CLT1多肽、Gd-DTPA连接制成CLT1-（Gd－DTPA）探针，对肝（gān）纤维化模型中的纤维（wéi）蛋白-纤（xiān）维连接蛋白复合物具有较强的靶向性，可用于（yú）肝纤维（wéi）化诊断、分级。但该探针体分子（zǐ）质量大（dà）、所需（xū）剂量大，在（zài）体内代（dài）谢（xiè）较（jiào）慢，临（lín）床应用受限，需进一步（bù）优化，增强诊断敏感（gǎn）性及特异性。

 

2.3弹性蛋白（bái）

 

弹性蛋白属于ECM中非（fēi）胶原蛋白类。随肝纤维化进展，弹性蛋白（bái）比胶原蛋（dàn）白比值增（zēng）加。ESMA（BMS-753951）是一（yī）种靶向（xiàng）弹性蛋白的低分（fèn）子质量新型对比剂，由钆螯（áo）合物与苯基苯丙氨（ān）酸（suān）相连。成像时，纤（xiān）维（wéi）化（huà）区域可见明显（xiǎn）局灶性强（qiáng）化而（ér）健康肝脏无异常强化。弹（dàn）性蛋白多表达于肝（gān）纤维化后期，ESMA诊断早期肝纤维化（huà）敏感性（xìng）不（bú）高，有望（wàng）用于监测抗肝纤维化治疗疗（liáo）效。

 

3.肝细（xì）胞膜（mó）去唾（tuò）液（yè）酸糖蛋白受体（asialoglycoprotein receptor，ASGPR）

 

ASGPR是一种异源低聚物内吞受（shòu）体，主要位于窦状隙一侧的肝细胞膜表面。当有肝炎（yán）、肝纤维化（huà）或肝癌时，其数（shù）量和活性均受损，可用于定量评估肝储备功能。18F-FBHGal为特异性（xìng）靶向ASGPR的单价半乳糖（táng）衍生（shēng）物，在纤维（wéi）化肝脏中（zhōng）浓聚量显著低于（yú）正（zhèng）常（cháng）肝脏。

 

靶向ASGPR的SPECT探针99Tcm-p（VLA－co－VNI）摄取值与肝脏羟脯氨酸（suān）呈负（fù）相关。半乳糖血清白蛋白（GSA）与68Ga偶联用于PET显像，能准（zhǔn）确区（qū）分早期和中期（qī）肝纤维化。此（cǐ）类探针在评价肝储（chǔ）备功能中有独特优势，但对肝纤维化诊断特异性（xìng）稍差。

 

4.其他

 

肝组织毛细血管和肝细胞（bāo）水通道蛋白（aquaporins，AQP）的数量、分布及功能随肝脏纤维化的进展而变化。Han等（děng）采用13N-NH3H2O评（píng）估AQP，能检出早（zǎo）期纤维化（huà）时的功能受损。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（duì）[制备了靶向（xiàng）生（shēng）长因（yīn）子的（de）人工（gōng）microRNA超（chāo）声微泡对比剂，运用超声靶向破坏微泡（ultrasound targeted microbubble destruction，UTMD）技术介导有（yǒu）关基因治疗大鼠（shǔ）肝纤（xiān）维化（huà）。肝脏肌成纤维细胞（hepatic myofibroblast，HM）在肝纤维化过程（chéng）中发挥重要作用（yòng），靶向HM的单链抗体C1-3与荧（yíng）光基团（tuán）相连（lián）制成的近（jìn）红（hóng）外（wài）光光学探（tàn）针，对HM表现出良好靶向性及敏感（gǎn）性，可用于诊断急性肝纤维化、监测（cè）疗效，亦可作为载体用（yòng）于抗（kàng）纤维化（huà）的治疗。

 

5.小结（jié）与展望

 

肝纤维化进程中有大量生（shēng）物（wù）分子与疾病发展密切相关（guān），寻找其机（jī）制中（zhōng）心环（huán）节的分子成像靶点是进一步开展（zhǎn）工作的主要方向。一个优异的靶点需要满足：①敏（mǐn）感性高：在肝纤维（wéi）化组织（zhī）中高表达。②特异性（xìng）高：病变组织（zhī）与正（zhèng）常组织明显差异性表达（TSPO在（zài）正常肝Kuffer细胞中可（kě）为阳性，诊断特异性不高）。③易（yì）接近：靶向胞质（zhì）蛋白或核蛋白需克（kè）服细（xì）胞膜的限制，而膜表面靶点分子具有易接近、易（yì）识别等优点，故膜表（biǎo）面分子是（shì）肝纤维化中首选靶点分子（zǐ）。因（yīn）此，整合素αvβ3和Ⅰ型（xíng）胶（jiāo）原蛋白是（shì）肝纤维化（huà）早期诊断中优异的靶（bǎ）点，RGD多肽分（fèn）子（zǐ）质（zhì）量小、体内稳定和低（dī）免疫源性使靶向αvβ3的RGD探针更具优势。

 

肝纤维化（huà）的分子成像发展（zhǎn）迅速，磁性纳米粒子、放射性核素等信号分子也可（kě）发挥治（zhì）疗作用，目（mù）前的研究方向（xiàng）主要为制备多模态（tài）探（tàn）针及（jí）诊疗一（yī）体化探针。基于不同影像技术的（de）分子成像各具优势，但也存在自身难（nán）以克（kè）服的缺点和局（jú）限，尚没有（yǒu）一种技术能同时提（tí）供检测对象所（suǒ）有的结构、功能和病理（lǐ）信息，故可同时被多种影像手（shǒu）段探测到的多模态分子成像技术拥（yōng）有广阔的应用前景。但不同成像模态的敏感（gǎn）性相（xiàng）差巨大（如MRI与PET的敏感性可相差（chà）3个数（shù）量级以上，MRI探针的需要量要远远大于PET探针）。

 

理想的多（duō）模态（tài）探针并（bìng）不是将两种单一探针简单相加，如何调整两种探（tàn）针（zhēn）的比例需要进一步探索和研究。目前肝纤维化的发生、发展（zhǎn）和修复的机制仍在完善中，且临（lín）床上肝纤维化致病因（yīn）素（sù）多样，不同致（zhì）病因素导致（zhì）的肝纤维化病（bìng）人（rén）中异常分子的表达量及其与肝（gān）纤（xiān）维化分（fèn）级分期（qī）之间关（guān）系（xì）仍需要进一步研究。肝脏内含（hán）多种细（xì）胞，其中（zhōng）Kuffer细胞、窦状内皮细胞、肝细胞等（děng）均可非特异性摄取（qǔ）分子探（tàn）针，造成背景噪声（shēng）偏（piān）高（gāo），因（yīn）此分子探针的制备及（jí）运用需注重上（shàng）述问题（tí）。相信随着肝纤维化的特异性标（biāo）志物不断的探索（suǒ）与发现，多模态探针合成技术的不（bú）断提高，肝纤（xiān）维化（huà）的分子成像将更具应用（yòng）前景。