靶向超声微泡在肿瘤诊断和治疗中的研究进展

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靶向超声微泡在肿瘤诊断和治疗中的研究
进展
张久维综述程文审校
【关键词】超声；靶向微泡；肿瘤
【中图分类号】Ｒ４４５．１；Ｉ／９８１【文献标识码】Ａ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉａａｎ．１００２－３０７０．２００９．０６．ｆｆ２８
近年来肿瘤的发病率有增高趋势，肿瘤的早期、无创、敏感而特异性的诊断和治疗对于降低死亡率及并发症的发生率至关重要。

近年研究发现，靶向超声微泡造影剂有望成为一种新的安全有效的载体…，从分子水平上介导肿瘤的靶向诊断和治疗。

靶向超声微泡是利用微泡表面特有的生物学性质或通过特殊处理将靶向配体与微泡表面连接，使其能够持续、定向地蓄积于靶组织，实现靶向超声分子成像与靶向治疗【２’３Ｊ。

靶向超声微泡经外周静脉注入后能靶向汇聚并较长时间滞留于靶组织或靶器官中，不但可达到从分子水平上行肿瘤显像和治疗的目的，且靶向超声微泡的出现弥补了全身使用微泡造影剂时，聚集于局部组织的微泡浓度低、微泡使用剂量大、花费高的缺憾。

最新的研究显示了靶向微泡在肿瘤诊断和治疗方面诱人的前景。

靶向微泡不仅可提高检测肿瘤的特异性和敏感性，同时可以靶向治疗肿瘤，但也存在很多问题亟待解决。

现就应用靶向超声微泡进行肿瘤显像及靶向微泡联合超声辐照进行肿瘤治疗的研究进展做一简要综述。

１肿瘤靶向性配体的选择及靶向超声微泡构建策略
靶向超声微泡制备的关键是选择合适的配体，并选择最合适的修饰顺序、以最适宜的连接方法将该配体结合在普通微泡表面，从而成功制备出具有高效特舁性靶向结合能力的微泡。

肿瘤生长有很多特异性的标志，肿瘤的新生血管内皮表达大量的生长因子受体和黏附分子受体家族，靶向微泡造影剂就是根据这些特异性标志和血管内皮细胞受体构建而成。

因此，靶向肿瘤微泡的构建策略就是将能特异性识别这些生长因子受体和整合素受体的配体（抗体、肽类和维生素等）连接在微泡表面，从而制备出特异性靶向肿瘤的超声造影剂ＨＪ，实现肿瘤的靶向分子成像。

靶向性配体可通过直接方式、共价或非共价方式（如通过生物素一亲和素连接）、可屈多聚体空间连接臂（如聚乙二醇）等与微泡表面结合，选择何种连接策略取决于微泡的化学组成成分及各配体的自身特性。

２靶向超声微泡与肿瘤分子成像
目前，主要有两种方法可以实现对肿瘤的靶向分子成像。

一种方法：通过肿瘤细胞表面具有的特异性受体作为靶向位点（如细胞黏附分子Ｐ整合素等），制备亲肿瘤细胞的靶向超声造影剂ＩＳ，６］，成功使肿瘤靶向分子显像。

另一种方法：肿瘤的新生血管内皮表达大量的生长因子受体和黏附分子受体家族，以此为结合位点，从而制备出可与肿瘤新生血管内皮细胞特异性结合的一类靶向超声造影剂…。

刘凡等博１引入“小鼠抗人Ｈａｂｌ８Ｇ／ＣＤｌ４７单克隆抗体”作为微泡表面的生物活性物质，介导超声造影剂亲和Ｈａｂｌ８Ｇ／ＣＤｌ４７这一特异表达于肝癌细胞表面的相关抗原ｐ＇７Ｊ，以达到靶向显影的目的。

Ｌｉｎｄｎｅｒ【１１１研究小组采用亲和素一生物素系统将单克隆抗体与ＲＧＤ多肽结合，而ＲＧＤ多肽对微泡表面的Ｏｔ．整合素亲和力很强。

肿瘤生长必须有丰富的氧和营养物质的供应，为了达到这个要求，肿瘤组织必须有丰富的血供，导致促血管生成因子与抑制血管生成因子之间的平衡被打破。

这样，供应肿瘤的营养血管大量生成，使肿瘤迅速生长。

肿瘤促血管生成标记物的表达与肿瘤的分期、转移、复发和存活率具有相关性ｕ２‘，利用对标记物的追踪显影，可为肿瘤生物学特性的认识及其诊断和预后的评估提供重要信息。

血管生成的内皮标记物有生长因子受体和整合素家族¨３Ｊ，如果在微泡表面装上能主动趋向生长因
作者单位：哈尔滨医科大学附属肿瘤医院超声科（哈尔滨１５００８１）
作者简介：张久维，女，（１９８３一），硕士研究生，从事超声介导基因治疗肿瘤的研究。

万方数据
子受体和整合素家族受体的配体，那么微泡将通过受体一配体的作用与肿瘤的血管内皮特异结合，从而实现肿瘤的靶向分子成像。

Ｋｏｒｐａｎｔｙ等¨刮将白蛋白与一定量的亲和素混合后，声振成白蛋白超声造影剂，继而以此连接上生物素化的抗ｔ１／配体，成功地制备了亲肿瘤血管新生内皮细胞的靶向微泡。

Ｅｌｌｅｇａｌａ【ｌ列等用靶向性造影剂研究了肿瘤早期血管生成的情况。

在造影剂的表面结合了抑血小板凝集素（ｅｃｈｉｓｔａｔｉｎ），此种物质可与新生血管内皮上表达的Ｏｔ，１３，整合素（ｉｎｔｅｇｒｉｎ）进行靶向结合。

该实验结果还显示，随着肿瘤的增大，在肿瘤微血管床上停留的靶向微泡数量增多，探测到的超声信号增强，且在Ｏｔ，１３，整合素表达最活跃的肿瘤周边信号最强。

证明组织的异常血流灌注与血管生成标记物的表达程度具有相关性。

Ｌｉｎｄｎｅｒ等¨纠通过给大鼠皮下注射由肿瘤分泌的胶状物质，建模１０天后，通过静脉注入表面偶联单克隆抗体或抑血小板凝集素分子的脂质体超声微泡，通过活体显微镜发现微泡量与新生血管数密切相关。

ＫｌｉｂｓｘｌｏｖＬｌ刊等的研究显示局部微泡的浓度可用超声信号的强弱代表，进一步支持ＥＨｅｇａｌａ等人实验的结论，即超声信号强度反应了Ｏｔ，１３，整合素的表达强弱及微血管密度。

转化生长因子的受体（ＣＤｌ０５）是与增生相关的低氧诱导性蛋白质，在血管生成内皮细胞中高表达¨引。

用‰Ｔｃ一标记的靶向（又称ＥＤＧ，ＣＤｌ０５）的单克隆抗体的免疫闪烁成像证明其可被肿瘤大量摄取。

假如能将多肽和单克隆抗体连接到微泡上，可设想靶向超声造影剂用于血管内皮生长因子（ＶＥＧＦ）、成纤维细胞生长因子（ＦＧＦ）及金属蛋白酶组织抑制剂（．玎ＭＰＳ）的酪氨酸激酶受体成像。

３靶向超声微泡联合超声辐照的肿瘤治疗作用肿瘤是严重威胁人类健康最凶险的疾病之一，提高患者生存率和生命质量的关键是对肿瘤的早期准确诊断和早期治疗。

超声在生物医学领域首先应用于临床诊断，近年来超声的生物学效应在临床医学上愈来愈受到人们的关注，国内外研究显示超声波在生物治疗领域具有更广阔的应用空间和发展前景。

研究发现¨引，靶向肿瘤超声微泡携带肿瘤治疗药物和基因可以实现靶向结合肿瘤并有效治疗肿瘤的效果，若在体表加以一定条件的超声作用，利用其空化效应啪Ｊ，增加细胞膜通透性，使得药物或基因等更容易透过血管内皮到达靶组织并被吸收。

将药物和基因置于微泡表面或内部，特异性配体可结合到微泡表面使其具有靶向性，携有
・５９ｌ・
药物和基因的靶向微泡在超声作用下释放出携带的药物或基因。

这种体内定位释放技术能显著减少药物用量，减轻药物的毒副作用，提高病灶局部的药物浓度，增强治疗效果。

此外超声的空化效应与微泡造影剂的剂量及超声辐照能量、频率【２ｌ】等因素密切相关，并且可通过改变超声仪器各个参数的设置，控制药物释放速度，实时监控，减少药物或基因的破坏失效，节约用量。

冉海涛等瞄１研究发现，携带有药物或基因的微泡经静脉注射后，在肿瘤局部经体表给予一定能量的超声辐照，微泡在局部破裂，释放出其所包裹的药物或基因；同时产生。

声孔效应”使局部毛细血管和细胞膜通透性增高，有利于药物经血管和跨细胞膜运输或提高基因转染率。

杨春江等∞１在载紫杉醇脂质微气泡体内外毒性实验研究中发现，小鼠紫杉醇注射液组均出现急性中毒反应，而载紫杉醇脂质微气泡组少数仅出现轻微反应，大部分小鼠无任何反应，显著降低了紫杉醇因受剂型约束而产生的不可忽视的副作用，且在一定能量超声辐照下，所载紫杉醇仍能保持较强的抗肿瘤活性。

微泡在一定强度与频率的超声作用下受空化效应影响可发生破裂，产生射流，有利于癌栓的溶解。

微泡输送质粒ＤＮＡ联合超声作用在成年大鼠脊髓的实验Ⅲ１结果显示体内的基因转染效率明显提高。

Ｍｉｌｌｅｒ瞄１等对小鼠肾癌模型注射质粒，同时瘤内或经静脉注射微泡造影剂，并以聚焦超声辐照肿瘤，结果发现经超声照射的肿瘤停止生长，对照组的肿瘤体积增长了２．８倍。

与对照组比较，治疗组目的基因的表达升高３４倍。

４问题和展望
研究表明，靶向超声微泡造影剂的研发，促进了肿瘤靶向超声分子成像和靶向治疗的发展，取得了一定的研究成果，但目前这些研究仍处于实验探索阶段，从实验到临床应用尚存在一些问题有待深入研究：（１）在各处损伤中是否存在足够多的特异性靶点以结合能被检测到的造影剂；（２）靶向微泡的构建步骤繁琐，体内稳定性及寻靶率有待提高；（３）目前“生物素一亲和素复合体”作为最有效的靶向结合系统，存在免疫原性，且作为一种大分子阳离子，又易于在高阴离子浓度的肾基底膜形成免疫复合物，因此，有必要寻找更理想的连接方式；（４）需进一步优化超声造影剂的载药、载基因能力，以实现在显像的同时进行治疗；（５）利用超声破坏微泡促进肿瘤的基因和药物的靶向治疗技术有一定的有害生物学效应，超声破坏微泡的参数优化研
万方数据
究缺乏系统性，未达成广泛共识，因此，有必要对各种相关超声参数进行更深入的优化。

尽管目前还有很多难题未解，但靶向超声微泡作为超声发展史上的又一次革命，在肿瘤的诊断和治疗的研究中已取得突破性进展。

随着分子生物学、超声医学以及其它影像技术的进一步结合与发展，有必要在这一领域做更加深入、严谨的研究。

我们相信靶向超声微泡技术凭借其高敏感性、高特异性以及从分子水平上早期显像和治疗等特殊优势势必会为人类肿瘤的诊断及治疗另辟新径。

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