ELAM-1在磁共振分子影像學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值

董夢瑩 綜述 金觀橋 蘇丹柯 審校

作者單位：530021 南寧 廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院放射科

綜述

ELAM-1在磁共振分子影像學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值

董夢瑩 綜述 金觀橋 蘇丹柯 審校

作者單位：530021 南寧 廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院放射科

磁共振（MRI）在自身成像優(yōu)勢的基礎(chǔ)上與納米技術(shù)相結(jié)合，在分子影像學(xué)方面發(fā)揮重要作用。內(nèi)皮白細(xì)胞黏附分子-1（endothelial leukocyte adhesionmolecule-1，ELAM-1）在MRI分子影像學(xué)及臨床方面都有良好的應(yīng)用前景。本文綜述了ELAM-1在MRI分子影像學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值。

磁共振分子影像學(xué)；成像技術(shù)；內(nèi)皮白細(xì)胞黏附分子-1；分子探針；臨床應(yīng)用

近年來，新型磁共振靶向探針及成像序列的研發(fā)取得了一系列進(jìn)展，磁共振（MR I）分子影像學(xué)在內(nèi)皮白細(xì)胞黏附分子-1（en d o t he l ia l l eu k o c y t e a d he s ionmo l e c u l e-1，ELAM-1）有關(guān)靶點(diǎn)和靶向探針的研究越來越深入。本文就ELAM-1的MR I分子影像學(xué)技術(shù)對(duì)腫瘤、炎癥、血管病變監(jiān)測及診斷的價(jià)值作一綜述。

1 ELAM-1的特點(diǎn)

ELAM-1又稱E-選擇素，是一種內(nèi)皮表面糖蛋白，其與選擇素家族的其他成員相同，是典型的I型蛋白，由前后排列的蛋白區(qū)組成，包括氨基末端-C型植物凝集素（lc e t in）區(qū)、表皮生長因子（EGF）區(qū)、4～9個(gè)短重復(fù)區(qū)、單一的跨膜區(qū)和一個(gè)胞漿區(qū)。ELAM-1由白介素-1（I L-1）、腫瘤壞死因子-α（TN F-α）、細(xì)菌脂多糖（LP S）誘導(dǎo)產(chǎn)生；靜息時(shí)，內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)的E-選擇素含量幾乎為零，血管內(nèi)皮細(xì)胞活化后表達(dá)迅速增加。ELAM-1在炎癥、腫瘤轉(zhuǎn)移以及血管病變中扮演重要角色［1，2］。ELAM-1有多種配體，包括sL e（x）和sL e（a）及其相關(guān)的寡聚糖。sL e（x）是sL e（a）的同分異構(gòu)體，表達(dá)于白細(xì)胞和多種腫瘤細(xì)胞表面。ELAM-1與其配體sL e（x）特異性結(jié)合，在多種腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用，并可作為判斷腫瘤預(yù)后的特異性指標(biāo)［3，4］。

2 磁共振分子影像學(xué)的特點(diǎn)

分子影像學(xué)是應(yīng)用影像學(xué)方法對(duì)活體狀態(tài)下的生物過程進(jìn)行細(xì)胞和分子水平的定性和定量研究，是醫(yī)學(xué)影像學(xué)從大體形態(tài)向微觀形態(tài)、生物代謝、基因成像等方面發(fā)展邁出的重要一步。近年來，隨著納米技術(shù)、分子生物技術(shù)的迅速發(fā)展，新型MR分子探針不斷涌現(xiàn)，主要有兩類：一類是超順磁性納米顆粒（S P I O）；另一類是順磁性復(fù)合物，主要包括M n2+、M n3+、G d3+等離子大分子螯合物。這兩類都可通過配體標(biāo)記的方法將其靶向?qū)氡磉_(dá)特異性受體的組織和細(xì)胞中，從而達(dá)到對(duì)比增強(qiáng)的效果［5，6］。L au r en t等［7］將G d-二乙烯三胺五乙酸（D T PA）與唾液酸化的路易斯寡糖X類似物sL e（x）偶聯(lián)后形成的G d-D T PA-B（sL e x）A造影劑，可特異性靶向ELAM-1受體。采用這種配體標(biāo)記的方法，通過其信號(hào)變化還可進(jìn)一步推測受體的空間分布、密度以及功能變化等。ELAM-1作為內(nèi)皮細(xì)胞的一個(gè)靶點(diǎn)，對(duì)多種病變?nèi)缪装Y、血管病變、腫瘤等檢測、診斷及治療顯示出巨大潛力。因此，近年來ELAM-1在MR I分子影像學(xué)中的應(yīng)用也越來越受到關(guān)注［6，8］。

3 ELAM-1磁共振分子影像學(xué)的應(yīng)用價(jià)值

3.1 腫瘤病變

國內(nèi)外研究［9～12］表明，ELAM-1與多種腫瘤演進(jìn)、血管生成和浸潤轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，其原因是腫瘤患者的巨噬細(xì)胞等可產(chǎn)生腫瘤壞死因子，腫瘤本身也可產(chǎn)生細(xì)胞分裂素，這些因素均可使腫瘤患者局部內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)ELAM-1，而ELAM-1可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附滲出、影響腫瘤轉(zhuǎn)移及介導(dǎo)白細(xì)胞向炎癥部位遷移。國外學(xué)者［13，14］選擇了幾個(gè)有明顯特征、高親和性的抗人ELAM-1抗體片段（H18/7）與氧化鐵納米顆粒交聯(lián)。結(jié)果表明抗體偶聯(lián)的氧化鐵納米顆粒對(duì)ELAM-1有特殊識(shí)別性，在人內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)中ELAM-1表達(dá)可以通過MR I檢測。該實(shí)驗(yàn)提供了ELAM-1 MR I成像技術(shù)的證據(jù)，即MR I靶向造影可以檢測腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖情況及血管生成有關(guān)的標(biāo)志物。隨著MR I成像技術(shù)的快速發(fā)展，高磁場和梯度磁場提高了信噪比和分辨力，從而能夠獲取腫瘤生長動(dòng)力學(xué)、血管發(fā)生及基因突變的信息等，為腫瘤基礎(chǔ)和臨床研究建立信息橋梁，同時(shí)也推動(dòng)腫瘤靶向治療［15］。

3.2 炎性病變

在炎癥反應(yīng)過程中，ELAM-1通過初始化白細(xì)胞調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)的第一步。有研究［16］表明，標(biāo)記sL e（x）的超微順磁性氧化鐵顆粒US P I O可以靶向定位到血管內(nèi)皮表達(dá)的ELAM-1。雖然鐵氧化物有一些非特異性蓄積，但US P I O聯(lián)合ELAM-1的造影劑顆粒也能顯著提高檢測炎癥組織的靈敏度。這對(duì)于診斷和監(jiān)測早期或隱匿性炎癥有一定價(jià)值，并可作為一種替代如白細(xì)胞放射性標(biāo)記等傳統(tǒng)檢查方法［17］。De dd en s等［18］指出US P I O造影劑對(duì)人體內(nèi)神經(jīng)炎性過程評(píng)估、檢測疾病的生物標(biāo)志以及靶向治療具有一定潛力。有研究指出另一種ELAM-1的靶向微小氧化鐵顆粒MP I O s的MR I細(xì)胞跟蹤技術(shù)也顯示出較好的潛力，能非侵入性地監(jiān)測免疫細(xì)胞和顱內(nèi)炎癥反應(yīng)，以指導(dǎo)醫(yī)生制定急性顱腦損傷治療方案［19］。

3.3 血管病變

有研究［20］表明，血管內(nèi)皮功能障礙最早期的反應(yīng)是ELAM-1及P-選擇素介導(dǎo)白細(xì)胞與血管壁之間的黏附，參與血管炎癥反應(yīng)和血栓形成，促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化及斑塊的形成和各種臨床并發(fā)癥（包括心肌梗死、腦卒中和外周動(dòng)脈疾病）的發(fā)生。ELAM-1的MR I分子影像學(xué)技術(shù)為評(píng)估炎癥的發(fā)展及內(nèi)皮功能障礙血栓形成提供了新思路［21］。C han等［22］認(rèn)為，這種功能性MR I分子影像學(xué)技術(shù)可在分子水平監(jiān)測體內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化的特點(diǎn)，為頸動(dòng)脈疾病提供更準(zhǔn)確的風(fēng)險(xiǎn)分層，優(yōu)化高風(fēng)險(xiǎn)組群的資源分配，為臨床醫(yī)生提供了一種新的成像工具。

4 展望

綜上所述，ELAM-1在炎癥、腫瘤轉(zhuǎn)移以及血管病變中扮演著重要角色；在相應(yīng)誘導(dǎo)因素刺激下，病變部位的血管內(nèi)皮活化，產(chǎn)生大量ELAM-1，被MR I的靶向造影劑特異性識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)活體狀態(tài)下對(duì)病變進(jìn)行早期、特異性診斷，以及細(xì)胞和分子水平的定性和定量研究。關(guān)于ELAM-1的各種靶向造影劑的研究及其與各種疾病的監(jiān)測、診斷與鑒別診斷的研究將為臨床應(yīng)用打下基礎(chǔ)。但是ELAM-1的MR I分子影像學(xué)技術(shù)尚存諸多問題有待進(jìn)一步研究：⑴如何改善磁共振分子探針，使其具有良好的生物兼容性和靶點(diǎn)結(jié)合的高特異性；⑵如何提高M(jìn)R的敏感性。相信隨著研究不斷深入，ELAM-1的MR I分子影像學(xué)技術(shù)在臨床上將有更廣闊的應(yīng)用前景。

［1］ 陳緒蘭.E-選擇素在生殖道沙眼衣原體感染中的作用研究［J］.標(biāo)記免疫分析與臨床，2015，03：199-201

［2］ 史梅英，趙志英.E-選擇素在上皮性卵巢癌患者中的表達(dá)及其臨床意義［J］.中國婦產(chǎn)科臨床雜志，2011，12（05）：369-371.

［3］ 張濤，廖芝玲，金觀橋，等.鼻咽癌患者E-選擇素的表達(dá)變化及意義［J］.山東醫(yī)藥，2015，55（09）：18-20.

［4］ 金觀橋，張濤，劉樹英，等.ELAM-1在鼻咽癌組織中表達(dá)及其與臨床特征關(guān)系的研究［J］.廣西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，32（03）：372-375.

［5］ 滕皋軍，崔瑩.磁共振分子影像學(xué)研究進(jìn)展［J］.磁共振成像，2014，5（S1）：31-36.

［6］ 王淑蕙，寇庚，王皓.靶向性磁共振造影劑在腫瘤分子影像學(xué)中的應(yīng)用［J］.中國醫(yī)藥生物技術(shù)，2008，（04）：307-309.

［7］ L au r en t S，V an d e r E l s t L，F(xiàn) u Y，e t a l.S yn t he s i s an d phy s i c o c hemi c a l c ha r a ct e r i z a t ion o f G d-D T PA-B（sL e x）A，a ne w MR I c on tr a s t agen t t a r ge t e d t o in fl amma t ion［J］.B io c onjug C hem，2004，15（1）：99-103.

［8］ B a s i l ion J P，Yeon S，B o t na r R.M agne t i c r e s onan c e imaging：u t i l i t y a s amo l e c u l a r imagingmo d a l i t y［J］.C u rr T op De v B io l，2005，70：1-33.

［9］ 李叢叢，楊錫貴，姜超，等.E-選擇素在食管鱗狀細(xì)胞癌中的表達(dá)及其臨床意義［J］.腫瘤防治研究，2013，40（11）：1050-1053.

［10］季福建，劉選文，于哲，等.E-選擇素在胃癌中的表達(dá)及其血行轉(zhuǎn)移中作用的研究［J］.中國實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)，2015，19（09）：1469-1471.

［11］Jung W C，Jang YJ，K im J H，e t a l.E x p r e ss ion o f in t e rc e ll u l a r a d hes ion mo l e c u l e-1 an d e-s e l e ct in in ga s tr i c c an c e r an d t hei r cl ini c a l s igni f i c an c e［J］.J G a s tr i c c an c e r，2012，12（3）：140-148.

［12］ Tr em bl ay PL，H uo t J，A uge r FA.M e c hani s m s b y w hi c h E-s e l e ct in r egu l a t e s d iape d e s i s o f c o l on c an c e r c e ll s un d e r fl o w c on d i t ion s［J］. C an c e r R e s，2008，68（13）：5167-5176.

［13］L eung K.H18/7 F（a b'）2E-s e l e ct in mono cl ona l an t i b o d y c onjuga t e d t o cr o ss-l in k e d i r on o x i d e nanopa rt i cl e s［J］.M o l e c u l a r I maging an d C on tr a s t A gen t Da t a b a s e（M I CA D），2007.

［14］K ang H W，Jo s eph s on L，P e tr o v s k y A，e t a l.M agne t i c r e s onan c e imaging o f in d u c i bl e E-s e l e ct in e x p r e ss ion in human en d o t he l ia l c e ll c u lt u r e［J］.B io c onjug C hem，2002，13（1）：122-127.

［15］王濱.磁共振分子影像學(xué)：架構(gòu)腫瘤基礎(chǔ)與臨床研究橋梁［J］.醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志，2013，23（03）：332-334.

［16］R a d e r ma c he r K A，B eghein N，B ou tr y S，e t a l.I n v i v o d e t e ct ion o f infl amma t ion u s ing pegy l a t e d i r on o x i d e pa rt i cl e s t a r ge t e d a t E-s e-l e ct in：a mu lt imo d a l app r oa c h u s ing MR imaging an d EPR s pe c tr os c opy［J］.I n v e s t R a d io l，2009，44（7）：398-404.

［17］ R eyno ld s PR，L a rk man DJ，H a s k a rd D O，e t a l.De t e ct ion o f v a s c u l a r e x p r e ss ion o f e-s e l e ct in in v i v o w i t h MR imaging［J］.R a d io l ogy，2006，241（2）：469-476.

［18］ De dd en s L H，V an T i lb o r g GA，M u ld e r W J，e t a l.I maging neu r oinfl amma t ion a ft e r s tr o k e：c u rr en t s t a t u s o f c e ll u l a r an d mo l e c u l a r MR I s tr a t egie s［J］.C e r e br o v a s c Di s，2012，33（4）：392-402.

［19］ G au b e rt i M，M on t agne A，Q uenau lt A，e t a l.M o l e c u l a r magne t i c r e s onan c e imaging o f br ain-immune in t e r a ct ion s［J］.F r on t C e ll N eu r o s c i， 2014，8：389.

［20］段然，王嶸.血漿可溶性E-選擇素和P-選擇素水平與腦動(dòng)靜脈畸形血管團(tuán)破裂的關(guān)系［J］.北京醫(yī)學(xué)，2013，35（02）：106-108.

［21］ B a r A，S k o rk a T，Ja s in s k i K，e t a l.MR I-b a s e d a ss e ss men t o f en d o t hel ia l f un ct ion inmi c ein v i v o［J］.P ha r ma c o l R ep，2015，67（4）：765-770.

［22］C han J M，M ona c o C，W y l e z in s k a-A rr i d ge M，e t a l.I maging o f t he v u lne r a bl e c a r o t i d p l a q ue：b io l ogi c a l t a r ge t ing o f in fl amma t ion in a t he r o s cl e r o s i s u s ing i r on o x i d epa rt i cl e s an d MR I［J］.E u r J V a s c E nd o v a s c S u r g，2014，47（5）：462-469.

［2016-03-27收稿］［2016-05-29修回］［編輯 江德吉］

R445.2

A

1674-5671（2016）04-03

10.3969/j.issn.1674-5671.2016.04.14

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（81260334，81460452）

金觀橋。E-mail：jgq8@sina.com