新型超聲造影劑BR55 在實(shí)體腫瘤診斷和治療中的研究進(jìn)展

李靜波，朱嘉寧，張穎，李秋洋，羅渝昆*

1.解放軍醫(yī)學(xué)院，北京 100853；2.解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心超聲診斷科，北京 100853；通信作者 羅渝昆lyk301@163.com

惡性腫瘤是全球死亡的主要因素，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量，也是影響各國(guó)延長(zhǎng)預(yù)期壽命的主要原因[1]，亞洲發(fā)病率約占全球癌癥的50%，死亡率占全球癌癥的58.3%[2]，因此腫瘤的診斷、治療及預(yù)后均受到關(guān)注。

超聲造影是血池成像，以聲諾維為代表的第二代造影劑可以敏感地反映器官血流灌注情況[3]，已經(jīng)在臨床中廣泛應(yīng)用，尤其在良、惡性腫瘤的診斷及療效評(píng)估[4-5]中具有一定優(yōu)勢(shì)。隨著超聲分子成像技術(shù)的發(fā)展，靶向造影劑可以通過(guò)針對(duì)性地作用于某一靶點(diǎn)更加準(zhǔn)確地診斷病灶，提高疾病檢出率。與癌癥相關(guān)的新生血管生成方面的靶向造影劑BR55是全球唯一進(jìn)入臨床研究的靶向超聲對(duì)比劑，具有良好的安全性和有效性。本研究擬對(duì)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體-2（vascular endothelial growth factor receptor 2，VEGFR-2）靶向超聲造影劑BR55診斷和治療惡性病變的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 靶向超聲造影劑的原理

超聲造影與分子影像學(xué)結(jié)合為超聲診斷疾病提供了更大的前景。目前已經(jīng)對(duì)多個(gè)靶點(diǎn)進(jìn)行研究，如VEGFR-2、內(nèi)啡肽、整合素αvβ3、B7-H3（CD276）等[6]，造影劑特異性針對(duì)相應(yīng)的受體進(jìn)行成像，從而形成結(jié)合微泡，未結(jié)合于特異性靶點(diǎn)的造影劑稱為游離微泡。通過(guò)靶向造影，游離微泡在正常組織積聚減少，集中觀察結(jié)合微泡在病灶的聚集。VEGF從內(nèi)皮細(xì)胞有絲分裂原中分離得到，又稱為VEGF-A，是由VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E、VEGF-F以及胎盤(pán)生長(zhǎng)因子構(gòu)成[7]。VEGFR屬于受體型酪氨酸激酶超基因家族，在哺乳動(dòng)物中主要與惡性腫瘤和炎癥等病理性血管生成過(guò)程相關(guān)[8]。VEGFR共有3種受體基因，其中VEGFR-1和VEGFR-2主要在血管生成中發(fā)揮作用，VEGFR-1主要發(fā)揮抗血管生成的負(fù)調(diào)控作用，VEGFR-2結(jié)合親和力僅為VEGFR-1的1/10，但其活性是VEGFR-1的10倍，VEGFR-3負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)淋巴管生成和病理情況下的血管生成[9-11]。惡性腫瘤內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)的VEGFR-2水平較正常血管高3～5倍[7]，可見(jiàn)VEFGR-2是血管生成的主要因素，在腫瘤血管侵襲和轉(zhuǎn)移過(guò)程中具有重要作用[12]。目前博萊科公司針對(duì)VEGFR-2研發(fā)的新型靶向造影劑BR55已開(kāi)展臨床試驗(yàn)。

2 VEGFR-2 靶向超聲造影劑BR55 的物理結(jié)構(gòu)

BR55是一種由N2和C4F10構(gòu)成的氣體混合物。微泡外殼是具有特異性識(shí)別功能的肽聚合形成異二聚體后，與聚乙二醇（DSPE-PEG-2000-NH2）的氨基結(jié)合形成脂肽，其插入磷脂單分子層中形成，因此被異二聚體肽功能化的微泡外殼可以特異性識(shí)別VEGFR-2[13]。同時(shí)在微泡表面連接的聚乙二醇，可以減少網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的非特異性攝取，進(jìn)而提高微泡的穩(wěn)定性[14]。另外，由于不含免疫原性[15]，BR55不僅能用于基礎(chǔ)研究，還可以應(yīng)用于臨床研究中，如在抗血管生成治療期間的腫瘤檢測(cè)和療效監(jiān)測(cè)。鑒于此，超聲分子成像檢測(cè)血管VEGFR-2過(guò)度表達(dá)可能成為某些腫瘤診斷和監(jiān)測(cè)的有效方法。

3 BR55 的靶向特異性

既往臨床研究[14,16]和基礎(chǔ)研究[17-18]表明，靶向VEGFR-2的BR55積聚于腫瘤的增強(qiáng)強(qiáng)度與腫瘤組織免疫組化檢測(cè)的VEGFR-2水平保持一致，且應(yīng)用VEGFR-2抗體后BR55增強(qiáng)程度明顯降低，表明BR55可以特異性反映VEGFR-2在體內(nèi)的表達(dá)，提示BR55可以提高前列腺癌[14]、卵巢癌、乳腺癌[16]等VEGFR-2高表達(dá)腫瘤的診斷價(jià)值。Willmann等[16]報(bào)道，93%的乳腺癌和77%的卵巢癌可以顯示強(qiáng)靶向信號(hào)，而僅33%的乳腺良性病變和22%的卵巢良性病變中出現(xiàn)強(qiáng)靶向信號(hào)，且與免疫組化比例一致，證實(shí)其對(duì)惡性腫瘤的輔助診斷價(jià)值。Smeenge等[14]研究發(fā)現(xiàn)，VEGFR-2靶向造影劑BR55也可提高前列腺癌的診斷價(jià)值，并發(fā)現(xiàn)靶向造影劑累積劑量0.08 ml/kg與0.01 ml/kg或0.03 ml/kg相比，可以顯著提高惡性病灶的檢出率，且安全性良好。Willmann等[16]和Smeenge等[14]的研究為后續(xù)開(kāi)展BR55臨床研究奠定了基礎(chǔ)。

4 BR55 的敏感參數(shù)差異靶向增強(qiáng)信號(hào)

VEGFR-2除與腫瘤新生血管生成相關(guān)外，還與腫瘤生長(zhǎng)、浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移有關(guān)。舒尼替尼是特異性針對(duì)VEGFR-2的抗血管生成藥物之一，差異靶向增強(qiáng)信號(hào)通過(guò)超聲靶向微泡破壞技術(shù)區(qū)分結(jié)合微泡和游離微泡的信號(hào)后，利用高機(jī)械指數(shù)破壞游離微泡，計(jì)算微泡破壞前后的差值得出，可反映VEGFR-2表達(dá)，是一個(gè)衡量BR55效能的定量參數(shù)[19]。Helbert等[15]開(kāi)展的結(jié)腸癌基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)，BR55能早期監(jiān)測(cè)抗血管生成治療效能，并確定差異靶向增強(qiáng)信號(hào)的強(qiáng)度。對(duì)比治療前后以及治療后6、12、24、48、72 h腫瘤形態(tài)、功能及分子參數(shù)的變化特征發(fā)現(xiàn)，治療后12 h分子參數(shù)差異靶向增強(qiáng)信號(hào)與評(píng)估腫瘤灌注的功能參數(shù)峰值強(qiáng)度及曲線下灌注面積相比具有顯著差異（VEGFR-2的表達(dá)已下降25%），而24 h后功能參數(shù)和形態(tài)學(xué)參數(shù)（腫瘤大?。┎砰_(kāi)始顯著變化，表明BR55不僅能夠特異性識(shí)別VEGFR-2，反映BR55特異性結(jié)合的分子參數(shù)差異靶向增強(qiáng)信號(hào)，還可早期評(píng)價(jià)抗腫瘤藥物的治療效果，同時(shí)該研究證明靶向超聲造影的監(jiān)測(cè)效能優(yōu)于依靠CT顯示實(shí)體瘤解剖大小的療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[20]。

5 BR55 的病灶內(nèi)存留時(shí)間更長(zhǎng)

BR55不僅可以特異性結(jié)合VEGFR-2，還可以延長(zhǎng)結(jié)合微泡的存留時(shí)間進(jìn)一步提高診斷效能[16,21-22]。Tardy等[21]開(kāi)展前列腺癌研究發(fā)現(xiàn)，BR55和SonoVue均能夠提供早期組織灌注的信息，兩者在峰值強(qiáng)度下的對(duì)比增強(qiáng)相當(dāng)，但BR55具有2種微泡，即結(jié)合微泡和游離微泡，隨著注射時(shí)間延長(zhǎng)，游離微泡逐漸消退后，結(jié)合微泡仍然存在持續(xù)增強(qiáng)的組織灌注信息。該研究與Hackl等[22]的結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移研究一致，表明該特征不僅針對(duì)原發(fā)性腫瘤，也同樣適用于轉(zhuǎn)移性腫瘤。此外，該團(tuán)隊(duì)還通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)BR55對(duì)于微小病變的診斷效能具有更高的敏感度，并證實(shí)BR55可以顯示病灶大小在1 mm以下的轉(zhuǎn)移病灶。

6 BR55 的問(wèn)題與展望

BR55的靶向特異性為超聲造影提供了新的生機(jī)，為提高腫瘤診斷效能展現(xiàn)了新的發(fā)展前景。但超聲分子成像在臨床轉(zhuǎn)化方面仍然面臨一些亟待解決的問(wèn)題，如BR55雖然已經(jīng)成為臨床級(jí)別的超聲造影劑，但應(yīng)用并不廣泛，存在樣本量少的問(wèn)題，限制了對(duì)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析，并且在目前的臨床病例中并未提出最佳造影劑量的建議[14]。BR55作為目前唯一應(yīng)用于臨床的靶向VEGFR-2超聲造影劑，大量臨床和基礎(chǔ)研究證實(shí)其在診斷和治療惡性病變方面存在價(jià)值，展示了這種新型腫瘤成像工具的巨大潛力。超聲造影和超聲分子成像聯(lián)合應(yīng)用可能為超聲診斷和監(jiān)測(cè)治療提供新的前景。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突