靶向超聲造影劑在冠心病中的應(yīng)用

伍巧玲，丁云川*

（云南省昆明市延安醫(yī)院超聲診斷科，云南 昆明 650500）

冠心病是一種威脅人類健康的心血管疾病，近年來發(fā)病率和死亡率逐漸增高，目前診斷和治療冠心病的方法和技術(shù)都存在不同程度的局限性。隨著超聲技術(shù)的不斷發(fā)展，靶向超聲造影劑的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了冠心病診療一體化。

1 超聲造影劑的發(fā)展史

1.1 早期的超聲造影劑是由空氣和氧氣組成

粒徑較大，易破壞，不能通過肺毛細(xì)血管床而進(jìn)入肺循環(huán)，因而不能實(shí)現(xiàn)靶器官和靶組織的顯影，需經(jīng)過插管注入血管和心腔內(nèi)進(jìn)行造影。隨后出現(xiàn)使用白蛋白，脂質(zhì)和糖類作為膜和內(nèi)部封裝氣體的超聲造影劑，直徑相對(duì)較小，穩(wěn)定性較好，在血液中持續(xù)時(shí)間較長，可通過外周靜脈注射，造影劑可經(jīng)過肺循環(huán)，實(shí)現(xiàn)目的位置的顯影。隨后又研究出包裹大分子惰性氣體的超聲造影劑，如氟烷類氣體，穩(wěn)定性不斷得到提高，顯影能力也不斷得到加強(qiáng)。最近研究出封裝氟碳類氣體所制備的微球、脂質(zhì)體和微泡。氟碳類氣體溶解度低，穩(wěn)定性好，也具有較長的半衰期，粒徑可小至100 nm，可穿過血管的內(nèi)皮細(xì)胞間隙，實(shí)現(xiàn)血管外器官組織的顯影[1]。

1.2 靶向超聲造影劑通常將特異性的配體或抗體連接到表面制作而成

它可以特異性的結(jié)合目標(biāo)組織，能在病變組織停留時(shí)間延長，實(shí)現(xiàn)特異性增強(qiáng)成像，從而對(duì)病變部位精準(zhǔn)定位，降低了造影劑在其他位置產(chǎn)生的不良反應(yīng)，提高了病變?cè)缙谠\斷能力和定點(diǎn)釋放藥物和基因轉(zhuǎn)染。常見的靶向配體或抗體與造影劑的包膜連接方法有：1）直接連接法：通過共價(jià)被動(dòng)吸附或靜電吸附。2）偶聯(lián)劑連接法：用多功能試劑對(duì)蛋白進(jìn)行交聯(lián)，使分子和多功能試劑之間形成共價(jià)鍵。3）橋連劑結(jié)合法：引入化學(xué)基團(tuán)，結(jié)構(gòu)修飾橋連劑，在微泡形成后激活該結(jié)構(gòu)，再與配體結(jié)合。4）生物素—親和素法：是目前最常見的方法，就是將攜帶生物素的配體或抗體連接到造影劑表面，通過生物素親和素連接[2]。在造影劑包膜上連上靶后，可通過流式、共聚焦或熒光顯微鏡檢查，了解靶向配體或抗體與造影劑的連接情況，再將藥物和基因直接或間接連接到造影劑上，完成靶向造影劑的制備。

2 靶向超聲造影劑在冠心病中的應(yīng)用

2.1 診斷

冠狀動(dòng)脈發(fā)生不同程度梗阻時(shí)，可導(dǎo)致心肌細(xì)胞急性缺血和缺氧，如果不及時(shí)改善，心肌細(xì)胞將會(huì)壞死，造成嚴(yán)重后果。在心肌發(fā)生急性缺血后的炎性反應(yīng)時(shí)，P-選擇素的表達(dá)快速增加，持續(xù)時(shí)間數(shù)小時(shí)，細(xì)胞黏附分子-1隨后也大量表達(dá)，有研究提出急性心肌缺血后的炎癥反應(yīng)可應(yīng)用P-選擇素靶向造影劑，能精準(zhǔn)判斷心肌缺血區(qū)域，也可對(duì)心肌缺血再灌注損傷的評(píng)估。將抗ICAM-1造影劑注入缺血再灌注造模的小鼠，心肌中ICAM-1的表達(dá)明顯高于非缺血心肌，因此，抗ICAM-1造影劑可幫助評(píng)估再灌注晚期的心肌缺血[3-5]。

2.2 治療

基因?qū)胄募〉姆绞接型ㄟ^心導(dǎo)管、心肌內(nèi)直接注射等，都為有創(chuàng)傷性，并且轉(zhuǎn)染效率低。靶向超聲造影劑攜帶基因治療法的原理是：外周靜脈注射造影劑，其與特定的受體結(jié)合，增強(qiáng)目標(biāo)位置的顯影，達(dá)到精準(zhǔn)定位，在觀察診斷疾病的同時(shí)，通過調(diào)節(jié)聲場(chǎng)內(nèi)的超聲波條件改變擊破造影劑，由此產(chǎn)生的生物效應(yīng)可以增加細(xì)胞膜的通透性，造影劑上攜帶的基因通過間隙進(jìn)入組織細(xì)胞。這種方式明顯提高了基因轉(zhuǎn)染率和表達(dá)，可使裸露DNA轉(zhuǎn)染率提高3000倍[5]。目前，在冠心病的治療中，血管新生治療的方法通常通過增加治療部位的血管新生誘導(dǎo)因子的濃度來促進(jìn)新血管的生成，增加了缺血心肌血供，達(dá)到治療缺血性心臟病的目的[6]。血管生長因子有內(nèi)皮細(xì)胞生長因子 ，肝細(xì)胞生長因子和成纖維細(xì)胞生長因子等，可將這些基因質(zhì)粒連到超聲造影劑上，再通過靶向結(jié)合到心肌細(xì)胞，擊破造影劑促進(jìn)基因的轉(zhuǎn)染，從而促進(jìn)新生血管生成，改善心肌供血。有研究用脂質(zhì)微泡攜帶VEGF，通過超聲照射，將基因轉(zhuǎn)染到大鼠心肌中，VEGF的表達(dá)量及新生血管數(shù)量明顯高于無超聲輻照組[7]，因此，通過超聲輻照進(jìn)一步提高了基因轉(zhuǎn)染能力。使用前降支阻塞冠心病模型，超聲造影劑攜帶microRNA-21通過超聲輻照轉(zhuǎn)染該基因，發(fā)現(xiàn)PDCD4的表達(dá)減少，左心室射血分?jǐn)?shù)增加，心功能得到改善[8]。促血管內(nèi)皮細(xì)胞和血管內(nèi)皮祖細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)，血管內(nèi)皮祖細(xì)胞可以在體外擴(kuò)增或動(dòng)員，歸巢到缺血的組織中來，從而分化成內(nèi)皮細(xì)胞，并形成新的血管。在一些合成內(nèi)分泌生長因子能力較低的患者中，可以考慮移植干細(xì)胞以在缺血組織中產(chǎn)生新的血液[9]。某些中藥如丹參酮，人參皂苷和淫羊藿苷可通過調(diào)節(jié) RISK 途徑保護(hù)心肌免受缺血再灌注損傷，可將這些中藥成分連于靶向造影劑上，通過超聲輻照，達(dá)到定點(diǎn)精準(zhǔn)釋放藥物治療，這將是治療冠心病的新方法[10]。

3 靶向超聲造影劑在血栓中的應(yīng)用

冠心病常并發(fā)血栓的形成，容易導(dǎo)致一些臨床緊急事件，提高患者的致死率和致殘率。所以血栓的診斷和治療就尤為重要，目前常規(guī)超聲用于血栓的診斷具有一定的局限性，臨床常由于大劑量使用溶栓類藥物，容易引起多個(gè)部位出血的并發(fā)癥增加溶栓的風(fēng)險(xiǎn)。Unger[11]等發(fā)現(xiàn)特異性寡肽與MRX408脂質(zhì)微泡結(jié)合，微泡可以進(jìn)入血栓的內(nèi)部和外周，因?yàn)樵煊皠┡c活化血小板上的GPⅡb/Ⅲa受體具有強(qiáng)親和力，而新的血栓比舊的血栓表達(dá)更多的GPⅡb/Ⅲa受體，因此，MRX408脂質(zhì)微泡可用于幫助識(shí)別新舊血栓。有研究表明超聲造影劑與溶栓藥物聯(lián)合使用可以幫助將血栓溶解藥物輸送到血栓部位，結(jié)合低頻超聲，可以增加尿激酶溶栓的效果[12]。有學(xué)者用三尖瓣機(jī)械瓣換瓣的狗模型，使用超聲造影劑攜帶t-PA通過超聲輻照轉(zhuǎn)染該基因，提高了該基因的表達(dá)，在狗換瓣后的8周內(nèi)未見機(jī)械瓣血栓形成[13]。

4 目前存在的問題

靶向超聲造影劑攜帶基因和藥物可提高基因的轉(zhuǎn)染率和藥物治療效果，但仍然存在一些問題，例：如何構(gòu)建安全和有效的載體，如何提高靶向配體或抗體與超聲造影劑連接率，如何高效地將藥物和基因連接在微泡上，在使用超聲輻照擊破微泡的同時(shí)，如何降低對(duì)組織細(xì)胞的損傷等[14]。