ELAM-1在磁共振分子影像学中的应用价值

董梦莹 综述 金观桥 苏丹柯 审校

作者单位：530021 南宁 广西医科大学附属肿瘤医院放射科

综述

ELAM-1在磁共振分子影像学中的应用价值

董梦莹 综述 金观桥 苏丹柯 审校

作者单位：530021 南宁 广西医科大学附属肿瘤医院放射科

磁共振（MRI）在自身成像优势的基础上与纳米技术相结合，在分子影像学方面发挥重要作用。内皮白细胞黏附分子-1（endothelial leukocyte adhesionmolecule-1，ELAM-1）在MRI分子影像学及临床方面都有良好的应用前景。本文综述了ELAM-1在MRI分子影像学中的应用价值。

磁共振分子影像学；成像技术；内皮白细胞黏附分子-1；分子探针；临床应用

近年来，新型磁共振靶向探针及成像序列的研发取得了一系列进展，磁共振（MR I）分子影像学在内皮白细胞黏附分子-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）有关靶点和靶向探针的研究越来越深入。本文就ELAM-1的MR I分子影像学技术对肿瘤、炎症、血管病变监测及诊断的价值作一综述。

1 ELAM-1的特点

ELAM-1又称E-选择素，是一种内皮表面糖蛋白，其与选择素家族的其他成员相同，是典型的I型蛋白，由前后排列的蛋白区组成，包括氨基末端-C型植物凝集素（lc e t in）区、表皮生长因子（EGF）区、4～9个短重复区、单一的跨膜区和一个胞浆区。ELAM-1由白介素-1（I L-1）、肿瘤坏死因子-α（TN F-α）、细菌脂多糖（LP S）诱导产生；静息时，内皮细胞表达的E-选择素含量几乎为零，血管内皮细胞活化后表达迅速增加。ELAM-1在炎症、肿瘤转移以及血管病变中扮演重要角色［1，2］。ELAM-1有多种配体，包括sL e（x）和sL e（a）及其相关的寡聚糖。sL e（x）是sL e（a）的同分异构体，表达于白细胞和多种肿瘤细胞表面。ELAM-1与其配体sL e（x）特异性结合，在多种肿瘤侵袭转移中发挥重要作用，并可作为判断肿瘤预后的特异性指标［3，4］。

2 磁共振分子影像学的特点

分子影像学是应用影像学方法对活体状态下的生物过程进行细胞和分子水平的定性和定量研究，是医学影像学从大体形态向微观形态、生物代谢、基因成像等方面发展迈出的重要一步。近年来，随着纳米技术、分子生物技术的迅速发展，新型MR分子探针不断涌现，主要有两类：一类是超顺磁性纳米颗粒（S P I O）；另一类是顺磁性复合物，主要包括M n2+、M n3+、G d3+等离子大分子螯合物。这两类都可通过配体标记的方法将其靶向导入表达特异性受体的组织和细胞中，从而达到对比增强的效果［5，6］。L au r en t等［7］将G d-二乙烯三胺五乙酸（D T PA）与唾液酸化的路易斯寡糖X类似物sL e（x）偶联后形成的G d-D T PA-B（sL e x）A造影剂，可特异性靶向ELAM-1受体。采用这种配体标记的方法，通过其信号变化还可进一步推测受体的空间分布、密度以及功能变化等。ELAM-1作为内皮细胞的一个靶点，对多种病变如炎症、血管病变、肿瘤等检测、诊断及治疗显示出巨大潜力。因此，近年来ELAM-1在MR I分子影像学中的应用也越来越受到关注［6，8］。

3 ELAM-1磁共振分子影像学的应用价值

3.1 肿瘤病变

国内外研究［9～12］表明，ELAM-1与多种肿瘤演进、血管生成和浸润转移密切相关，其原因是肿瘤患者的巨噬细胞等可产生肿瘤坏死因子，肿瘤本身也可产生细胞分裂素，这些因素均可使肿瘤患者局部内皮细胞表达ELAM-1，而ELAM-1可促进肿瘤细胞与内皮细胞的黏附渗出、影响肿瘤转移及介导白细胞向炎症部位迁移。国外学者［13，14］选择了几个有明显特征、高亲和性的抗人ELAM-1抗体片段（H18/7）与氧化铁纳米颗粒交联。结果表明抗体偶联的氧化铁纳米颗粒对ELAM-1有特殊识别性，在人内皮细胞培养中ELAM-1表达可以通过MR I检测。该实验提供了ELAM-1 MR I成像技术的证据，即MR I靶向造影可以检测肿瘤血管内皮细胞增殖情况及血管生成有关的标志物。随着MR I成像技术的快速发展，高磁场和梯度磁场提高了信噪比和分辨力，从而能够获取肿瘤生长动力学、血管发生及基因突变的信息等，为肿瘤基础和临床研究建立信息桥梁，同时也推动肿瘤靶向治疗［15］。

3.2 炎性病变

在炎症反应过程中，ELAM-1通过初始化白细胞调节炎症反应的第一步。有研究［16］表明，标记sL e（x）的超微顺磁性氧化铁颗粒US P I O可以靶向定位到血管内皮表达的ELAM-1。虽然铁氧化物有一些非特异性蓄积，但US P I O联合ELAM-1的造影剂颗粒也能显著提高检测炎症组织的灵敏度。这对于诊断和监测早期或隐匿性炎症有一定价值，并可作为一种替代如白细胞放射性标记等传统检查方法［17］。De dd en s等［18］指出US P I O造影剂对人体内神经炎性过程评估、检测疾病的生物标志以及靶向治疗具有一定潜力。有研究指出另一种ELAM-1的靶向微小氧化铁颗粒MP I O s的MR I细胞跟踪技术也显示出较好的潜力，能非侵入性地监测免疫细胞和颅内炎症反应，以指导医生制定急性颅脑损伤治疗方案［19］。

3.3 血管病变

有研究［20］表明，血管内皮功能障碍最早期的反应是ELAM-1及P-选择素介导白细胞与血管壁之间的黏附，参与血管炎症反应和血栓形成，促进动脉粥样硬化及斑块的形成和各种临床并发症（包括心肌梗死、脑卒中和外周动脉疾病）的发生。ELAM-1的MR I分子影像学技术为评估炎症的发展及内皮功能障碍血栓形成提供了新思路［21］。C han等［22］认为，这种功能性MR I分子影像学技术可在分子水平监测体内动脉粥样硬化的特点，为颈动脉疾病提供更准确的风险分层，优化高风险组群的资源分配，为临床医生提供了一种新的成像工具。

4 展望

综上所述，ELAM-1在炎症、肿瘤转移以及血管病变中扮演着重要角色；在相应诱导因素刺激下，病变部位的血管内皮活化，产生大量ELAM-1，被MR I的靶向造影剂特异性识别，从而实现活体状态下对病变进行早期、特异性诊断，以及细胞和分子水平的定性和定量研究。关于ELAM-1的各种靶向造影剂的研究及其与各种疾病的监测、诊断与鉴别诊断的研究将为临床应用打下基础。但是ELAM-1的MR I分子影像学技术尚存诸多问题有待进一步研究：⑴如何改善磁共振分子探针，使其具有良好的生物兼容性和靶点结合的高特异性；⑵如何提高MR的敏感性。相信随着研究不断深入，ELAM-1的MR I分子影像学技术在临床上将有更广阔的应用前景。

［1］ 陈绪兰.E-选择素在生殖道沙眼衣原体感染中的作用研究［J］.标记免疫分析与临床，2015，03：199-201

［2］ 史梅英，赵志英.E-选择素在上皮性卵巢癌患者中的表达及其临床意义［J］.中国妇产科临床杂志，2011，12（05）：369-371.

［3］ 张涛，廖芝玲，金观桥，等.鼻咽癌患者E-选择素的表达变化及意义［J］.山东医药，2015，55（09）：18-20.

［4］ 金观桥，张涛，刘树英，等.ELAM-1在鼻咽癌组织中表达及其与临床特征关系的研究［J］.广西医科大学学报，2015，32（03）：372-375.

［5］ 滕皋军，崔莹.磁共振分子影像学研究进展［J］.磁共振成像，2014，5（S1）：31-36.

［6］ 王淑蕙，寇庚，王皓.靶向性磁共振造影剂在肿瘤分子影像学中的应用［J］.中国医药生物技术，2008，（04）：307-309.

［7］ L au r en t S，V an d e r E l s t L，F 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］ 李丛丛，杨锡贵，姜超，等.E-选择素在食管鳞状细胞癌中的表达及其临床意义［J］.肿瘤防治研究，2013，40（11）：1050-1053.

［10］季福建，刘选文，于哲，等.E-选择素在胃癌中的表达及其血行转移中作用的研究［J］.中国实验诊断学，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］王滨.磁共振分子影像学：架构肿瘤基础与临床研究桥梁［J］.医学影像学杂志，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，王嵘.血浆可溶性E-选择素和P-选择素水平与脑动静脉畸形血管团破裂的关系［J］.北京医学，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］［编辑 江德吉］

R445.2

A

1674-5671（2016）04-03

10.3969/j.issn.1674-5671.2016.04.14

国家自然科学基金资助项目（81260334，81460452）

金观桥。E-mail：jgq8@sina.com