作者：朱连华，李秋洋，罗渝昆，解放军总医院第一医学中心超声诊断科
超声是肾脏疾病常用的诊疗方法，与其他影像学方法相比，具有价格低廉、方便快捷、无放射、实时成像等优点。超声造影技术是继灰阶超声、彩色多普勒超声之后超声领域的第三次革命。超声造影剂是超声造影成像的基础，通过观察超声造影剂在肾脏病灶内的分布，实现肾脏疾病的鉴别诊断和治疗评价。
随着超声造影剂的深入研究，大量研究证实在超声造影剂表面连接特异性配体构建靶向超声造影剂能增强超声造影剂在肾脏病灶内的聚集能力，实现肾脏疾病的分子成像和靶向治疗，为肾脏疾病的早期诊断和精准治疗提供了新的策略。然而，目前靶向超声造影剂尚未转化应用于肾脏疾病的临床诊疗。本研究对靶向超声造影剂在肾脏疾病诊疗中的研究进展进行综述，并对其临床转化进行展望。
1.靶向超声造影剂构建
目前超声造影剂的制备方法主要有机械振荡法、薄膜水化法、冷冻干燥法、超声空化法、乳化法等。针对靶点的特异性配体主要有抗体及其片段、纳米抗体、适配体、多肽等。构建靶向超声造影剂的连接方法有直接连接法、化学连接法、非共价连接法和偶联剂连接法。直接连接法连接简单，但连接效率低，构建的靶向超声造影剂易受体内环境影响，靶向性不强。
化学连接法通过特异性配体和超声造影剂表面化学基团间的反应构建靶向超声造影剂，已成为靶向超声造影剂的主要连接方法之一。生物素-亲和素法是最常见的非共价连接法，通过亲和素连接生物素化的特异性配体和超声造影剂构建靶向超声造影剂，连接效能高且稳定，但易引起机体免疫反应。
偶联剂连接法通过偶联剂携带的不同性质基团连接特异性配体和超声造影剂构建靶向超声造影剂，由于该连接方法使特异性配体具有一定的活动性，故能增强靶向超声造影剂与靶点的结合能力。不同连接方法的效率不同，化学连接法在临床转化方面具有更大优势。
2.肾脏疾病的超声分子成像
目前超声分子成像已应用于
2.1肾肿瘤的超声分子成像
超声分子成像能在组织解剖结构改变前发现分子表达的变化，为肾肿瘤的早期鉴别诊断提供可能。肾透明细胞癌超声分子成像的靶点主要包括血管内皮细胞表达的血管内皮生长因子受体-2、血管内皮生长因子受体-1以及血管外肾透明细胞癌细胞膜表面的碳酸酐酶Ⅸ。
肾透明细胞癌是高度血管化的恶性肿瘤，准确评价肾透明细胞癌内新生血管程度和分布，对其鉴别诊断、抗血管生成治疗评价具有重要价值。携载抗血管内皮生长因子受体-2单抗的靶向超声造影剂还可应用于肾透明细胞癌的抗血管生成治疗中，应用血管内皮生长因子抑制剂
恶性肿瘤的渗透和滞留增强效应为靶向纳米级超声造影剂实现肿瘤细胞的超声分子成像提供了理论基础。碳酸酐酶Ⅸ在肾透明细胞癌细胞膜上高度表达，而在正常肾脏组织中不表达，是肾透明细胞癌超声分子成像的特异性靶点。
构建的携载抗碳酸酐酶Ⅸ适配体靶向纳米级超声造影剂体外较对照超声造影剂能特异性结合肾透明细胞癌细胞，体内能显著增强肾透明细胞癌的超声成像，具有更高的增强超声成像强度和更大的曲线下面积，小动物活体荧光进一步证实靶向超声造影剂在肾透明细胞癌组织内聚集，免疫组织荧光也证实靶向超声造影剂在肾透明细胞癌组织间隙中靶向聚集在肿瘤细胞周围。
徐丹等应用针对碳酸酐酶Ⅸ的靶向超声造影剂动态观察裸鼠皮下肾透明细胞癌移植瘤的形成过程，发现在第14天，肿瘤的各个径线均<1.5 mm，但靶向超声造影剂的增强超声峰值强度、峰值降半时间和曲线下面积显著大于对照超声造影剂和临床用超声造影剂。靶向超声造影剂能动态监测肾透明细胞癌的形成过程，较对照超声造影剂能更早地发现肾透明细胞癌，从而提高肾透明细胞癌早期诊断的准确性。
2.2急性肾损伤的超声分子成像
急性肾损伤是以短期内肾功能急速降低为特征的一组临床综合征，缺血再灌注损伤是急性肾损伤的常见病因，在肾缺血再灌注时，大量炎症因子释放，损伤肾微血管和细胞，导致肾功能急速下降。P-选择素、血管细胞黏附分子-1、细胞间黏附分子-1、白细胞介素-2受体在缺血再灌注肾损伤的血管内皮细胞膜上高表达，调节肾损伤过程中的炎症反应。
在肾缺血再灌注损伤模型中，携载抗细胞间黏附分子-1抗体的靶向超声造影剂在超声辐射力的作用下，与受损血管内皮细胞的结合能力提高了2～3倍，进一步增强了受损肾脏的超声成像效果，更准确地早期评价微血管炎症及血管内皮反应。
Yang等以血小板膜作为靶向配体构建了一种新型的靶向超声造影剂，其能结合脓毒血症性急性肾损伤受损的内皮细胞，在建模后18 h内较对照超声造影剂具有更强的增强超声成像能力，且增强超声成像强度与肾组织内血小板结合蛋白表达水平相一致，具有与血小板相同的结合能力，为无创早期评价脓毒血症性急性肾损伤提供了新方法。但目前有关急性肾损伤的超声分子成像研究仅关注了靶向超声造影剂的增强超声成像效果，未研究急性肾损伤的肾功能变化及其与超声分子成像效果的相关性。
2.3移植肾免疫排斥反应的超声分子成像
T淋巴细胞识别同种抗原后在移植肾内活化、增殖和迁移，是敏感早期发现免疫排斥反应的理想靶点。携载抗CD3抗体的靶向超声造影剂在术后第2天即能发现急性排斥反应，在移植肾内的增强超声成像强度是对照肾的6倍，也明显强于同基因移植肾、缺血再灌注损伤肾和急性环孢菌素A
C4d是补体活化的结合位点，大量分布在免疫排斥反应的移植肾内，携载抗C4d抗体的靶向超声造影剂能显著增强移植肾的增强超声成像强度，且增强超声成像强度与移植肾内C4d的表达水平呈线性相关。由于移植肾超声分子成像研究中的靶向超声造影剂是应用生物素-亲和素法连接特异性配体，故可引起机体免疫反应，需要改进靶向超声造影剂的连接方法，减少外源性免疫原的输入。
3.肾脏疾病的超声靶向治疗
超声靶向微泡破坏（ultrasound targeted microbubble destruction,UTMD）技术通过空化效应、穿孔效应等增强血管壁和细胞膜的通透性，改善体内药物/基因的分布。靶向载药超声造影剂的研发进一步改善了药物体内分布，提高肾脏疾病治疗疗效。
3.1肾肿瘤的靶向超声造影剂治疗
替
体内靶向载药超声造影剂特异性聚集在肾肿瘤组织中的同时定向释放替西罗莫司，其抑瘤率达到97%，明显高于对照组、载药超声造影剂组、替西罗莫司组和载药超声造影剂联合UTMD组，且靶向载药超声造影剂联合UTMD组的肿瘤体积最小、肿瘤增殖率最低、凋亡率最高，增强了替西罗莫司的抗肿瘤疗效。
多项研究证实间充质干细胞治疗能延缓糖尿病肾病的发展，但静脉注射后间充质干细胞在肾脏病灶内浓度低，难以有效发挥其治疗疗效，UTMD联合靶向超声造影剂有望改善间充质干细胞治疗疗效。
在UTMD作用下，基质细胞衍生因子-1标记的靶向超声造影剂在糖尿病肾脏组织内有效释放基质细胞衍生因子-1，促进间充质干细胞的迁移和聚集，间充质干细胞在靶向超声造影剂联合UTMD组的糖尿病肾脏组织内的量是对照超声造影剂联合UTMD组中间充质干细胞量的2倍。
虽然该研究证实靶向超声造影剂在UTMD作用下具有更强的促进干细胞归巢能力，有利于提高干细胞治疗肾脏疾病的疗效，但其仅研究了治疗24 h后的间充质干细胞归巢能力，未研究更长时间间充质干细胞的归巢分化能力和治疗疗效。
3.3免疫相关性肾病的靶向超声造影剂治疗
4.小结与展望
近年来以靶向超声造影剂为基础的超声分子成像和靶向治疗在肾脏疾病的诊治方面受到了广泛关注。靶向超声造影剂介导的超声分子成像能无创评价肾脏病灶内分子表达水平的变化，不仅有益于肾脏疾病的早期发现，而且能准确监测肾脏疾病的治疗疗效，实现肾脏疾病的分层治疗。
靶向载药超声造影剂联合UTMD能提高局部药物浓度，增强肾脏疾病治疗疗效，降低全身副反应，实现靶向治疗。尽管靶向超声造影剂的应用能实现肾脏疾病的分子成像和靶向治疗，但目前多为临床前动物体内的研究，尚未进行临床转化。其次，靶向超声造影剂成像的研究多局限于超声分子成像效果，未深入研究靶向超声造影剂的成像效果与体内分子表达水平和肾功能的一致性。
同时，靶向载药超声造影剂治疗的研究甚少，治疗疗程较短，且载药量有待进一步提高。目前，靶向超声造影剂在肾脏疾病诊疗中的研究尚处于起步阶段，由于体内环境的复杂多样性，靶向超声造影剂很难达到预期的功能。
因此，在深入研究和优化靶向超声造影剂的同时，需明确活体内靶向超声造影剂的运动、分布、结合和释药的过程及影响因素，构建靶向性强、成像效果好、治疗疗效高的靶向超声造影剂，实现靶向超声造影剂在肾脏疾病诊疗中的临床转化。随着靶向超声造影剂的不断优化和发展，其在肾脏疾病的早期诊断和靶向治疗中将发挥更大的作用，进一步实现肾脏疾病的精准诊治。
来源：朱连华,李秋洋,罗渝昆.靶向超声造影剂在肾疾病诊疗中的研究进展[J].中国医学影像学杂志,2024,32(08):845-849.
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