新型超声造影剂BR55 在实体肿瘤诊断和治疗中的研究进展

李静波，朱嘉宁，张颖，李秋洋，罗渝昆*

1.解放军医学院，北京 100853；2.解放军总医院第一医学中心超声诊断科，北京 100853；通信作者 罗渝昆lyk301@163.com

恶性肿瘤是全球死亡的主要因素，严重影响患者的生活质量，也是影响各国延长预期寿命的主要原因[1]，亚洲发病率约占全球癌症的50%，死亡率占全球癌症的58.3%[2]，因此肿瘤的诊断、治疗及预后均受到关注。

超声造影是血池成像，以声诺维为代表的第二代造影剂可以敏感地反映器官血流灌注情况[3]，已经在临床中广泛应用，尤其在良、恶性肿瘤的诊断及疗效评估[4-5]中具有一定优势。随着超声分子成像技术的发展，靶向造影剂可以通过针对性地作用于某一靶点更加准确地诊断病灶，提高疾病检出率。与癌症相关的新生血管生成方面的靶向造影剂BR55是全球唯一进入临床研究的靶向超声对比剂，具有良好的安全性和有效性。本研究拟对血管内皮生长因子受体-2（vascular endothelial growth factor receptor 2，VEGFR-2）靶向超声造影剂BR55诊断和治疗恶性病变的研究进展进行综述。

1 靶向超声造影剂的原理

超声造影与分子影像学结合为超声诊断疾病提供了更大的前景。目前已经对多个靶点进行研究，如VEGFR-2、内啡肽、整合素αvβ3、B7-H3（CD276）等[6]，造影剂特异性针对相应的受体进行成像，从而形成结合微泡，未结合于特异性靶点的造影剂称为游离微泡。通过靶向造影，游离微泡在正常组织积聚减少，集中观察结合微泡在病灶的聚集。VEGF从内皮细胞有丝分裂原中分离得到，又称为VEGF-A，是由VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E、VEGF-F以及胎盘生长因子构成[7]。VEGFR属于受体型酪氨酸激酶超基因家族，在哺乳动物中主要与恶性肿瘤和炎症等病理性血管生成过程相关[8]。VEGFR共有3种受体基因，其中VEGFR-1和VEGFR-2主要在血管生成中发挥作用，VEGFR-1主要发挥抗血管生成的负调控作用，VEGFR-2结合亲和力仅为VEGFR-1的1/10，但其活性是VEGFR-1的10倍，VEGFR-3负责调节淋巴管生成和病理情况下的血管生成[9-11]。恶性肿瘤内皮细胞表达的VEGFR-2水平较正常血管高3～5倍[7]，可见VEFGR-2是血管生成的主要因素，在肿瘤血管侵袭和转移过程中具有重要作用[12]。目前博莱科公司针对VEGFR-2研发的新型靶向造影剂BR55已开展临床试验。

2 VEGFR-2 靶向超声造影剂BR55 的物理结构

BR55是一种由N2和C4F10构成的气体混合物。微泡外壳是具有特异性识别功能的肽聚合形成异二聚体后，与聚乙二醇（DSPE-PEG-2000-NH2）的氨基结合形成脂肽，其插入磷脂单分子层中形成，因此被异二聚体肽功能化的微泡外壳可以特异性识别VEGFR-2[13]。同时在微泡表面连接的聚乙二醇，可以减少网状内皮系统的非特异性摄取，进而提高微泡的稳定性[14]。另外，由于不含免疫原性[15]，BR55不仅能用于基础研究，还可以应用于临床研究中，如在抗血管生成治疗期间的肿瘤检测和疗效监测。鉴于此，超声分子成像检测血管VEGFR-2过度表达可能成为某些肿瘤诊断和监测的有效方法。

3 BR55 的靶向特异性

既往临床研究[14,16]和基础研究[17-18]表明，靶向VEGFR-2的BR55积聚于肿瘤的增强强度与肿瘤组织免疫组化检测的VEGFR-2水平保持一致，且应用VEGFR-2抗体后BR55增强程度明显降低，表明BR55可以特异性反映VEGFR-2在体内的表达，提示BR55可以提高前列腺癌[14]、卵巢癌、乳腺癌[16]等VEGFR-2高表达肿瘤的诊断价值。Willmann等[16]报道，93%的乳腺癌和77%的卵巢癌可以显示强靶向信号，而仅33%的乳腺良性病变和22%的卵巢良性病变中出现强靶向信号，且与免疫组化比例一致，证实其对恶性肿瘤的辅助诊断价值。Smeenge等[14]研究发现，VEGFR-2靶向造影剂BR55也可提高前列腺癌的诊断价值，并发现靶向造影剂累积剂量0.08 ml/kg与0.01 ml/kg或0.03 ml/kg相比，可以显著提高恶性病灶的检出率，且安全性良好。Willmann等[16]和Smeenge等[14]的研究为后续开展BR55临床研究奠定了基础。

4 BR55 的敏感参数差异靶向增强信号

VEGFR-2除与肿瘤新生血管生成相关外，还与肿瘤生长、浸润、转移有关。舒尼替尼是特异性针对VEGFR-2的抗血管生成药物之一，差异靶向增强信号通过超声靶向微泡破坏技术区分结合微泡和游离微泡的信号后，利用高机械指数破坏游离微泡，计算微泡破坏前后的差值得出，可反映VEGFR-2表达，是一个衡量BR55效能的定量参数[19]。Helbert等[15]开展的结肠癌基础研究发现，BR55能早期监测抗血管生成治疗效能，并确定差异靶向增强信号的强度。对比治疗前后以及治疗后6、12、24、48、72 h肿瘤形态、功能及分子参数的变化特征发现，治疗后12 h分子参数差异靶向增强信号与评估肿瘤灌注的功能参数峰值强度及曲线下灌注面积相比具有显著差异（VEGFR-2的表达已下降25%），而24 h后功能参数和形态学参数（肿瘤大小）才开始显著变化，表明BR55不仅能够特异性识别VEGFR-2，反映BR55特异性结合的分子参数差异靶向增强信号，还可早期评价抗肿瘤药物的治疗效果，同时该研究证明靶向超声造影的监测效能优于依靠CT显示实体瘤解剖大小的疗效评价标准[20]。

5 BR55 的病灶内存留时间更长

BR55不仅可以特异性结合VEGFR-2，还可以延长结合微泡的存留时间进一步提高诊断效能[16,21-22]。Tardy等[21]开展前列腺癌研究发现，BR55和SonoVue均能够提供早期组织灌注的信息，两者在峰值强度下的对比增强相当，但BR55具有2种微泡，即结合微泡和游离微泡，随着注射时间延长，游离微泡逐渐消退后，结合微泡仍然存在持续增强的组织灌注信息。该研究与Hackl等[22]的结直肠癌肝转移研究一致，表明该特征不仅针对原发性肿瘤，也同样适用于转移性肿瘤。此外，该团队还通过实验发现BR55对于微小病变的诊断效能具有更高的敏感度，并证实BR55可以显示病灶大小在1 mm以下的转移病灶。

6 BR55 的问题与展望

BR55的靶向特异性为超声造影提供了新的生机，为提高肿瘤诊断效能展现了新的发展前景。但超声分子成像在临床转化方面仍然面临一些亟待解决的问题，如BR55虽然已经成为临床级别的超声造影剂，但应用并不广泛，存在样本量少的问题，限制了对结果的统计分析，并且在目前的临床病例中并未提出最佳造影剂量的建议[14]。BR55作为目前唯一应用于临床的靶向VEGFR-2超声造影剂，大量临床和基础研究证实其在诊断和治疗恶性病变方面存在价值，展示了这种新型肿瘤成像工具的巨大潜力。超声造影和超声分子成像联合应用可能为超声诊断和监测治疗提供新的前景。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突