楊 奎 徐 鵬

(佳木斯大學(xué)第一附屬醫(yī)院,黑龍江 佳木斯 154003)

釓塞酸二鈉(Gd-EOB-DTPA)商品名為普美顯,別名為釓噻酸二鈉。該藥物是由德國(guó)拜耳公司生產(chǎn)、經(jīng)靜脈注射、能被肝細(xì)胞特異吸收的小分子藥物。20世紀(jì)90年代初期,該藥品投入臨床研究,通過(guò)三期試驗(yàn)后于瑞典等國(guó)家批準(zhǔn)使用,2011年7月在我國(guó)成功上市。Gd-EOB-DTPA是釓與EOB-DTPA的螯合物,其合成過(guò)程是在釓噴替酸葡甲胺(Gd-DTPA)基礎(chǔ)上開(kāi)鏈螯合添加脂溶性的乙氧基苯甲基(ethoxybenzyl),該藥品相比同類(lèi)型藥物具有較明顯的高效性、安全性[1]。Gd-EOB-DTPA注射液信息如表1。

表1 Gd-EOB-DTPA注射液基本信息Tab. 1 Basic information of gadoxetic acid disodium

1 Gd-EOB-DTPA的化學(xué)純化

Gd-EOB-DTPA的制備大致可分為三個(gè)步驟,即酯化、水解、開(kāi)鏈螯合。相比水解和螯合過(guò)程而言,其酯化過(guò)程對(duì)反應(yīng)條件要求較高,反應(yīng)步驟較為復(fù)雜,同時(shí)生成中間體時(shí)產(chǎn)生的雜質(zhì)較多,對(duì)產(chǎn)品的純度影響較大,所以迫切需要一種簡(jiǎn)單高效的方法對(duì)合成進(jìn)行更好的質(zhì)控,尤其是對(duì)酯純化反應(yīng)進(jìn)行改進(jìn)。

有學(xué)者提出以釓塞酸二鈉中間體(酯)的粗品為原料,采用高效液相色譜法(HPLC)進(jìn)行純化以解決該問(wèn)題。該學(xué)者對(duì)分離材料進(jìn)行了優(yōu)化并對(duì)洗脫技術(shù)進(jìn)行了升級(jí),最終獲得了高純度樣品[2]。這一過(guò)程的中間體(酯)產(chǎn)出率穩(wěn)定,回收率高,而且操作簡(jiǎn)單。亦有學(xué)者為了改善Gd-EOB-DTPA的效果以及提高Gd-EOB-DTPA使用安全性而對(duì)其異構(gòu)體進(jìn)行提純。理論上異構(gòu)體Gd-A較之Gd-B有更高的干細(xì)胞特異攝取力,能明顯縮短磁共振(MR)的T1弛豫時(shí)間,提高診療效率。

近年來(lái),有研究者發(fā)現(xiàn)還可以利用反相HPLC技術(shù)來(lái)分離Gd-EOB-DTPA,從而達(dá)到更理想的使用效果和安全性[3]。該技術(shù)是一種化學(xué)鍵合相色譜法,是為了解決分離過(guò)程中機(jī)械吸附在載體上的固定液的流失問(wèn)題而產(chǎn)生的。該方法可將不同的有機(jī)官能團(tuán)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)鍵合到硅膠載體表面的游離烴基上,從而生成化學(xué)鍵合固定相,化學(xué)鍵合固定相對(duì)各種極性溶劑都有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性[4]。實(shí)驗(yàn)最后得到了分離后的Gd-EOB-DTPA異構(gòu)體:Gd-A和Gd-B(水溶液)。實(shí)驗(yàn)者將異構(gòu)體進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證它的安全性。結(jié)果表明:經(jīng)反相 HPLC 技術(shù)分離得到的Gd-A和Gd-B的純度均在99%以上,且異構(gòu)體Gd-A的血漿清除率高,降低了釓在體內(nèi)沉積的風(fēng)險(xiǎn),還可以以更少劑量達(dá)到成像目的。但該技術(shù)目前仍缺乏更多的臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù),有待進(jìn)一步的研究與發(fā)展。

2 釓塞酸二鈉在人體中的藥代動(dòng)力學(xué)

Gd-EOB-DTPA因共價(jià)鍵結(jié)合了脂溶性基團(tuán)EOB,所以一方面具有EOB-DTPA的低蛋白結(jié)合率和親水的特性,另一方面注射一段時(shí)間后其能被肝細(xì)胞選擇性吸收。Gd-EOB-DTPA分子的血漿半衰期經(jīng)測(cè)定為56 min左右,約為常規(guī)釓類(lèi)細(xì)胞外MR增強(qiáng)劑(96 min)的一半,而越短的半衰期對(duì)人體危害越小[5]。有研究證實(shí),Gd-EOB-DTPA分子在人體中24 h內(nèi)可被完全清除且其化學(xué)性質(zhì)會(huì)一直保持穩(wěn)定[6]。其在體內(nèi)的排泄方式為肝臟、腎臟雙通道排泄。40%～60%的Gd-EOB-DTPA分子先由肝細(xì)胞竇狀間隙膜的有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)多肽(OATP)特異性吸收,隨后這些分子因其蛋白結(jié)合率和親水性都相對(duì)較低,隨血液入肝后優(yōu)先分布于肝細(xì)胞外間隙,細(xì)胞外間隙廣泛分布的正離子可明顯縮短組織MR的T1弛豫時(shí)間。Gd-EOB-DTPA分子以蛋白質(zhì)結(jié)合的形式被肝細(xì)胞吸收,并通過(guò)有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)多肽8(OATP8)和膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白排泄到膽汁中[7]。研究發(fā)現(xiàn)此步驟需要多種蛋白,如有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白多肽OATP1、 OATP1B1、OATP1B3和多藥耐藥相關(guān)蛋白[8],因此采用Gd-EOB-DTPA可實(shí)現(xiàn)肝膽系統(tǒng)“一站式”檢查。剩余的Gd-EOB-DTPA分子經(jīng)腎臟的腎小球過(guò)濾后排入膀胱[9]。Gschwend等[10]評(píng)估了Gd-EOB-DTPA在腎衰竭、肝衰竭或兩者皆有的患者中的藥代動(dòng)力學(xué)和安全性,表明在輕度至中度肝損傷患者中,腎臟排泄量會(huì)代償肝排泄量,反之,在腎功能損害的情況下,肝排泄量會(huì)增加。

3 釓塞酸二鈉在臨床MR檢查中的應(yīng)用

Gd-EOB-DTPA作為肝臟特異性MR造影劑在2008年7月由美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)用于臨床肝膽疾病的檢查,因能夠顯著提高M(jìn)R的T1加權(quán)弛豫時(shí)間而常用于肝臟疾病檢測(cè)中。人體注射Gd-EOB-DTPA不僅在20 min后就能達(dá)到肝臟強(qiáng)化峰值[11],從而顯示動(dòng)脈期和靜脈期的血供情況,還能利用受損肝細(xì)胞因受體減少而導(dǎo)致的造影劑轉(zhuǎn)運(yùn)障礙對(duì)肝細(xì)胞進(jìn)行功能性定性診斷[12]。Gd-EOB-DTPA分子在肝膽期(HBP)增加大量信息,盡管在量化肝功能方面存在困難,但卻給增強(qiáng)型MR成像提供了一個(gè)獨(dú)特的機(jī)會(huì),通?？梢越Y(jié)合定性和定量的形態(tài)學(xué)和功能信息進(jìn)行局灶性肝臟病變的診斷,提高彌漫性肝病的評(píng)估水平。

3.1 原發(fā)性肝細(xì)胞癌(HCC)的早期診斷

HCC又稱(chēng)小肝細(xì)胞癌,是消化系統(tǒng)的原發(fā)性惡性腫瘤之一,發(fā)病率在我國(guó)有逐年上升趨勢(shì)[13]。該疾病前期臨床表現(xiàn)較為隱匿,數(shù)據(jù)顯示多數(shù)患者發(fā)現(xiàn)時(shí)已進(jìn)展至中晚期,其5年總體生存率不足50%,而早期發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行治療的患者可大大提高生存率[14]。所以臨床上迫切需要找出一種簡(jiǎn)單易行、準(zhǔn)確性高、普及性強(qiáng)的檢查方法為其早期診斷提供支持。

目前影像學(xué)診斷HCC的最主要的方法為腹部多層螺旋CT增強(qiáng),其強(qiáng)大的后處理功能可多角度觀(guān)察病灶位置、大小和血供情況。但早期HCC由于體積小,多有分化良好的腫瘤結(jié)構(gòu)且出現(xiàn)血供改變較晚,常規(guī)動(dòng)態(tài)CT及MR對(duì)早期疾病檢查的特異性和準(zhǔn)確性較低。同時(shí)臨床發(fā)現(xiàn)有部分HCC為少血供,導(dǎo)致其在CT增強(qiáng)檢查影像中表現(xiàn)不典型,極易漏診。Ueno等[15]研究表明,HCC的早期在分子水平上OATP1B3已有減少,遠(yuǎn)早于血供改變,所以在HBP,大多數(shù)的HCC肝細(xì)胞表面因受體減少而不能攝取Gd-EOB-DTPA分子,在增強(qiáng)MR檢查中呈明顯低信號(hào),從而可為疾病診斷提供理論基礎(chǔ)。多位學(xué)者也表示與多排CT(MDCT)相比,釓塞酸增強(qiáng)MR利用動(dòng)脈期過(guò)度增強(qiáng)和HBP低信號(hào)的特點(diǎn),對(duì)HCC的診斷具有更高的敏感性[16]。牟煥晨等[17]通過(guò)實(shí)驗(yàn)分組對(duì)HCC的檢出率進(jìn)行比較,實(shí)驗(yàn)表明:Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MR組(95.38%)明顯高于多層螺旋CT增強(qiáng)組(81.54%),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MR診斷HCC的特異度、準(zhǔn)確性、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值均高于HRCT(高分辨力CT)增強(qiáng)檢查結(jié)果。國(guó)外一項(xiàng)大型多中心試驗(yàn)顯示,Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)型MR成像改變了131例患者中 的19例患者(14.5%)的手術(shù)策略[18]。國(guó)內(nèi)學(xué)者通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MR顯示出比MDCT更高的靈敏度和整體診斷準(zhǔn)確性,是診斷最大2 cm的HCC病灶的首選成像方式[19]。但是有研究發(fā)現(xiàn)雖然大多數(shù)HCC于HBP呈低信號(hào),但5%～10%的HCC表現(xiàn)為“等或高信號(hào)”,并可能與癌細(xì)胞分化有關(guān),即分化較高的癌細(xì)胞有一定攝取Gd-EOB-DTPA的能力[20]。但有學(xué)者認(rèn)為HCC細(xì)胞對(duì)Gd-EOB-DTPA的攝取僅與腫瘤OATPlB3蛋白的表達(dá)水平有關(guān)[15],該機(jī)制尚未有可靠實(shí)驗(yàn)?zāi)苓M(jìn)行科學(xué)解釋。

綜上,Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MR在早期HCC以及小病灶檢出中具有較高的特異性及準(zhǔn)確性,可明確診斷出病灶位置及范圍信息,明顯提高少血供病灶的檢出率。

3.2 肝功能評(píng)估

肝功能綜合評(píng)估方法,如Child-Pugh分級(jí)、吲哚氰綠(indocyanine,IGG)試驗(yàn)、體積測(cè)量、終末期肝病模型評(píng)分系統(tǒng)等,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于臨床,但是以上方法只適用于整體肝功能的評(píng)估,不能評(píng)估各肝段肝功能情況,滿(mǎn)足不了臨床精準(zhǔn)診斷的需求。而且由于肝細(xì)胞的死亡與修復(fù)進(jìn)程不一致,肝功能常表現(xiàn)為節(jié)段性分布不均,這也提高了肝功能評(píng)估的要求[21]。目前肝功能評(píng)估主要是通過(guò)肝實(shí)質(zhì)信號(hào)強(qiáng)度、MR弛豫時(shí)間的測(cè)定、膽管信號(hào)強(qiáng)度、膽管顯影時(shí)間以及膽管內(nèi)對(duì)比劑排泄的量來(lái)評(píng)價(jià)[22]。近年來(lái),有學(xué)者提出通過(guò)計(jì)算注射Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MR前后的肝實(shí)質(zhì)信號(hào)強(qiáng)度、弛豫時(shí)間等來(lái)評(píng)估肝功能甚至是局部肝功能,該方法滿(mǎn)足了臨床精準(zhǔn)診斷的需求,已被廣泛應(yīng)用[23]。

國(guó)內(nèi)學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析了肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞攝取Gd-EOB-DTPA的程度與Child-Pugh評(píng)分及定量指標(biāo)的相關(guān)性,為肝臟功能量化評(píng)估提供了依據(jù)[24]。該實(shí)驗(yàn)共計(jì)納入65例患者,并按照不同評(píng)分等級(jí)進(jìn)行分組對(duì)照實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,將肝細(xì)胞對(duì)Gd-EOB-DTPA的強(qiáng)化率作為定量指標(biāo)可以對(duì)肝功能進(jìn)行量化評(píng)估,同時(shí)也能對(duì)肝硬化患者的肝臟儲(chǔ)備功能及愈后進(jìn)行評(píng)估。國(guó)外研究者通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MR對(duì)肝功能評(píng)估的價(jià)值。研究發(fā)現(xiàn),功能正常的肝細(xì)胞與受損肝細(xì)胞在特異吸收Gd-EOB-DTPA分子時(shí)存在差異,受損細(xì)胞吸收Gd-EOB-DTPA分子的能力明顯下降,因此通過(guò)增強(qiáng)MR對(duì)肝功能評(píng)估能同時(shí)評(píng)估整個(gè)或部分肝功能[25]。Haimerl等[26]通過(guò)肝實(shí)質(zhì)強(qiáng)化后T1時(shí)間及T1時(shí)間減低率區(qū)分了肝功能正常和輕度受損的臨界值,最后表明肝實(shí)質(zhì)強(qiáng)化后T1時(shí)間降低50%可作為參考界限。Hata等[27]認(rèn)為Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MR對(duì)肝功能評(píng)估可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同肝段肝功能進(jìn)行評(píng)估或豐富某特定肝段的解剖和血管信息,彌補(bǔ)以往方法評(píng)估肝功能的不足。Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MR對(duì)肝功能評(píng)估為臨床精準(zhǔn)評(píng)估部分肝段切除體積等治療計(jì)劃至關(guān)重要[28]。

以上研究表明,Gd-EOB-DTPA用于增強(qiáng)MR使得肝臟儲(chǔ)備功能的無(wú)創(chuàng)評(píng)估和定性定量診斷成為可能,開(kāi)創(chuàng)性地提出了對(duì)肝臟的特定區(qū)域評(píng)估,從而為肝臟的檢查提供了更全面的信息和理論基礎(chǔ)。然而,不同人體的增強(qiáng)MR信號(hào)表現(xiàn)的高低并非固定值,且信號(hào)強(qiáng)度并不由造影劑用量高低而決定,同時(shí)還會(huì)受到設(shè)備等其他因素的影響,還有待進(jìn)一步優(yōu)化和解決。

4 Gd-EOB-DTPA應(yīng)用的未來(lái)展望

影像學(xué)檢查中,Gd-EOB-DTPA能被肝細(xì)胞特異性吸收的特點(diǎn)明顯區(qū)別于與以往檢查方式,這種無(wú)輻射、無(wú)創(chuàng)傷的檢測(cè)能被臨床患者很好地接受,可同時(shí)對(duì)肝膽系疾病進(jìn)行“一站式”檢查,尤其是對(duì)于一些需要多次檢查、長(zhǎng)期隨訪(fǎng)的慢性肝膽系疾病患者具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。同時(shí)Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MR結(jié)合三維重建技術(shù)還能無(wú)創(chuàng)性地實(shí)現(xiàn)區(qū)域性肝功能評(píng)估。

但目前Gd-EOB-DTPA對(duì)肝膽系疾病的檢查大多還處于臨床研究階段,且Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MR在肝膽功能障礙患者的膽系檢查中仍存在局限性[29]。如,在對(duì)肝膿腫、肝囊腫以及肝轉(zhuǎn)移瘤的檢查中,肝膽特異期影像表現(xiàn)與HCC相似,難以鑒別,需要將Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MR進(jìn)一步同其他檢查手段相結(jié)合,因而這也是今后重要的研究方向。同時(shí)Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MR在HCC的檢查中發(fā)現(xiàn),有小部分肝癌細(xì)胞也能吸收Gd-EOB-DTPA分子并表現(xiàn)為高信號(hào),這極易引起漏診。因此未來(lái)Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MR進(jìn)入臨床,用于診斷肝臟疾病和肝臟功能評(píng)估還需要研究者們展開(kāi)更廣泛的研究。Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MR膽道成像能夠展現(xiàn)膽道系統(tǒng)解剖形態(tài)獲得膽汁排泄的動(dòng)態(tài)時(shí)間信息。如何利用該點(diǎn)了解肝臟分泌膽汁的情況,從而獲得肝膽系統(tǒng)功能狀況的信息也是今后的研究重點(diǎn)。總而言之,利用Gd-EOB-DTPA對(duì)肝膽系疾病診斷及系統(tǒng)評(píng)估的診斷方法、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),以及檢測(cè)對(duì)象還有待研究者們進(jìn)行更加明確的量化和進(jìn)一步發(fā)掘。