张涛，毛一雷

中国医学科学院 中国协和医科大学 北京协和医院肝脏外科中心，北京 100730

摘要：去唾液酸糖蛋白受体（ASGPR)是哺乳动物肝细胞表面的特异性受体，肝硬化和肝癌时ASGPR水平下降。利用99mTcGSA进行该受体的显像，能够得到HH15、LHL15、[R]0、R0等指标用于肝功能的评估；将这种功能性显像与单光子发射型计算机断层显像（SPECT）技术相结合，可以模拟肝脏切除的范围，并预测术后剩余肝脏的功能。此技术在国际上是一个新的课题，在国内尚无开展，用它来数字化的评估手术风险对患者手术方式的选择及预后具有重要影响。笔者结合正在进行的这方面部分研究，对此领域作以下综述。

关键词：去唾液酸糖蛋白受体；99mTcGSA；肝切除术；剩余肝脏功能
中图分类号：R445.6 R657.3

Liver asialoglycoprotein receptor scintigraphy：a new prospect of segmentational three-dimensional evulation of liver function

ZHANG Tao，MAO Yilei
（Liver Surgery Center, Peking Union Medical College Hospital, Peking Union Medical College, Chinese Academy of Medical Sciences, Beijing 100730, China）

Abstract: Asialoglycoprotein receptor (ASGPR) is a specific receptor of mammalian hepatocytes. Reduction in ASGPR concentration has been proven to appear in liver cirrhosis and liver cancer. By liver ASGPR scintigraphy with 99mTcGSA, some indexes such as HH15、LHL15、[R]0、R0 can be obtained, which is useful for the evaluation of liver function. When combining with the techniques of functional scintigraphy and single photon emission computed tomography (SPECT), it becomes possible to functionally simulate the extension of hepatic resection and predict to some extent postoperative outcomes related to liver function. It is still a new professional field internationally, and almost absent domestically. It could be an important tool for quantificational evaluation of the risk of liver surgery and help determining the surgical procedures. We have here, with some of our research experiences in this field , written a review of ASGPR scintigraphy.

Key words: Asialoglycoprotein receptor, 99mTcGSA, hepatic resection, residual liver function

去唾液酸糖蛋白受体（asialoglycoprotein receptor，ASGPR)的发现并将之应用于临床使肝外科又多了一种定量评估肝脏功能的手段，当今应用肝ASGPR的单光子发射型计算机断层（single photon emission computed tomography，SPECT）显像更可以从三维立体角度对剩余肝脏功能进行数字化的评估，预测手术风险。我国作为肝炎大国，肝硬化继发肝癌患者众多[1]，若今后能将该项肝脏功能评估技术应用于我国的肝外科手术中，将会产生重大的影响。

1、临床应用的基础
1968年，Morell等发现去唾液酸铜蓝蛋白(asialoceruloplasmin)从血液中清除很快，而铜蓝蛋白(ceruloplasmin)在血液中可以存留较长时间。包括铜蓝蛋白在内，许多血清蛋白均有糖链附着，唾液酸（sialic acid）出现在糖链的末端，去除唾液酸后暴露出倒数第二个糖基－半乳糖残基（galactose residue），可以使血液中这些糖蛋白被肝脏快速清除。进一步的研究发现，肝实质细胞是清除这些蛋白的专一位点，清除过程被肝表面的一个受体介导。该受体只位于哺乳动物肝细胞膜表面，最初命名为肝结合蛋白（hepatic binding protein，HBP)，后来改称去唾液酸糖蛋白受体。该受体的配体称为去唾液酸糖蛋白（asialoglycoprotein，ASGP）[2]。
除了白蛋白之外几乎所有血浆蛋白为糖蛋白，在被肝脏合成并释放到血液时，其糖链末端为唾液酸。唾液酸与其他糖基形成较弱的连接，在血液中并不稳定，很易被清除。唾液酸部分被清除，标志着这个糖蛋白寿命的结束，ASGPR就将此蛋白从血液中摄取并转运到肝细胞的溶酶体，分解为氨基酸。这个过程可以维持血浆糖蛋白的动态平衡。肝硬化时去唾液酸糖蛋白在血清中聚集，源于肝硬化时肝表面ASGPR水平下降。同时发现，肝细胞癌内ASGPR水平很低，而肝转移癌没有该受体；癌组织周围的肝组织ASGPR水平取决于是否合并肝硬化；梗阻性黄疸患者受体水平有所下降，但没有达到肝硬化时的水平[3]。

2、ASGPR显象剂的发展
根据上述原理，人们尝试将ASGP类物质做成显像剂应用于临床。最早的显象剂为放射性核素标记的ASGP，如：131I-去唾液酸-α1-酸性糖蛋白；131I-去唾液酸人类绒毛膜促性腺激素等。但是，由于原料获取及加工处理困难而限制了进一步的应用。20世纪80年代，Vera等[4]将半乳糖连接到人血清白蛋白（human serum albumin，HSA），被命名为新半乳糖白蛋白（galactosyl-neoglycoalbumin，NGA）。试验性给兔静脉注射99mTcNGA后，放射性在肝脏快速聚集；鸟类没有类似现象，因为其肝脏无ASGPR；兔肝脏放射性曲线与99mTcNGA的剂量及亲和力有关。证实99mTcNGA与ASGPR符合配体与受体的关系，可以用于肝ASGPR显像。
为方便99mTc的标记，Torizuka等将NGA连接DTPA（diethylenetriamine pentacetic acid），并制成试剂盒，命名为Asialoscinti或99mTcGSA（technetium galactosyl human serum albumin diethylenetriamine pentaacetic acid injection）。它的生物学行为与99mTcNGA相似，目前日本已在临床上应用。

3、肝功能的评估
肝功能评估是肝ASGPR显像的最初目的。肝ASGPR显像中肝脏是唯一摄取位点，摄取在30min内完成，99mTcNGA或99mTcGSA在血液中清除，并在肝脏摄取的过程中通过心脏与肝脏的感兴趣区（region of interest，ROI）来反映。
使用该方法衡量肝功能最初用的两个简单的参数为LHL15和HH15。LHL15称为受体指数（receptor index），为静脉注射99mTcGSA后第15min肝ROI的放射性计数与肝ROI、心ROI放射性计数和的比值；HH15称为血液清除指数（blood clearance index），为静脉注射99mTcGSA后15min与3min心ROI的放射性计数比值。肝硬化患者LHL15低于慢性肝炎患者或健康受试者，HH15正好相反；在肝硬化患者中，合并腹水或静脉曲张的患者LHL15更低，HH15更高。LHL15、HH15与血清白蛋白、吲哚青绿滞留试验（indocyanine green retention Test，ICG－R15 test）、凝血酶原时间、Child－Pugh肝功能分级等传统肝功能评估指标显著相关，根据LHL15、HH15的高低将肝硬化患者分组，发现LHL15、HH15对肝硬化患者的生存有一定的预测价值[5]。从而证实这两个参数在反映肝功能方面非常实用、可靠，但是它们只利用了心脏、肝脏时间－放射性曲线的一小部分数据。
Vera[6]使用包含双分子化学反应的五室数学模型，充分利用了肝脏与心脏时间－放射性曲线计算出[R]0（receptor concentration preinjection）、kb（receptor-ligand forward-binding rate constant）、F（hepatic plasma flow）、Ve（extrahepatic plasma volume）、Vh（hepatic plasma volume）等参数，其中[R]0反映肝ASGPR浓度，[R]0×Vh得到肝ASGPR数量R0。[R]0与传统的肝功能评估方法如Child－Pugh计分、白蛋白、PT、血清胆红素、ICG－R15有很好的相关性，可以鉴别出健康者与肝病患者，是反映肝功能的既简单且确切的指标[7][8]。Kokudo等[9]在肝脏正常、非肝硬化肝病和肝硬化患者中，比较了ICG-R15、HH15、LHL15、[R]0和R0几个肝功能评估指标，5种指标均优于Child-Pugh肝功能分级，但并没有显示出哪个指标具有明显优势。这些指标仅仅是又一种类型的术前肝总体功能的评估手段，对预测术后剩余肝脏的功能并无帮助。

4、结合SPECT技术的肝脏三维显像
肝外科临床一直期待一种能够预测术后剩余肝脏的功能、估计安全切除的范围、较准确地评价预后的手段[10]。HH15、LHL15、[R]0、R0等来自肝ASGPR显像的肝功能指标以及Child－Pugh计分、ICG－R15等均只反映肝脏整体功能，不能满足临床的需求。
新近，Kokudo等[9]提出了R0－remnant，为R0与剩余肝脏占整体肝脏体积比的乘积，反映术后剩余肝脏功能，对术后肝功能衰竭具有预测价值。但R0－remnant的计算来自X线CT计算的肝脏体积比。在反映肝功能方面，肝ASGPR的SPECT显像明显优于X线CT肝显像：①根据完整的肝细胞理论(intact heaptocyte theory)：慢性肝炎或者肝硬化时单个肝细胞的功能是正常的，肝功能的下降是由于肝细胞总体数量的减少。纤维组织的增生可以造成肝细胞密度的下降，同时肝总体体积也在下降，两者共同引起肝细胞总体数量的下降。X线CT可以准确测量肝脏体积，却无法反映肝组织内肝细胞密度的下降；而肝ASGPR的SPECT显像可以计算功能肝细胞量[11]。②肝占位周围肝实质细胞受到肝占位的机械性压迫，血管、胆管受压后占位周围肝实质细胞的功能受到一定程度的损害；在图像上表现为通过肝ASGPR－SPECT显像估计的肝占位的体积要大于X线CT估计的体积[12]。③此外，慢性肝炎、肝硬化时，肝脏的受损并不是均匀一致的，单位体积内的肝功能也是不一致的，在核医学图像上表现为各像素内的放射性分布不均匀，单纯的体积无法反映出功能的不均匀分布。
日本学者利用肝ASGPR的SPECT三维图像，在每个肝脏横断面上划线来模拟三维肝脏切除，计算剩余（局部）肝功能占整体肝功能的比例，并与代表整体肝功能的指标结合，得出代表局部肝功能的指标，用来预测手术风险[13][14][15]。剩余肝功能占整体肝功能比例的计算方法有多种， Yumoto等[15]利用肝功能体积计算有效肝体积率（effective liver volume rate，ELVR）来代表这个比例；而Uetake等[14]用剩余肝计数与总肝计数的比计算剩余计数比（Residual Count Ratio）； Shuke等[13]认为肝脏摄取与ASGPR的数量并不是线性关系，因而通过二室非线性模型来推算。三种不同的方法，哪种更能确切反映这个比例，需要更多的临床研究。此外，尽管肝细胞癌等占位呈现低信号，但计算剩余肝功能时，占位所代表的体积或放射性计数是否要包含在肝脏整体中需要进一步讨论。
评价剩余肝功能的另一种方法是利用肝ASGPR的动态SPECT[16][17]，评估每个体素的肝功能后计算剩余肝脏所有体素的功能总和，Hwang提出的剩余肝脏99mTcGSA清除率及Satoh提出的PRI（predictive residual index）均使用此方法。预测剩余肝99mTcGSA清除率可以反映术后实际总体肝99mTcGSA清除率，并在术后并发症组与无并发症组之间有显著差异；而PRI也可以很好的预测术后并发症的出现，因为术后肝功能衰竭或死亡患者的PRI均<0.37。

综上所述，目前肝外科领域急切需要一种能够真实、数字化反映手术前后三维立体肝功能的检测手段。这样，既能减少肝硬化肝切除患者的手术风险，数字化的计算方式又能为那些缺乏肝切除经验的医师们提供一个帮助。在这个新的课题上，日本领先于欧美，我国几乎空白。但我国肝炎后肝硬化患者基数极大，其重要性已突现。目前，我们正在着手该方面的研究,已取得初步结果，其中的内容和难题可能包括以下几个方面：①建立合适的有效的动物模型供进一步研究之用；②自行合成GSA类似物质或寻找更为有效的肝ASGPR显像剂；③结合单光子发射型计算机断层技术设立更精确的数学模型，预测剩余肝脏功能；④最终将该技术推向临床，并在这个过程中不断完善评分系统，建立国内新型的肝功能评估系统。

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