18F-氟代脱水山梨醇 PET 用于非侵入性检测侵袭性霉菌感染：临床前及首次人体研究

侵袭性霉菌感染诊断挑战重重，现有影像学（CT、MRI）和生物标志物（如galactomannan）敏感性不足且无法覆盖非曲霉（non-Aspergillus）霉菌。为此，研究人员开展18F-氟代脱水山梨醇（18F-FDS）正电子发射断层扫描（PET）研究，证实其在9例患者和动物模型中能快速检测并定位肺部、脑部感染，区分感染与无菌炎症或癌症。该技术易合成自临床常用18F-FDG，有望成为非侵入性诊断新标准。

　　

侵袭性霉菌感染（invasive mold infections）是免疫抑制和癌症患者死亡的主因之一，死亡率高达85%。这类感染常累及肺部、脑部等器官，但诊断面临巨大挑战：传统影像学（如CT、MRI）依赖结构性变化且非特异；生物标志物（如galactomannan）对曲霉（Aspergillus）敏感性仅65-71%，对非曲霉霉菌几乎无效；确诊常需侵入性操作（如支气管肺泡灌洗或活检），延误治疗并增加风险。更棘手的是，COVID-19大流行后侵袭性霉菌感染发病率激增，而唑类耐药（azole-resistant）霉菌的涌现让治疗雪上加霜。因此，开发一种快速、全身性、非侵入性诊断工具迫在眉睫。

为突破这一困境，约翰霍普金斯大学（Johns Hopkins University）的研究团队在Nature Communications发表了一项创新研究，提出利用18F-氟代脱水山梨醇（18F-fluorodeoxysorbitol, 18F-FDS）正电子发射断层扫描（PET）技术实现侵袭性霉菌感染的精准检测。通过临床前模型和首次人体研究，他们证实18F-FDS PET不仅能高灵敏度定位肺部、脑部和鼻窦感染，还能区分曲霉、非曲霉（如毛霉Mucor、根霉Rhizopus）及唑类耐药霉菌感染，为临床诊断提供了革命性方案。

研究团队采用多维度技术验证18F-FDS PET的效能。首先，在9例前瞻性入组患者（4例确诊侵袭性霉菌感染，5例对照）中进行全身18F-FDS PET/CT成像，以感染部位靶标与非靶标组织比值（target-to-nontarget ratio, TNT）为指标量化信号。其次，通过体外实验分析30种临床相关霉菌（包括曲霉、毛霉、根霉及唑类耐药株）对18F-FDS的摄取和代谢机制，辅以竞争抑制实验验证特异性。再者，利用免疫抑制小鼠建立肺、脑及鼻窦侵袭性霉菌感染模型（如Aspergillus fumigatus、Rhizopus arrhizus），结合18F-FDS PET与组织病理学（Grocott methenamine silver染色）评估检测能力。最后，基于人类和动物感染组织样本，自动分割分析霉菌生物量占比，阐明成像的生物学基础。

18F-FDS PET在患者中定位侵袭性霉菌感染

研究对9例患者（4例霉菌感染，5例对照）行全身18F-FDS PET/CT扫描。结果显示，感染部位TNT值显著高于对照组（中位数3.40 vs. 1.40, P=0.008）。在肺部感染中，18F-FDS PET清晰显示空洞性病变，TNT值（中位数3.40）远超无菌炎症（1.79, P<0.001）；在脑部感染中，病灶呈特征性环形强化，TNT值达6.39（P=0.007）。值得注意的是，一例Cladophialoph