综述：聚焦真菌感染：从临床前洞察到临床突破的非侵入性成像技术加速发展

　　本综述系统阐述了非侵入性成像技术在侵袭性真菌病（IFD）研究中的关键作用。作者强调多模态成像（如micro-CT、MRI、PET、BLI）能够跨越尺度提供精准诊断生物标志物、加速抗真菌药物研发（如[18F]FDG、[64Cu]JF5抗体成像），并揭示宿主-病原体相互作用机制（如中性粒细胞招募、血脑屏障穿透）。该技术通过纵向监测填补了传统终点检测的空白，推动IFD管理向精准化、可视化方向发展。

　　

Pixel-perfect pathogen hunting: identifying novel bio-markers for differential diagnosis

侵袭性真菌病（IFD）的诊断困境源于其非特异性影像学特征与传统微生物学检测的滞后性。计算机断层扫描（CT）虽是肺部IFD（如侵袭性肺曲霉病IPA）的首选影像方式，可显示"晕轮征"和"空气新月征"等典型特征，但这些特征同样可见于细菌感染或恶性肿瘤。磁共振成像（MRI）凭借优异的软组织对比度成为中枢神经系统真菌感染（如隐球菌瘤）的重要工具，通过T₂加权像上的高信号区域评估病变负荷，但仍需与脑肿瘤进行鉴别诊断。

分子影像技术为特异性诊断带来突破性进展。正电子发射断层扫描（PET）采用真菌特异性示踪剂实现精准定位：①铁载体类示踪剂（如⁶⁸Ga-TAFC）靶向真菌铁摄取途径；②代谢底物类示踪剂（如[¹⁸F]FDS）利用病原体特有代谢途径；③抗真菌药物衍生物（如¹⁸F-氟康唑）保留药物靶向性；④单克隆抗体探针（如⁶⁴Cu标记JF5抗体）通过靶向曲霉特异性β-1,5-半乳呋喃糖实现高灵敏度检测。其中抗体探针已成功开展临床转化研究，首次获得IPA患者的PET影像。

On the bright track: accelerating the preclinical drug development pipeline

生物发光成像（BLI）技术通过基因工程改造表达荧光素酶的真菌菌株，实现对感染动态的实时定量监测。红色光谱优化后的荧光素酶（如热稳定密码子优化型萤火虫荧光素酶）显著提升深部组织检测灵敏度，使系统性感染和早期传播的监测成为可能。该技术在多模型抗真菌评价体系中发挥核心作用：体外高通量药物筛选→昆虫模型（Galleria mellonella）体内验证→小鼠模型治疗评估，形成完整研发链条。

研究证明BLI能精准量化抗真菌药物疗效，如两性霉素B和氟康唑治疗隐球菌脑膜炎的动态监测。其独特优势在于：①仅存活菌株产生信号，直接反映治疗效果；②发现传统方法遗漏的感染持续灶；③在无脊椎动物模型中替代哺乳动物减少伦理负担。荧光成像（FLI）虽因组织自发荧光限制整体应用，但结合术中导航技术可能指导真菌生物膜感染的手术清除。

It takes two to tango: unraveling host-pathogen interactions

宿主免疫应答在IFD进展中的双向调节作用日益受到重视。免疫调节策略包括：粒细胞集落刺激因子（G-CSF）提升中性粒细胞数量；干扰素γ（IFNγ）预防慢性肉芽肿病患者IFD；流感相关肺曲霉病（IAPA）模型中抑制过度炎症反应改善预后。多模式成像技术为免疫调控提供动态可视化工具：转基因报告基因小鼠模型实现特定免疫细胞追踪；多重生物发光成像通过光谱分离技术同步监测多细胞群；[¹⁸F]FDG PET虽缺乏特异性，仍是临床炎症评估的主要手段。

放射标记白细胞技术（如^99mTc-HMPAO标记白细胞SPECT）在细菌感染诊断中成熟应用，但其在IFD中的应用仍需解决白细胞招募异质性问题。缺氧示踪剂（如[¹⁸F]FMISO）靶向感染局部微环境特征，为特异性成像提供新方向。

The best of both worlds

多模态整合成像策略成为解析IFD复杂病理过程的关键。宏观尺度：BLI/PET全身示踪病原分布；器官尺度：MRI/micro-CT量化结构损伤；细胞尺度： intravital microscopy（IVM）实时观测免疫细胞-病原相互作用。跨模型成像平台构建转化研究桥梁：斑马鱼模型凭借光学透明特性成为宿主-病原相互作用研究优选平台；精密肺切片（PCLS）技术保留肺部三维结构及免疫活性，支持人源化研究；光片荧光显微镜（LSFM）实现全器官三维成像。

技术创新推动研究深度：光纤共聚焦荧光显微镜（FCFM）通过可弯曲探头实现自由呼吸小鼠气道内实时成像；双标记探针（如放射性核素-荧光双标记JF5抗体）兼容体内外检测需求；光学透明化技术使完整器官高分辨率成像成为可能。这些技术共同构建了从分子到整体、从临床前到临床的完整成像研究体系。

Future perspectives

真菌特异性PET示踪剂的临床转化、多模式成像技术的标准化整合、免疫细胞动态可视化技术的优化将成为未来重点发展方向。成像技术不仅加速抗真菌药物研发进程，更通过揭示宿主-病原相互作用机制为免疫调节治疗提供新靶点。随着成像技术可及性的提升和标准化协议的建立，非侵入性成像有望重塑IFD的诊断治疗范式，最终实现精准医疗在真菌感染领域的全面应用。