你是否遇到过这样的情况：患者抱怨新植入物周围或最近的手术切口处很疼，但你却难以判断该区域是感染还仅是手术后发炎。抗菌药物开还是不开？这是每个医生都纠结过的问题。随着越来越多的耐药报告，抗菌药物滥用已经成为威胁人类健康安全的一大难题。近日，加利福尼亚大学旧金山分校（UCSF）的科学家开发出一种成像工具，或许可以解决医生在临床中的纠结。

在2017年8月11日的《Scientific Reports》中，UCSF研究小组报告说，用PET（正电子发射型计算机断层显像）成像技术进行的扫描能有效地检测到两组广泛的细菌——革兰氏阴性和革兰氏阳性，而不会对其他炎症原因产生信号。这意味着医生可以很快定位并“看见”患者身体中的细菌感染，同时排除其他常见的炎症原因，如自身免疫反应。

新方法使用D-甲硫氨酸，一种易被革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌吸收的氨基酸。如果基于D-甲硫氨酸的PET成像技术被批准用于人类，那么它可以使面临挑战性诊断的医生更快地发现和治疗感染。该方法还可以帮助医生更有把握地开出抗菌药物。论文的资深作者之一、UCSF放射学和生物医学影像助理教授Michael Ohliger博士解释说，目前，医生会根据其他信息和有根据的猜测来判断是否感染，但这个技术可以让医生停止猜测并确定感染情况。

为了进行PET成像，医生给患者注射小剂量的“放射性示踪剂”以结合特定蛋白质或积聚在肿瘤、发炎区域和其他问题靶点。最常用的示踪剂是一种被称为FDG的糖分子，它可以在感染区积聚，也可以跟着免疫细胞到达无菌的炎症部位和肿瘤。而无菌性炎症的治疗通常是某种形式的免疫抑制剂，这是医生最不想为感染患者进行的治疗。

其他示踪剂，如附着于特定细菌的放射性标记的抗体，可能容易错过许多感染性菌株，而且它们还会对死细菌（其通常破裂并溢出其内容物）发出更强的信号，而不是完整的活细菌。理想中的分子只检测活细菌，而不是不分青红皂白地结合活细胞或死细胞；并且，它不能是人体细胞使用的物质，否则身体的每个细胞都会在PET扫描中被“点亮”。

Ohliger与UCSF研究人员David Wilson博士和论文另一资深作者Oren Rosenberg博士合作，为寻找更好的放射性示踪者。Rosenberg是研究和治疗传染病的医学助理教授，所以他一直希望发现更好的成像工具。曾担任放射学副教授的Wilson具有合成和测试新的成像化学品的实验室经验。Rosenberg说，这是一个很好的例子，来自于不同领域的人们结合自己的专业知识合作。

符合条件的一种分子是D-氨基酸，细菌能从环境中吸收以建立保护性细胞壁。这些分子是L-氨基酸的镜像，所有微生物用它们构建蛋白质。但是，人类细胞对D品种的使用要小得多，因此该团队认为放射性标记的D-氨基酸能用于这项成像技术。

该团队确定用D-甲硫氨酸，这是细菌细胞壁的一个小的组成部分，当它们发现放射性标记时，它们发出强烈的信号。为了探索D-甲硫氨酸的能力，研究人员将感染细菌——革兰氏阴性金黄色葡萄球菌和革兰氏阳性大肠杆菌注入小鼠体内。之后，他们将单个放射性碳-11原子标记的D-甲硫氨酸分子注入小鼠体内，PET扫描显示放射性示踪剂在两种细菌注射部位积聚。

Wilson说，许多放射性示踪剂可以检测革兰氏阴性感染，但是我们关注的很多感染是革兰氏阳性，所以这个技术的作用是巨大的。此外，成像没有检测到死亡细菌的注射区域，这表明诊断工具只显示活性感染。

与其他一些实验性放射性示踪剂不同，放射性标记的D-甲硫氨酸其制作更简单。因此，该团队希望快速将D-甲硫氨酸的发现用于人类患者的诊断。Wilson实验室的研究人员、弗吉尼亚大学临床放射学助理教授Javier Villanueva-Meyer博士说，我不认为老鼠和人之间有任何区别，因为示踪剂只针对细菌。

如果获得批准，该成像技术可以间接地帮助抗菌药物耐药的问题。论文的另一个主要作者、弗吉尼亚大学大学生物医学与放射学助理教授Kiel Neumann博士说，如果医生不能判断他们是在处理感染还是炎症问题，那么他们可能会过度处方广谱抗菌药物，从而导致抗菌药物的耐药性。通过这种方法，临床医生得到了明确的诊断。

此外，在治疗期间用扫描观察感染可以帮助医生避免对已经产生耐药的感染使用抗菌药物。Rosenberg说，医生可以立即看到反应。如果感染没有反应，医生会改变治疗。击败感染后，治疗可以很快结束。Neumann说，这是精密医学的缩影。

（环球医学编辑：石 岩）

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