降钙素原在感染性疾病中的临床研究进展

临床和实验医学杂志 2012 年 4 月
第 11 卷
第8 期
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降钙素原在感染性疾病中的临床研究进展
张逸 陈景连 叶宇钊（ 广东省农垦中心医院 检验科
感染性疾病 临床研究
综述
广东
湛江 524002 ）Fra bibliotek【关键词】 降钙素原
菌感染、 多器官功能衰竭综合征（ MODS） 、 系统炎性反应综 血中的 PCT 浓度异常升高， 其升高 合征（ SIRS） 等情况时， PCT 的 程度与感染的严重程度以及病程预后相关。因此， 鉴别细菌类别、 危重症监测及疗效观 检测在判断感染类别、 、 察 判断预后等方面有很好的临床应用价值。 3． 1 鉴别诊断细菌性和非细菌性感染和炎症 临床上 往往根据外周血白细胞 （ WBC ） 针对感染发热的患者， 的计数和分类来判断是否存在细菌感染 ， 从而作为是否 使用抗生素的依据。 但这些指标往往对于感染的诊断 PCT 在全 敏感性和特异性均不高。而国内有研究表明， （ 2 ～ 3 h ） ， 6 h 8～ 身炎症反应早期 即可升高 急剧上升， 24 h 维持高水平， 具有早期诊断价值； 在病毒感染、 移植 宿主排斥反应、 自身免疫疾病或慢性非特异性炎症时， PCT 浓度不增加或轻微增加， 而只在有内毒素释放的感 ［8 ］ 染时才明显增加， 这就决定了 PCT 的 高 度 特 异 性 。 而且检测 PCT 水平升高用于鉴别细菌和非细菌感染的 优于 CRP 和 WBC 计数检查。 因此， 临床上发 特异性， 热原因不明的患者， 可根据血清 PCT 水平的高低考虑是 ［9 ］ 否使用抗菌药物 。 3． 2 鉴 别 革 兰 阴 性 菌 和 革 兰 阳 性 菌 感 染 黄 彩 芝 ［10 ］ 等 曾将 62 例血培养阳性的患儿分为革兰阴性菌组 （ G － ） 及革兰阳性菌组 （ G + ） 组， 分别测定两组的 PCT、 + CRP 水平及 WBC 计数， 发现 G 组患儿 PCT 以 ≥ 2． 0 ng / ml 为主（ 67． 57% ） ， G － 组患儿 PCT 以 ≥10． 0 ng / ml － 为主（ 76． 00% ） ， 且在 PCT≥10． 0 ng / ml 等级时 G 组的 + 百分 率 （ 76． 00% ） 明 显 高 于 G 组 （ 24． 32% ，P ＜ 0． － 01 ） ， 提示 G 组细菌感染所致脓毒血症患儿血清 PCT + 水平高于 G 细菌感染者， 而传统的感染诊断指标 CRP + － 水平与 WBC 计数虽然在 G 组和 G 组患儿中均升高， 但差 异 无 统 计 学 意 义， 提 示 在 鉴 别 细 菌 感 染 类 型 时， PCT 的特异性要高于 CRP 水平及 WBC 计数。 其作用 机制可能为 PCT 是由脂多糖 （ LPS ） 和其他多种炎性因 － G－ 菌 当细菌感染患者为 G 菌感染时， 子诱导产生的， 细胞壁重要成分 LPS 可以在无细胞因子的情况下直接 ［11 ］ 短时间内诱导 一个结合有示踪剂的单克隆抗体和抗降钙素的多克隆 促进 PCT mRNA 的表达和蛋白翻译 ， ［12 ］ 从而使患者体内 PCT 水平快速升高 ， 大量 PCT 产生， 抗体进行检测。 + ［13 ］ － 2． 4 酶联免疫荧光法 是一种定量的免疫学检测方法， 是 而 G 菌的细胞壁成分无此作用 ， 故而 G 菌感染患 + 通过两个单克隆抗体分别与 PCT 分子的降钙素和下钙素， 者 PCT 比 G 菌感染患者浓度高， 这为临床早期选用抗 “ ， 形成 夹心复合物” 一种抗体经荧光标记后固定在试管壁 菌药物治疗提供了参考依据。 通过计算荧光标记物的含量测定 PCT 的浓度， 突出优 3． 3 监测危重症感染 脓毒症休克是一种常见的临床 上， 点是耗时少， 仅需 20 min， 适用于床旁检测。 危重症， 若不早期积极干预， 病死率高。 目前临床诊断 3 降钙素原检测在感染性疾病中的应用 血细菌培养检查， 对于早期诊 脓毒症只有依靠血常规、 PCT 是一种急性时相反应蛋白， 当机体存在全身性细 断有着较大的局限性， 而较为常用的炎症指标 CRP， 虽 降钙素原概述 PCT） 发现于 1989 年， 降钙素原（ procalcitonin， 是一 种由 116 个氨基酸组成的糖蛋白， 分子量为 12 793D， 由 下钙素以及含 57 个氨基酸的 N － 末端碎片组 降钙素、 ［1 ， 2 ］ 。PCT 由位于 11 号染色体上的 Calc － I 基因编 成 码， 通过选择性剪接生成 Calc － I mRNA， 转录后在甲状 其半衰 腺滤泡旁细胞粗面内质网翻译成降钙素原前体 ， 期为 25 ～ 30 h， 在体内稳定性很好。 PCT 在正常人体内 不释放入血中， 不会降解为有活性的降钙素。 血液中的 PCT 的浓度为 0． 1 μg / L， 当在某些病理情况下， 甲状腺 PCT ， PCT 以外的组织产生大量的 血液中的 浓度可以升 高至 100 μg / L 以上。 虽然其确切产生部位还不清楚； 但现已证实一些器官的神经内分泌细胞、 巨噬细胞、 单 ［3 ， 4 ］ 。 核细胞对细菌感染反应可造成 PCT 合成和释放 败血症时 PCT 产生的确切部位虽然还不能确定 ， 但有研 且肝脏 究发现肝脏组织中可检测到高水平 PCT mRNA， 可产生包括 C － 反应蛋白 （ CRP） 等大量急性时相蛋白， ［5 ］ 故败血症时肝脏是合成 PCT 的主要场所 。 另外， 有 肿瘤坏死因子 α （ TNF － α ） 、 白介素 6 （ IL － 6 ） 研究表明， 和细菌脂多糖（ LPS） 亦可引起 PCT 增加， 提示这些细胞 因子可能在诱导相应细胞分泌 PCT 过程中起重要作用， ［6 ， 7 ］ 。 是 PCT 的诱导因子 2 降钙素原的检测方法 目前检测血中 PCT 的方法除了比较费时的凝胶层 析法及高效液相色谱法外， 还有以下几种较为特异、 敏 感的方法。 2． 1 双抗夹心免疫发光法 使用单克隆降钙素抗体和单 克隆抗降钙素抗体， 分别结合到 PCT 的 96 ～ 106 氨基酸残 可排除交叉反应， 提高特异性。 基及 70 ～ 76 氨基酸残基， 2． 2 放射免疫分析法 利用由人工合成的 R2B7 特异性 直接作用于 PCT 的 57 个氨基酸部分， 其灵敏 多克隆抗体， 度较双抗夹心法高， 既能检测结合型 PCT， 又能检测游离型 PCT， 但放射性元素的污染使此方法应用受限。 2． 3 胶体金标记法 此法属于半定量检测， 主要是用 1
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然在炎症反应早期可升高， 但也存在特异性差、 不能真 对于临床诊断亦有 实反映机体感染的严重程度的缺点 ， ［14 ］ 其局限性。Barati 等 曾观察到， 脓毒症组血清 PCT 为 8． 45 ng / ml， 而 非 脓 毒 症 组 仅 为 0． 5 ng / ml， 表明血清 PCT 水平与脓毒症程度呈正相关。 有学者认为， PCT 在 全身炎症反应中， 本身并不直接参与启动脓毒症的全身 炎症反应， 但可以释放到血中并加重脓毒血症发展的全 ［15 ］ 发挥了次级炎症因子作用 。 即使机体处于免 过程， 疫抑制状态， 临床表现不典型时， 血清中 PCT 的浓度亦 PCT 的浓度也相应 可早期显著升高， 且感染程度越高， ， PCT 的增高 表明 测定对脓毒症诊断敏感性高， 特异性 ［16 ， 17 ］ ， 好， 具有指导意义。 国外学者报道 继发于全身炎 症反应 综 合 征 （ SIRS ） 的 多 脏 器 功 能 障 碍 综 合 征 （ MODS） 患者血浆 PCT 产生较 CRP 早， 血浆中的 PCT 在炎性反应发生 4 h 后开始增加， 之后急剧上升并在 8 ～ 24 h 内维持高水平， CRP 而 仅是在炎性反应发生 8 ～ 12 h 后超过正常值， 远滞后于 PCT， 而 PCT 含量恢复至 ［18 ］ 正常水平所需的时间比 CRP 短。 张晓云等 在研究 MODS 患者血浆 PCT 水平与脏器功能序贯器官衰竭估 计（ SOFA 评分 ） 的相关性中发 现， 两者有良好的相关 SOFA 分值越高， PCT 浓度亦越高， 提示血浆 PCT 含 性， 量检测结合 SOFA 评分能够为 MODS 诊断提供可靠依 ［19 ］ 据。朱小生等 通过对 62 例呼吸机辅助通气患者进 行观察， 发现 PCT 对呼吸机相关性肺炎 （ VAP ） 的诊断 87． 5% ， 特异性 70． 0% ， 阳性预测值为 80． 0% ， 敏感性 阴性预测值为 77． 8% ， 均高于 CRP 及白细胞计数的相 应指标， 提示 PCT 在诊断 VAP 中优于传统的炎症指标。 Ramirez 等［20］通过对 44 例机械通气患者发生 VAP 的研 PCT 诊断 VAP 的敏感性和 究显示， 在所有炎症指标中， ， 特异性均为最好 与临床肺部感染评分（ CPIS） 的敏感性 相似， 仅特异性略低。 3． 4 评价严重炎症性疾病临床进展及预后 陈社安等［21］ 在研究中发现血清 PCT 水平与感染的严重程度成正比， PCT 越高病情越重， PCT 持续升高者提示预后不良。相反， 水平下降， 说明病情逐渐好转， 炎症和感染得到有效的控 制。这可能由于细菌感染所导致疾病的严重程度取决于病 原体与宿主之间的相互作用， 这种相互作用引起全身炎性 ［ 22 ］ 。有学者［18］ 对 36 例 反应越严重， 患者生存率越低 MODS 患者进行了 30 天的观察， 发现在发病前期， 死亡病 例组血浆 PCT 水平与生存病例组之间无差异， 而在第 3 天 死亡病例组血浆 PCT 含量开始急剧升高， 而生存病例 起， 其上升水平与 MODS 严重 组血浆 PCT 水平上升幅度较小， 程度及预后相关， 而两组病例血浆 CRP 水平一直处于高水 ， 因此检测血浆 PCT 水平更有利 平状态 与疾病进展无关， 于对病情作出全面评估。 4 问题与展望 PCT 作为一种新的炎症标志物， 具有早期敏感性及 特异性， 它与机体感染程度正相关， 其变化直接反映疾