降钙素原检测及临床意义
降钙素原（PCT）检测及临床意义一、概述PCT是无激素活性的降钙素前肽物质，由116个氨基酸组成，分子量为13 KD 的糖蛋白。PCT的半衰期为25-30小时，在体外稳定性很好。健康人血浆PCT含量极低.PCT选择性地对系统性细菌感染、真菌感染及寄生虫感染有反应，而对无菌性炎症 和病毒感染无反应或仅有轻度反应。许多学者研究发现，全身性细菌、真菌和寄生虫感 染时，PCT水平异常增高，增高的程度与感染的严重程度及预后相关，在全身性细菌感 染和脓毒症辅助鉴别诊断、预后判断、疗效观察等方面有很高的临床价值o PCT水平的 监测，对于严重威胁生命的感染性疾病过程和跟踪治疗方案是很有用的，PCT浓度的升 高标志着炎症反应正在进行中，使用足够的抗生素、炎症灶清除术治疗等,PCT值下降， 证明治疗方案正确，预后良好，反之改变治疗方案。PCT为所有不知病因的炎症性疾病的鉴别诊断提供帮助与支持，如细菌性与毒素性 的急性成人呼吸窘迫综合症（ARDS）的鉴别；胆源性与毒素性胰腺炎的鉴别；细菌性与 病毒性脑膜炎的鉴别；微生物诱导的发热与非细菌性发热的鉴别，特别是发热待查（FOU） 的诊断，病毒感染或自身免疫失调与免疫抑制条件下的急性细菌感染的鉴别，发热的病 因的鉴别，如在肿瘤患者中被肿瘤溶解物或化疗诱导与细菌、真菌或其他感染病因区别， 早期诊断新生儿和婴儿全身性细菌感染与败血症引起的急性发热；术后常规，包括术后 感染预警及用药监测，术后切除感染灶（如腹膜炎、软组织感染）后的治疗指导，监测 腹膜炎、吻合口漏和无典型腹部症状的疾病过程；器官移植后的监测，移植前排除急性 细菌或其他感染，鉴别急性器官排斥、急性病毒、细菌与真菌感染；长期在ICU的患者 及长期机械通气患者的监测，监测疾病过程及指导治疗；监测高危患者，早期获得有关 并发症和内环境衰退的信息。许多临床研究证明，PCT在不同医学领域对诊断和指导治疗有很高的价值，与目前 所应用的诊断指标相比，PCT在鉴别诊断和控制感染及严重炎症方面提供了额外的信息。 随着临床实践性研究的不断深入，临床数据的不断积累，PCT作为一个全身性细菌感染 和脓毒症辅助和鉴别诊断的常规指标将成为共识，并将得到广泛的应用。二、PCT分子生物学结构 PCT来自定位于第11号染色体上（11P15, 4 ）单拷贝基 因（与降钙素基因相关肽为同一基因）该基因由2800个碱基对组成，含6个外显子和 5个内含子，基因全长约7.6Kb。转录后经特定剪辑产生PCTmRNA,再翻译成降钙素原前 体（Pre-PCT）,在高尔基复合体及分泌囊中，经一系列水解酶作用最终形成PCT氨基酸 多肽（aminoPCT）,降钙素（CT）及羧基端21个 氨基多肽（CT： CCP-1 ）。三、 血清PCT来源及可能的生物学机制 正常条件下人血清PCT含量极低，约 2.5pg/ml （运用高效液相色谱分析）而成熟CT含量约6.3 pg/ml。髓质甲状腺肿瘤或 其他神经内分泌肿瘤患者血清PCT及其组分均增高，组分相对含量也发生变化。在一些 非甲状腺损伤如慢性肾衰、吸入性烧伤、急性细菌感染、中风、败血症等患者血清PCT 及其组分也均增高，有些甚至成倍的上升，而CT略微升高，说明除甲状腺髓质细胞分泌 贮存PCT外，仍有其他细胞具有这些功能。血清PCT升高的可能的生物学机制：靶细胞（PBMCs等）在LPS各种败血症相关因 子作用下应急分泌PCT，这种应急分泌超过细胞后转录过程（由Pro-CT分解为aminoPCT、 CT、CT： CCP-1）或后转换过程缺少必需的水解酶，从而导致实验所观察到的PCT成倍增 长，而CT水平不变或稍增高。四、检测方法及正常参考值范围目前除了费时不易自动化 的凝胶层析法及高效液相色谱分析法，检测PCT较特异与敏感的分析方法有：双抗夹心 免疫化学发光法（双抗夹心法）和放射免疫分析法（RIA）。双抗夹心法运用双单克隆抗体，其一作为捕获抗体直接结合PCT96-106氨基酸残基 即未成熟CT： CCP-1部分，另一作为示踪抗体直接结合PCT70-76氨基酸残基，即未成熟 CT分子，人工合成的PCT作为标准。该方法比较特异无交叉反应，其检测最低为 10pgml-1l，标准曲线线性范围为10-60pg - ml-1o批内、批间变异系数分别为7%和 8%。该法已有商品试剂，所需时间较短，易自动化，但该法不能检测到正常人血清中 PCTo RIA使用一种对人工合成的aminoPCT特异的多克隆抗体RIB7。RIB7直接作用PCT 的aminoPCT部分，故RIA既能检测游离的PCT,又能检测结合型的PCT,也可检测降钙 素基因相关前体（Pro-CGRP）,此法可信的敏感度为4 pg -ml-1o线性范围10-77pgml-1, 50%的结合游离比为140pgml-l,该法能检测正常人血清PCT,故较双抗夹心法敏感， 另一优点是RIA与患者病程呈现正相关(r=0.47,p=0.071)。RIA缺点是所需时间较长。五、PCT检测在不同临床科系的应用1. 血液肿瘤科 对因接受化疗或骨髓移植而引起的免疫抑制和中性粒细胞减少的 患者来说，严重的感染是致命的并发症，化疗期间有多种原因引起发热。发热通常是细 菌、病毒或真菌感染的症状，但有时是治疗过程中对药物的反应。肿瘤细胞溶解引起的 发热较常见，大多数病例的发热源仍不清楚。PCT有助于对细菌和真菌引起的系统性感 染作出明确的诊断。即使是化疗患者，PCT对是否有败血症感染也能作出可靠的检测和 评估。中性粒细胞减少症患者常常缺乏炎症的特异性症状。PCT在免疫抑制和中性粒细胞 减少患者中的表现与无免疫抑制患者中观察的结果相似。其诊断价值已明显优于CRP和 细胞因子。骨髓移植患者或造血干细胞移植患者很长一段时间内不论从数量上还是质量上，均 存在体液和细胞免疫缺陷这将掩盖因细菌、真菌、病毒及原虫引起的严重的系统性感染。 PCT浓度的升高对细菌性全身感染有很高的诊断率。如果同种异体移植后出现败血症休 克，血浆PCT浓度极度升高，表明预后不良。2. 麻醉科术后败血症感染和多器官功能衰竭仍然是现在重症监护病房中最常见的 死亡原因。中小手术血浆PCT浓度通常在正常范围内，大手术如大的腹部手术或胸部手 术，术后1-2天内PCT浓度常有升高，通常为0.5-2.0ngml，偶尔超过5 ng - ml,这 种情况常以24小时的半衰期速度几天内降至正常水平。因此术后因感染造成的PCT高浓 度或持续高水平很容易给予鉴别。复合创伤后12-24小时，PCT中度升高，可达2.0 ng - ml,严重的肺或胸部创伤， PCT可达5 ng - ml,如没有感染并发症一般以半衰期速度降至正常范围。3. 内科内科重症监护 医疗中的问题常围绕着感染的诊断及是否与感染有关的鉴别 诊断而进行。对炎症严重程度及其治疗结果的评价是否有效，是有效治疗方案的必要前 提。PCT选择性地对系统性细菌感染、相似菌感染及原虫感染有反应，而对无菌性炎症 和病毒感染无反应或仅有轻度反应。因此，PCT能很方便地运用于内科医疗中常见的疾 病和综合症的鉴别诊断，如：成人呼吸窘迫症感染性和非感染性病因学的鉴别诊断；胰 腺炎感染坏死和无菌性坏死的鉴别诊断；鉴定感染时发热，如接受化疗的肿瘤和血液病 患者；在接受免疫抑制剂的患者中，鉴别诊断慢性自身免疫性疾病的急性恶化与风湿性 疾病伴系统性细菌感染；鉴别诊断细菌性脑膜炎与病毒性脑膜炎；对接受化疗的中性粒 细胞低下症患者，明确是否存在有生命危险的细菌和真菌感染；对接受免疫抑制疗法的 器官移植患者，明确是否存在有严重的细菌和真菌感染，同时用于感染和移植排斥反应 的鉴别诊断。4. 移植外科 成功的器官移植常受到像严重感染这样的并发症的挑战。31%的患者 器官移植后第一年内发生感染，感染症状可被急、慢性排斥所掩盖，因此对排斥反应期 出现的感染不能作出早期和可靠的诊断。器官移植患者使用PCT检测，可早期引入治疗 从而提高生存率以及缩短住院时间。PCT用于器官移植患者感染的诊断，免疫抑制疗法严重削弱了器官移植患者的抗感 染能力。PCT可早在感染发生仅2小时即可提示有系统性感染的存在。感染早期PCT> 0.1 ng - ml,其灵敏度77%，特异性100%，逐月的PCT浓度监测可对抗微生物疗法的疗效 作出可靠的评价。PCT应用于器官排斥反应，器官移植后监测的主要任务之一就是能明确区分感染与 器官排斥。因为PCT的释放不是由急性或慢性器官排斥反应刺激引起的，所以高浓度的 PCT即可认为有感染存在。如果PCT浓度超过10ng - ml, 98%的可能是感染而非器官排 斥。5. 新生儿科 许多疾病在早产儿和新生儿中无特异性表现。血液学检查和传统的实 验室指标和急性期蛋白对新生儿败血症均不能作出可靠的诊断。微生物检查的结果需要 几天的时间，而且阴性结果并不能排除临床感染的存在以及与此相关的高死亡率。与其 他炎症诊断指标相比，PCT是一种改进的实验室指标，它对新生儿出生后败血症的诊断 具有高度的灵敏度和特异性。PCT也可用于对治疗结果的评价。早产儿和新生儿PCT年龄依赖性正常值：PCT于出生后24-30小时达其生理性高峰 21ngml,但平均值仅为2 ng - ml，出生后第三天起，PCT正常参考值同成人。PCT是新生儿败血症高度特异性的指标：早产儿和新生儿败血症感染，PCT可作出较 传统方法更早更具特异性的诊断，它对新生儿诊断的灵敏度和特异性可达100%。6. 儿科 小儿高热用临床手段常常难以区分不同的感染源，这一问题尤其会影响到 因患血液、肿瘤疾病而给予免疫抑制疗法的患者的准确诊断。而且许多疾病伴有继发性 免疫病理改变，如风湿性发热等，因此对患儿很难将其与原发性细菌感染相区别。PCT对细菌和病毒感染的鉴别诊断有很高的灵敏度和特异性。由于细菌感染和病毒 感染治疗上存在本质性的差别，因此PCT对具有非特异性感染症状的患者的治疗可提供 有价值的信息。检测脑脊液中的蛋白和细胞无助于鉴别小儿细菌性脑膜炎和病毒性脑膜 炎，而且许多具有特异性的检测指标之间存在明显的交叉现象。高浓度的PCT只出现于 细菌性脑膜炎；而病毒性脑膜炎PCT仍保持在正常范围内（脑脊液中检测不到PCT）。每 天按时间对PCT浓度进行监测，可对治疗结果作出可靠的评价。7. 外科 败血症感染和多器官功能衰竭是术后致命的并发症,尽管现代医学有了长 足的进步，但对此仍无良策。术后能对并非由原有疾病或手术创伤本身引起的败血症感 染作出早期和准确的诊断是成功治疗的关键。PCT浓度不受业已存在的疾病如癌症、变态反应或自身免疫性疾病的影响，PCT明显 优于其他炎症因子如CRP和细胞因子，是一种客观肯易检测的指标，有其独特的诊断优 势，甚至优于那些带有侵入性，风险性和造价均高的诊断方法，如细针穿刺病理检查法。术后PCT的应用：PCT与严重细菌和败血症感染的发生及其过程有密切的关系，能 准确反应引起病变（如腹膜炎）的感染源是否得到根除。每天对PCT浓度的监测可对治 疗结果做出可靠的评价OPCT可用于手术创伤或复合创伤的监测OPCT用于心脏手术患者， 心脏手术使用心肺机，即使患者有白细胞增多症，中性粒细胞增多症，嗜酸性细胞减少 症或CRP升高不充分等疾病，PCT浓度通常不升高或仅有轻微升高，故PCT很适合用于 败血症的检测。六、展望 随着临床和实验室性研究的不断深入，大量临床资料的积累，PCT作为 一个全身性细菌感染和脓毒症辅助和鉴别诊断的实验室常规指标将成为共识，并将得到 推广。另外在全身性细菌感染和脓毒症中PCT的确切来源和病理生理作用还有等我们进 一步深入研究。七、参考文献1. Karzai W, OberhofferM, Meier-hellmann A, et al. Procalcitonin 一Anew indicater of the systemic response to se
