降钙素原的临床应用
降钙素原20世纪90年代第一次在脓毒症的患者中被检测到,从此对降钙素原的研究越来越多。近年来,随着科学研究的增多,降钙素原在临床疾病诊治中的应用越来越多,降钙素原逐渐成为感染的判断以及抗生素合理应用的参考指标,同时还发现降钙素原对胰腺炎、术后感染、创伤、脑膜炎等疾病的诊治具有一定的参考价值。本文主要针对降钙素原的生化特点、临床检测及临床应用作一综述。
[Abstract] Procalcitonin was detected in the 1990s for the first time in the patients with sepsis,then the researches about procalcitonin were becoming more and more in recent years.With the increase of scientific research,procalcitonin has got more and more application in clinical diagnosis and treatment of diseases,the procalcitonin has become the reference index of the judgment of the infection and the reasonable use of antibiotics gradually,people also found the value of procalcitonin about diagnosis and treatment on the pancreatitis,postoperative infection,trauma,meningitis.This article mainly aims at the biochemical characteristics,clinical testing and clinical application of procalcitonin.
[Key words] Procalcitonin; Infection; Pancreatitis; Meningitis
降钙素原(procalcitonin,PCT)1993年首次被检测到,最早主要用于感染性疾病的鉴别诊断及用药指导。近年来,PCT的临床应用越来越多,且得到临床医生的广泛认可,本文主要就PCT的生物学特点、检测及临床应用作一综述。
1 生物学特点
PCT是由116个氨基酸组成,分子量为13 000的无激素活性的糖蛋白,由降钙蛋白、降鈣素、N端残疾片段组成[1]。正常情况下,甲状腺C细胞产生的降钙素原极少,几乎检测不到。Assicot等[2]研究发现,切除甲状腺的败血症患者仍PCT仍很高,表明PCT的产生并不完全依赖于甲状腺C细胞,而在正常人的各个组织中都有PCT的mRNA表达,且在肝脏、肺、肾中表达最多,说明在病理条件下PCT的生成与甲状腺C细胞生成PCT是两个独立的过程。PCT稳定性好,在血液中的半衰期一般为20~24 h,由特异的蛋白酶降解,肾排出少[3],一般24 h后,室温条件下约降低12%,4 ℃时降低约6%。PCT为降钙素的前体物质,其基因位点于11号染色体由mRNA转录翻译成PCT前体物质,当机体受到细菌感染等情况,PCT前体物质明显增多,进入内质网经反应糖基化反应转化生成PCT。目前,病理情况下PCT的产生仍不明确,Reinhart等通过用染色抗体针追踪分析高浓度血清降钙素原患者的单核细胞,发现单核细胞可能是脓毒症降钙素原的来源[4]。Oberhoffer等[5]通过研究发现单核细胞及淋巴细胞中可检测到PCT。另有研究表明,中性粒细胞参与了降钙素原的表达[6]。
2 检测方法
随着对PCT的认识逐步深入,PCT在临床中的应用逐渐广泛,加上其检测方法高效、简洁,越来越多的医生把PCT作为常规检查项目。PCT的检测方法主要有放射免疫分析法、双抗夹心免疫化学发光法、凝胶层析法和高效液相色谱分析法,后两种方法由于耗时长、费用贵,现已较少使用,而放射免疫分析法由于放射性元素的污染导致使用受限。目前最常使用的是双抗夹心免疫化学发光法。
3 临床应用
PCT的合成在细菌感染中增多,而同时在病毒感染中下调,因此早期PCT可用于鉴别细菌感染和非细菌性感染,对早期重症感染及多器官功能衰竭亦具有提示作用[7]。近年来,更多的关注点在PCT对临床抗生素合理使用的指导意义。同时,降钙素原还对胰腺炎、术后感染、创伤、脑膜炎的病情评估及治疗指导也有一定的意义。
3.1 感染
PCT最早主要用于鉴别细菌与非细菌感染,其特异性及灵敏性均高于C反应蛋白及白细胞计数等感染指标,已广泛应用于呼吸系统疾病诊治。Maruna等[8]发现,在细菌感染时,降钙素原表达明显增多,而在病毒感染、排斥反应、免疫相关性疾病、肿瘤疾病时表达并不高。Christ-Crain等[9]通过研究得出,细菌感染的患者往往PCT>0.5 ng/ml时,而真菌及其他感染出现时,PCT小于0.5 ng/ml,通过PCT检测制定抗生素使用方案使其应用更加合理。相关研究表明,PCT0.5 ng/ml时,强烈建议使用抗生素治疗[10]。Schuetz等[11]通过大量样本研究,应用PCT与其他常规感染指标的患者对比,社区获得性肺炎的抗菌使用率下降了32.4%,而慢性阻塞性肺部急性加重期患者抗生素使用率下降了50.4%,支气管炎患者抗生素使用率降低了65%,而两组之间疾病的治疗效果及复发率则无统计学差异。有研究报道,降钙素原还可以有助于鉴别革兰阴性与阳性菌感染,但目前仍不明确。陈国强等[12]提出9.1 ng/ml是革兰阴性菌与阳性菌的分界值,Charles等[13]提出二者的分界值为16.0 ng/ml,这可能与地域、人种、环境等因素相关,需要在今后进一步加强研究。3.2 胰腺炎
PCT可用于急性胰腺炎的病情评估,继发性细菌感染是胰腺炎死亡的重要因素。在胰腺炎感染诊断指标中,血常规、C反应蛋白、血沉等缺乏特异性及灵敏性,而腹腔穿刺作为诊断的金标准,风险大,且腹水培养时间长,往往容易耽误病情。近年来,通过研究发现,PCT可用降钙素可作为评估病情的可靠指标。盘毅辉等[14]研究得出,PCT可作为判断胰腺炎患者是否合并感染、病情严重程度、观察治疗效果及评估预后的重要指标。Ammori等[15]研究发现PCT与内毒素量呈显著正比关系,且重症胰腺炎患者相对轻型胰腺炎患者明显升高,PCT与感染的存在及进展密切相关,因此可用于判断胰腺炎的严重程度。Kylanpaa-Back等[16]通过对57例胰腺炎患者的研究,认为PCT可鉴别早期重症胰腺炎,还可以预测多器官功能衰竭,其敏感性94%,特异性73%。对于胰腺炎合并感染的标准目前仍不明确。Bezmarevic等[17]研究中采用的最佳分界值为0.25 ng/ml。
Mofidi等[18]则指出,PCT的最佳分界值为0.5 ng/ml,这可能与研究样本及方法差异有关。也有研究报道,PCT判断胰腺炎的病情并不准确,Muller等[19]发现PCT并不适应胰腺坏死感染的早期诊断,Turnbull等[20]的前瞻性研究表明,在胰腺炎的早期,APACHE评分比PCT有更好的诊断价值,而在入院48 h后,C反应蛋白更具有诊断意义。这可能与搜集病历的时机、地域以及实验技术及评估标准有关,需要在今后的工作中进一步研究。
3.3 PCT在外科手术、创伤及脑膜炎的应用
近年来,随着对PCT的认识逐渐增多,其在外科手术、创伤及颅内感染等方面也得到了广泛应用。由于外科手术后,不可避免地会遇到感染相关的问题,因此降钙素原在外科得到了广泛的应用。术后前3 d,由于应激引起的一過性全身炎症反应使得PCT往往会升高,且在术后第1、2天达到高峰,此后无感染患者PCT会逐步下降,而细菌感染患者会出现PCT下降不明显,甚至进一步升高。Reith等[21]研究表明,在术后第1、2天,PCT>1.5 ng/ml,有继发性感染的可能。Paparella等[22]研究说明,PCT可作为感染检测的指标应用于体外循环术后患者,可诊断术后早期感染,明确发热原因,评估病情、指导用药。Wanner等[23]认为,机械性创伤后引起的PCT升高与创伤的严重程度相关,合并全身炎症反应综合征的PCT值明显高于无炎症反应综合征者。Castelli等[24]认为,创伤患者PCT的再次升高,并发脓毒血症的危险性明显增高。血清和脑脊液PCT也是细菌感染诊断的重要指标,Berger等[25]通过对34例脑膜炎患者研究发现,降钙素原可增加细菌性脑膜炎的诊断精度。有研究表明,PCT>0.5 ng/ml是神经系统细菌感染的诊断指标,以0.5 ng/ml为阈值,细菌性脑膜炎的阳性预测值为100%,阴性预测值为93%[26]。
综上所述,经过大量研究和长期的临床实践,PCT作为一种新的炎性标志物,已得到广泛认可,并在细菌感染与非细菌感染的鉴别、抗生素的合理使用、胰腺炎、外科手术、创伤、脑膜炎等方面得到相对成熟的应用,其特异性和敏感性高于过去的C反应蛋白、白细胞计数、血沉等炎性指标,在临床工作工作的作用越来越明显。但是,目前对于PCT的生物学机制以及其在疾病发生时产生的病理生理机制仍不是很明确,在临床相关疾病的诊断标准并不明确,需要在以后的临床工作中进一步研究、探索。
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(編辑:何玉勤)
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