降鈣素原檢測的臨床應用

（一）概  述

降鈣素原(procalcitonin,PCT)是一種由116個氨基酸組成的糖蛋白，是降鈣素(calcitonin，CT)的前體肽。降鈣素可被酶裂解為許多小的片斷，最終形成氨基降鈣素原、成熟的降鈣素和鈣抑肽。降鈣素原可以以游離形式存在于正常人血清中。在正常情況下，人體內血清PCT水平很低，大多低于O.lng/ml；新生兒出生2天內PCT生理性增高，最高可達21ng/ml；長期血液透析患者血漿PCT值可達1.5ng/ml。

正常情況下，CALC-I基因在甲狀旁腺中的轉錄處于抑制狀態。微生物感染可誘發CALC-I基因表達的普遍增加。并且從所有的實體組織和全身各種類型的細胞中（比如肝、腎、脂肪細胞和肌細胞等）不斷的釋放出PCT。在敗血癥時CT-mRNA的轉錄表達普遍升高，超過許多經典炎癥細胞因子，如TNF,IL-6的mRNA的表達。然而由于實體細胞缺少分泌顆粒，所合成的PCT未被酶加工成CT就直接釋放入血使血清中PCT水平迅速升高。這種升高與感染的嚴重性和死亡率相關。與此同時血清中降鈣素水平正常或僅輕度升高。這是由于在經典的神經內分泌過程中，CT-mRNA的表達被甲狀腺C細胞負反饋抑制，并且由于實體細胞中缺乏分泌顆粒和內切酶，生成的PCT不能被加工成CT。另外，白細胞也不是PCT的主要來源。研究表明，在應用化療藥物治療幾乎完全清除了白細胞的敗血癥病人體內，依然存在高濃度的血清PCT水平，而在敗血癥中實體細胞才是PCT的主要來源。炎癥反應釋放的PCT可以被細菌毒素，如內毒素直接誘導，也可由細胞介導的宿主反應，如IL-1、TNF-α、IL-6間接誘導產生。此誘導過程可以被病毒感染時釋放的細胞因子如干擾素阻斷，所以病毒性感染疾病患者中的PCT濃度一般都較低。

（二）動力學過程

降鈣素原在感染后2-3h，水平即可增高，例如使用內毒素誘導后，在2-3h即可檢測到PCT水平輕度升高。隨后PCT水平快速升高，6-12h后到達頂峰，在48h內保持較高水平，2d后降到基線水平。半衰期大約25-30h，另外PCT分子在體內外都非常穩定。

（三）PCT在各種感染性疾病中的應用

一．降鈣素原在敗血癥早期診斷和治療中的應用

敗血癥(sepsis)指感染引起的全身炎癥反應綜合征(SIRS)，是由人體對感染的先天性免疫反應引起。它可以導致細胞和組織的損傷，進而可以導致多器官的功能衰竭。這也是敗血癥導致患者死亡的主要原因。在美國每年有75萬敗血癥患者，超過21萬(28%)死亡，是ICU主要的死亡原因，在我國尚無確切的統計報道。根據敗血癥的嚴重程度分為3級：敗血癥，嚴重敗血癥和敗血癥性休克。隨著嚴

重程度的上升，死亡率也相應升高。在敗血癥時，感染的傳統臨床癥狀和常規實驗室檢測（如CRP或白細胞計數）缺少診斷的準確性，且有誤診的可能，在嚴重感染時，大多數經典的炎癥早期因子（如TNF-α、IL-16或IL-6）僅僅暫時或間歇性的增加。考慮到診斷和治療的困難迫切需要鑒別診斷感染和敗血癥更準確的試驗。相對于其他指標，PCT在診斷感染引起的敗血癥時有更高的準確性。其他指標如CRP會因為免疫抑制劑的使用（如類固醇）而減弱，但PCT診斷的準確性不會受影響。另外與CRP相比，PCT在感染時升高更早，并有更高的陰性預測值。在細菌感染發生后2-3小時PCT開始增加，6-8小時快速大幅升高，可適用于細菌感染的早期診斷。另外，在預后方面CRP和白細胞計數對于患者的預后缺乏相關性。PCT水平可以用來對敗血癥的預后進行預測。若PCT水平持續升高或一直維持在比較高的水平，常常提示預后不艮；若PCT水平快速降低至正常水平常提示預后良好。檢測PCT水平還可以用于評估治療效果，若感染得到控制，則PCT水平在一個半衰期后，即24h迅速降低到<0.5ng/ml，有利于及時調整治療措施和評估治療效果。在衛生經濟學方面，依據PCT水平來決定是否使用抗生素治療或抗生素持續使用的時間，有利于減少抗生素的使用，減少患者的住院時間從而降低患者經濟負擔。

二．PCT在細菌性與非細菌性炎性反應鑒別中的應用

大量臨床研究表明，在細菌引起的全身性炎性反應時，血清PCT濃度會明顯增高，但在病毒感染、自身免疫性疾病和器官移植排斥反應等炎性反應時，血清PCT濃度僅維持低水平，提示血清PCT濃度可以鑒別診斷細菌性或非細菌性炎癥。國外研究發現，單純性HIV感染患者PCT濃度正常，HIV合并繼發細菌感染患者PCT濃度則明顯升高，在膿毒性銅綠假單胞菌感染與膿毒性流感嗜血桿菌感染患者中，PCT濃度在膿毒性銅綠假單胞菌感染中升高顯著，繼發細菌感染患者在抗微生物治療后血漿PCT迅速降低。國外研究表明，在細菌性腦膜炎患者中PCT濃度升高明顯，而在病毒性腦膜炎患者中的PCT濃度維持低水平，PCT對細菌性腦膜炎的輔助診斷敏感性與特異性均比較高，PCT在鑒別診斷兒童細菌性腦膜炎與非細菌性腦膜炎時是非常敏感特異的指標。有研究顯示，肺結核和細菌性社區獲得性肺炎患者血清PCT濃度有顯著的差別，它的高敏感度及陰性預測值對于從細菌性社區獲得性肺炎中區分和排除肺結核起到一個重要的補充作用。除了細菌感染外，瘧疾患者PCT水平也會升高，即使在沒有神經系統合并癥的瘧疾發作時的PCT水平也常常升高。

三．降鈣素原在其他感染性疾病中的應用

下呼吸道感染如急性支氣管炎，慢阻肺急性發作，哮喘，社區獲得性肺炎占世界范圍內發病率和死亡率的10%。國外報道在下呼吸道感染中常規使用抗生素治療和以PCT作為指導使用抗生素治療均可降低抗生素的使用，在急性支氣管炎和慢阻肺急性發作時尤其顯著。國外學者研究發現，PCT在一個多中心實驗中被認可是唯一顯著獨立預測急性感染性心內膜炎的指標。PCT是急性心肌梗死(AMI)的一個敏感的血液學指標，可能與AMI的炎癥過程有關。國外報道非AMI并發癥患者的PCT濃度水平均正常，當合并肺水腫和心源性休克時血漿PCT水平稍微增高，在心臟停搏或伴細菌感染后顯著增高。PCT在創傷和手術時血漿PCT濃度通常不升高或僅輕微升高；胃腸道手術及嚴重多發傷和燒傷病人通常在術后或傷后2d內出現暫時性升高，可能是腸道內毒素移位所致，若不并發細菌感染、膿毒癥和多器官功能障礙綜合征，則PCT濃度很快下降。術后或傷后并發細菌感染，PCT則一直保持高水平或持續升高，若感染和膿毒癥得到根除和控制，則很快下降至正常水平。國外有學者發現在感染壞死性胰腺炎時PCT、IL-8值均明顯高于無菌壞死性胰腺炎，相比之下，PCT與感染壞死性胰腺炎最為相關。嚴重細菌感染時血清PCT濃度不僅明顯升高，并且與嚴重程度密切相關。PCT對診斷感染有指導意義，尤其對重癥感染診斷價值更高。血清PCT濃度與病程發展呈正相關，作為一個病情監測指標，可對感染程度及器官機能障礙的嚴重性進行準確的判斷。隨著患者對抗生素治療的響應，血PCT水平典型變化過程。有學者報道應用敏感抗生素治療感染性休克，PCT會迅速下降，說明血清PCT含量監測對感染性休克早期診斷和疾病發展的監測及治療具有重要意義。

（四）總  結

PCT作為一種新的感染性炎性標志物目前已被廣泛認可。PCT對于細菌引起的感染有較高的靈敏度和特異性，能幫助臨床醫生早期診斷患者是否存在或合并有細菌引起的感染，鑒別診斷感染是由細菌所致還是病毒導致，或其他原因引起的炎癥反應有利于患者早期正確的治療。還可以根據PCT水平及改變情況指導抗生素的使用，減少不必要的抗生素使用，降低患者費用，減少過度使用抗生素所致的細菌耐藥性增加。還可以根據PCT水平及改變情況評估感染的嚴重程度和預測患者的預后。但也不能僅僅依靠PCT測定，而應該綜合臨床病史、體征、其他實驗室檢測指標和影像學檢查來判斷患者的臨床情況。PCT是一個非常有應用價值的診斷感染狀態的微生物學指標，同時也可能是細菌感染的新的治療途徑。

附：表一全身感染/膿毒癥診斷的PCT參考值

附：表二指導下呼吸道感染抗生素合理使用的PCT參考值

附：圖一PCT用于膿毒癥患者的診斷流程

附：圖二PCT用于膿毒癥患者的檢測流程