降钙素原(13页).doc

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1、-降钙素原-第 13 页降钙素原（PCT）降钙素原(procalcitonin,PCT)是一种由116个氨基酸组成的糖蛋白，是降钙素(calcitonin，CT)的前体肽。降钙素可被酶裂解为许多小的片断，最终形成氨基降钙素原、成熟的降钙素和钙抑肽。降钙素原可以以游离形式存在于正常人血清中。在正常情况下，人体内血清PCT水平很低，大多低于；新生儿出生2天内PCT生理性增高，最高可达21ng/ml；长期血液透析患者血浆PCT值可达。正常情况下，CALC-I基因在甲状旁腺中的转录处于抑制状态。微生物感染可诱发CALC-I基因表达的普遍增加。并且从所有的实体组织和全身各种类型的细胞中（比如肝、肾、脂肪

2、细胞和肌细胞等）不断的释放出PCT。在败血症时CT-mRNA的转录表达普遍升高，超过许多经典炎症细胞因子，如TNF,IL-6的mRNA的表达。然而由于实体细胞缺少分泌颗粒，所合成的PCT未被酶加工成CT就直接释放入血使血清中PCT水平迅速升高。这种升高与感染的严重性和死亡率相关。与此同时血清中降钙素水平正常或仅轻度升高。这是由于在经典的神经内分泌过程中，CT-mRNA的表达被甲状腺C细胞负反馈抑制，并且由于实体细胞中缺乏分泌颗粒和内切酶，生成的PCT不能被加工成CT。另外，白细胞也不是PCT的主要来源。研究表明，在应用化疗药物治疗几乎完全清除了白细胞的败血症病人体内，依然存在高浓度的血清PCT

3、水平，而在败血症中实体细胞才是PCT的主要来源。炎症反应释放的PCT可以被细菌毒素，如内毒素直接诱导，也可由细胞介导的宿主反应，如IL-1、TNF-、IL-6间接诱导产生。此诱导过程可以被病毒感染时释放的细胞因子如干扰素阻断，所以病毒性感染疾病患者中的PCT浓度一般都低。二 动力学过程降钙素原在感染后2-3h，水平即可增高，例如使用内毒素诱导后，在2-3h即可检测到PCT水平轻度升高。随后PCT水平快速升高，6-12h后到达顶峰，在48h内保持较高水平，2d后降到基线水平。半衰期大约25-30h，另外PCT分子在体内外都非常稳定。三 PCT在各种感染性疾病中的应用(一) 降钙素原在败血症早期诊

4、断和治疗中的应用败血症(sepsis)指感染引起的全身炎症反应综合征(SIRS)，是由人体对感染的先天性免疫反应引起。它可以导致细胞和组织的损伤，进而可以导致多器官的功能衰 竭。这也是败血症导致患者死亡的主要原因。在美国每年有75万败血症患者，超过21万(28%)死亡，是ICU主要的死亡原因，在我国尚无确切的统计报道。根据败血症的严重程度分为3级：败血症，严重败血症和败血症性休克。随着严重程度的上升，死亡率也相应升高。在败血症时，感染的传统临床症状和常规实验室检测（如CRP或白细胞计数）缺少诊断的准确性，且有误诊的可能，在严重感染时，大多数经典的炎症早期因子（如TNF-、IL-16或IL-6）

5、仅仅暂时或间歇性的增加。考虑到诊断和治疗的困难迫切需要鉴别诊断感染和败血症更准确的试验。相对于其他指标，PCT在诊断感染引起的败血症时有更高的准确性。其他指标如CRP会因为免疫抑制剂的使用（如类固醇）而减弱，但PCT诊断的准确性不会受影响。另外与CRP相比，PCT在感染时升高更早，并有更高的阴性预测值。在细菌感染发生后2-3小时PCT开始增加，6-8小时快速大幅升高，可适用于细菌感染的早期诊断。另外，在预后方面CRP和白细胞计数对于患者的预后缺乏相关性。PCT水平可以用来对败血症的预后进行预测。若PCT水平持续升高或一直维持在比较高的水平，常常提示预后不艮；若PCT水平快速降低至正常水平常提示

6、预后良好。检测PCT水平还可以用于评估治疗效果，若感染得到控制，则PCT水平在一个半衰期后，即24h迅速降低到以下，有利于及时调整治疗措施和评估治疗效果。在卫生经济学方面，依据PCT水平来决定是否使用抗生素治疗或抗生素持续使用的时间，有利于减少抗生素的使用，减少患者的住院时间从而降低患者经济负担。(二) PCT在细菌性与非细菌性炎性反应鉴别中的应用大量临床研究表明，在细菌引起的全身性炎性反应时，血清PCT浓度会明显增高，但在病毒感染、自身免疫性疾病和器官移植排斥反应等炎性反应时，血清PCT浓度仅维持低水平，提示血清PCT浓度可以鉴别诊断细菌性或非细菌性炎症。国外研究发现，单纯性HIV感染患者P

7、CT浓度正常，HIV合并继发细菌感染患者PCT浓度则明显升高，在脓毒性铜绿假单胞菌感染与脓毒性流感嗜血杆菌感染患者中，PCT浓度在脓毒性铜绿假单胞菌感染中升高显著，继发细菌感染患者在抗微生物治疗后血浆PCT迅速降低。国外研究表明，在细菌性脑膜炎患者中PCT浓度升高明显，而在病毒性脑膜炎患者中的PCT浓度维持低水平，PCT对细菌性脑膜炎的辅助诊断敏感性与特异性均比较高，PCT在鉴别诊断儿童细菌性脑膜炎与非细菌性脑膜炎时是非常敏感特异的指标。有研究显示，肺结核和细菌性社区获得性肺炎患者血清PCT浓度有显著的差别，它的高敏感度及阴性预测值对于从细菌性社区获得性肺炎中区分和排除肺结核起到一个重要的补充

8、作用。除了细菌感染外，疟疾患者PCT水平也会升高，即使在没有神经系统合并症的疟疾发作时的PCT水平也常常升高。(三)降钙素原在其他感染性疾病中的应用下呼吸道感染如急性支气管炎，慢阻肺急性发作，哮喘，社区获得性肺炎占世界范围内发病率和死亡率的10%。国外报道在下呼吸道感染中常规使用抗生素治疗和以PCT作为指导使用抗生素治疗均可降低抗生素的使用，在急性支气管炎和慢阻肺急性发作时尤其显著。国外学者研究发现，PCT在一个多中心实验中被认可是唯一显著独立预测急性感染性心内膜炎的指标。PCT是急性心肌梗死(AMI)的一个敏感的血液学指标，可能与AMI的炎症过程有关。国外报道非AMI并发症患者的PCT浓度水

9、平均正常，当合并肺水肿和心源性休克时血浆PCT水平稍微增高，在心脏停搏或伴细菌感染后显著增高。PCT在创伤和手术时血浆PCT浓度通常不升高或仅轻微升高；胃肠道手术及严重多发伤和烧伤病人通常在术后或伤后2d内出现暂时性升高，可能是肠道内毒素移位所致，若不并发细菌感染、脓毒症和多器官功能障碍综合征，则PCT浓度很快下降。术后或伤后并发细菌感染，PCT则一直保持高水平或持续升高，若感染和脓毒症得到根除和控制，则很快下降至正常水平。国外有学者发现在感染坏死性胰腺炎时PCT、IL-8值均明显高于无菌坏死性胰腺炎，相比之下，PCT与感染坏死性胰腺炎最为相关。严重细菌感染时血清PCT浓度不仅明显升高，并且与

10、严重程度密切相关。PCT对诊断感染有指导意义，尤其对重症感染诊断价值更高。血清PCT浓度与病程发展呈正相关，作为一个病情监测指标，可对感染程度及器官机能障碍的严重性进行准确的判断。随着患者对抗生素治疗的响应，血PCT水平典型变化过程。有学者报道应用敏感抗生素治疗感染性休克，PCT会迅速下降，说明血清PCT含量监测对感染性休克早期诊断和疾病发展的监测及治疗具有重要意义。四 检测方法目前，检测PCT的实验室方法有很多，不仅可以定性，亦可以定量。常用的方法有如下几种：(一) 放射免疫学分析法利用人工合成的多克隆抗体特异地识别和连接合成氨基酸降钙素原。该方法能检测正常人的血清PCT，可靠敏感度为4pm

11、/mL，检测的是游离PCT、结合型PCT和降钙素基因相关肽前体的混合物，而不能区分上述三种物质。该法检测耗时长(1922h)，而且有放射性元素的污染使用受到限制。(二) 双抗夹心免疫化学发光法(ILMA)运用双单克隆抗体，其中一个抗体为降钙素抗体，另一个为抗钙素抗体，分别结合到PCT分子的降钙素和抗钙素部位，可排除交叉反应。其中一个抗体是光标记的，另一个未标记的抗体固定在试管的内壁，反应过程中两个抗体与PCT分子结合而形成三明治复合体，发光部位于反应管的表面。该法操作简便，特异性强，敏感性高，测定的低限值为mL，2h可以出结果。(三) 胶体金比色法（半定量快速实验）采用胶体金技术，包括胶体金标

12、记的抗抗钙素的单克隆抗体和用作包被的抗降钙素多克隆抗体，当标本(血清或血浆)加人标本孔，金标单克隆抗体与标本中的PCT结合，形成金标记的抗原抗体复合物。该复合物在反应膜上移动，与固定在膜上的抗降钙素抗体结合形成更大的复合物。当PCT浓度超过mL，该复合物显示红色，红色的深浅与PCT的浓度成正比，与标准比色板比较即可得出PCT的浓度范围。结果分为四级:正常mL；轻度升高mL；明显升高2ng/mL；显著升高10ng/mL。该法具有快速简便，易观察的特点。(四) 透射免疫浊度法样品中的PCT与试剂中的PCT单克隆抗体发生抗原-抗体反应，使反应液浊度增加，并在一定范围内反应液浊度与所加人抗原的量呈线性

13、关系，可使用生化分析仪或其它光学检测仪器在6O0nm波长处测定反应液吸光度值，反应液吸光度值与所测PCT浓度成正比。该测定方法简便、快速，可自动化，适合于批量检测。2005年国内已有研制开发的PCT免疫比浊试剂盒供应，为PCT的广泛应用提供了方便条件。虽然免疫透射比浊的方法学及临床应用尚需做进一步的验证，但其应用前景非常看好。五 总结PCT作为一种新的感染性炎性标志物目前已被广泛认可。PCT对于细菌引起的感染有较高的灵敏度和特异性，能帮助临床医生早期诊断患者是否存在或合并有细菌引起的感染，鉴别诊断感染是由细菌所致还是病毒导致，或其他原因引起的炎症反应有利于患者早期正确的治疗。还可以根据PCT水

14、平及改变情况指导抗生素的使用，减少不必要的抗生素使用，降低患者费用，减少过度使用抗生素所致的细菌耐药性增加。还可以根据PCT水平及改变情况评估感染的严重程度和预测患者的预后。但也不能仅仅依靠PCT测定，而应该综合临床病史、体征、其他实验室检测指标和影像学检查来判断患者的临床情况。PCT是一个非常有应用价值的诊断感染状态的微生物学指标，同时也可能是细菌感染的新的治疗途径。降钙素原 PCT1 指征 PCT是诊断和监测细菌炎性疾病感染的一个参数。PCT的测定可以预示为：作为一个急性的参数来鉴别诊断细菌性和非细菌性感染和炎症。监测有感染危险的患者（如外科术后和器官移植后免疫抑制期，多处创伤后）以及需要

15、重症监护患者，用来探测细菌感染的全身影响或检测脓毒性并发症。评价严重炎症性疾病临床进程及预后，如腹膜炎、脓毒症、SIRS和MODS。PCT升高PCT降低或稍微升高细菌性感染伴随系统性炎症反应，例如：腹膜炎、软组织感染病毒感染，例如：乙肝，HIV，CMV脓毒症，MODS自身免疫性疾病和慢性炎症全身性真菌感染过敏反应（类型IIV）寄生虫感染（痢疾）局部局限性细菌感染、溃疡、浅表微生物移植发展细菌引起的ARDS中毒引起的ARDS胆管引起的胰腺炎中毒性胰腺炎细菌性脑膜炎病毒性脑膜炎新生儿脓毒症局部微生物移植发展外科大手术后的一些病例小或中等规模外科手术ARDS：成人呼吸窘迫综合征。2 检测法 编辑免疫

16、发光测定法原理：血清或血浆和丫啶酯偶联的单抗放在包被了抗catacalcin单抗的测试管中。孵育（室温、暗处）后反复洗涤洗去过剩的示踪液。测定管直接用光度计测定。在测试中，注入H2O2和NaOH后，形成一个光的信号，它是按照相对光单位以标准曲线为基准所测定的，随后将这个信号转换为PCT浓度。3 样本 （EDTA，枸橼酸或肝素抗凝）或血清1ml4 参考范围 5 临床意义 PCT是严重细菌性炎症和真菌感染的特异性指标，而且也是脓毒症和炎症活动有关的多脏器衰竭的可靠指标。如果给予足够的刺激，免疫抑制的患者将产生PCT。PCT不仅是用于鉴别诊断的急性指标，而且是监控炎症活动的参数。PCT的检测应是一系

17、列的，即每日检测和特别病例中的短间隔检测，如每812h。即使因急性鉴别诊断而做的单个检测也应该继续做随后的监控。PCT在各种疾病中的升高见表19.5-1，和预期的血浆水平见表19.5-2。细菌性炎性疾病的鉴别诊断在不明原因的炎性疾病中，PCT可表明由细菌引起的可能。在非细菌性疾病中，相对于临床的严重程度，PCT浓度是低的。在疾病的进一步发展中PCT浓度的升高可能是细菌重复感染或脓毒症。监控具感染危险的患者可以通过PCT监控对有感染危险的重症患者监护。由于PCT只是在全身细菌性感染或脓毒症时合成，而不在局部炎症和轻微感染中合成，所以PCT在监控严重干扰时是比CRP、IL-6、体温、白细胞计数、红

18、细胞沉降率更好的工具。PCT在充分刺激下，于26h内产生。肺炎并不总会引起PCT升高。可用PCT作为感染监控的疾病见表19.5-3。病程监控和预后在严重的细菌性感染疾病中如脓毒症和MODS，PCT升高的程度是炎症活动的反映。PCT的优点相比较于其他炎症指标在于这样一个事实，即严重的感染引起PCT浓度显著升高（10ug/L）。而较轻的感染或临床不太严重的脓毒症仅引起PCT中度升高。CRP在中度感染中显现出最大浓度。但以PCT绝对水平为根据并非总能作出疾病严重性的结论，如：APACHEII评分。恢复期患者的PCT反应比CRP显著加快，其半衰期为924h，而后者在相当长的时期内处于病理范围。疾病浓度

19、（ug/L）慢性炎症病毒性感染，如急性乙肝肺炎0.510SIRS，复合性损伤，烧伤0.52严重细菌感染，脓毒症多器官衰竭2（通常10100）疾病评价病毒感染即使在严重的病毒性疾病中，PCT也不会升高。PCT浓度的升高仅见于在合并细菌重复感染或脓毒症（PCT5ug/L，非感染引起的PCT只轻度升高，浓度2ug/L,毒性引起的胰腺炎，如：酗酒、PCT不升高或稍微升高到5ug/L，而在病毒性脑膜炎中PCT不升高或仅轻微升高，浓度5ug/L。局部微生物移植感染PCT正常或轻微升高不明原因的高热，脓毒性发热PCT浓度很高。病毒引起的发热和自身免疫性疾病PCT正常（0.52ug/L）肿瘤性疾病，白血病肿瘤

20、并不能诱导降钙素原，从属于肿瘤的C-cell甲状腺癌和小细胞肺癌PCT和降钙素可能升高局部细菌感染，黏膜与皮肤的局部有浆膜的细菌感染，如脓肿或细菌移植引起的浅表感染，PCT不升高或轻移植细菌感染微升高，浓度10ug/L。术后14d中，如果浓度没有在第三天下降或小外科手术后也升高，必须考虑感染并发症器官移植，免疫抑制器官移植排斥PCT并不会升高，即使在免疫抑制下，也提示细菌或真菌感染，PCT浓度升高。在移植前，PCT可以提示细菌或真菌感染存在的线索。19.5-5PCT严重细菌感染、脓毒症和MODS的预后意义指征说明脓毒症脓毒症或脓毒症休克PCT升高，每日浓度的形式与炎症的活动紧密相关。PCT浓度

21、的升高标志着炎症反应的加重，暗示预后不良并为持续存在脓毒症病灶的一个线索。PCT浓度下降则表明炎症反应逐步消失。如潜在传染性病灶的成功治疗和脓毒症感染的控制。少数病例PCT浓度的减少也能在连同免疫麻痹的病例中观察到，且尚未达到正常值多器官衰竭多器官衰竭的患者PCT浓度升高，晚期患者常见PCT浓度继续升高心源性休克PCT浓度最初（24h）不升高或极小地升高。细菌的易位可能是随后水平升高的原因腹膜炎四分之一的腹膜炎PCT浓度一直升高。在疾病起始（13d）过程中浓度下降标志预后良好（临床敏感度84%，特异性91%）感染灶手术治疗随访感染灶手术治疗后PCT水平持久高或上升暗示感染持续存在并预后不良。而

22、PCT降低则表明感染灶治疗成功如果炎性刺激不再存在，例如在有成效的感染治疗后，PCT在几天内恢复到正常参考范围内，可作为一种预后的良好迹象。腹膜炎患者在治疗过程的头三天，PCT水平持续降低，对提示患者的生存具有良好的临床灵敏度（84%）和特异性（91%）。同样，对于MODS或脓毒症患者，PCT水平持续很长一段时间维持在不正常区间或持久升高，往往提示持续的炎症性感染，同时也是预后不良的指标。在临终患者中，可察及PCT水平持久升高。降钙素原生化特征及其临床应用摘要:降钙素原(PCT)作为一种炎症标记物,在严重感染情况下明显升高,但正常人群几乎测不到。现对PCT生化特征及其临床应用研究进展进行综述。

23、降钙素原(Procalcitionin,PCT)是20世纪90年代首先在脓毒血症病人的血清中检测到的蛋白1,随着对PCT的研究不断深入,其在临床应用中发挥着越来越重要的作用。现就PCT的生化特征、临床应用等作一简要的综述。1生物学特性生化特征PCT来自定位于第11号染色体上(11p15,4)的单拷贝基因,该基因由2800个碱基对组成,含6个外显子和5个内含子。转录后在甲状腺滤泡旁细胞粗面内质网内翻译成降钙素原前体(Prepro-calcitonin),包括N端84个氨基酸、活性降钙素和降钙蛋白三部分。降钙素原前体在内源多肽酶作用下剪掉nPro-CT端单一序列,生成116氨基酸的PCT,分子量约

24、为13kD,PCT和降钙素具有一个相同的32个氨基酸的序列(60 91位)2。PCT是无激素活性的降钙素前肽物质3。正常代谢时,甲状腺C细胞分泌并产生有激素活性的降钙素。PCT在健康个体中的浓度非常低( 10ng/ml,但血培养阴性时,应结合临床考虑严重细菌感染伴全身炎症反应。PCT对严重脓毒症和脓毒性休克的诊断特异性为100%,是MODS发生的预警指标。有研究表示,PCT可作为脓毒血症治疗的新靶点。给脓毒血症仓鼠注射PCT可增加其死亡率,而用抗PCT血清治疗可增加其存活率15。PCT在急性呼吸窘迫综合征(A-RDS)、器官移植排斥反应与感染并发症、急性胰腺炎引起的感染性和非感染性SIRS的鉴

25、别均有一定的特异性和敏感性。谢卫星等16将SIRS患者分为感染组与非感染组,并对其各项炎症细胞监测,结果显示PCT和IL-6的特异性(分别为80%、80%)和敏感性(分别为76%、70%)最高,显著高于传统炎症指标,PCT结合IL-6对感染性和非感染性SIRS可以起到很好的鉴别作用。在2型糖尿病中,Mehment等17利用免疫化学发光的方法,对18例2型糖尿病与正常无糖尿病人的PCT浓度进行研究,经统计分析,2型糖尿病患者PCT浓度升高,二者存在显著性差异。3检测方法酶免和放免法酶免法采用双抗体夹心,用人工合成的PCT单克隆抗体检测。方法较特异,无交叉反应。放免法利用由人工合成的57个氨基酸部

26、分制成的R 2B 7特异性多克隆抗体,既能检验游离型PCT,又能检测结合型PCT,比酶免法提高了灵敏度,但耗时较长,且标记的放射性元素存在污染,因此限制了放免法的临床应用18。金标法实验室多采用一种半定量检测PCT的金标法。此法用一个结合有胶体金的抗降钙素的单克隆小鼠抗体和抗降钙素的多克降绵羊抗体进行检测。此法不依赖仪器,操作方便快速,适用于床旁检验。结果分为4个类别、 2ng/ml、 10ng/ml15。免疫荧光法是一种定量的免疫学检测方法。218 ModDiagnTreat现代诊断与治疗 2009July20(4)采用两个抗原特异性抗体与PCT两个不同抗原结合位点结合,一种抗体经荧光标记固

27、定在管壁上,两种抗体分别与血浆或血清中PCT分子结合。荧光信号强度与PCT的浓度成正比,2h内完成19。全自动快速定量法(Kryptor)此方法是羊的多克隆(Calcitonin)抗体和一个单克隆(Katacalcin)抗体与CT前体分子的Calcitonin和Katacalcin片段结合。计算机控制,操作全自动化,灵敏度高,变异系数小,重复性好。测试时间约为20min,测试范围 50ng/ml3。4小结传统炎症指标中,血白细胞计数除感染外,还可以被许多因素影响(如应激等),因此它仅是感染的一个缺乏敏感性及特异性的诊断指标;多种感染及非感染因素均可引起CRP升高,反应延迟且特异度不甚理想,准确性较差,不能提示预后作用。与传统炎症指标相比,PCT反应简单快速,特异性、敏感性较高,正常人体内不含有或含有极少量PCT( 0.5ng/ml),PCT能及时反映临床过程,可以和IL-6结合作为全身性感染的监测和鉴别指标,可为微生物感染提供早期的诊断依据和观察治疗效果。PCT在体内外稳定性良好,作为一种新型的炎症标志物,随着检测技术的发展,必将在临床中发挥越来越重要的作用。