一 概 述

降鈣素原(procalcitonin,PCT)是一種由116個(gè)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(nèi)血清PCT水平很低，大多低于O.lng/ml；新生兒出生2天內(nèi)PCT生理性增高，最高可達(dá)21ng/ml；長(zhǎng)期血液透析患者血漿PCT值可達(dá)1.5ng/ml。

正常情況下，CALC-I基因在甲狀旁腺中的轉(zhuǎn)錄處于抑制狀態(tài)。微生物感染可誘發(fā)CALC-I基因表達(dá)的普遍增加。并且從所有的實(shí)體組織和全身各種類型的細(xì)胞中（比如肝、腎、脂肪細(xì)胞和肌細(xì)胞等）不斷的釋放出PCT。在敗血癥時(shí)CT-mRNA的轉(zhuǎn)錄表達(dá)普遍升高，超過(guò)許多經(jīng)典炎癥細(xì)胞因子，如TNF,IL-6的mRNA的表達(dá)。然而由于實(shí)體細(xì)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(yán)重性和死亡率相關(guān)。與此同時(shí)血清中降鈣素水平正?；騼H輕度升高。這是由于在經(jīng)典的神經(jīng)內(nèi)分泌過(guò)程中，CT-mRNA的表達(dá)被甲狀腺C細(xì)胞負(fù)反饋抑制，并且由于實(shí)體細(xì)胞中缺乏分泌顆粒和內(nèi)切酶，生成的PCT不能被加工成CT。另外，白細(xì)胞也不是PCT的主要來(lái)源。研究表明，在應(yīng)用化療藥物治療幾乎完全清除了白細(xì)胞的敗血癥病人體內(nèi)，依然存在高濃度的血清PCT水平，而在敗血癥中實(shí)體細(xì)胞才是PCT的主要來(lái)源。炎癥反應(yīng)釋放的PCT可以被細(xì)菌毒素，如內(nèi)毒素直接誘導(dǎo)，也可由細(xì)胞介導(dǎo)的宿主反應(yīng)，如IL-1、TNF-α、IL-6間接誘導(dǎo)產(chǎn)生。此誘導(dǎo)過(guò)程可以被病毒感染時(shí)釋放的細(xì)胞因子如干擾素阻斷，所以病毒性感染疾病患者中的PCT濃度一般都低。

二 動(dòng)力學(xué)過(guò)程

降鈣素原在感染后2-3h，水平即可增高，例如使用內(nèi)毒素誘導(dǎo)后，在2-3h即可檢測(cè)到PCT水平輕度升高。隨后PCT水平快速升高，6-12h后到達(dá)頂峰，在48h內(nèi)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(nèi)外都非常穩(wěn)定。

三 PCT在各種感染性疾病中的應(yīng)用

(一) 降鈣素原在敗血癥早期診斷和治療中的應(yīng)用

敗血癥(sepsis)指感染引起的全身炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)，是由人體對(duì)感染的先天性免疫反應(yīng)引起。它可以導(dǎo)致細(xì)胞和組織的損傷，進(jìn)而可以導(dǎo)致多器官的功能衰 竭。這也是敗血癥導(dǎo)致患者死亡的主要原因。在美國(guó)每年有75萬(wàn)敗血癥患者，超過(guò)21萬(wàn)(28%)死亡，是ICU主要的死亡原因，在我國(guó)尚無(wú)確切的統(tǒng)計(jì)報(bào)道。根據(jù)敗血癥的嚴(yán)重程度分為3級(jí)：敗血癥，嚴(yán)重?cái)⊙Y和敗血癥性休克。隨著嚴(yán)重程度的上升，死亡率也相應(yīng)升高。在敗血癥時(shí)，感染的傳統(tǒng)臨床癥狀和常規(guī)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)（如CRP或白細(xì)胞計(jì)數(shù)）缺少診斷的準(zhǔn)確性，且有誤診的可能，在嚴(yán)重感染時(shí)，大多數(shù)經(jīng)典的炎癥早期因子（如TNF-α、IL-16或IL-6）僅僅暫時(shí)或間歇性的增加?？紤]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(zhǔn)確的試驗(yàn)。相對(duì)于其他指標(biāo)，PCT在診斷感染引起的敗血癥時(shí)有更高的準(zhǔn)確性。其他指標(biāo)如CRP會(huì)因?yàn)槊庖咭种苿┑氖褂茫ㄈ珙惞檀迹┒鴾p弱，但PCT診斷的準(zhǔn)確性不會(huì)受影響。另外與CRP相比，PCT在感染時(shí)升高更早，并有更高的陰性預(yù)測(cè)值。在細(xì)菌感染發(fā)生后2-3小時(shí)PCT開(kāi)始增加，6-8小時(shí)快速大幅升高，可適用于細(xì)菌感染的早期診斷。另外，在預(yù)后方面CRP和白細(xì)胞計(jì)數(shù)對(duì)于患者的預(yù)后缺乏相關(guān)性。PCT水平可以用來(lái)對(duì)敗血癥的預(yù)后進(jìn)行預(yù)測(cè)。若PCT水平持續(xù)升高或一直維持在比較高的水平，常常提示預(yù)后不艮；若PCT水平快速降低至正常水平常提示預(yù)后良好。檢測(cè)PCT水平還可以用于評(píng)估治療效果，若感染得到控制，則PCT水平在一個(gè)半衰期后，即24h迅速降低到0.5ng/ml以下，有利于及時(shí)調(diào)整治療措施和評(píng)估治療效果。在衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)方面，依據(jù)PCT水平來(lái)決定是否使用抗生素治療或抗生素持續(xù)使用的時(shí)間，有利于減少抗生素的使用，減少患者的住院時(shí)間從而降低患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

(二) PCT在細(xì)菌性與非細(xì)菌性炎性反應(yīng)鑒別中的應(yīng)用

大量臨床研究表明，在細(xì)菌引起的全身性炎性反應(yīng)時(shí)，血清PCT濃度會(huì)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(yīng)等炎性反應(yīng)時(shí)，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(xì)菌性或非細(xì)菌性炎癥。國(guó)外研究發(fā)現(xiàn)，單純性HIV感染患者PCT濃度正常，HIV合并繼發(fā)細(xì)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(fā)細(xì)菌感染患者在抗微生物治療后血漿PCT迅速降低。國(guó)外研究表明，在細(xì)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(duì)細(xì)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(xì)菌性腦膜炎與非細(xì)菌性腦膜炎時(shí)是非常敏感特異的指標(biāo)。有研究顯示，肺結(jié)核和細(xì)菌性社區(qū)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(yù)測(cè)值對(duì)于從細(xì)菌性社區(qū)獲得性肺炎中區(qū)分和排除肺結(jié)核起到一個(gè)重要的補(bǔ)充作用。除了細(xì)菌感染外，瘧疾患者PCT水平也會(huì)升高，即使在沒(méi)有神經(jīng)系統(tǒng)合并癥的瘧疾發(fā)作時(shí)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(yīng)用

下呼吸道感染如急性支氣管炎，慢阻肺急性發(fā)作，哮喘，社區(qū)獲得性肺炎占世界范圍內(nèi)發(fā)病率和死亡率的10%。國(guó)外報(bào)道在下呼吸道感染中常規(guī)使用抗生素治療和以PCT作為指導(dǎo)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(fā)作時(shí)尤其顯著。國(guó)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，PCT在一個(gè)多中心實(shí)驗(yàn)中被認(rèn)可是唯一顯著獨(dú)立預(yù)測(cè)急性感染性心內(nèi)膜炎的指標(biāo)。PCT是急性心肌梗死(AMI)的一個(gè)敏感的血液學(xué)指標(biāo)，可能與AMI的炎癥過(guò)程有關(guān)。國(guó)外報(bào)道非AMI并發(fā)癥患者的PCT濃度水平均正常，當(dāng)合并肺水腫和心源性休克時(shí)血漿PCT水平稍微增高，在心臟停搏或伴細(xì)菌感染后顯著增高。PCT在創(chuàng)傷和手術(shù)時(shí)血漿PCT濃度通常不升高或僅輕微升高；胃腸道手術(shù)及嚴(yán)重多發(fā)傷和燒傷病人通常在術(shù)后或傷后2d內(nèi)出現(xiàn)暫時(shí)性升高，可能是腸道內(nèi)毒素移位所致，若不并發(fā)細(xì)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(shù)后或傷后并發(fā)細(xì)菌感染，PCT則一直保持高水平或持續(xù)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(guó)外有學(xué)者發(fā)現(xiàn)在感染壞死性胰腺炎時(shí)PCT、IL-8值均明顯高于無(wú)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(guān)。嚴(yán)重細(xì)菌感染時(shí)血清PCT濃度不僅明顯升高，并且與嚴(yán)重程度密切相關(guān)。PCT對(duì)診斷感染有指導(dǎo)意義，尤其對(duì)重癥感染診斷價(jià)值更高。血清PCT濃度與病程發(fā)展呈正相關(guān)，作為一個(gè)病情監(jiān)測(cè)指標(biāo)，可對(duì)感染程度及器官機(jī)能障礙的嚴(yán)重性進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。隨著患者對(duì)抗生素治療的響應(yīng)，血PCT水平典型變化過(guò)程。有學(xué)者報(bào)道應(yīng)用敏感抗生素治療感染性休克，PCT會(huì)迅速下降，說(shuō)明血清PCT含量監(jiān)測(cè)對(duì)感染性休克早期診斷和疾病發(fā)展的監(jiān)測(cè)及治療具有重要意義。

四 檢測(cè)方法

目前，檢測(cè)PCT的實(shí)驗(yàn)室方法有很多，不僅可以定性，亦可以定量。常用的方法有如下幾種：

(一) 放射免疫學(xué)分析法

利用人工合成的多克隆抗體特異地識(shí)別和連接合成氨基酸降鈣素原。該方法能檢測(cè)正常人的血清PCT，可靠敏感度為4pm/mL，檢測(cè)的是游離PCT、結(jié)合型PCT和降鈣素基因相關(guān)肽前體的混合物，而不能區(qū)分上述三種物質(zhì)。該法檢測(cè)耗時(shí)長(zhǎng)(19～22h)，而且有放射性元素的污染使用受到限制。

(二) 雙抗夾心免疫化學(xué)發(fā)光法(ILMA)

運(yùn)用雙單克隆抗體，其中一個(gè)抗體為降鈣素抗體，另一個(gè)為抗鈣素抗體，分別結(jié)合到PCT分子的降鈣素和抗鈣素部位，可排除交叉反應(yīng)。其中一個(gè)抗體是光標(biāo)記的，另一個(gè)未標(biāo)記的抗體固定在試管的內(nèi)壁，反應(yīng)過(guò)程中兩個(gè)抗體與PCT分子結(jié)合而形成三明治復(fù)合體，發(fā)光部位于反應(yīng)管的表面。該法操作簡(jiǎn)便，特異性強(qiáng)，敏感性高，測(cè)定的低限值為0.1ng/mL，2h可以出結(jié)果。

(三) 膠體金比色法（半定量快速實(shí)驗(yàn)）

采用膠體金技術(shù)，包括膠體金標(biāo)記的抗抗鈣素的單克隆抗體和用作包被的抗降鈣素多克隆抗體，當(dāng)標(biāo)本(血清或血漿)加人標(biāo)本孔，金標(biāo)單克隆抗體與標(biāo)本中的PCT結(jié)合，形成金標(biāo)記的抗原抗體復(fù)合物。該復(fù)合物在反應(yīng)膜上移動(dòng)，與固定在膜上的抗降鈣素抗體結(jié)合形成更大的復(fù)合物。當(dāng)PCT濃度超過(guò)0.5ng/mL，該復(fù)合物顯示紅色，紅色的深淺與PCT的濃度成正比，與標(biāo)準(zhǔn)比色板比較即可得出PCT的濃度范圍。結(jié)果分為四級(jí):正常<0.5ng/mL；輕度升高>0.5ng/mL；明顯升高>2ng/mL；顯著升高>10ng/mL。該法具有快速簡(jiǎn)便，易觀察的特點(diǎn)。

(四) 透射免疫濁度法

樣品中的PCT與試劑中的PCT單克隆抗體發(fā)生抗原-抗體反應(yīng)，使反應(yīng)液濁度增加，并在一定范圍內(nèi)反應(yīng)液濁度與所加人抗原的量呈線性關(guān)系，可使用生化分析儀或其它光學(xué)檢測(cè)儀器在6O0nm波長(zhǎng)處測(cè)定反應(yīng)液吸光度值，反應(yīng)液吸光度值與所測(cè)PCT濃度成正比。該測(cè)定方法簡(jiǎn)便、快速，可自動(dòng)化，適合于批量檢測(cè)。2005年國(guó)內(nèi)已有研制開(kāi)發(fā)的PCT免疫比濁試劑盒供應(yīng)，為PCT的廣泛應(yīng)用提供了方便條件。雖然免疫透射比濁的方法學(xué)及臨床應(yīng)用尚需做進(jìn)一步的驗(yàn)證，但其應(yīng)用前景非?？春谩?/span>

五 總結(jié)

PCT作為一種新的感染性炎性標(biāo)志物目前已被廣泛認(rèn)可。PCT對(duì)于細(xì)菌引起的感染有較高的靈敏度和特異性，能幫助臨床醫(yī)生早期診斷患者是否存在或合并有細(xì)菌引起的感染，鑒別診斷感染是由細(xì)菌所致還是病毒導(dǎo)致，或其他原因引起的炎癥反應(yīng)有利于患者早期正確的治療。還可以根據(jù)PCT水平及改變情況指導(dǎo)抗生素的使用，減少不必要的抗生素使用，降低患者費(fèi)用，減少過(guò)度使用抗生素所致的細(xì)菌耐藥性增加。還可以根據(jù)PCT水平及改變情況評(píng)估感染的嚴(yán)重程度和預(yù)測(cè)患者的預(yù)后。但也不能僅僅依靠PCT測(cè)定，而應(yīng)該綜合臨床病史、體征、其他實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)指標(biāo)和影像學(xué)檢查來(lái)判斷患者的臨床情況。PCT是一個(gè)非常有應(yīng)用價(jià)值的診斷感染狀態(tài)的微生物學(xué)指標(biāo)，同時(shí)也可能是細(xì)菌感染的新的治療途徑。