降钙素原的临床应用与研究进展_综述
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降钙素原研究进展降钙素原(procalcitonin, PCT)于1981年由Jacobs等[1]发现,1993年Assicot 等[2]发现败血症患者血液中其浓度明显升高,因此逐渐引起重视。
近几年来,临床医师尝试应用PCT作为机体感染所引起系统炎性反应综合症(SIRS)的一个敏感性指标,并用于鉴别细菌感染与非细菌感染的鉴别诊断,取得了一定的进展。
现就PCT的生物学特性及临床应用前景作一综述。
1PCT基因及分子结构PCT是降钙素(calcitonin,Calc)的前体之一,与降钙素基因相关肽(calcitonin gene related peptide, CGRP)、胰岛淀粉样多肽(amylin)、肾上腺髓质素(adrenomedullin)、降钙素及其前体均属于CAPA蛋白家族。
[3,4]该族蛋白均由100个左右氨基酸组成,含有2个半胱氨酸残基,从而形成一个二硫键。
[5,6]CAPA 家属蛋白分别由Calc I~IV基因编码。
Calc-I基因所编码PCT,该基因位于染色体11p15.4,高度保守,且在不同种属动物间具有同源性。
人与大鼠及小鼠的Calc-I 基因结构相似,具有74.5%及73.6%的同源性。
[7-11]人类Calc-I基因全长约8kb,目前已克隆出约2kb(X02330,Homo sapiens mRNA)。
Calc-I基因含6个外显子,由5个内含子所分隔,外显子I~IV经转录后拼接为Calc-I mRNA,I、II、III、V及VI经转录拼接为CGRP-α mRNA(图1)。
在Calc-I基因的增强子区有TATA盒结构或Sp1结合区,转录调节因子NFκB、AP-1的结合位点,以及c-AMP反应元件(CERB)及Ras反应元件(RREB-1)结合区。
[12-14]Calc-I基因的转录水平的调节目前尚不明确,有研究表明:[14,15]cAMP能明显增强Calc-I基因的转录,而Ras与启动子区RREB-1结合区相互作用,可诱导细胞分化,并产生不同的PCT mRNA。
降钙素原生化特征及其临床应用降钙素原(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, 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1.1 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, 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) 。
PCT是无激素活性的降钙素前肽物质。
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( < 0.1ng /ml ), 并且在活体内外都是非常稳定的蛋白, 半衰期大约20~ 24h。
收集标本24h后, PCT 浓度在室温下大约下降12%, 4℃大约下降6% , 因此PCT 不需特殊储存条件, 只需用常规实验室方法收集。
PCT 在内毒素等细胞因子诱导下, 2~3h 开始增加, LPS 后2h血浆中可检测到, 6~8h 体内浓度快速升高, 12~48h到达峰值, 2~ 3d后恢复正常。
随后有研究表明, PCT 是由细菌内毒素、TNF-α、IL-6 等因素作用于肝、脾、肾、肺的神经内分泌细胞或特殊细胞而产生。
动物实验证明, PCT可能是一种次级炎症因子,本身不直接参与启动脓毒血症反应, 但可放大并加重脓毒血症病理过程。
1.2 来源在人体中, PCT mRNA 最初在肝脏中发现。
随着研究的深入, 也在其他器官中被发现。
有研究证实PCT mRNA 可以在脓毒血症动物模型中已分化的实质细胞上表达。
降钙素原在小儿疾病中的研究进展关键词降钙素原小儿感染性疾病非感染性疾病降钙素原作为近年来新兴的一种实验室检测手段,可早期粗略估计感染病原体的种类、评价感染的严重程度、指导用药及判断预后,已得到临床越来越广泛的认可。
而其在非感染性疾病的研究也在不断的被认识。
本文对大量文献资料进行归纳整理,就降钙素原的研究及在儿童疾病中的临床应用作一综述。
降钙素原(pct)生化结构、来源、生物学特性pct生化结构:pct是降钙素(ct)的前肽,是一种无激素活性的糖蛋白,1993年assicot等,作为一个细菌感染的新的炎性指标首次报道。
pct分子是一种由116个氨基酸组成、分子量大约13kd的糖蛋白,其分子由ct、下钙素和一个含57个氨基酸的n-末端碎片组成。
pct的产生:正常情况下pct是由甲状腺c细胞分泌,经细胞内蛋白水解酶水解后形成的活性成分,在人体内的含量是极其微量的(<01ng/ml),且在体内外的稳定性非常好,半衰期25~30小时。
病理情况下,pct的产生部位还不甚清楚,多数学者认为可能由神经内分泌细胞、肺、肝脏及白细胞产生。
pct的生物学特性:pct在全身性炎性反应(2~3小时后)早期即可升高,因此具有早期诊断价值。
在局部感染、病毒、慢性非特异性炎症、癌性发热、移植物宿主排斥反应或自身免疫性等疾病时pct 浓度不增加或轻微增加,而只在严重的全身系统性感染时才明显增加。
这是它的特异性,这种特性使其在临床的鉴别诊断中具有可靠的参考价值。
pct在儿童感染性疾病中的应用脓毒症:脓毒症是儿科危重症患者的主要死亡原因。
pct作为近年发现早期诊断细菌感染的敏感指标,在脓毒症中的研究已经有大量临床研究报道。
姜新萍等在将炎性反应综合征患儿进行pct研究,认为pct可作为判断脓毒症的早期指标,且可反映病情程度,预测预后。
中枢神经系统(cns)感染:cns感染是儿童时期常见的致残性疾病,早期诊断、及时治疗可最大限度改善预后。
降钙素原综述1临床背景资料降钙素原(procalcitonin,PCT)是降钙素的前肽,一种无激素活性的糖蛋白,由116个氨基酸组成。
生理情况下,甲状腺C细胞可产生极少量的PCT,健康人血清中PCT水平通常测不到,但在细菌感染时,除甲状腺外,肝脏的巨噬细胞和单核细胞,肺、肠道组织的淋巴细胞及内分泌细胞都能合成分泌PCT,此时血清PCT水平会明显升高,且随感染进展或控制而持续在高水平或逐渐下降。
生成PCT和降钙素的过程开始于转录141个氨基酸组成的多肽-前降钙素原,它由一个信号序列、PCT的N端、降钙素序列、PCT的C端组成,当信号序列介导前降钙素原被内质网摄取后,信号序列被降解,剩余的蛋白质即为PCT。
若蛋白质溶解,降钙素即从PCT中分离;但在内毒素或某些细胞因子的干预下,这一蛋白质溶解过程可被抑制,此时PCT及其片段被释放进入循环。
有学者认为脂多糖和其他多种炎性因子诱导PCT的产生,其升高程度可显示炎性反应程度。
Oberhofer等[1]认为与其他细胞因子相比,脂多糖短时间内诱导大量PCT生成,提示脂多糖可能直接促进PCT mRNA的表达和蛋白质翻译,并对健康志愿者静脉注射一定量内毒素后进行连续观察,注射2h后可在血浆中检出PCT,6~8hPCT迅速上升,12~24h缓慢达平台期,2~3d降至正常范围。
Dandona等[2]认为细菌内毒素是诱导PCT产生的最主要刺激因子,健康人注射少量的细菌内毒素就能刺激PCT的合成。
除内毒素外,外毒素及某些细胞因子也可诱导PCT产生。
血浆中的PCT非常稳定,收集标本24h后PCT浓度在室温下约下降12%,4℃时下降6%。
PCT被特异性的蛋白酶降解,其在循环中的半衰期是25~30h。
肾功能异常患者中PCT的清除半衰期无显著延长。
2功能许多研究机构都试图揭示PCT的生物学作用,但除了明确其对血浆钙水平起作用外,其他作用均未能明确。
目前认为PCT是一种非固醇类抗炎物质,在调控细胞因子网络中发挥着重要作用,在全身严重细菌感染和脓毒症时异常升高;也有人认为PCT是一种次级炎性介质,放大并加重感染的炎性反应,但不是启动因素。
降钙素原的研究及临床应用新进展doi:10.3969/j.issn.1007-614x.2009.19.19710年来,降钙素原(pct)作为细菌感染的敏感、特异及具有预兆性的标志物的实际作用在逐步被认识[1]。
本文就降钙素原的研究及临床应用进展作一综述。
pct的生化结构及其产生代谢生化结构:pct是由116个氨基酸组成的多肽,正常情况下,pct的rna在甲状腺滤泡旁细胞(c细胞)粗面内质网内翻译成降钙素原前体(pre-ct)。
pre-ct进入内质网膜,经糖基化和特异性酶切除n端的信号肽,生成pct后依次经不同的蛋白水解酶酶解,最后酶解生成ct和抗钙素[2]。
pct的产生:生理情况下,甲状腺的c细胞是pct的主要细胞来源。
但在病理情况下,pct的产生的确切机制仍不十分清楚,有学者认为pct可能由甲状腺以外的组织产生。
有人报道肝脏是pct的组织来源;也有人认为pct可能由肺/肠的神经内分泌细胞产生的;而brankhorst等认为pct来源于外周血单核细胞;还有研究表明,脓毒血症时垂体是血pct的来源。
总而言之,病理情况下pct是多途径产生的,与多种组织细胞相关联。
pct的代谢:健康人血中仅有少量pct(<0.15ng/ml),细菌感染时,内毒素或细胞因子抑制pct分解成降钙素,pct释放入血,使血中pct增高;在严重感染时,pct的生成非常快。
pct具体的清除途径尚不完全清楚,但它经肾脏排出很少,血浆pct的肾脏清除率远低于1ml/分。
因此,血浆pct检测也适用于肾衰或人工肾治疗的患者。
pct的临床应用细菌性与非细菌性感染的鉴别指标:严重病毒感染或感染性致病原所致炎症反应,降钙素原含量不升高或轻微升高。
细菌感染或内毒素刺激可诱导单核细胞产生大量降钙素原。
因此,降钙素原是细菌性感染存在的敏感指标,并且与炎症介质相关。
对于感染性休克,血pct更是一个早期诊断的极具价值的指标。
患者早期病情评价、预后评估及治疗疗效观察指标:血浆pct水平在全身细菌感染、脓毒血症、器官功能衰竭、预后差的患者及术后出现并发症的患者时明显升高,而在非细菌感染或局部细菌感染时则无明显变化。
降钙素原的临床价值和最新进展1. 引言降钙素原(procalcitonin,PCT)是一种由甲状腺细胞合成的前体多肽,其主要作用是调控钙离子代谢。
近年来,随着对降钙素原的深入研究,人们逐渐发现降钙素原在临床应用中具有重要的价值。
本文将介绍降钙素原的临床价值以及最新的研究进展。
2. 降钙素原的临床价值降钙素原在临床上可作为一种生物标志物,用于评估感染性疾病的严重程度和预后。
以下是降钙素原的临床价值的几个方面:2.1. 临床诊断降钙素原可以帮助区分细菌感染和其他炎症状态,如病毒感染或创伤。
一般来说,细菌感染引起的降钙素原水平增高较明显,而其他原因引起的炎症状态较低。
因此,通过监测降钙素原水平可以辅助医生进行感染的早期诊断。
2.2. 感染的严重程度评估降钙素原水平与感染的严重程度密切相关。
高水平的降钙素原提示感染较为严重,需要及时采取治疗措施。
而低水平的降钙素原可能表明感染轻微或已经得到控制。
2.3. 感染预后评估降钙素原水平的动态变化可以反映患者感染的预后情况。
降钙素原水平下降速度慢或持续升高可能提示感染治疗效果不佳或并发症的出现。
因此,监测降钙素原水平可以帮助医生评估患者的治疗反应和预后情况。
3. 降钙素原的最新进展近年来,不断有新的研究成果揭示了降钙素原的新的临床应用。
以下是关于降钙素原的最新研究进展:3.1. 降钙素原与败血症的关系降钙素原在败血症的早期诊断和评估中起着重要作用。
最新的研究表明,通过降钙素原的监测可以帮助医生更早地发现败血症,并评估其严重程度和预后。
此外,降钙素原还可以用于指导败血症的治疗策略。
3.2. 降钙素原在呼吸道感染中的应用降钙素原可以作为辅助指标用于评估呼吸道感染的严重程度和预后。
最新的研究发现,降钙素原水平与肺炎的严重程度和治疗效果密切相关。
因此,通过监测降钙素原水平可以帮助医生制定更个性化的治疗方案。
3.3. 降钙素原与免疫反应的关系降钙素原在免疫反应中扮演着重要的角色。
第30卷第12期河北医科大学学报V01.30No.122009年12月JOURNALOFHEBEIMEDICAI。
UNIVERSITYDec.2009降钙素原的临床应用研究进展周国花(综述),蔡文训’,罗华(审校)(北京大学深圳医院ICU.广东深圳518036)・综述・【关键词】降钙素原;炎症;综述文献doi:10.3969/j.issn.1007—3205.2009.12.048【中图分类号】R446.112【文献标识码】A【文章编号】1007—3205(2009)12—135卜04降钙素原(procalcitonin,PCT)是近年研究较多的感染相关性生物标记物,大量的研究资料表明,其与感染所致的炎症反应综合征(systemicinflammatoryresponsesyndrome,SIRS)、脓毒症、脓毒性休克等全身感染情况的严重程度和预后具有明确的相关性。
在国外,PCT作为常规检测指标已被广泛应用于临床,现就PCT的生成、代谢、测定方法及病理生理机制、临床意义的研究进展作一综述。
1生成及其诱导因素PCT是一种糖蛋白,为降钙素(calcitonin,CT)的前体,无激素活性,由位于11号染色体上的CalcI基因编码,相对分子量为13kD。
正常情况下,人体在甲状腺滤泡旁细胞(C细胞)内转录生成CalclmRNA后翻译成降钙素原前体(preprocalcitonin,Pre-CT),Pr}CT经糖基化和特异性酶切除等加工后生成PCT,再经不同的蛋白水解酶酶解,生成成熟的CT和抗钙素(katacalcin),成熟CT的C末端尚需酰胺化才形成有活性的CT。
除生理情况下C细胞内的合成分泌,PCT存在异位分泌现象。
甲状腺切除术后严重感染患者血浆PCT仍然升高,经肿瘤坏死因子一仅(tumornecrosisfactor-a,TNF—a)、白细胞介素一6(interleukin一6,IL一6)刺激后,肝脏切片可合成分泌大量PCT。
㊃综述㊃D O I :10.3760/c m a .j.i s s n .1673-436X.2013.014.007作者单位:226001南通大学第二附属医院呼吸科通信作者:陈建荣,E m a i l :d r c h e n jr @163.c o m 降钙素原检测及临床应用的研究进展薛垒喜 陈建荣 陶一江ʌ摘要ɔ 降钙素原(P C T )是一种新型炎性标记物,为无激素活性的糖蛋白,在人体内能转化为降钙素发挥作用㊂现在临床使用的感染标记物,如C -反应蛋白㊁白细胞等,缺乏细菌感染诊断的特异性,而P C T 具有高度特异性和敏感性,在疾病早期诊断及追踪病情变化等方面具有优越性㊂本文对P C T 的检测及临床意义进行综述㊂ʌ关键词ɔ 降钙素原;炎性指标;感染R e s e a r c h p r o g r e s s o n p r o c a l c i t o n i nt e s t i n g a n dc l i n i c a l a p p l i c a t i o n X U EL e i -x i ,C H E NJ i a n -r o n g ,T A O Y i -j i a n g .D e p a r t m e n t o f R e s p i r a t o r y M e d i c i n e ,t h e S e c o n dA f f i l i a t e d H o s p i t a l o f N a n t o n g U n i v e r s i t y ,N a n t o n g 226001,C h i n a C o r r e s p o n d i n g a u t h o r :C H E NJ i a n -r o n g ,E m a i l :d r c h e n jr @163.c o m ʌA b s t r a c t ɔ P r o c a l c i t o n i n (P C T )i s a n o v e l i n f l a mm a t o r y m a r k e r ,a n d a k i n d o f g l y c o pr o t e i nw i t h o u t h o r m o n e a c t i v i t y ,w h i c hc a nb ec o n v e r t e dt oc a l c i t o n i na n d p l a y ar o l ei nt h eh u m a nb o d y.N o wt h e c l i n i c a l i n f e c t i o nm a r k e r s ,s u c h a sC -r e a c t i v e p r o t e i n ,w h i t e b l o o d c e l l s a n d s o o n ,a r e l a c k o f s p e c i f i c i t y of t h e d i ag n o s i s o f b a c t e r i a l i n f e c t i o n ,whi l eP C Th a s t h e s u p e r i o r i t y i ne a r l y d i a g n o s i s a n d t r a c k i n g c h a n ge s i nc o n d i t i o n s w i t h h i g h d e g r e eo fs p e c if i c i t y a n ds e n s i t i v i t y .I nt h i s p a p e r ,P C T t e s t i ng a n dc l i n i c a l s i gn i f i c a n c e a r e r e v i e w e d .ʌK e y wo r d s ɔ P r o c a l c i t o n i n ;I n f l a mm a t o r y i n d i c a t o r s ;I n f e c t i o n 感染性疾病为临床常见病和多发病,及时准确的诊断和采取有效措施直接影响预后㊂目前血清中可检测的炎症指标有C -反应蛋白(C R P )㊁白细胞(W B C )㊁血沉㊁白介素6(I L -6)㊁I L -8㊁乳酸盐和肿瘤坏死因子α等,但由于影响因素众多,这些指标已经不能完全满足目前临床诊断治疗的需要㊂降钙素原(P C T )作为目前具有高度特异性和敏感性的新型感染标记物,在疾病早期诊断及追踪病情变化等方面有优越性,同时与感染相关器官功能衰竭评分(S O F A 评分)㊁急性生理和慢性健康评估(A P A C H E Ⅱ评分)等多项评分存在相关性,将成为新的实验室常规普查标记物㊂本文对P C T 的研究进展及临床应用进行综述㊂1 P C T1.1 P C T 来源 P C T 主要在甲状腺滤泡旁细胞内合成㊂病理状态下,P C T 的生成受细菌毒素和炎症细胞因子等多种因素调节,内毒素和肿瘤坏死因子均可作用于靶细胞,诱导P C T 产生㊂1.2 P C T 结构及代谢 P C T 是1992年发现的一种新型炎性标记物,它没有激素活性,由116个氨基酸组成的糖蛋白,相对分子质量约13000,由11号染色体上的降钙素Ⅰ基因(C A L C -Ⅰ)所表达合成,在特定蛋白酶的作用下,P C T 可裂解成降钙素㊁未成熟P C T ㊁氨基P C T 和降钙蛋白㊂新生儿出生2d内P C T 会达生理性高峰(21n g /m l ),第3天降至正常水平(<0.05n g/m l )[1]㊂健康人血清中可检测到以上裂解产物,但健康人血清中P C T 水平极低(<0.05n g /m l ),几乎不能被检测㊂P C T 在人体内的半衰期为25~30h ㊂1.3 P C T 的调节 当人体不存在感染时,非神经内分泌细胞的C A L C -Ⅰ被选择性抑制,主要由甲状腺和肺的神经内分泌细胞合成P C T ,体内浓度<0.1n g/m l [2]㊂存在感染时,非神经内分泌细胞的C A L C -Ⅰ选择性抑制作用消失,P C T 持续升高,超过了细胞内蛋白酶所能降解的范围,过量的P C T 便释放入血,血循环P C T 含量随即持续升高㊂当机体发生严重感染时,血中P C T 可升高到正常值的1000倍,约为100n g/m l ㊂㊃9601㊃国际呼吸杂志2013年7月第33卷第14期 I n t JR e s p i r ,J u l y 2013,V o l .33,N o .14P C T在体内稳定性好,特异性高,动态监测其浓度变化能较好地判断疗效和预后㊂在全身感染时,血清P C T早于C R P和其他炎症因子出现,2h 即可检测到P C T,6h内急剧上升,8~24h内维持高水平㊂1.4 P C T的测定目前主要有双抗夹心免疫化学发光法㊁放射免疫分析法和金标法等㊂双抗夹心免疫化学发光法无交叉反应,特异性和敏感性强,其检测低限是0.1n g/m l,所需时间短,但是由于血清中P C T常低于此值,不适用于健康人血清P C T检测㊂放射免疫分析法使用多克隆抗体R2B7进行检验, R2B7对人工合成的a m i n o P C T特异性强,可以直接与P C T的a m i n o P C T部分结合,也可以对降钙素基因相关肽前体进行测定,其缺点是检测所需时间长,放射性元素具有污染性㊂金标法是一种半定量检测方法,该法使用专门制备好的P C T-Q检测卡,能够快速地将P C T分成4个等级,此法不依赖仪器,操作简便㊁快速,适用于床边检查㊂2P C T和其他炎性相关指标的比较目前临床上区分感染与非感染性的常用指标有C R P㊁W B C㊁I L-6㊁I L-8㊁乳酸盐等㊂2.1 C R P C R P是由5个相同单体以非共价键构成的环状五球体蛋白,是炎症因子(I L-6㊁I L-1㊁肿瘤坏死因子)刺激肝脏和上皮细胞合成分泌的急性时相反应蛋白;在各种急性炎症㊁组织损伤㊁心肌梗塞㊁手术创伤和放射性损伤等疾病发生后4~6h内C R P迅速增加,36~50h内达到高峰,经过积极治疗后,3~7d恢复到正常值;在全身感染时,血清P C T早于C R P,2h即可检测到,6h内急剧上升, 8~24h内维持高水平㊂C R P的升高幅度与感染严重程度呈正相关,是评估急性时相反应最敏感快速的实验指标之一,有助于病情评估㊁疗效评价及预后判断㊂S e r o r等[3]研究发现,C R P不仅可在感染状态下升高,在心血管系统疾病㊁手术㊁肿瘤浸润㊁急性排异反应和风湿活动时C R P水平也可能升高;在免疫抑制状态(如使用糖皮质激素治疗)时,C R P水平下降,C R P作为感染性标记物的可靠性下降,而P C T较少受到影响㊂脓毒血症患者血清C R P升高明显,随感染进展(如出现脓毒性休克),血清C R P 水平不再增高,但P C T水平可随病情进展升高,并可以预测预后;P a t i l等[4]对血培养阳性患者血清中P C T和C R P进行了比较,P C T浓度为2.42n g/L时,敏感性和特异性分别为84%和64.9%,C R P浓度为150m g/L时,敏感性和特异性分别为69.6%和52.9%,联合应用时特异性为83.5%,实验表明P C T与细菌感染的相关性优于C R P等相关临床指标㊂局部感染时,C R P升高,P C T一般不升高㊂2.2 W B C W B C升高是诊断感染性疾病的常用指标之一,但部分感染患者W B C分类及计数变化不显著,缺乏特异性㊂P a t i l等研究显示血培养阴性组㊁阳性组间W B C和中性粒细胞计数无显著差异,两组间P C T水平比较差异有统计学意义(P< 0.001)㊂S u t t e r等[5]研究160例癫痫持续状态(s t a t u se p i l e p t i c u s,S E)患者血清中C R P㊁P C T和W B C对其合并感染诊断的可靠性,S E患者中22.5%存在感染,感染患者血清P C T均升高,单一C R P和W B C水平不能反映感染程度,低水平C R P 和P C T能够排除S E患者院内感染㊂2.3其他 B e z m a r e v i c等[6]对24h入院急性胰腺炎患者疾病严重程度预测研究显示,A P A C H EⅡ评分㊁P C T的敏感性与特异性分别为89%与69%㊁86%与63%㊂K u s h i m o t o等[7]研究发现,P C T水平与S O F A评分(R2=0.467,P<0.0001)和A P A C H EⅡ评分(R2=0.308,P=0.0003)呈正相关,而C R P水平与S O F A评分(R2=0.054,P= 0.15)和A P A C H EⅡ评分(R2=0.043,P=0.20)无明显相关性㊂H a r b a r t h等[8]研究严重细菌感染的患者发现P C T要比其他感染标记物如I L-6㊁I L-8㊁乳酸盐更为可靠㊂3P C T与感染性疾病3.1呼吸系统疾病3.1.1肺炎社区获得性肺炎(C A P)的常见病原体是肺炎链球菌㊁流感嗜血杆菌㊁支原体及病毒等㊂细菌感染时,血清P C T会明显升高,病毒感染时P C T维持较低水平㊂J e r e b等[9]对新入院的细菌性肺炎和其他病原体(如支原体㊁衣原体)肺炎患者的P C T进行比较,细菌性肺炎组患者P C T水平(7.64n g/m l)较其他类型肺炎(0.80n g/m l)明显增高㊂院内获得性肺炎患者检测P C T水平,有助于病情评估和预后判断㊂呼吸机相关性肺炎是院内感染的常见原因,L u y t等[10]研究呼吸机相关性肺炎患者时发现,患者P C T水平能够反映病情严重程度,在第1㊁3和7天P C T水平分别达到>1n g/m l㊁> 1.5n g/m l和>0.5n g/m l时,则提示预后不良㊂3.1.2慢性阻塞性肺疾病急性加重期(A E C O P D)感染是导致慢性阻塞性肺疾病急性发作的常见原因,其感染病原体多为细菌㊁病毒㊁支原体等㊂D a u b i n等[11]等研究32例慢性阻塞性肺疾病患者, P C T水平<0.1n g/m l,细菌感染的可能低,0.1~㊃0701㊃国际呼吸杂志2013年7月第33卷第14期I n t JR e s p i r,J u l y2013,V o l.33,N o.140.25n g/m l提示细菌感染㊂3.1.3肺部真菌感染 Z e q l eń等[12]研究了49例肺移植伴有霉菌定植或感染的患者,24例(49%)患者的下呼吸道分泌物证实有霉菌存在,其中曲霉菌14例,青霉菌7例,接合菌纲真菌9例,存在真菌感染的患者P C T水平为(0.5ʃ0.7)n g/m l,P C T的检测有助于霉菌感染的诊断㊂J e m l i等[13]研究52例侵袭性念珠菌(排除其他感染),分别检测患者入院后第1㊁3和5天的血清P C T水平,发现血清P C T 水平升高㊂M o n t a g n a等[14]研究侵袭性真菌感染患者,显示血清P C T水平不升高㊂3.1.4肺结核 U g a j i n等[15]研究肺结核和C A P 患者血清P C T水平,肺结核患者血清P C T水平较低,C A P患者血清P C T水平升高,对肺结核与C A P 的鉴别诊断有一定的帮助㊂B a y l a n等[16]研究显示,大多数肺结核患者血清P C T水平低于0.5n g/m l,血清P C T水平不能作为肺结核诊断指标㊂3.1.5急性呼吸窘迫综合征(A R D S) P C T可用于鉴别A R D S的感染性和非感染性病因㊂B r u n k h o r s t等[17]研究发现,细菌感染性因素导致A R D S患者的血清P C T浓度均大于5n g/m l,平均达到45n g/m l,而非感染性因素导致A R D S患者P C T常不超过3n g/m l,其差异有统计学意义(P< 0.01)㊂P C T检测可用于A R D S患者病因分析及合理使用抗生素治疗㊂3.2全身感染性疾病 O b e r h o f f e r等[18]研究发现严重细菌感染导致脓毒症患者的P C T显著性升高, P C T可作为严重感染及脓毒症的血清学标志物,并且在感染时与疾病的严重程度呈正相关,是严重感染和脓毒血症辅助诊断最好的指标;C h r i s t-C r a i n 等[19]研究显示,若P C T持续升高,常常提示预后不良;若P C T水平快速降低,则提示预后较好㊂研究铜绿假单胞菌和流感嗜血杆菌引起的脓毒血症时发现,前者的P C T显著升高,在感染控制后P C T水平迅速下降,后者P C T无明显变化㊂M a k a y等[20]研究40例休克患者,存在感染患者(10例)的P C T水平明显高于不存在感染患者(30例)㊂4P C T与其他系统疾病4.1感染性心内膜炎 M u e l l e r等[21]研究认为血清P C T可作为预测感染性心内膜炎(i n f e c t i v e e n d o c a r d i t i s,I E)的独立指标㊂K n u d s e n等[22]研究759例临床疑似I E的患者,诊断明确的147例(19%)I E患者P C T(中位数0.21n g/m L)明显高于不符合诊断标准患者(中位数0.13n g/m L)(P< 0.0005);多因素分析提示高水平的P C T是独立的高危因素㊂对P C T阈值进行测试,0.04n g/m l时的敏感度和特异度分别是95%和14%,但只有12%患者低于0.04n g/m l,因此P C T是否作为一个合适的诊断或排除I E的指标值得商榷㊂J e r e b 等[23]研究23例I E㊁30例败血症和30例蜱传脑炎患者的P C T水平,其P C T中位数水平分别为0.81n g/m l㊁43.74n g/m l和0.25n g/m l(P< 0.001)㊂P C T水平最高的是金黄色葡萄球菌I E患者,P C T的R O C为0.722(95%C I:0.572~ 0.873),P C T尚不能作为诊断I E的实验室参数㊂4.2胰腺炎 M a k a y等[20]研究急性坏死性胰腺炎(感染组与非感染组)患者血清中P C T及I L-8的水平,感染组两指标明显高于非感染组,P C T与感染坏死性胰腺炎的相关性最高,P C Tȡ2n g/m l提示坏死的存在㊂4.3自身免疫系统疾病 K i m等[24]研究73例系统性红斑狼疮(S L E)患者(34例合并感染,39例无感染)治疗前后P C T与C R P水平,感染组C R P [5.9m g/d l(I Q R2.42,10.53)]明显高于非感染组[0.06m g/d l(I Q R0.03,0.15)](P<0.001),并且随着感染的控制,C R P水平也下降㊂感染组P C T 的R O C为0.966(95%C I:0.925~1.007),非感染组P C T的R O C为0.667(95%C I:0.534~ 0.799),提示在S L E患者C R P要优于P C T㊂研究25例S L E㊁25例类风湿性关节(R A)和81例系统性抗中性粒细胞胞浆抗体相关性结节性脉管炎(A A V)患者的血浆P C T水平,95%的S L E和R A 患者血浆P C T<0.5n g/m l,95%的A A V患者血浆P C T<0.89n g/m l,如果P C T>1n g/m l,提示自身免疫性疾病患者合并细菌感染㊂4.4血液系统疾病 F e r r췍等[25]研究59例恶性血液病(急性白血病30例,淋巴瘤或其他淋巴组织增生病18例,多发性骨髓瘤7例,其他4例)患者的P C T水平,多数良恶性肿瘤的血浆P C T处于正常或较低水平,继发感染时升高明显㊂4.5肿瘤 K i m等[26]研究286例伴发热性中性粒细胞减少(f e b r i l en e u t r o p e n i a,F N)的癌症患者的P C T,存在菌血症的38例患者P C T平均值明显高于无菌血症患者(2.75n g/m l v s0.0n g/m l,P< 0.01);P C T的曲线下面积为0.748(95%C I:0.651~ 0.846)㊂P C T以0.5n g/m l为标准的灵敏度和特异性分别为60.5%和82.3%㊂P C T对于F N的癌症患者早期菌血症的诊断有帮助㊂部分恶性肿瘤如甲状腺髓样C细胞癌㊁肺小细胞癌和自身恶变细胞可以合成P C T,使血浆中P C T水平升高㊂㊃1701㊃国际呼吸杂志2013年7月第33卷第14期I n t JR e s p i r,J u l y2013,V o l.33,N o.144.6脑膜炎 G e n d r e l等[27]研究发现细菌性脑膜炎患者血清P C T水平明显升高,病毒性脑膜炎患者P C T水平较低㊂4.7血液透析S c h m i d t等[28]研究36例长期血液透析患者的血清P C T浓度,44%患者血清P C T水平升高(0.6~1.6n g/m l),但无临床或全身感染的体征,表明长期血液透析患者血清P C T临界值应为<1.5n g/m l㊂5P C T指导抗生素的合理应用观察血清P C T水平的动态变化可用于抗生素疗效评价,若感染早期被控制,P C T可以在1个半衰期(25~30h)迅速降低到0.5n g/m l㊂I C U抗感染治疗,可以根据P C T水平确定抗生素的停用时机,严重感染患者采用P C T水平指导抗生素使用,使用时间较对照组缩短4d㊂B o u a d m a等[29]研究显示,P C T指导组与对照组感染复发率和30d病死率无显著差异,但指导组存活时间(14.3d)较对照组(11.6d)明显延长㊂S t o l z等[30]研究也证明P C T指导组存活时间延长㊂N o b r e等[31]对手术后I C U患者的潜在感染进行了评估,P C T指导组抗生素的使用明显减少,预后也比较好;与对照组相比,P C T指导组的重症监护治疗时间(17.7d)明显短于对照组(15.5d)㊂C h r i s t-C r a i n等[19]研究肺部感染患者的抗生素使用,P C T指导组抗生素的使用级别和强度明显低于对照组㊂C h r i s t-C r a i n等[32]研究P C T指导C A P及A E C O P D患者停止抗生素,P C T组患者抗生素使用时间缩短65%,A E C O P D患者抗生素的使用率从72%降到40%[33]㊂细菌感染的C A P 患者P C T明显升高,需要接受长期的抗生素治疗[34]㊂J e n s e n等[35]研究发现,当P C T水平增加时,不宜延长抗生素使用,以P C T水平指导诊断及抗生素治疗,I C U患者的生存率未能改善㊂6P C T与疾病的严重程度及预后K r u g e r等[36]研究应用P C T判断C A P的严重程度及预后,C A P患者的判断结果与英国胸科协会改良肺炎评分(C U R B-65评分)相似㊂H u a n g等[37]研究C U R B-65评分3~5分及肺炎严重程度评分(P S I评分)Ⅳ~Ⅴ级肺炎患者的P C T水平,若P C T<0.1n g/m l,患者病死率明显降低,P C T水平一直处于高水平,出现不良事件的可能性增加㊂P S I 评分较低的患者,血清P C T水平增高可以用来判断细菌感染;在P S I评分较高的患者,P C T水平增高,提示预后不佳㊂连续监测,反复动态观察,有助于提高对患者疾病程度及预后判断的准确性㊂7P C T检测的局限性P C T检测的缺陷在于它的假阳性与假阴性[38],出现P C T假阴性的情况:早期的细菌感染,支原体肺炎及亚急性感染性心内膜炎㊂影响P C T假阳性的情况:主要与机体炎症反应有关,如心跳骤停㊁严重创伤或外科手术患者等,在应急因素消减后,P C T 迅速下降㊂目前对于不同感染类型,缺少统一的P C T水平指导疾病严重程度判断㊂8展望目前,P C T作为新的感染性标记物,已经得到学者的广泛认可㊂虽然对P C T已经做了深入的研究,但目前对其在不同病理情况下产生部位㊁高峰到达时间㊁高峰维持时间等仍不完全明确,病情严重程度分级㊁指导抗生素合理使用㊁选择其他标本检测,如呼出气冷凝液进行P C T水平的检测,这些方面都有待于继续深入探索和研究㊂参考文献[1] M a r c h i n iG,B e r g g r e nV,D j i l a l i-M e r z o u g R,e t a l.T h eb i r t hp r o c e s s i n i t i a t e s a na c u t e p h a s e r e a c t i o n i n t h e f e t u s-n e w b o r ni n f a n t.A c t aP a e d i a t r,2000,89:1082-1086.[2] Mül l e rB,W h i t e J C,N y lénE S,e t a l.U b i q u i t o u se x p r e s s i o no f t h ec a l c i t o n i n-i g e n ei n m u l t i p l et i s s u e 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降钙素原的最新研究进展降钙素原为降钙素前肽物质,在出现非细菌性感染时,患者血液内PCT水平无显著变化,在发生细菌感染时,PCT随着感染程度的增高而增高。
既往生物学标记物质缺少特异性和灵敏性,降钙素原是当前最新发现的生物标志物之一。
降钙素原不仅是新型炎性标记物的一种,而且还是非激素活性价降钙素前肽。
临床检测将该素元方面,方式包含酶免法,放免法,免疫发光法,金标法等。
如果长期使用抗菌药物,会增加耐药菌株数量,治疗时间如果太短,剂量不足,会导致感染复发。
由此能够看出,合理使用抗生药物,有着非常重要的现实意义。
不仅如此,国内诸多文献证实,对疑似细菌感染者的血清降钙素原水平在早期诊断病原体类别,甄别疾病严重程度,指导用药和判断疾病预后方面,有着相当重要的现实意义,本文就降钙素原的最新研究进展进行综述。
标签:降钙素原;临床应用;感染;生物学特点;检测方式使用何种有效方式,提升感染诊断公允性一直是困扰医务工作者的难题。
随着医学技术的不断进步,和以往相比,检测疾病的手段也有所增多,但迄今为止尚缺少高特异敏感性动态监测指标。
在1993年,第一次发现脓毒血症血液中降钙素原(PCT)比健康者要高。
现如今,PCT已经成为了诊断感染重要标志物之一,和既往生物学标记物相比,降钙素原的准确性和特异性程度普遍较高。
相关文献证实[1],患者病情严重程度往往和其体内PCT浓度呈正相关,因此可以将该项指标用于抗菌药物临床治疗之中。
结合实际情况,本文就降钙素原的最新研究进展情况进行全面分析,现综述如下。
1 降钙素原的生物学特点在上世纪80年代,外国学者第一次明确证实并提出,PCT属于糖蛋白的一种[2]。
在1993年,Assicot第一次发现,在受到严重细菌性感染时,血液中的降钙素原含量就会显著上升,而且受到非细菌性感染时,PCT指标的上升通常不显著。
在此之后,临床上将其作为诊断细菌性感染或败血症的公允性指标,通常用于疾病诊断和指导抗菌药物使用中。
中国城乡企业卫生2011年10月第5期(总第145期)降钙素原的临床应用与研究进展(综述)王蓉,陈雪雯,李桂珍审校作者单位:天津市中医药研究院附属医院检验科,天津300120【临床医学】摘要:降钙素原(Procalcitonin,PCT)是降钙素的前体激素,正常情况下由甲状腺C细胞分泌,经细胞内蛋白水解酶水解后形成的活性成分。
许多学者研究发现,严重全身性细菌、真菌和寄生虫感染时,PCT异位生成,水平异常升高,且升高的程度与感染严重度及预后相关。
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。
关键词:降钙素原;炎症;感染随着侵损性诊断操作、细菌耐药性、严重烧创伤发生率、器官移植患者和放化疗患者的增加,医院性感染、脓毒症、脓毒性休克和多器官功能衰竭综合征(MODS)的发生率不断升高。
目前,这些感染并发症仍是危重患者晚期死亡的主要原因[1]。
因此,对这些感染并发症进行早期发现、早期治疗显得尤为重要。
然而感染并发症的传统诊断指标存在着耗时、敏感性和特异性不高的缺陷。
近年来发现,在全身严重细菌感染和脓毒症的辅助和鉴别诊断方面降钙素原是一个具有高特异性和敏感性的新指标[2~4]。
本文就降钙素原的临床应用与研究进展等方面作一综述。
1概述PCT是无激素活性的降钙素(calcitonin,CT)前肽物质,由116个氨基酸组成、分子质量为13KD的糖蛋白。
PCT的半衰期为25~30h,在体内外稳定性很好。
PCT在全身性炎症反应(2~3h后)早期即可升高,因此具有早期诊断价值[5,6]。
在局部感染、病毒感染、慢性非特异性炎症、癌性发热、移植物宿主排斥反应或自身免疫性等疾病时PCT浓度不增加或轻微增加,而只在严重的全身系统性感染时才明显增加,这就决定了PCT的高度特异性,因此也可用于各种临床情况的鉴别诊断。
PCT浓度和炎症严重程度成正相关,并随着炎症的控制和病情的缓解而降低至正常水平,因而PCT又可作为判断病情与预后以及疗效观察的可靠指标。
2在临床中的应用与研究进展2.1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[7]。
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[8,9]。
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[10]。
2.2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征的鉴别诊断,如:成人呼吸窘迫症感染性和非感染性病因学的鉴别诊断[11];胰腺炎感染性坏死和无菌性坏死的鉴别诊断[12];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[13];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。
2.3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39--中国城乡企业卫生2011年10月第5期(总第145期)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2h即可提示有系统性感染的存在[14]。
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[15]。
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。
2.4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[16],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。
2.5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[17]。
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。
2.6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,是一种客观容易检测的指标,有其独特的诊断优势,甚至优于那些带有侵入性、风险性和造价高的诊断方法,如细针穿刺病理检查法[18]。
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。
PCT可用于手术创伤或复合创伤的监测[19,20]。
PCT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。
因此,PCT可广泛应用于ICU病房、血液科、肿瘤科、儿科、早产儿及新生儿监护室、外科、内科、器官移植科、急诊科、介入诊断和治疗实验室等。
3小结PCT作为一种新的、具有创新意义的严重细菌感染等疾病的实验指标,提高了临床诊断的准确性,为重症监护、放化疗、服用免疫抑制剂或器官移植等患者合并发热时提供了极其重要的诊断、进一步的检查和治疗的临床依据。
随着临床和实验性研究的不断深人,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待我们进一步深入研究。
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