降钙素原的研究进展

降钙素原的研究进展

降级钙原（pct）是一种降低钙的前体材料。作为一种炎症介质，它已成为识别严重细菌感染的新标准。本文就PCT的来源、代谢、实验室检测方法及临床应用作一综述。1pct的生成与生物活性及免疫反应PCT是1992年发现的人类降钙素的前体物质,无激素活性,是由116个氨基酸残基组成,相对分子量为13kD的糖蛋白。PCT由第11号染色体上的单拷贝基因,转录后经特定剪辑产生PCTmRNA,再翻译成降钙素原前体,在高尔基复合体及分泌囊中经一系列水解酶作用最终形成PCT。PCT由降钙蛋白、降钙素和N端残基片断组成。在生理状态下,甲状腺C细胞是PCT的主要细胞来源。此外在正常人其它不同组织中都有PCTmRNA表达,尤其是在肝脏、肺、肾脏和睾丸中表达最高。在病理状态下,PCT由甲状腺及其它器官组织产生,肝、肺、肾、肾上腺、脑和胰腺等多种组织器官都可能是PCT的生成场所。PCT的生成过程受细菌毒素以及多种炎性细胞因子的调节。其中细菌内毒素是诱导PCT产生的最主要的刺激因子。健康志愿者静脉注射小剂量内毒素2h后,血浆中可检测到PCT,6～8hPCT浓度迅速升高,12～48h达到峰值,2d后恢复正常。真菌感染及患疟疾后PCT值也升高,局部感染、病毒感染、肿瘤、自身免疫性疾病PCT轻微升高,而慢性的非细菌性炎症和过敏反应则不会诱导PCT产生,进一步证明细菌感染引起的PCT升高主要来源于各种器官的巨噬细胞、单核细胞。PCT的生成非常快,血清PCT非常稳定,半衰期为20～24h,对内毒素刺激反应2～6h即升高。PCT值的下降取决于其在血浆中的衰减和新生成的PCT间的平衡。PCT的清除途径尚不完全清楚,它经肾脏排出很少,临床数据表明在严重肾功能衰竭的病例中,PCT并不大量升高。推测PCT清除可能是由于感染源去除后PCT的生成减少。PCT的生物学作用及机制尚不清楚,一般认为它是一种非甾体类抗炎物质,在调控细胞因子网络中发挥着重要作用。多项研究表明,在全身严重细菌感染等异常情况下,PCT并不始动或促发IL-6和TNF的表达,相反,PCT持续明显升高受到有关细胞因子的诱导,故认为PCT是一种继发介质,对感染的炎性反应具有放大效应。由于PCT增高与炎症活动和促炎因子的产生有关,而且与细菌感染相关联,同时观察到在T淋巴细胞和B淋巴细胞上有降钙素的结合位点,而降钙素受体能促进G蛋白介导的细胞内活化。目前认为,PCT在免疫应答中的功能意义在于干扰免疫功能。另外,PCT还可能干扰NO介导的血管效应,研究发现PCT可抑制前炎性因子对诱生型一氧化氮合酶的诱生作用,对抗一氧化氮的大量合成,避免感染时低血压的发生。2pct检测方法2.1血清pct的测定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4pg/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(19～22h),而且有放射性元素的污染使用受到限制。2.2降钙素和抗钙素部位的选择运用双单克隆抗体,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0.1ng/ml,2h可以出结果。2.3抗体混合物的检测采用胶体金技术,包括胶体金标记的抗降钙素的单克隆抗体和非特异性的抗抗体,当标本(血清或血浆)加入标本孔,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,与固定在膜上的抗抗体结合形成更大的复合物。当PCT浓度超过0.5ng/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<0.5ng/ml;轻度升高>0.5ng/ml;明显升高>2ng/ml;显著升高>1Ong/ml。该法具有快速简便,易观察的特点。2.4pct的测量方法样品中的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入抗原的量呈线性关系,可使用生化分析仪或其它光学检测仪器在600nm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。3pct的应用PCT作为常规检测指标在欧洲已被广泛应用于临床,并获得了大量关于PCT的基础和临床资料。研究和应用表明,和现有用于全身系统性炎症反应的临床常规指标比较,PCT是最理想的早期特异性诊断指标。PCT在全身性炎症反应早期(2～3h)即可升高;因此具有早期诊断价值;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。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。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。PCT的检测应是一系列的,即每日检测和特别病例中的短间隔检测如每8～12h。既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。3.1火炬树叶片相对人口学上的可能在不明原因的炎性疾病中,PCT可表明由细菌引起的可能性。在非细菌性疾病中,相对于临床的严重程度,PCT的浓度是低的。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(败血症)。3.1.1急性致病性肺炎和非细菌致病性肺炎pct检测国内外大量研究证明,病毒感染时,PCT不增高或仅轻微升高,而全身细菌感染时,PCT明显增高。Nylen等发现急性感染性肺炎PCT均值(1.019±0.43)ng/ml显著高于正常对照组(0.032±0.006)ng/ml,细菌感染性肺炎PCT均值(1.793±0.752)ng/ml显著高于非细菌感染性肺炎组(0.242±0.109)ng/ml。3.1.2pct的检测王吉勇等对50例急性脑炎患者进行观察,结果30例急性细菌性脑炎患者血清PCT含量均高于正常范围,其中>10ng/ml以上6例,>5ng/ml20例,>2ng/ml4例;20例病毒性脑炎患者血清中PCT含量除1例略高于正常范围外,其余均在正常范围内。苏赞彩等对不同病原体脑病患者进行PCT的检测,结果27例化脓性脑膜炎26例PCT升高,且以中重度升高为主(2ng/ml以上);65例病毒性脑膜炎中54例PCT正常(<0.5ng/ml),有11例轻度升高(均<2ng/ml);20例结核性脑膜炎仅有1例轻微升高(0.5ng/ml),为晚期患者且伴有脑疝形成。Cendrel等检测59例脑膜炎患者血浆PCT和C-反应蛋白(CRP),并与脑脊液细胞计数和蛋白定量比较,结果表明细菌性和病毒性脑膜炎患者之间,这些指标的平均水平均有明显差异,但两者之间CRP、WBC和蛋白定量均存在很大重叠,而PCT值没有重叠。细菌性脑膜炎患者平均PCT为54.5ng/ml,最低值为4.8ng/ml;病毒性脑膜炎平均PCT为0.32ng/ml,最高值为1.7ng/ml。以>5ng/ml为分界值,PCT对细菌性脑膜炎的辅助诊断敏感性为94%,特异性为100%。认为PCT用于鉴别细菌与病毒感染特异性优于CRP及WBC。3.1.4血清炎肝硬化腹水患者合并腹膜炎后外周血白细胞不高较常见,有些明确的腹膜炎患者腹水细胞数却不高,给临床上感染的诊断带来困难。吴星等观察肝硬化自发性腹膜炎患者32例,其血清和腹水中PCT均显著高于肝硬化单纯腹水(漏出液)组,腹水中的PCT水平又明显高于自身血清PCT水平。经抗生素治疗感染控制后腹水中PCT水平显著下降,与漏出性腹水中水平相似。刘景春等对17例肝硬化并发自发性细菌性腹膜炎患者研究表明,血清PCT对腹膜炎诊断的敏感性和特异性均为100%,敏感性优于外周血白细胞计数(23.5%),特异性优于C反应蛋白(5%)。因此,PCT是肝硬化腹水感染良好的预测因子,检测肝硬化腹水患者血清及腹水中PCT,对自发性细菌性腹膜炎具有早期诊断及疗效判定的价值。3.1.5%是速度性侵权行为n,7.97%苏卫东等对118例新生儿进行观察,结果重症感染组PCT阳性率为86.27%,明显高于局部感染组和非感染组PCT阳性率(37.8%和16.67%)。以PCT2ng/ml为临界值,诊断重症感染的特异性达97%,与CRP相比,PCT诊断重症感染的敏感性、特异性、阳性预测值及阴性预测值更高。动态监测PCT浓度的变化,发现重症感染者PCT基本随病情的恶化而升高,随病情好转而逐渐恢复正常,可作为新生儿感染的早期检测指标和全身性感染患者炎症反应程度的指标,PCT对新生儿严重感染是一种新的敏感、特异、快速的诊断方法。3.1.6炎性病毒及自身各物理性研究早期脓毒症与非感染引起的全身性炎症反应综合征的临床症状相似,鉴别困难。PCT作为脓毒症血清学标志,首先由Asscot等于1993年提出,他们曾对79例怀疑感染的住院儿童进行研究,发现患者血清PCT值与细菌感染严重程度相关。之后大量研究相继从不同方面证实上述研究观点。研究者曾对脓毒症的另外一些标志物如:WBC、IL-6、CRP与PCT进行系统比较,发现血清PCT是敏感性、特异性最佳的指标,最能及时反映炎症、脓毒症过程。赵玉玲观察脓毒症患者55例,患病4h即可检测到PCT,6h急剧上升并在24h达峰值。而40例SIRS患者,PCT只是在急性期轻度升高(<2ng/ml),但明显低于脓毒症组。提示PCT可作为早期脓毒症与SIRS患者鉴别诊断的依据。吴丽娟等经对18例脓毒症和17例非脓毒症患者对比研究表明,当PCT>2ng/ml时,脓毒症发生率明显增高,以PCT>2ng/ml作为诊断脓毒症的标准,其敏感性为72.22%,特异性为88.24%,准确性为80%。3.1.7百合细胞感染对crp、细菌感染的影响单海燕等观察7例自身免疫性疾病患者,1例系统性红斑狼疮患者的PCT值为0.08ng/ml,6例川崎病患者PCT为0～0.231ng/ml,均值为(0.078±0.110)ng/ml。同时测定这7例患者血中CRP均值为(218.4±154.0)mg/L,均>10mg/L。龚敏等对11例川崎病患者进行了观察,白细胞计数均明显升高,平均(22.7±9.2)×109/L,血沉增快,平均(92.9±23.8)mm/h,CRP明显升高,平均(192.6±76.0)mg/L,但PCT均≤0.5ng/ml。由于CRP在细菌感染和自身免疫性疾病中均升高,而PCT在自身免疫性疾病中<0.5ng/ml,因此,PCT相对于CRP更有助于鉴别细菌感染和自身免疫性疾病,而且根据PCT能判断自身免疫性疾病患者是否合并细菌感染。Schwenger等检测25例系统性红斑狼疮(SLE)、25例类风湿性关节炎(RA)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(AAV)患者血浆PCT,结果发现95%的SLE和RA患者血浆PCT浓度<0.5ng/ml,95%AAV患者血浆PCT浓度<0.89ng/ml,当PCT大于1ng/ml时说明自身免疫性疾病患者合并细菌感染。3.1.8局部真菌感染时兢等对ICU收治的56例真菌感染患者进行PCT的检测,结果发现全身血液真菌感染者血清PCT水平明显升高,而局部真菌感染(肺部、消化道、泌尿道)PCTT仅轻度升高(<2ng/ml),提示检测PCT对全身性真菌感染和局部真菌感染的鉴别有一定意义。3.2不良反应发生情况下pct浓度可以通过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在监控严重感染时是比CRP、IL-6、体温、白细胞计数、血沉更好的工具。对于大手术后的患者,复合外伤的患者,大面积软组织损伤,恶性疾病,免疫抑制的患者,需重点监护的患者,PCT浓度会因为细菌感染的发生而升高。小或中等规模外科手术后,PCT浓度正常。大外科手术,如食管切除和心血管手术,PCT浓度升高,术后1～4d中,如果浓度没有在第3天下降或小手术后也升高,必须考虑感染并发症。Aouifi等研究了36例心外科手术患者,10例出现术后并发症患者,其PCT浓度范围为6.2～230ng/ml,明显高于无手术并发症组,认为术后PCT浓度>5ng/ml,高度提示并发症存在。器官移植排斥PCT并不会升高,即使在免疫抑制下,PCT浓度升高也提示细菌或真菌感染。在移植前,PCT可以提示细菌或真菌感染存在的线索。3.3计算结果及分析PCT浓度与全身炎症反应程度密切相关。Muller等将110例ICU危重患者按病情分为5组:1组为无SIRS无感染组;2组为有SIRS无感染组;3组为脓毒症组;4组为严重脓毒症组;5组为脓毒症休克组。结果发现,PCT浓度在1组和2组间无明显变化,4组明显高于2、3、5组,各组之间有显著性差异。研究还发现,脓毒症病死者PCT浓度高于生存者。Hatherill等发现脓毒症患者伴多器官功能衰竭时PCT水平显著增高。当多器官功能衰竭评分为0、1、2、3、4时,PCT浓度分别为43.2、48.8、87、194.7、500ng/ml,提示PCT浓度越高,器官功能衰竭越严重,即PCT浓度与器官功能不全严重程度密切相关。3.4重症胰腺感染的诊断和鉴别诊断PCT浓度增加和降低可显示全身炎症的活动度,参考PCT变化有助于明确诊断和制定治疗方案。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前3d,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,对于多器官功能紊乱综合征(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,可见PCT水平持久升高。总之,监测PCT浓度可早期鉴别细菌与病毒感染,避免了广谱抗生素的滥用,有助于减少耐药性的发生;可早期发现重症感染和器官衰竭,以便及时选用有效的抗生素和器官功能支持治疗,以提高危重患者的抢救成功率;可提示外科手术后严重SIRS和其它并发症的存在,便于及时明确诊断和对症治疗。PCT浓度监测还可用于判断脓毒症和危重患者的治疗效果和预后。随着实验性研究的不断深入和大量临床资料的积累,PCT作为一个全身感染性疾病的辅助和鉴别诊断的实验室常规指标将成为共识,并将得到广泛推广应用。感染是影响重症胰腺炎病程及预后的重要因素。文献报道急性胰腺炎感染率高达40%～70%。在感染的诊断方面,传统感染指标如白细胞、血沉、C-反应蛋白等由于缺乏特异性而价值不大。现在,确定或排除胰腺/胰腺周围组织感染的方法是B超或CT引导下的腹腔