感染常用标记物临床意义的探讨

感染常用标记物临床意义的探讨

临床指征:

不特异SIRS标准：发热、WBC计数、心跳过速、呼吸频率等微生物学:

血培养检测阳性率不高，微生物培养时间长等脓毒血症的诊断培养

鉴定及药敏

报告

微生物感染诊断流程如何克服这些困难?1/3/20243临床医生仔细观察病情，提高临床诊断的准确性血培养的三级报告制度

感染标记物：血清学诊断WBC白细胞计数Endotoxin内毒素IL-6白介素-6IL-10白介素-10TNF肿瘤坏死因子Procalcitonin降钙素原CRPC反应蛋白ProteinCHMG-1sTREM-1........临床常选择的实验室血清学指标降钙素原在临床感染中的应用降钙素原的生物学特性感染病原体的的鉴别脓毒症严重程度判断及预后评估协助管理使用抗生素（一）PCT的生物学特性降钙素原的生物学特点血清降钙素(CT)的前肽物质分子量：14.5kDa由116个氨基酸组成的糖蛋白质无激素活性11号染色体上的单拷贝基因转录甲状腺滤泡细胞降钙素原前体内源多肽酶降钙素原PCT分解细胞内特殊蛋白酶降钙素正常情况下PCTMüllerB.etal.,JCEM2001CT降钙素在细菌感染/脓毒血症状态下PCT在各个组织、器官大量形成并释放进入血液循环系统正常情况下脓毒血症及促炎症细胞因子在一次内毒素刺激的人体试验中

不同的标志物的动力学变化ReinhartK,etal.CritCareClin2006;22;503-519快速、高特异性的增长

在脓毒症情况下，3-6小时即可检测到其水平的增长快速衰减

半衰期约20-24小时，可以快速反映治疗效果在疾病监测方面，PCT有着自然的优势!PCT与其他炎症反应因子PCTIL-6CRPPCT比传统的CRP、IL-6等炎性指标，有着更好的ROC曲线下分析，体现出更具优势的诊断灵敏度和特异性Mülleretal.,CCM2000lactatesMulleretal.,Circulation

2004在传染性心内膜炎的早期诊断上，PCT体现出比CRP更好的诊断灵敏度和特异性1-降钙素原的敏感性和特异性PCTCRPIL-6动力学特征2-6小时明显升高，峰值在12-48小时出现，半衰期为20-35小时最高水平的CRP只在2-3天后才出现，恢复正常水平有时会超出一个星期1-2小时出现峰值，降低速度很快，变化范围大特异性诱导条件苛刻决定了其高特异性影响因素很多，其浓度与疾病的进展和预后相关性很弱细菌或病毒感染、自身免疫过程或组织创伤触发均可诱导IL-6与疾病严重程度相关性与疾病的严重程度以及病情随着时间的推移的变化具有很好的相关性与SOFA评分的相关性很低，导致漏诊重症脓毒症与疾病的严重程度有较好关联，在某种程度上与疾病的预后相关（二）PCT在细菌感染中诊断和鉴别诊断作用细菌感染的鉴别诊断P<0.001PCTP=0.029CRPP=0.510WBCMeanareaAUCinpreviousstudiesof0.78(95%CI0·73–0·83)PCT比CRP、WBC体现出更好的诊断准确性KimKE,.KoreanJLabMed.2010Apr;30(2):153-9非感染、导管相关性菌血症、脓毒症、重症脓毒症和脓毒症休克PCTCRP各组PCT水平有显著差别（P<0.05），且与疾病严重程度成正相关PCT是可靠的诊断指标KimKE,.KoreanJLabMed.

2010

Apr;30(2):153-9

PCT诊断脓毒症的敏感性和特异性均显著高于CRP（P=0.003）非感染、导管相关性菌血症、脓毒症、重症脓毒症和脓毒症休克细菌感染与病毒感染的鉴别PCT浓度会随着细菌感染情况升高而病毒感染却受到产生的-干扰素抑制Gendreletal-ClinicalInfectiousDiseases-1997PCT区分细菌性脑膜炎和病毒性脑膜炎PCTlevels<0.5ng/mlindicateviralmeningitis与CRP相比，PCT有着更好的浓度落差非典型病原体感染中的PCT水平病因降钙素原临界点

(ng/mL)评论参考文献侵袭性真菌感染0.5后期增加，在第1-3天,敏感性仅为

53%,高峰期敏感性90%,念珠菌血症较不显著;曲霉菌的峰值延后SuppCareCan.2005;13(5):343-6军团菌0.5(平均13.5)敏感性86.7%ClinMicrobiolInfect.2009肺结核2(平均4.16)敏感性30%特异性82%,建议在HIV患者中使用IntJTubercLungDis.2006

支原体0.5(平均0.2-0.96)敏感性20%,反应严重程度韓晓华中国当代儿科杂志

2007革兰氏阳性菌与阴性菌PCT浓度比较革兰氏阴性菌革兰氏阳性菌厌氧菌革兰氏阴性菌感染是PCT值升高是最高的，平均25；其次是革兰氏阳性菌，平均15.9；然后是厌氧菌，平均10。可能是因为革兰氏阴性菌无论是存活阶段、还是菌体死亡都会释放内毒素，可能存在一个二次刺激导致PCT浓度较高。

目前国外普遍认为：PCT升高的幅度没有太大的区分不同类型细菌的能力，但是可供临床参考！比如PCT>30或40，或者更高，临床在经验性选用抗生素时应偏重考虑阴性菌感染。

PCT与真菌感染

单单一次PCT检测不容易鉴别细菌感染与真菌感染

连续监测PCT浓度变化，更容易看出真菌感染时的变化规律念珠菌引起的脓毒症PCT水平显著低于菌血症逆向思维：对免疫功能低下的患者，如果PCT长期在灰色浓度间起伏、血培养阴性、但又存在炎性症状，可考虑真菌感染可能性较大

MartiniA,etc.

2010

Jun;60(6):425-30.Epub2010Mar10外科念珠菌感染脓毒症

vs细菌感染脓毒症PCT的ROC曲线面积（0.97）显著大于CRP（0.80）PCT临界值2ng/ml区别念珠菌性脓毒症和菌血症的敏感性92%，特异性93%CRP最佳临界值为100mg/L,敏感性82%，特异性53%结合PCT和CRP在诊断念珠菌性脓毒症时并没有增加敏感性和特异性MartiniA,etc.

2010

Jun;60(6):425-30.Epub2010Mar10

诊断念珠菌时PCT和CRP反映敏感性和特异性的ROC曲线手术后的头号对手：感染细菌性感染？细菌污染？手术后常见的发热，是机体本能的应急反应？还是真正由细菌感染引起的发热？临床医生的准确决策

是否启用抗生素？在鉴别外科术后感染中的应用72小时以内，PCT血清浓度会明显上升72小时以后、无细菌性感染，PCT急剧下降如果患者在以后仍出现持续性发热等感染症状，建议每隔1－2天可进行PCT监测。外科术后、大面积创伤、烧伤等患者血清PCT浓度变化（三）细菌感染/脓毒症严重程度判断及预后判断Reportofthe5thTorontoSepsisRoundtable,Toronto,Ontario,Canada,October25,26,2000.对脓毒血症的诊断、预后及治疗监测诊断预后监测无论是对脓毒症的诊断、预后评估及治疗监测PCT都体现出最优异的性能F.M.Brunkhorst,

16thCriticalCareSymposiumIstanbul,28thAptil20072008,PCT的临床效用也被写进瑞典关于脓毒血症的

诊断指南SurvivingSepsisCampaignguideline

Update2008:„PCT...oftenuseful“ReimbursementsinseveralmarketsCritCareMed.2008Jan;36(1):296-327

德国关于脓毒血症的诊断指南(2007更新)临床证据证实：提高细菌感染/脓毒血症的诊断质量细菌感染严重程度判断

在感染疾病严重程度的发展过程中，PCT随着严重程度的不同（局部感染、脓毒血症、严重脓毒血症、脓毒性休克），呈现由低到高的浓度变化PCT血中浓度与病程发展呈正相关对于感染程度及器官机能障碍的严重性进行准确的判断细菌感染/脓毒血症患者治疗效果及预后监测(n=109)F.Stüber,UniversityBonn,LectureatISICEM,Brussels2001通过PCT不断在体内衰减，反映出抗生素治疗策略的成功随着患者对抗生素治疗的响应，引起了PCT血中浓度水平的典型变化过程PCT对严重的下呼吸道感染的诊断及疗效监测

患者胸片

(时间:07/01-----07/08------07/15)PCT血清浓度：<0.05ng/ml

-----9.78ng/ml-----------<0.05ng/ml痰培养：肺炎克雷伯菌用于脓毒症中的严重程度及预后评估（ICU)*德国重症学会脓毒症诊断指导方针PCT<0.5ng/ml表明脓毒症极其不可能

PCT>2ng/ml表明脓毒症或者非常有可能升级为败血性休克

PCT参考范围（ng/mL）全身性细菌感染

升级到重度脓毒症和/或败血性休克

临床评估

不可能

低风险

确定低PCT值6-24小时后

可能

较有可能

非常有可能

中度风险

高风险

非常高的风险

在6-24小时后监测PCT，然后是每日监测在6-24小时后监测PCT，然后是每日监测每日监测PCT下呼吸道感染、门急诊、普通病房中PCT的使用<0.1PCT参考范围（ng/mL）细菌病因学

的解释抗生素治疗的

推荐意见临床评估

非常不可能强烈反对6-24小时后监控PCT

不可能反对6-24小时后监控PCT可能推荐考虑PCT过程非常有可能强烈推荐考虑PCT过程

腹膜炎患者，差的预后效果持续升高的PCT水平，提示比较差的预后（程度加重，死亡）连续的监测PCT血中浓度可以更好的评估患者的预后

严重外伤导致脓毒血症患者，生存者PCT呈快速下降趋势，预示着成功的治疗效果（感染控制、存活）连续的监测PCT血中浓度可以更好的评估患者的预后PCT预测患者死亡风险死亡患者存活患者

（四）PCT在管理使用抗生素中的应用＊在ICU，利用PCT减少患者抗生素的使用（PRORATAtrial）：一个多中心随机对照试验PublishedonlineJanuary23,2010DOI:10.1016/S0140-6736(09)61879-1背景：在重症监护室（ICU）治疗中缩短抗生素疗程可能会造成具有多重抗药性细菌的出现。我们旨在建立一个有效的基于生物标记物降钙素的运算法则以降低抗生素用量。

5所大学附属医院的7个（5个内科，2个外科）重症监护室

1所综合医院的内外科重症监护室共计630名的疑似细菌感染的患者。

本研究的结果表明，对于疑似感染的患者，无论是在转入重症监护室时还是在住院期间，降钙素指导的抗生素治疗显著地降低了抗生素用量并且在疗效上非劣于标准疗法。

对于降钙素组的患者，在研究开始的第28天后，降钙素组中的患者不使用抗生素的平均天数的绝对差值为2.7天，与使用抗生素组相比相对减少了23%第1-28天接受抗生素治疗的患者对比Lancet2004;363,600-607

＊怀疑下呼吸道感染（LRTI）的病人使用PCT进行早期的诊断以及指导临床抗生素的使用研究背景：在西方国家，下呼吸道感染(LRTI)是应用抗生素最常见的指征目前临床症状、体征以及常用的实验室检查，均无法分辨LRTI的病原体(细菌?病毒?)，因此约75%的患者接受抗生素的治疗，尽管有时候是病毒感染针对细菌感染，PCT是一个敏感性较高的生物学指标，它在一定程度上可以协助临床内科医师管理抗生素的使用研究病例组成总共243例怀疑LRTI的患者随机分组标准组＝119例采用临床经验性方法进行诊断及治疗PCT指导组＝124例将PCT纳入诊断及治疗流程抗生素应用原则对于临床评价认为需要抗生素治疗但其PCT值较低（<0.25ng/ml）的患者，建议不应使用抗生素对于有极低PCT值（<0.1ng/ml）的患者，应强烈禁止抗生素治疗6-24小時後控制PCT水準可以考慮抗生素:-呼吸道或血液迴圈不穩定-威脅生命的共存慢性病-需要轉入ICU-PCT<0.1μg/l:社區肺炎嚴重指數第五級以上或CURB指數>3,COPDGOLD標準第四級以上-PCT<0.25μg/l:CAP和PSI>IV或者CURB>2,COPD和GOLD>III-局部感染(膿腫，積膿)-宿主防禦免疫不全(例如：使用非皮質激素類免疫抑制劑)-伴隨感染，需要使用抗生素。考慮PCT過程如果已經使用了抗生素:-在第3,5,7天的時候重新測量PCT值；-使用上述相同的界點值停止抗生素；-如果一開始PCT水準>10μg/l，那麼當PCT峰值下降80-90%後停止抗生素；-如果PCT持續較高水準，考慮治療失敗（例如抗性菌株，積膿症，ARDS）-門診病人：根據上次PCT結果決定抗生素使用的時間->0.25-0.5μg/l: 3天->0.5-1.0μg/l: 5天->1.0μg/l: 7天两组抗生素使用量比较抗生素的使用及成本减少～50％（83％－44％）p=0.03p=0.003p<0.001p<0.001p=0.003OutcomeistheSame

死亡率、临床预后、住院天数、住院期間预后相同Christ-CrainMetal,Lancet04非特异性PCT诱因-可能的假阳性结果包括:手术创伤、多处创伤：在手术后的前两天出生48小时以內的新生儿免疫刺激药物(OKT3,TNFa,IL-2.)严重烧伤血液透析中暑PCT略微增加感染早期

(

6-12小時后重新检测!)之前进行过有效的抗生素治疗非典型性肺炎(肺炎支原体、肺炎衣原体)局部感染(肾炎)PCT检测的局限性对PCT检测的影响受以下因素影响

*甲状腺功能

是功能性甲状腺髓样癌的肿瘤标志物*肾功能

严重肾功能受损者中水平较高不受以下因素影响*类固醇药物*自身免疫性疾病*年龄、性別*免疫功能低下状态:肝硬化、HIV感染小结PCT对于细菌感染的诊断敏感性较高，特异性强，有重要的意义PCT的动态变化在鉴别病原菌感染方面有一定的作用可以用来观察病情变化、评估疗效、预测预后指导抗生素的管理注意假阳性和假阴性的问题

深部真菌感染快速血清学检测

G试验、GM试验临床现状

干细胞和器官移植免疫抑制剂和化疗药物抗生素不当使用恶性肿瘤AIDS、深部真菌感染曲霉菌

白念珠菌导管的体内介入、留置隐球菌

组织活检真菌特异性抗体PCR真菌特异性抗原无菌腔道液体

真菌培养放射学检查DFI诊断学方法真菌特异性抗原检测G试验血浆真菌细胞壁的(1,3)-β-D-葡聚糖抗原（BG)检测－－旁路激活鲎试验GM试验血清曲霉细胞壁的半乳甘露聚糖(GM)检测－－酶联免疫吸附试验(ELISA)血清中念珠菌Ｃand－Ｔec抗原－－Ｌatex凝集法隐球菌乳胶凝集试验脑脊液或血清新生隐球菌的荚膜多糖抗原－－抗原抗体乳胶吸附试验念珠菌Ｃand－Tec抗原(1,3)-β-D-葡聚糖(BG)抗原特性BG是真菌细胞壁的主要成分之一，广泛存在于除接合菌(毛霉菌、根霉菌、隐球菌、犁头菌等)外的真菌细胞壁中，占其干重的80％～90％。真菌进入人体血液或深部组织后，经吞噬细胞的吞噬、消化等处理后，BG可从胞壁中释放出来，从而使血液及其他体液(如尿液、脑脊液、腹水、胸腔积液等)中的含量增高。浅部真菌感染中BG未被释放出来G试验结果G试验的参考临界值：Fungitec-G(日本)，界值为20pg/mL;Glucatell(美国)，界值为60pg/mL或80pg/mL;GKT-5MSet动态真菌检测，界值为20pg/mL或50pg/mLCLINICALANDVACCINEIMMUNOLOGY,2011,p.2113–2117PLoSONE20127(8):e42282CID2008;46:878–85检索时间：2002-2008检索词：‘‘glucanANDinfection’’forPubMedandScopus

‘‘glucanORbeta-glucan’’fortheCochraneLibrary

筛选要求：符合EORTC/MSG相关标准入组文献：16篇Karageorgopoulos,et

al.CID2011:52(15March)G试验局限性—假阳性（1）操作者处理标本时存在污染。（无热源的实验器材）（2）使用纤维素膜进行血透、腹膜透析（3）标本或患者暴露于纱布或其他含有葡聚糖的材料（例如：外科手术）（4）静脉输注免疫球蛋白、白蛋白、凝血因子或血液制品（5）某些细菌败血症患者（尤其是链球菌败血症）（6）标本溶血（7）另外，使用多糖类抗癌药物、放化疗造成的粘膜损伤导致食物中的葡聚糖或定植的念珠菌经胃肠道进入血液等也可能造成假阳性，抗肿瘤多糖（香菇多糖）（8）服用多粘菌素B,厄他培能,头孢噻肟,吡肟,优力欣,磺胺会不同程度引起假阳性AmJMed.2012Jan;125(1Suppl):S14-24.Mycoses2009，53,424–433念珠菌定植与重症医学科在ICU入住超过一周的患者，80%存在念珠菌定植，但是其中仅有不到10%的患者发生ICIntensiveCareMed2014DOI10.1007/s00134-014-3355-z吸入两性霉素能减少念珠菌的定植，但是不能减少VAP的发生，改善患者的预后阿尼芬净vs安慰剂的RCT研究，治疗呼吸道分泌物培养念珠菌（+）患者，结果同样不能改善患者的预后CriticalCare2013,17:R233IntensiveCareMed,2014Jul1.[Epubaheadofprint]呼吸道念珠菌定植的临床意义上世纪的八九十年代，我国医疗界将呼吸道分泌物念珠菌培养阳性作为肺部真菌感染重要诊断依据，这也导致在上世纪文献中念珠菌占肺部真菌感染绝对多数，达到79.5%南华大学学报，2001，29（3）：25521世纪初西方学者研究认为念珠菌极少引起肺部真菌感染（1%以下），而呼吸道是念珠菌的常见定植部位，因此对于呼吸道念珠菌培养阳性无需抗真菌治疗2006年Chest2008年Criticalcare的两篇研究让我们对于呼吸道念珠菌（+）有了新的认识CHEST2006;129:110–117多中心前瞻性观察性研究探讨ICU+机械通气>2天患者呼吸道念珠菌定植是否能预测细菌性VAP的发生结果：

念珠菌（+）念珠菌（-）肺外定植39.7%8.3%ICU天数179住院天数3622VAP的发生24.1%17.6%CHEST2006;129:110–117多中心回顾性观察性研究探讨VAP患者呼吸道念珠菌定植是否影响预后结果：

JournalofCriticalCare(2008)23,11–17呼吸道念珠菌定植的临床意义目前的观点认为:呼吸道念珠菌（+）一方面提示患者一般情况较差，预后不良另一方面提示患者存在念珠菌多部位定植的可能应更为积极的寻找念珠菌感染的其他证据Drugs2009;69Suppl.1:51-57如何帅选出念珠菌感染高危患者念珠菌评分印证研究（2006-2007）CritCareMed2009;37(5):1624-1633此前瞻性队列研究入组了来自西班牙，阿根廷和法国的36家医院的1,107名入住ICU病房≥7天的病人，侵袭性念珠菌感染的发生率为5.2%(58/1107)。早期抗念珠菌治疗的启动时机念珠菌感染高危因素多种多样，但是缺乏特异性念珠菌评分有助于筛选出“真正”念珠菌感染的高危人群G试验具有早期诊断价值，但是需要注意假阳性问题“念珠菌评分>3分±G试验阳性”的脓毒症患者考虑启动经验性抗真菌治疗IntensiveCareMed2014DOI10.1007/s00134-014-3355-zICU患者高危人群的确认OSrules念珠菌评分念珠菌定值指数排除其中低危人群G实验帮助诊断ICEORTC标准进行确诊监测G实验评估疗效和预后G试验的临床意义G试验的灵敏度和特异度高，初筛诊断方法和疗效评价指标。对真菌培养阳性患者进行G试验，有助于区分定植和感染。尽管G试验不能鉴定真菌的种属，但由于它可提示体内有真菌感染的存在，在继续寻找病因的同时即进行抗真菌治疗是极为有益的（抢先治疗）。建议检测两次或两次以上可降低假阳性率，提高特异性；高危患者建议每周检测1～2次，并结合影像学、培养结果综合分析，提高G试验敏感性。半乳甘露聚糖(GM)试验GM是一种曲霉的细胞壁成分，抗原表位位于末端的半乳呋喃糖，每个GM上有十几个这样的半乳呋喃糖表位，可被抗GM的单克隆抗体EB-A２识别。半乳甘露聚糖半乳甘露聚糖是曲霉菌属细胞壁的成分，当真菌生长和侵入组织时释放。FDA批准半乳甘露聚糖双夹心酶联法用于侵袭性曲霉病的诊断。2008IDSA指南：该实验可用于曲霉菌病早期诊断，特别是高危患者连续性监测。美国FDA：GM≥0.5（+）欧洲生产商（Bio-RadLaboratories）：GM≥1.5（+），1-1.5不确定，＜1（-）两家中心203例血液科患者，其中IA患者38例（确诊19例，临床诊断19例）ClinicalInfectiousDiseases2007;44:1329–36GM试验临床研究临床意义特异、灵敏、快速、及时：

ELISA法检测GM对诊断曲霉病具有较高的特异性，几乎2／3患者的阳性结果出现在临床症状和影像学异常出现前数天至一周，因此，对高危患者每周2次连续动态监测有助于早期诊断。对于抗真菌治疗患者作为疗效评价指标。检索时间：1991年1月-2008年12月收集文献：

共纳入文献36篇（英文33篇，中文3篇，其中前

瞻性研究25篇（69％），4959例患者，总体研究人

群的IA平均患病率为11％(532／4959）。纳入标准：(EORTc／MSG)相关标准

亚组分析包括临界值、年龄、阳性标准定义、疾

病谱、患病率及临床治疗策略等。合并各亚组的敏

感度及特异度进行荟萃分析。中华结核与呼吸杂志。2010,33：758-765GM试验不同临界值诊断效力均高结果显示，随着临界值增高，GM试验的敏感度下降，而特异度升高，组间敏感度(F=1．05，P>0．05)、特异度(F=1．28，P>0．05)比较差异无统计学意义。说明在不同临值下，检测血清曲霉GM抗原对IA均具有较好的诊断效力ChinJTubercRespirDis,2010,33：758-765单中心回顾性研究251例患者，确诊IPA共3例，临床诊断IPA共56例，疑诊63例，未诊断IPA共129例JournalofClinicalMicrobiology,2012,50(4):1258–1263结果0.5折点可以提供良好的灵敏度，因此可以用作排除IPA诊断的标准3.0折点可以提供100%的特异度，因此可以用作确诊或临床诊断IPA启动抗真菌治疗的依据0.8折点可以提供良好的灵敏度和特异度，可以作为常规应用JournalofClinicalMicrobiology,2012,50(4):1258–1263对30篇相关文献进行meta分析PLoSONE2012,7(8):e43347BAL-GM折点0.5

vs1.0来自30篇文献的分析结果：

BAL-GM折点0.5

vs1.0，灵敏度0.87vs0.86，特异度0.89vs0.95，阳性似然比8vs17

阴性似然比0.15vs0.15结论：作者认为与血清GM实验采用0.5为判断折点不同，BAL-GM应采用1.0PLoSONE2012,7(8):e43347BAL-GM折点0.5

vs

血