降钙素原(procalcitonin,PCT)是一种含个氨基酸的无激素活性糖蛋白。在生理情况下由甲状腺-C细胞产生,含量极少在健康人群的血清或脑脊液中几乎不能被检出。
据国内外文献介绍和我科近年来的工作体验,在细菌、真菌、寄生虫等感染性疾病并有全身或/和中枢神经系统性炎症反应时,病菌的内毒素可促使甲状腺-C细胞、肝脏巨噬细胞和单核细胞、肺和肠道组织的淋巴细胞以及神经内分泌细胞等甲状腺以外的组织大量产生PCT,而导致其血清或/和脑脊液中的含量升高或持续性升高,且与感染的程度、进展或消退呈正相关。
在病毒感染、慢性非生物性炎症、癌性发热、药热、自身免疫性疾病以及手术创伤患者的PCT水平却不增高或仅有轻度短暂性增高。其敏感度和特异性远高于传统的C-反应蛋白和外周血白细胞计数的检测,因而具有重要的临床诊断和鉴别诊断价值。医院和相关科室当前的较好生物学炎性诊断标志物和常规检查内容之一,特别适用于设备条件较差的基层医疗单位的应用,且日益受到人们的重视。
临床应用
1、血液、肿瘤科
对因接受化疗或骨髓移植所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,发热通常可由细菌、病毒或真菌等感染所引起,也可能是治疗过程中的一种药物反应,再肿瘤细胞溶解引起的发热也较常见,大多数病例的发热源甚至仍不清楚。此时PCT检查的含量特别是持续性升高,将有助于对此类患者的细菌和真菌等引起的系统性感染和败血症性感染作出明确诊断,并能对病毒性感染作出鉴别诊断。
骨髓移植或造血干细胞移植患者均存在体液和细胞免疫功能上的缺陷,会对因细菌、真菌、病毒及原虫引起的严重的系统性感染产生掩盖而造成临床假象。PCT浓度的升高却对细菌、真菌及原虫性全身感染具有很高的诊断率,如果同种异体移植后出现败血症性休克病人的血浆PCT浓度极度升高常提示预后不良。
2、麻醉科
术后败血症感染和多器官功能衰竭仍然是重症监护病房中当前最常见的死因。中小手术后的PCT浓度通常均在正常范围内,大手术术后1-2天内的PCT浓度常有升高(常达0.5-2.0ng/ml,偶尔超过5.0ng/ml),但常在几天内降至正常水平,而易予鉴别。
复合性创伤后12-24小时内的PCT可出现中度升高(2.0ng/ml),严重的肺或胸部创伤的PCT可达5.0ng/ml,如果没有细菌性感染并发症的存在,PCT一般常可较快地降至正常。
3、器官移植
成功的器官移植常易受到严重感染并发症的挑战,以往对31℅的患者于器官移植后第一年内常易发生的且易被急、慢性排斥反应所掩盖的各类感染,常不能早期作出可靠的诊断。PCT检测则能对此类器官移植后的患者需否早期引入抗感染治疗做出决策,从而提高患者的生存率、缩短住院日和减少医疗费用。
PCT的释放不是由急性或慢性器官排斥反应刺激所引起的,所以术后持续出现高浓度的PCT即可认为均有细菌性感染的存在,特别是PCT浓度超过10ng/ml,98℅的可能是感染而非器官排斥所致。故PCT的检测能对术后感染与器官排斥做出明确鉴别。
4、内科和神经内科
在内科和神经内科重症监护医疗中,常被感染以及是否与感染有关的鉴别诊断所困扰,对炎症严重程度及其治疗结果的评价是否有效,乃是有效治疗方案的必要前提。由于PCT对系统性细菌、真菌以及原虫感染等具有选择性的反应,对无菌性炎症和病毒感染却无反应或仅有轻度短暂反应,而能较方便地对这类内科和神经内科常见疾病和综合症,如:细菌感染性和非感染性成人呼吸窘迫症,细菌感染性坏死和无菌性坏死性胰腺炎、细菌性和病毒性肠炎,以及细菌性和病毒性脑膜炎、脑炎、脊髓炎的鉴别诊断等等做出鉴别诊断。
免疫抑制疗法可严重削弱器官移植患者的抗感染能力,PCT在感染发生仅2小时后即可较早地提示系统性细菌等感染的存在。感染早期的PCT0.1ng/ml,其灵敏度77℅,特异性℅,因而对器官移植患者术后治疗中的细菌性早期感染诊断,具有较好的临床应用价值。通过其逐月的PCT浓度监测,又可对此类患者的药物疗效作出可靠评价。
5、新生儿科
新生儿的生理性PCT性高峰值于出生后24-30小时可达21ng/ml,但平均值仅为2ng/ml,再新生儿出生后第三天的PCT正常参考值即可与成人相同。故PCT是新生儿败血症的高度特异性指标,较传统方法具有更早和更具特异性的诊断价值,其灵敏度和特异性可达℅。
6、儿科
因小儿高热的不同感染源,常常很难应用一般临床手段予以区分,且会影响血液和肿瘤疾病的患儿能否及时给予免疫抑制疗法的决策;再如风湿性发热等许多疾病常可伴有继发性免疫病理改变,对患儿又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。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儿的治疗可提供有价值的信息。
脑脊液蛋白和传统的细胞学检测常无助于小儿细菌性脑膜炎和病毒性脑膜炎的鉴别。高浓度的PCT只出现于细菌性脑膜炎,而病毒性脑膜炎PCT仍保持在正常范围内,此时的PCT检查则有助于两类疾病的鉴别。如每天按时对PCT浓度进行监测,还可对治疗结果作出可靠的评价。
7、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所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浓度不受业已存在的疾病如癌症、变态反应或自身免疫性疾病的影响,因而具有独特的诊断优势,甚至优于那些带有侵入性、风险性和造价均高的诊断方法,如细针穿刺病理检查法对等。
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,而能准确反应感染源(如腹膜炎)是否得到根除,每天对PCT浓度的监测还可对治疗结果做出可靠的评价。
心脏手术或心脏手术使用过心肺机的患者,即使术后出现白细胞和嗜中性粒细胞增多、嗜酸性细胞减少,如无并发细菌性感染PCT浓度通常不会升高或仅有轻微升高,而有助于败血症的鉴别。
小结
1.PCT是一种含个氨基酸的无激素活性糖蛋白。在生理情况下由甲状腺-C细胞产生,在健康人群的血清中几乎不能被检出。致病菌的内毒素对引发PCT水平的升高起到了至关重要的诱导作用。
2.细菌、真菌、寄生虫感染以及脓毒血症和多脏器功能衰竭患者的PCT水平可出现升高,自身免疫、过敏和病毒感染、局限性细菌感染、轻微感染和慢性无菌性炎症患者的PCT水平不会升高。新生儿的PCT水平于出生后1~2天内和少数大型外科手术患者术后1~4天内的PCT可有轻度短暂升高,但均呈逐日下降趋势且于3天后即可达到成人正常值。为此PCT检查可为上述病情提供确切的鉴别诊断。
3.PCT水平反映了全身细菌性炎症反应的活跃程度,并提示与被感染器官的大小和类型、细菌的种类、以及炎症程度和免疫反应状况相关。PCT水平的升高虽可出现在严重休克、全身性炎症反应综合征和多器官功能紊乱综合征患者,如无细菌感染或细菌感染性病灶存在,其水平通常低于那些有细菌感染性病灶的患者。
4.PCT检测的临床价值是多方面的。对细菌、真菌、寄生虫感染以及脓毒血症性感染的病因诊断、抗生素的临床应用、病情和预后的评估均具有明显的应用价值,对自身免疫、过敏、病毒感染和无菌性炎症等具有明确的鉴别诊断价值。
CRP具有较好的稳定性,生理活动、药物等对其影响极小。是诊断感染的敏感指标。
C反应蛋白,简称CRP,为结构对称的盘状五聚体蛋白(见下图)。由Tillet和Francis于年发现,年被证实与急性感染有关。
1、CRP是急性期反应蛋白
CRP是肝脏在机体发生急性炎症、感染、创伤时产生和释放的一种急性期反应物,健康人血清中浓度很低。急性感染时,炎症因子白细胞介素-1、白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-a等作用于肝脏,使肝脏合成多种蛋白,CRP为其中之一,约占合成总量的20%(见图)。感染发生后6小时左右,血液中的CRP浓度即开始增高,24小时后达到最大值,反复的炎症刺激可使CRP水平持续上升,随机体组织、结构功能恢复其水平逐渐恢复正常。
2、CRP具有清除病原微生物和免疫调理作用
CRP可与外源入侵的病原体结合,提高机体抵抗微生物感染和各种炎症介质损伤的能力。CRP还可与机体坏死组织的DNA等成分结合,促进其清除。当CRP与相应的配体结合后,通过激活补体系统以及免疫球蛋白的Fc受体,发挥免疫调理的作用(见图)。
3、CRP可用于炎症的诊断和鉴别诊断
CRP在感染发生后6-8小时即开始升高,24-48小时达到峰值,感染控制后其含量急剧下降。当革兰阴性菌感染时,血CRP水平可高达mg/L,革兰阳性菌和寄生虫感染时,通常引起中等程度的CRP水平增高,而病毒感染时,血CRP水平正常或只是轻度升高。其上升速度、幅度及持续时间与病情及组织损伤程度密切相关。CRP具有较好的稳定性,生理活动、药物等对其影响极小。
感染监测指标:血细胞分析(白细胞及分类计数)、降钙素原、CRP以及血沉的特点比较见下表。
4、超敏CRP检测可用于心血管疾病预警
近年来,炎症机制在心血管疾病发病及其并发症中的作用受到重视。作为一种急性时相反应蛋白,CRP在心血管事件发生的预示和预后判断等方面具有重要价值。CRP升高的水平与内皮组织细胞功能和动脉粥样硬化进程相关,有研究表明:CRP持续大于2.1mg/L的患者发生心肌梗塞、缺血性中风以用其它外周血管性疾病的危险性显著高于小于1mg/L的患者。
5、CRP检测结果解释一览表
综上所述,CRP和降钙素原在诊断全身感染时具有较高的价值,与血细胞分析联合检测,可提高感染性疾病诊断的准确性。由于CRP可以采用末稍血检测,且报告时间较短,在儿童及新生儿感染诊断中的应用更为方便、快捷。
PCT与全程CRP的临床应用指导
PCT临床应用指导
临床应用原则:
1.脓毒症的诊断与监测
2.指导抗生素应用
普通患者:
重症患者:
继续或停止抗生素治疗的指导方针:
临床应用注意点:
PCT假阳性的情况:创伤后炎症综合症:大创伤、严重烧伤、大手术后的前两天;小细胞肺癌、支气管癌和甲状腺髓样细胞癌;致炎细胞因子治疗后(TNFa,IL-2);血液透析;长时间循环衰竭:持续性或重症心源性休克,或持续性器官灌注异常的病人;出生48小时以內的新生儿;胰腺炎患者;急性淋巴细胞性白血病、急性髓样细胞样白血病、B细胞淋巴瘤、何杰金淋巴瘤以及正在进行化疗的儿童患者。
PCT假阴性的情况:局部感染;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);感染早期(6-12小时后重新检测);
全程CRP临床应用指导
临床应用原则:
美国心脏协会和美国疾病控制与预防中心定义了hs-CRP三级分类预测远期心血管疾病危险事件。具体分类为:
①低危组:1μg/ml
②中危组:1-3μg/ml
③高危组:3-10μg/ml
hs-CRP10μg/ml时为因素不确定的升高,可能与感染、炎症等因素有关。具体如下:
临床应用注意点:
当CRP浓度为3-10μg/ml,属于心血管高危组,可能是心血管疾病极早期,也可能是感染或炎症的早期。结果越接近3μg/ml,预测远期心血管风险的价值越大;结果越接近10μg/ml,提示感染或炎症早期的可能性越大。
当hs-CRP10μg/ml时,也有可能成为预测远期心血管风险(如急性冠脉综合征)的价值。
需要注意的是,CRP仅仅是远期心血管疾病风险的预测指标,尽管有研究表明,CRP可能在心血管疾病的危险分层方面存在价值。所以hs-CRP异常并不代表存在动脉粥样硬化之类的心血管疾病,如需了解是否存在心血管疾病,就要结合其他指标,如肌钙蛋白、脑钠肽等进行判断。
全程CRP与其他指标对比:
WBC:感染时升高缓慢,治疗有效后降低较慢。受年龄、妊娠与分娩和药物等影响,日间变化较大。不能鉴别细菌感染和病毒感染,其数量的变化与疾病的活动性不相关。
ESR:血沉在细菌感染后2-3天后才开始升高,感染控制后至少2-3天才能恢复正常。受温度、贫血、药物、异常免疫球蛋白或复合物的影响。不能鉴别细菌感染和病毒感染,其数值的变化与疾病的活动性不相关。