一 概 述

降鈣素原(procalcitonin,PCT)是一種由116個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21ng/ml；長期血液透析患者血漿PCT值可達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基因表達的普遍增加。并且從所有的實體組織和全身各種類型的細胞中（比如肝、腎、脂肪細胞和肌細胞等）不斷的釋放出PCT。在敗血癥時CT-mRNA的轉(zhuǎn)錄表達普遍升高，超過許多經(jīng)典炎癥細胞因子，如TNF,IL-6的mRNA的表達。然而由于實體細胞缺少分泌顆粒，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)分泌過程中，CT-mRNA的表達被甲狀腺C細胞負反饋抑制，并且由于實體細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，白細胞也不是PCT的主要來源。研究表明，在應(yīng)用化療藥物治療幾乎完全清除了白細胞的敗血癥病人體內(nèi)，依然存在高濃度的血清PCT水平，而在敗血癥中實體細胞才是PCT的主要來源。炎癥反應(yīng)釋放的PCT可以被細菌毒素，如內(nèi)毒素直接誘導(dǎo)，也可由細胞介導(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)過程可以被病毒感染時釋放的細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 動力學(xué)過程

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即可檢測到PCT水平輕度升高。隨后PCT水平快速升高，6-12h后到達頂峰，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)，是由人體對感染的先天性免疫反應(yīng)引起。它可以導(dǎo)致細胞和組織的損傷，進而可以導(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。在美國每年有75萬敗血癥患者，超過21萬(28%)死亡，是ICU主要的死亡原因，在我國尚無確切的統(tǒng)計報道。根據(jù)敗血癥的嚴(yán)重程度分為3級：敗血癥，嚴(yán)重敗血癥和敗血癥性休克。隨著嚴(yán)重程度的上升，死亡率也相應(yīng)升高。在敗血癥時，感染的傳統(tǒng)臨床癥狀和常規(guī)實驗室檢測（如CRP或白細胞計數(shù)）缺少診斷的準(zhǔn)確性，且有誤診的可能，在嚴(yán)重感染時，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。相對于其他指標(biāo)，PCT在診斷感染引起的敗血癥時有更高的準(zhǔn)確性。其他指標(biāo)如CRP會因為免疫抑制劑的使用（如類固醇）而減弱，但PCT診斷的準(zhǔn)確性不會受影響。另外與CRP相比，PCT在感染時升高更早，并有更高的陰性預(yù)測值。在細菌感染發(fā)生后2-3小時PCT開始增加，6-8小時快速大幅升高，可適用于細菌感染的早期診斷。另外，在預(yù)后方面CRP和白細胞計數(shù)對于患者的預(yù)后缺乏相關(guān)性。PCT水平可以用來對敗血癥的預(yù)后進行預(yù)測。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PCT水平還可以用于評估治療效果，若感染得到控制，則PCT水平在一個半衰期后，即24h迅速降低到0.5ng/ml以下，有利于及時調(diào)整治療措施和評估治療效果。在衛(wèi)生經(jīng)濟學(xué)方面，依據(jù)PCT水平來決定是否使用抗生素治療或抗生素持續(xù)使用的時間，有利于減少抗生素的使用，減少患者的住院時間從而降低患者經(jīng)濟負擔(dān)。

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

大量臨床研究表明，在細菌引起的全身性炎性反應(yīng)時，血清PCT濃度會明顯增高，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，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菌性或非細菌性炎癥。國外研究發(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)細菌感染患者在抗微生物治療后血漿PCT迅速降低。國外研究表明，在細菌性腦膜炎患者中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對細菌性腦膜炎的輔助診斷敏感性與特異性均比較高，PCT在鑒別診斷兒童細菌性腦膜炎與非細菌性腦膜炎時是非常敏感特異的指標(biāo)。有研究顯示，肺結(jié)核和細菌性社區(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)測值對于從細菌性社區(qū)獲得性肺炎中區(qū)分和排除肺結(jié)核起到一個重要的補充作用。除了細菌感染外，瘧疾患者PCT水平也會升高，即使在沒有神經(jīng)系統(tǒng)合并癥的瘧疾發(fā)作時的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%。國外報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)作時尤其顯著。國外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，PCT在一個多中心實驗中被認可是唯一顯著獨立預(yù)測急性感染性心內(nèi)膜炎的指標(biāo)。PCT是急性心肌梗死(AMI)的一個敏感的血液學(xué)指標(biāo)，可能與AMI的炎癥過程有關(guān)。國外報道非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血漿PCT水平稍微增高，在心臟停搏或伴細菌感染后顯著增高。PCT在創(chuàng)傷和手術(shù)時血漿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)暫時性升高，可能是腸道內(nèi)毒素移位所致，若不并發(fā)細菌感染、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。國外有學(xué)者發(fā)現(xiàn)在感染壞死性胰腺炎時PCT、IL-8值均明顯高于無菌壞死性胰腺炎，相比之下，PCT與感染壞死性胰腺炎最為相關(guān)。嚴(yán)重細菌感染時血清PCT濃度不僅明顯升高，并且與嚴(yán)重程度密切相關(guān)。PCT對診斷感染有指導(dǎo)意義，尤其對重癥感染診斷價值更高。血清PCT濃度與病程發(fā)展呈正相關(guān)，作為一個病情監(jiān)測指標(biāo)，可對感染程度及器官機能障礙的嚴(yán)重性進行準(zhǔn)確的判斷。隨著患者對抗生素治療的響應(yīng)，血PCT水平典型變化過程。有學(xué)者報道應(yīng)用敏感抗生素治療感染性休克，PCT會迅速下降，說明血清PCT含量監(jiān)測對感染性休克早期診斷和疾病發(fā)展的監(jiān)測及治療具有重要意義。

四 檢測方法

目前，檢測PCT的實驗室方法有很多，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別和連接合成氨基酸降鈣素原。該方法能檢測正常人的血清PCT，可靠敏感度為4pm/mL，檢測的是游離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)。該法檢測耗時長(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)

運用雙單克隆抗體，其中一個抗體為降鈣素抗體，另一個為抗鈣素抗體，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)。其中一個抗體是光標(biāo)記的，另一個未標(biāo)記的抗體固定在試管的內(nèi)壁，反應(yīng)過程中兩個抗體與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。該法操作簡便，特異性強，敏感性高，測定的低限值為0.1ng/mL，2h可以出結(jié)果。

(三) 膠體金比色法（半定量快速實驗）

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，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:正常<0.5ng/mL；輕度升高>0.5ng/mL；明顯升高>2ng/mL；顯著升高>10ng/mL。該法具有快速簡便，易觀察的特點。

(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)檢測儀器在6O0nm波長處測定反應(yīng)液吸光度值，反應(yīng)液吸光度值與所測PCT濃度成正比。該測定方法簡便、快速，可自動化，適合于批量檢測。2005年國內(nèi)已有研制開發(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)用尚需做進一步的驗證，但其應(yīng)用前景非?？春?。

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可。PCT對于細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菌引起的感染，鑒別診斷感染是由細菌所致還是病毒導(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，降低患者費用，減少過度使用抗生素所致的細菌耐藥性增加。還可以根據(jù)PCT水平及改變情況評估感染的嚴(yán)重程度和預(yù)測患者的預(yù)后。但也不能僅僅依靠PCT測定，而應(yīng)該綜合臨床病史、體征、其他實驗室檢測指標(biāo)和影像學(xué)檢查來判斷患者的臨床情況。PCT是一個非常有應(yīng)用價值的診斷感染狀態(tài)的微生物學(xué)指標(biāo)，同時也可能是細菌感染的新的治療途徑。