降鈣素原的研究進展

降鈣素原的研究進展

降級鈣原（pct）是一種降低鈣的前體材料。作為一種炎癥介質(zhì)，它已成為識別嚴重細菌感染的新標準。本文就PCT的來源、代謝、實驗室檢測方法及臨床應(yīng)用作一綜述。1pct的生成與生物活性及免疫反應(yīng)PCT是1992年發(fā)現(xiàn)的人類降鈣素的前體物質(zhì),無激素活性,是由116個氨基酸殘基組成,相對分子量為13kD的糖蛋白。PCT由第11號染色體上的單拷貝基因,轉(zhuǎn)錄后經(jīng)特定剪輯產(chǎn)生PCTmRNA,再翻譯成降鈣素原前體,在高爾基復合體及分泌囊中經(jīng)一系列水解酶作用最終形成PCT。PCT由降鈣蛋白、降鈣素和N端殘基片斷組成。在生理狀態(tài)下,甲狀腺C細胞是PCT的主要細胞來源。此外在正常人其它不同組織中都有PCTmRNA表達,尤其是在肝臟、肺、腎臟和睪丸中表達最高。在病理狀態(tài)下,PCT由甲狀腺及其它器官組織產(chǎn)生,肝、肺、腎、腎上腺、腦和胰腺等多種組織器官都可能是PCT的生成場所。PCT的生成過程受細菌毒素以及多種炎性細胞因子的調(diào)節(jié)。其中細菌內(nèi)毒素是誘導PCT產(chǎn)生的最主要的刺激因子。健康志愿者靜脈注射小劑量內(nèi)毒素2h后,血漿中可檢測到PCT,6～8hPCT濃度迅速升高,12～48h達到峰值,2d后恢復正常。真菌感染及患瘧疾后PCT值也升高,局部感染、病毒感染、腫瘤、自身免疫性疾病PCT輕微升高,而慢性的非細菌性炎癥和過敏反應(yīng)則不會誘導PCT產(chǎn)生,進一步證明細菌感染引起的PCT升高主要來源于各種器官的巨噬細胞、單核細胞。PCT的生成非?？?血清PCT非常穩(wěn)定,半衰期為20～24h,對內(nèi)毒素刺激反應(yīng)2～6h即升高。PCT值的下降取決于其在血漿中的衰減和新生成的PCT間的平衡。PCT的清除途徑尚不完全清楚,它經(jīng)腎臟排出很少,臨床數(shù)據(jù)表明在嚴重腎功能衰竭的病例中,PCT并不大量升高。推測PCT清除可能是由于感染源去除后PCT的生成減少。PCT的生物學作用及機制尚不清楚,一般認為它是一種非甾體類抗炎物質(zhì),在調(diào)控細胞因子網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著重要作用。多項研究表明,在全身嚴重細菌感染等異常情況下,PCT并不始動或促發(fā)IL-6和TNF的表達,相反,PCT持續(xù)明顯升高受到有關(guān)細胞因子的誘導,故認為PCT是一種繼發(fā)介質(zhì),對感染的炎性反應(yīng)具有放大效應(yīng)。由于PCT增高與炎癥活動和促炎因子的產(chǎn)生有關(guān),而且與細菌感染相關(guān)聯(lián),同時觀察到在T淋巴細胞和B淋巴細胞上有降鈣素的結(jié)合位點,而降鈣素受體能促進G蛋白介導的細胞內(nèi)活化。目前認為,PCT在免疫應(yīng)答中的功能意義在于干擾免疫功能。另外,PCT還可能干擾NO介導的血管效應(yīng),研究發(fā)現(xiàn)PCT可抑制前炎性因子對誘生型一氧化氮合酶的誘生作用,對抗一氧化氮的大量合成,避免感染時低血壓的發(fā)生。2pct檢測方法2.1血清pct的測定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4pg/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。2.2降鈣素和抗鈣素部位的選擇運用雙單克隆抗體,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記的,另一個未標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。2.3抗體混合物的檢測采用膠體金技術(shù),包括膠體金標記的抗降鈣素的單克隆抗體和非特異性的抗抗體,當標本(血清或血漿)加入標本孔,金標單克隆抗體與標本中的PCT結(jié)合,形成金標記的抗原抗體復合物。該復合物在反應(yīng)膜上移動,與固定在膜上的抗抗體結(jié)合形成更大的復合物。當PCT濃度超過0.5ng/ml,該復合物顯示紅色,紅色的深淺與PCT的濃度成正比,與標準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>1Ong/ml。該法具有快速簡便,易觀察的特點。2.4pct的測量方法樣品中的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)液濁度與所加入抗原的量呈線性關(guān)系,可使用生化分析儀或其它光學檢測儀器在600nm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及臨床應(yīng)用尚需做進一步的驗證,但其應(yīng)用前景非?？春?。3pct的應(yīng)用PCT作為常規(guī)檢測指標在歐洲已被廣泛應(yīng)用于臨床,并獲得了大量關(guān)于PCT的基礎(chǔ)和臨床資料。研究和應(yīng)用表明,和現(xiàn)有用于全身系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)的臨床常規(guī)指標比較,PCT是最理想的早期特異性診斷指標。PCT在全身性炎癥反應(yīng)早期(2～3h)即可升高;因此具有早期診斷價值;在局部感染、病毒感染、慢性非特異性炎癥、癌性發(fā)熱、移植物宿主排斥反應(yīng)或自身免疫性等疾病時PCT濃度不增加或輕微增加,而只在嚴重的全身系統(tǒng)性感染時才明顯增加,這就決定了PCT的高度特異性,因此也可用于各種臨床情況的鑒別診斷;PCT濃度和炎癥嚴重程度成正相關(guān),并隨著炎癥的控制和病情的緩解而降低至正常水平,因而PCT又可作為判斷病情與預后以及療效觀察的可靠指標。PCT作為一種新的、具有創(chuàng)新意義的嚴重細菌感染等疾病的實驗指標,提高了臨床診斷的準確性,為重癥監(jiān)護、放化療、服用免疫抑制劑或器官移植等患者合并發(fā)熱時提供了極其重要的診斷、進一步的檢查和治療的臨床依據(jù)。PCT可廣泛應(yīng)用于ICU病房、血液科、腫瘤科、兒科、早產(chǎn)兒及新生兒監(jiān)護室、外科、內(nèi)科、器官移植科、急診科、介入診斷和治療實驗室等。PCT的檢測應(yīng)是一系列的,即每日檢測和特別病例中的短間隔檢測如每8～12h。既使因急性鑒別診斷而做的單個檢測,也應(yīng)該繼續(xù)做隨后的監(jiān)控。3.1火炬樹葉片相對人口學上的可能在不明原因的炎性疾病中,PCT可表明由細菌引起的可能性。在非細菌性疾病中,相對于臨床的嚴重程度,PCT的濃度是低的。在疾病的進一步發(fā)展中PCT濃度的升高可能是細菌重復感染或膿毒癥(敗血癥)。3.1.1急性致病性肺炎和非細菌致病性肺炎pct檢測國內(nèi)外大量研究證明,病毒感染時,PCT不增高或僅輕微升高,而全身細菌感染時,PCT明顯增高。Nylen等發(fā)現(xiàn)急性感染性肺炎PCT均值(1.019±0.43)ng/ml顯著高于正常對照組(0.032±0.006)ng/ml,細菌感染性肺炎PCT均值(1.793±0.752)ng/ml顯著高于非細菌感染性肺炎組(0.242±0.109)ng/ml。3.1.2pct的檢測王吉勇等對50例急性腦炎患者進行觀察,結(jié)果30例急性細菌性腦炎患者血清PCT含量均高于正常范圍,其中>10ng/ml以上6例,>5ng/ml20例,>2ng/ml4例;20例病毒性腦炎患者血清中PCT含量除1例略高于正常范圍外,其余均在正常范圍內(nèi)。蘇贊彩等對不同病原體腦病患者進行PCT的檢測,結(jié)果27例化膿性腦膜炎26例PCT升高,且以中重度升高為主(2ng/ml以上);65例病毒性腦膜炎中54例PCT正常(<0.5ng/ml),有11例輕度升高(均<2ng/ml);20例結(jié)核性腦膜炎僅有1例輕微升高(0.5ng/ml),為晚期患者且伴有腦疝形成。Cendrel等檢測59例腦膜炎患者血漿PCT和C-反應(yīng)蛋白(CRP),并與腦脊液細胞計數(shù)和蛋白定量比較,結(jié)果表明細菌性和病毒性腦膜炎患者之間,這些指標的平均水平均有明顯差異,但兩者之間CRP、WBC和蛋白定量均存在很大重疊,而PCT值沒有重疊。細菌性腦膜炎患者平均PCT為54.5ng/ml,最低值為4.8ng/ml;病毒性腦膜炎平均PCT為0.32ng/ml,最高值為1.7ng/ml。以>5ng/ml為分界值,PCT對細菌性腦膜炎的輔助診斷敏感性為94%,特異性為100%。認為PCT用于鑒別細菌與病毒感染特異性優(yōu)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細胞不高較常見,有些明確的腹膜炎患者腹水細胞數(shù)卻不高,給臨床上感染的診斷帶來困難。吳星等觀察肝硬化自發(fā)性腹膜炎患者32例,其血清和腹水中PCT均顯著高于肝硬化單純腹水(漏出液)組,腹水中的PCT水平又明顯高于自身血清PCT水平。經(jīng)抗生素治療感染控制后腹水中PCT水平顯著下降,與漏出性腹水中水平相似。劉景春等對17例肝硬化并發(fā)自發(fā)性細菌性腹膜炎患者研究表明,血清PCT對腹膜炎診斷的敏感性和特異性均為100%,敏感性優(yōu)于外周血白細胞計數(shù)(23.5%),特異性優(yōu)于C反應(yīng)蛋白(5%)。因此,PCT是肝硬化腹水感染良好的預測因子,檢測肝硬化腹水患者血清及腹水中PCT,對自發(fā)性細菌性腹膜炎具有早期診斷及療效判定的價值。3.1.5%是速度性侵權(quán)行為n,7.97%蘇衛(wèi)東等對118例新生兒進行觀察,結(jié)果重癥感染組PCT陽性率為86.27%,明顯高于局部感染組和非感染組PCT陽性率(37.8%和16.67%)。以PCT2ng/ml為臨界值,診斷重癥感染的特異性達97%,與CRP相比,PCT診斷重癥感染的敏感性、特異性、陽性預測值及陰性預測值更高。動態(tài)監(jiān)測PCT濃度的變化,發(fā)現(xiàn)重癥感染者PCT基本隨病情的惡化而升高,隨病情好轉(zhuǎn)而逐漸恢復正常,可作為新生兒感染的早期檢測指標和全身性感染患者炎癥反應(yīng)程度的指標,PCT對新生兒嚴重感染是一種新的敏感、特異、快速的診斷方法。3.1.6炎性病毒及自身各物理性研究早期膿毒癥與非感染引起的全身性炎癥反應(yīng)綜合征的臨床癥狀相似,鑒別困難。PCT作為膿毒癥血清學標志,首先由Asscot等于1993年提出,他們曾對79例懷疑感染的住院兒童進行研究,發(fā)現(xiàn)患者血清PCT值與細菌感染嚴重程度相關(guān)。之后大量研究相繼從不同方面證實上述研究觀點。研究者曾對膿毒癥的另外一些標志物如:WBC、IL-6、CRP與PCT進行系統(tǒng)比較,發(fā)現(xiàn)血清PCT是敏感性、特異性最佳的指標,最能及時反映炎癥、膿毒癥過程。趙玉玲觀察膿毒癥患者55例,患病4h即可檢測到PCT,6h急劇上升并在24h達峰值。而40例SIRS患者,PCT只是在急性期輕度升高(<2ng/ml),但明顯低于膿毒癥組。提示PCT可作為早期膿毒癥與SIRS患者鑒別診斷的依據(jù)。吳麗娟等經(jīng)對18例膿毒癥和17例非膿毒癥患者對比研究表明,當PCT>2ng/ml時,膿毒癥發(fā)生率明顯增高,以PCT>2ng/ml作為診斷膿毒癥的標準,其敏感性為72.22%,特異性為88.24%,準確性為80%。3.1.7百合細胞感染對crp、細菌感染的影響單海燕等觀察7例自身免疫性疾病患者,1例系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者的PCT值為0.08ng/ml,6例川崎病患者PCT為0～0.231ng/ml,均值為(0.078±0.110)ng/ml。同時測定這7例患者血中CRP均值為(218.4±154.0)mg/L,均>10mg/L。龔敏等對11例川崎病患者進行了觀察,白細胞計數(shù)均明顯升高,平均(22.7±9.2)×109/L,血沉增快,平均(92.9±23.8)mm/h,CRP明顯升高,平均(192.6±76.0)mg/L,但PCT均≤0.5ng/ml。由于CRP在細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相對于CRP更有助于鑒別細菌感染和自身免疫性疾病,而且根據(jù)PCT能判斷自身免疫性疾病患者是否合并細菌感染。Schwenger等檢測25例系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)、25例類風濕性關(guān)節(jié)炎(RA)和81例系統(tǒng)性抗中性粒細胞胞漿抗體相關(guān)性結(jié)節(jié)性脈管炎(AAV)患者血漿PCT,結(jié)果發(fā)現(xiàn)95%的SLE和RA患者血漿PCT濃度<0.5ng/ml,95%AAV患者血漿PCT濃度<0.89ng/ml,當PCT大于1ng/ml時說明自身免疫性疾病患者合并細菌感染。3.1.8局部真菌感染時兢等對ICU收治的56例真菌感染患者進行PCT的檢測,結(jié)果發(fā)現(xiàn)全身血液真菌感染者血清PCT水平明顯升高,而局部真菌感染(肺部、消化道、泌尿道)PCTT僅輕度升高(<2ng/ml),提示檢測PCT對全身性真菌感染和局部真菌感染的鑒別有一定意義。3.2不良反應(yīng)發(fā)生情況下pct濃度可以通過PCT監(jiān)控對有感染危險的重癥患者監(jiān)護。由于PCT只是在全身細菌性感染或膿毒癥時合成,而不在局部炎癥和輕微感染中合成,所以PCT在監(jiān)控嚴重感染時是比CRP、IL-6、體溫、白細胞計數(shù)、血沉更好的工具。對于大手術(shù)后的患者,復合外傷的患者,大面積軟組織損傷,惡性疾病,免疫抑制的患者,需重點監(jiān)護的患者,PCT濃度會因為細菌感染的發(fā)生而升高。小或中等規(guī)模外科手術(shù)后,PCT濃度正常。大外科手術(shù),如食管切除和心血管手術(shù),PCT濃度升高,術(shù)后1～4d中,如果濃度沒有在第3天下降或小手術(shù)后也升高,必須考慮感染并發(fā)癥。Aouifi等研究了36例心外科手術(shù)患者,10例出現(xiàn)術(shù)后并發(fā)癥患者,其PCT濃度范圍為6.2～230ng/ml,明顯高于無手術(shù)并發(fā)癥組,認為術(shù)后PCT濃度>5ng/ml,高度提示并發(fā)癥存在。器官移植排斥PCT并不會升高,即使在免疫抑制下,PCT濃度升高也提示細菌或真菌感染。在移植前,PCT可以提示細菌或真菌感染存在的線索。3.3計算結(jié)果及分析PCT濃度與全身炎癥反應(yīng)程度密切相關(guān)。Muller等將110例ICU危重患者按病情分為5組:1組為無SIRS無感染組;2組為有SIRS無感染組;3組為膿毒癥組;4組為嚴重膿毒癥組;5組為膿毒癥休克組。結(jié)果發(fā)現(xiàn),PCT濃度在1組和2組間無明顯變化,4組明顯高于2、3、5組,各組之間有顯著性差異。研究還發(fā)現(xiàn),膿毒癥病死者PCT濃度高于生存者。Hatherill等發(fā)現(xiàn)膿毒癥患者伴多器官功能衰竭時PCT水平顯著增高。當多器官功能衰竭評分為0、1、2、3、4時,PCT濃度分別為43.2、48.8、87、194.7、500ng/ml,提示PCT濃度越高,器官功能衰竭越嚴重,即PCT濃度與器官功能不全嚴重程度密切相關(guān)。3.4重癥胰腺感染的診斷和鑒別診斷PCT濃度增加和降低可顯示全身炎癥的活動度,參考PCT變化有助于明確診斷和制定治療方案。如果炎性刺激不再存在,例如在有成效的感染治療后,PCT在幾天內(nèi)恢復到正常參考范圍內(nèi),可作為一種預后的良好跡象。腹膜炎患者在治療過程的前3d,PCT水平持續(xù)降低,對提示患者的生存具有良好的臨床靈敏度(84%)和特異性(91%)。同樣,對于多器官功能紊亂綜合征(MODS)或膿毒癥患者,PCT水平持續(xù)很長一段時間維持在不正常區(qū)間或持久升高,往往提示持續(xù)的炎癥性感染,同時也是預后不良的指標。在臨終患者中,可見PCT水平持久升高?？傊?監(jiān)測PCT濃度可早期鑒別細菌與病毒感染,避免了廣譜抗生素的濫用,有助于減少耐藥性的發(fā)生;可早期發(fā)現(xiàn)重癥感染和器官衰竭,以便及時選用有效的抗生素和器官功能支持治療,以提高危重患者的搶救成功率;可提示外科手術(shù)后嚴重SIRS和其它并發(fā)癥的存在,便于及時明確診斷和對癥治療。PCT濃度監(jiān)測還可用于判斷膿毒癥和危重患者的治療效果和預后。隨著實驗性研究的不斷深入和大量臨床資料的積累,PCT作為一個全身感染性疾病的輔助和鑒別診斷的實驗室常規(guī)指標將成為共識,并將得到廣泛推廣應(yīng)用。感染是影響重癥胰腺炎病程及預后的重要因素。文獻報道急性胰腺炎感染率高達40%～70%。在感染的診斷方面,傳統(tǒng)感染指標如白細胞、血沉、C-反應(yīng)蛋白等由于缺乏特異性而價值不大?，F(xiàn)在,確定或排除胰腺/胰腺周圍組織感染的方法是B超或CT引導下的腹腔