降鈣素原在顱腦術(shù)后顱內(nèi)感染中的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展

荊澤林，張俊義，王建軍

（1.內(nèi)蒙古包頭醫(yī)學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014060；2.內(nèi)蒙古鄂爾多斯市中心醫(yī)院神經(jīng)外科，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000）

0 引言

近年來，降鈣素原逐漸被認(rèn)為是早期感染的生物標(biāo)志物，并且可指導(dǎo)抗生素的運(yùn)用[2-3]。降鈣素原作為降鈣素的前體物質(zhì)，當(dāng)機(jī)體在炎性刺激下可由不同器官、不同細(xì)胞中產(chǎn)生并顯著升高。周振軍[4]發(fā)現(xiàn)降鈣素原在顱腦術(shù)后顱內(nèi)感染患者的血清中、腦脊液中都有不同程度的升高并具有一定的診斷價(jià)值。戴晶[5]等人通過對(duì)顱腦術(shù)后顱內(nèi)感染患者的外周血白細(xì)胞、外周血PCT、腦脊液白蛋白、腦脊液白細(xì)胞、腦脊液PCT連續(xù)觀察后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)腦脊液陽性閾值為0.1ng/mL時(shí)，其診斷顱內(nèi)感染的敏感性高達(dá)97.19%、特異性為91.37%，準(zhǔn)確性為95.56%，診斷價(jià)值最高。Y.YU[6]發(fā)現(xiàn)，相比其他診斷指標(biāo)，腦脊液PCT和血清PCT更具有優(yōu)勢(shì)。相關(guān)研究顯示我國(guó)顱腦術(shù)后顱內(nèi)感染的發(fā)生率約為4.24%[7]，病死率高達(dá)10%以上，病原菌主要以G+菌為主，感染患者往往治療周期長(zhǎng)且花費(fèi)高、預(yù)后差。目前，雖然國(guó)內(nèi)外學(xué)者一致認(rèn)為腦脊液培養(yǎng)陽性是診斷顱內(nèi)感染的金標(biāo)準(zhǔn)，但細(xì)菌培養(yǎng)所需時(shí)間較長(zhǎng)，培養(yǎng)陽性率低，臨床上大都依據(jù)患者的病史、臨床癥狀、體征以及腦脊液常規(guī)、生化及血常規(guī)等指標(biāo)指導(dǎo)臨床工作，而臨床工作中我們發(fā)現(xiàn)感染患者的癥狀、體征表現(xiàn)并不一定典型，顱腦術(shù)后腦脊液化驗(yàn)則往往異常，這給臨床的診療工作帶來了極大的困擾。降鈣素原的發(fā)現(xiàn)為顱腦術(shù)后顱內(nèi)感染患者的診療提供了新的契機(jī)，因此本文就降鈣素原的近期研究及其對(duì)顱腦術(shù)后顱內(nèi)感染的診療價(jià)值做一綜述。

1 降鈣素原（Procalcitonin, PCT）的分子結(jié)構(gòu)及來源

PCT由11號(hào)染色體（11p15.4）上單拷貝降鈣素Ⅰ基因編碼，是無激素活性的降鈣素前肽蛋白，并由116個(gè)氨基酸構(gòu)成，其蛋白質(zhì)氨基酸序列包括由57個(gè)氨基酸殘基組成的氨基末端，33個(gè)氨基酸降鈣素肽，21個(gè)氨基酸的羧基末端，分子量約為13KD。眾所周知，正常情況下降鈣素原主要由甲狀腺C細(xì)胞產(chǎn)生，但也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在甲狀腺全切的嚴(yán)重感染患者血清中PCT仍會(huì)明顯升高[8]。Müller B等研究發(fā)現(xiàn)，血漿PCT顯著升高的膿毒癥動(dòng)物包括人類外周血白細(xì)胞中的PCT表達(dá)并不高，甚至是白細(xì)胞幾乎完全消滅的化療患者，當(dāng)其發(fā)生膿毒癥時(shí)，血清中仍可檢測(cè)到較高水平的PCT，提示膿毒癥時(shí)外周血白細(xì)胞并非PCT的主要來源，機(jī)體組織細(xì)胞（肝、肺、腎、脂肪以及肌肉等）可能是全身炎癥反應(yīng)時(shí)PCT的主要產(chǎn)生來源。Dandona P等人通過對(duì)正常人靜脈注射小劑量?jī)?nèi)毒素發(fā)現(xiàn)2h后便可在血清中檢測(cè)到PCT，在6～8h快速增高，12～48h達(dá)到濃度的峰值，在48h以后逐漸下降并恢復(fù)至正常，該試驗(yàn)提示內(nèi)毒素的產(chǎn)生對(duì)PCT有著誘導(dǎo)和刺激作用。總之病理情況下，PCT的來源并不確切，有待進(jìn)一步探討。

2 PCT的代謝特點(diǎn)

正常情況下，外周血中PCT含量非常低（＜0.05ng/mL），當(dāng)機(jī)體受到細(xì)菌感染或刺激時(shí)，其含量會(huì)迅速升高，當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重細(xì)菌感染、膿毒癥、和MODS時(shí)，PCT的含量升高非常明顯，且其升高的程度和感染的嚴(yán)重程度呈顯著的正相關(guān)。有學(xué)者認(rèn)為是感染物質(zhì)激活了PCT的調(diào)控基因，從而激活了PCT的轉(zhuǎn)錄，使其在血液中的含量增多。也有其他學(xué)者認(rèn)為正常時(shí)PCT的轉(zhuǎn)錄被抑制因子所抑制，當(dāng)機(jī)體受到感染時(shí)，抑制因子被水解，從而引起PCT的轉(zhuǎn)錄。目前普遍認(rèn)為，LPS，白介素（IL）-1、（IL）-2、（IL）-6、和腫瘤壞死因子-ɑ（TNF-ɑ）對(duì)PCT的產(chǎn)生有著誘導(dǎo)作用，當(dāng)機(jī)體接觸這些物質(zhì)后，便會(huì)迅速產(chǎn)生PCT。PCT在體內(nèi)的半衰期約為25～30h，而其含量的下降取決于其在血漿中的衰減和新生成PCT之間的平衡。據(jù)目前研究其清除途徑及機(jī)制并不十分明確，PCT很少經(jīng)腎臟排除，血漿PCT的腎臟清除率小于1mL/min，具體清除機(jī)制有待進(jìn)一步探討。

3 PCT的檢測(cè)方法

3.1 雙抗夾心免疫熒光法

該方法操作簡(jiǎn)單，敏感性高，特異性強(qiáng)，檢測(cè)時(shí)運(yùn)用兩種不同的單克隆抗體（降鈣素抗體、抗鈣素抗體）分別結(jié)合在PCT的相應(yīng)位點(diǎn)，其中降鈣素抗體作為示蹤抗體，而未經(jīng)標(biāo)記的抗體固定于試管內(nèi)壁，兩個(gè)抗體同PCT相結(jié)合，從而形成一種“夾心復(fù)合物”，其發(fā)光部分位于試管表面，熒光信號(hào)的強(qiáng)度與標(biāo)本中PCT的濃度成正比，根據(jù)熒光強(qiáng)度，測(cè)量出熒光標(biāo)記物的含量，然后與已知的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行對(duì)比，即可得到標(biāo)本中PCT的含量。

3.2 放射免疫法

此種方法不僅僅能夠檢測(cè)到血清中游離的PCT，還可以檢測(cè)到結(jié)合型PCT以及降鈣素基因相關(guān)肽前體，其主要原理是運(yùn)用人工合成的含有57個(gè)氨基酸部分制成R2B7多克隆抗體直接作用于PCT的57個(gè)氨基酸部分對(duì)PCT含量進(jìn)行測(cè)定，但此種方法無法對(duì)游離型PCT，結(jié)合型PCT、降鈣素基因相關(guān)肽前體進(jìn)行鑒別，而且檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，并具有放射性，臨床運(yùn)用并不普及。

3.3 金標(biāo)法

該方法利用一種專門制備好的PCT-Q檢測(cè)卡，方便快捷，不依賴儀器，30min便可得到結(jié)果，適用于床旁檢測(cè)。檢測(cè)時(shí)首先將分離好的血漿滴入反應(yīng)孔中，使血漿中的PCT與一種金標(biāo)單克隆抗體結(jié)合形成抗原抗體復(fù)合物，該反應(yīng)物在虹吸作用下在反應(yīng)膜上進(jìn)行移動(dòng)，當(dāng)其通過觀察區(qū)時(shí)再次與固定的抗-降鈣素抗體結(jié)合形成一種“夾心復(fù)合物”。當(dāng)標(biāo)本中PCT的含量大于0.5ng/mL時(shí)，該復(fù)合物便會(huì)呈現(xiàn)紅色帶，顏色的深淺與PCT的濃度成正比，再通過與標(biāo)準(zhǔn)比色版比較，即可得出標(biāo)本PCT的濃度范圍。臨床上其值大于0.5ng/mL時(shí)懷疑感染，大于2ng/mL時(shí)，考慮細(xì)菌感染，當(dāng)存在嚴(yán)重細(xì)菌感染時(shí)，其值通常大于10ng/mL。

3.4 透射免疫濁度法

該方法主要是利用標(biāo)本中PCT與試劑中的PCT單抗進(jìn)行反應(yīng)，使反應(yīng)液渾濁度增加，而在一定濃度范圍內(nèi)，標(biāo)本中的PCT濃度與濁度呈線性正比，然后利用生化分析儀在600nm波長(zhǎng)處測(cè)定反應(yīng)液的吸光度值，反應(yīng)液的吸光度值與PCT濃度成正比，由此得到PCT的濃度值。

3.5 其他方法

包括凝膠層析法、高效液相色譜分析法等，這兩種方法檢測(cè)結(jié)果精確，但是非常耗時(shí)，而且費(fèi)用昂貴，在臨床上很少使用。

4 PCT在顱腦術(shù)后顱內(nèi)感染中的應(yīng)用

4.1 PCT的對(duì)顱腦術(shù)后顱內(nèi)感染的診斷價(jià)值

目前臨床上判別顱內(nèi)感染的方法主要通過腦脊液化驗(yàn)，觀察腦脊液白細(xì)胞數(shù)以及糖、蛋白質(zhì)含量變化，其他的也有通過外周血CRP、白細(xì)胞、心率、體溫等等，但上述指標(biāo)均易受多種因素影響，并不具有特異性。腦脊液培養(yǎng)是顱內(nèi)感染診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，然而腦脊液培養(yǎng)陽性率低，培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)，且需多次培養(yǎng)，無法及時(shí)對(duì)顱內(nèi)感染做出診斷和治療。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于顱內(nèi)感染患者腦脊液PCT研究并不多，腦脊液PCT在顱內(nèi)感染患者中的表達(dá)結(jié)果也并不相同。我國(guó)周振軍[9]等人在一項(xiàng)對(duì)照研究中發(fā)現(xiàn)，感染組中患者的腦脊液PCT水平、血清PCT水平、及腦脊液白細(xì)胞計(jì)數(shù)均高于非感染組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），且三者成正相關(guān)性，而與外周血白細(xì)胞無明顯相關(guān)，并通過比較以腦脊液PCT的敏感性和特異性最高。武元星[10]等人通過對(duì)顱腦術(shù)后患者腦脊液PCT和血清PCT的連續(xù)觀察發(fā)現(xiàn)，術(shù)后第1天感染組和非感染組腦脊液PCT水平無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），術(shù)后第3天感染組腦脊液PCT明顯高于非感染組（P＜0.05）隨后兩組腦脊液PCT無明顯差異；兩組術(shù)后血清PCT均呈下降趨勢(shì)，但術(shù)后第1、5、7天觀察組血清PCT明顯高于對(duì)照組（P＜0.05）類似的研究，不同的結(jié)果，其中差異可能與手術(shù)創(chuàng)傷導(dǎo)致PCT應(yīng)激性增高，手術(shù)過程中血腦屏障不同程度的破壞，導(dǎo)致血液中的PCT通過血腦屏障而使腦脊液中的PCT含量增高有關(guān)[11]。其他的影響因素包括圍手術(shù)期抗生素的預(yù)防性運(yùn)用，合并其他部位的感染，細(xì)菌性與非無菌性、無菌性的感染等均可不同程度影響腦脊液PCT與血清PCT的含量變化[12]。

4.2 鑒別細(xì)菌感染和非細(xì)菌感染

顱內(nèi)感染是開顱手術(shù)之后最為嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，臨床以細(xì)菌性感染最為常見，常引起急性細(xì)菌性腦膜炎、腦室炎和腦膿腫[13-14]?；颊呤中g(shù)時(shí)間較長(zhǎng)、開放性傷口、術(shù)中大失血、留置各類引流管、人工材料的植入、并發(fā)腦脊液漏以及患者高齡，本身存在糖尿病、高血壓病等基礎(chǔ)性疾病均是開顱術(shù)后并發(fā)顱內(nèi)感染的危險(xiǎn)因素[15]。雖然國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于顱腦術(shù)后顱內(nèi)微生物感染的鑒別診斷并不多，大多數(shù)研究集中在兒童原發(fā)性細(xì)菌和病毒性腦膜炎鑒別中，但面對(duì)顱腦術(shù)后顱內(nèi)感染的鑒別診斷仍有參考價(jià)值。目前國(guó)內(nèi)外大量研究已經(jīng)證實(shí)，機(jī)體在受到細(xì)菌感染時(shí)血清PCT會(huì)明顯升高，而面對(duì)非細(xì)菌感染，尤其是病毒感染時(shí)，PCT則不升高或升高不明顯。

4.3 指導(dǎo)抗生素運(yùn)用

目前臨床上有關(guān)顱腦術(shù)后顱內(nèi)感染的初始治療大多數(shù)仍然停留于經(jīng)驗(yàn)性用藥階段。當(dāng)懷疑患者存在感染時(shí)，首先留取相關(guān)標(biāo)本進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，然后及時(shí)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)性用藥，藥物使用一般首選易通過血腦屏障的殺菌劑，且通常使用藥物允許最大劑量及療程，藥物使用72h療效不佳者，考慮調(diào)整用藥，其中，有關(guān)抗生素的起始運(yùn)用，使用時(shí)間，何時(shí)停藥等一系列問題仍然缺乏相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行指導(dǎo)。然而，目前研究發(fā)現(xiàn)，PCT在指導(dǎo)抗生素運(yùn)用方面具有重要指導(dǎo)價(jià)值。臨床醫(yī)師可根據(jù)患者PCT變化水平，同時(shí)結(jié)合臨床表現(xiàn)來決定是否啟用抗生素。當(dāng)PCT＜0.25ng/mL時(shí)，一般可排除細(xì)菌感染，不推薦使用抗生素；當(dāng)0.25ng/mL≤PCT＜0.5ng/mL時(shí)，認(rèn)為可能存在細(xì)菌感染，可以連續(xù)檢測(cè)PCT含量變化，若PCT持續(xù)增長(zhǎng)或≥0.5ng/mL時(shí)，考慮細(xì)菌感染，強(qiáng)烈推薦使用抗生素。

5 小結(jié)

經(jīng)過多年的研究，PCT作為一種新型的炎性指標(biāo)，在感染性疾病的診斷，鑒別診斷，指導(dǎo)抗生素運(yùn)用等方面得到了廣泛認(rèn)可，同樣該炎性因子的作用在顱腦術(shù)后顱內(nèi)感染的診療過程中同樣適用。與傳統(tǒng)指標(biāo)相比PCT具有穩(wěn)定、靈敏度高、特異性高等優(yōu)勢(shì)，但亦有其局限性，PCT在非感染性疾病中也會(huì)升高，包括重大手術(shù)、創(chuàng)傷、冠心病、胰腺炎、中毒、自身免疫性疾病等。因此，臨床運(yùn)用中仍需結(jié)合患者病史、詳細(xì)的體格檢查以及其他炎性指標(biāo)才能獲得最準(zhǔn)確的判斷。