降鈣素原檢測(cè)在外科手術(shù)后應(yīng)用的研究進(jìn)展

薛海玲， 房 杰， 陳明慧， 曾昭偉， 孫蘭菊， 常艷敏， 張愛(ài)民

降鈣素原(procalcitonin，PCT)是降鈣素的前肽物質(zhì)，無(wú)激素活性。1993年，Assicot等[1]首次發(fā)現(xiàn)血清中的PCT水平與全身感染性疾病密切相關(guān)，提出PCT可作為人體細(xì)菌性感染的血清標(biāo)志物。2001年，國(guó)際膿毒癥會(huì)議將PCT作為膿毒癥診斷的指標(biāo)之一[2]。此后，PCT作為一種新型炎癥指標(biāo)廣泛應(yīng)用于感染性疾病的診斷和鑒別，成為系統(tǒng)性炎性反應(yīng)綜合征和膿毒癥等疾病的預(yù)警指標(biāo)。PCT在外科術(shù)后應(yīng)用中也受到越來(lái)越多的重視和關(guān)注，現(xiàn)就PCT的生物學(xué)特性、檢測(cè)方法和在外科術(shù)后應(yīng)用的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 PCT的生物學(xué)特性

PCT含有116個(gè)氨基酸的糖蛋白，分子量為13 kDa，它是降鈣素前肽物質(zhì)，無(wú)激素活性，在體內(nèi)蛋白酶的作用下可分解出游離的降鈣素。生理情況下，PCT由定位于人11號(hào)染色體（11P，4）上的單拷貝基因calc-1編碼，轉(zhuǎn)錄后在甲狀腺濾泡旁細(xì)胞粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)翻譯成前體降鈣素原。正常生理?xiàng)l件下，PCT由神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞(包括甲狀腺、肺和胰腺組織的細(xì)胞)分泌，僅有少量進(jìn)入外周血，因此其在健康成年人外周血中的含量很低，一般＜0.05 μg/L，以常用的檢測(cè)手段無(wú)法有效地檢出。細(xì)菌性感染時(shí)，在細(xì)菌內(nèi)毒素腫瘤壞死因子--α（TNF-α）和白細(xì)胞介素-6(IL-6)等炎癥刺激因子的作用下，肝臟的巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞、肺及腸道組織的淋巴細(xì)胞和內(nèi)分泌細(xì)胞也可合成并分泌PCT，進(jìn)而導(dǎo)致血清PCT水平顯著升高[3]。Lee等[4]研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生細(xì)菌性感染3 h后，可在外周血中檢出PCT，在4～6 h內(nèi)其含量升高比較明顯，6～12 h后達(dá)到峰值（可高達(dá)1000 μg/L），且?guī)缀醪皇苣I功能狀態(tài)的影響[4]。Meisner等[5]研究發(fā)現(xiàn)，PCT半衰期為25～30 h，在活體外血漿PCT比較穩(wěn)定，收集標(biāo)本放置24 h，在4 ℃時(shí)PCT濃度僅下降6%，在室溫時(shí)PCT濃度下降12%。與C反應(yīng)蛋白（CRP）和IL-6等急性期炎性因子相比，PCT升高早，且半衰期長(zhǎng)，成為感染早期快速診斷標(biāo)志物。

2 PCT的檢測(cè)方法

PCT檢測(cè)過(guò)程幾乎不受外界干擾，檢測(cè)方法多種多樣，包括定性檢測(cè)、半定量檢測(cè)和定量檢測(cè)三大類。具體的檢測(cè)方法有免疫層析法、膠體金法、放射免疫法、酶聯(lián)免疫熒光法和電化學(xué)發(fā)光法等。

免疫層析法是一種定性檢測(cè)方法，可以確定是否發(fā)生了感染，但是無(wú)法評(píng)估感染程度；膠體金法是一種半定量檢測(cè)方法，整個(gè)檢測(cè)過(guò)程不超過(guò)30 min，但結(jié)果易受檢測(cè)操作者主觀因素的影響。這兩種方法均不依賴儀器，操作簡(jiǎn)便，比較適合床旁檢測(cè)[6]。酶免法、放射免疫法、酶聯(lián)免疫熒光法和電化學(xué)發(fā)光法等均是定量檢測(cè)方法。酶免法特異性高，無(wú)交叉反應(yīng)，但敏感性略低，不適用于健康人血清降鈣素原檢測(cè)[7]。放射免疫法敏感性比酶免法提高，可以檢測(cè)健康人的PCT水平，但其耗時(shí)長(zhǎng)，標(biāo)記的放射性元素存在污染，且無(wú)法區(qū)分游離型和結(jié)合型降鈣素原，臨床應(yīng)用受到限制[8]。酶聯(lián)免疫熒光法特異性、精密度和敏感性都有很大提高，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)間縮短，約為15～60 min，但檢測(cè)的通量相對(duì)較小。近年來(lái)發(fā)展較快是電化學(xué)發(fā)光法，其特異性、精密度和敏感性均較高，最低檢出限為0.02 μg/L，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)間大為縮短，約為18 min，與以上其他方法相比，檢測(cè)通量明顯提高，適合檢驗(yàn)科大規(guī)模檢測(cè)。目前，酶聯(lián)免疫熒光法和電化學(xué)發(fā)光法憑借其較高的特異性、精密度和敏感性以及檢測(cè)時(shí)間短等優(yōu)勢(shì)成為檢測(cè)PCT最主要的兩種檢測(cè)方法，應(yīng)用最為廣泛[9]。

3 PCT在臨床外科手術(shù)后的應(yīng)用

3.1 鑒別外科術(shù)后細(xì)菌性感染和非細(xì)菌性感染 國(guó)內(nèi)外研究表明，機(jī)體發(fā)生細(xì)菌引起的全身性炎癥反應(yīng)時(shí)，血清PCT水平會(huì)明顯升高[10-11]。發(fā)生細(xì)菌性炎癥反應(yīng)時(shí)，PCT水平的升高可能與大量的炎癥刺激因子如細(xì)菌內(nèi)毒素和IL-6等誘導(dǎo)機(jī)體分泌大量PCT這種機(jī)制相關(guān)。但在病毒感染時(shí)，血清PCT僅維持較低水平濃度。有學(xué)者認(rèn)為[12]，病毒性炎癥反應(yīng)時(shí)，機(jī)體對(duì)病毒感染產(chǎn)生應(yīng)答并釋放出γ-干擾素等特定的細(xì)胞因子，可以減少PCT的生成，但這方面的結(jié)論還有待進(jìn)一步研究。在真菌性感染時(shí)，PCT含量一般不升高或僅輕微升高，峰值明顯低于細(xì)菌性感染[13]。此外，出現(xiàn)自身免疫性疾病和器官移植排斥反應(yīng)等炎癥反應(yīng)時(shí)，PCT濃度僅維持在較低水平或者不升高，提示血清PCT濃度可以鑒別細(xì)菌性感染和非細(xì)菌性感染。與傳統(tǒng)的炎癥標(biāo)志物如CRP和IL-6等相比，PCT值升高較早，3 h后即可在外周血中檢出，一般在4～6 h內(nèi)其含量升高比較明顯，6～12 h后達(dá)到峰值（可高達(dá)1000 μg/L），而CRP一般在8～12 h后才緩慢升高。PCT檢測(cè)可對(duì)外科術(shù)前術(shù)后是否發(fā)生嚴(yán)重細(xì)菌感染進(jìn)行鑒別。胰腺炎是外科常見(jiàn)的疾病之一，當(dāng)胰腺炎并發(fā)嚴(yán)重細(xì)菌感染甚至壞死時(shí)，快速準(zhǔn)確判斷病情顯得尤為重要。胰腺炎感染的主要原因是細(xì)菌性感染和內(nèi)毒素的移位，內(nèi)毒素的產(chǎn)生能有效地刺激PCT的生成和釋放，因此PCT數(shù)值可有效、準(zhǔn)確并及時(shí)地反映胰腺炎是否并發(fā)細(xì)菌性感染以及細(xì)菌性感染的嚴(yán)重程度。Mofidi等[14]研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，以0.5 μg/L作為PCT檢測(cè)的臨界值，對(duì)于胰腺炎的敏感度、特異度分別為73%、87%。此外，Muller等[15]報(bào)道，在傳染性心膜炎的早期診斷上，PCT比傳統(tǒng)的炎癥標(biāo)志物CRP和IL-6等有更高特異性和靈敏度，有助于外科手術(shù)的及時(shí)選擇。

3.2 在外科術(shù)后并發(fā)膿毒癥中的應(yīng)用 外科手術(shù)后常容易出現(xiàn)嚴(yán)重的細(xì)菌感染甚至是膿毒癥等并發(fā)癥，情況危急生命。膿毒癥是指由病原微生物侵入血液，釋放各種毒性因子，并隨血液播散至全身而引起的全身炎癥反應(yīng)綜合征（systemic inflammatory response syndrome, SIRS）。全世界每年至少有1800萬(wàn)例膿毒癥，死亡率為30%～50%[16]。膿毒癥可并發(fā)多器官功能障礙綜合征(multiple organ dysfunction syndrome，MODS)或低血壓時(shí)稱為膿毒性休克，可影響所有的器官，危及生命，病死率較高。因此尋找早期且特異性高的感染性標(biāo)志物對(duì)于早期輔助診斷和及時(shí)治療膿毒癥至關(guān)重要。血培養(yǎng)是膿毒癥診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，但該方法存在的不足之處有周期長(zhǎng)、時(shí)間延遲、陽(yáng)性率低、易污染和易受標(biāo)本采集時(shí)機(jī)及抗生素應(yīng)用影響等[17]。相比于CRP、IL-1、IL-6和TNF-α等診斷膿毒癥的傳統(tǒng)炎癥標(biāo)志物，PCT有更高的特異性和敏感性，而且升高較早，容易檢測(cè)，因此，PCT成為診斷膿毒癥較好的生物標(biāo)志物[18]。2001年國(guó)際膿毒癥會(huì)議已將PCT作為膿毒癥重要的診斷標(biāo)準(zhǔn)之一。Yu等[19]研究證實(shí)PCT可作為輔助檢查手段，提高早期診斷膿毒癥的靈敏度，提示PCT在膿毒癥的早期診斷中起重要作用。中國(guó)《降鈣素原（PCT）急診臨床應(yīng)用的專家共識(shí)》指出，全身炎癥反應(yīng)綜合征、膿毒癥、嚴(yán)重膿毒癥和膿毒癥休克患者的PCT水平依次升高，與病情嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，并且能夠提示預(yù)后[20]。Godinez-Vidal等[21]認(rèn)為，血清PCT濃度與腹腔感染患者多器官功能障礙程度有一定的相關(guān)性，提示PCT與腹腔感染嚴(yán)重程度相關(guān)。

3.3 在外科術(shù)后抗生素應(yīng)用方面的指導(dǎo) 抗生素治療是目前外科術(shù)后抗感染治療的主要手段，但是在治療的初始階段，經(jīng)常存在抗生素濫用的情況。由于臨床中抗生素的不合理使用，檢測(cè)出的耐藥菌株不斷增多，且耐藥性不斷增強(qiáng)，出現(xiàn)了多重耐藥菌株[22]，甚至出現(xiàn)廣泛耐藥菌等超級(jí)細(xì)菌，這給臨床治療帶來(lái)嚴(yán)峻考驗(yàn)。除了導(dǎo)致耐藥風(fēng)險(xiǎn)增加外，還會(huì)出現(xiàn)腸道菌群紊亂以及二重感染等不良后果[23]。鑒于此，謹(jǐn)慎合理使用抗生素成為保持其療效的關(guān)鍵，也決定抗感染治療的效果，同時(shí)減少了不必要的不良反應(yīng)。PCT作為感染早期的生物標(biāo)志物，以期較高的特異性和敏感性，可以較早地診斷是否發(fā)生了細(xì)菌性感染，同時(shí)指導(dǎo)抗生素的減量和停用，規(guī)范了抗生素的合理使用，避免抗生素的濫用，提高臨床治療效果[8]。

目前，國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者提出PCT指導(dǎo)抗生素使用的各種建議，國(guó)際上已經(jīng)確立了具體流程[24]：當(dāng)0.05 μg/L＜PCT≤0.5 μg/L時(shí)，多提示機(jī)體局部的細(xì)菌感染，可根據(jù)PCT濃度水平指導(dǎo)治療。當(dāng)PCT＜0.1 μg/L，強(qiáng)烈建議停止抗生素治療；當(dāng)0.1 μg/L＜PCT≤0.25 μg/L，建議停用抗生素；當(dāng)0.25 μg/L＜PCT≤0.5 μg/L或者或者PCT濃度下降最大值的80%以上時(shí)，可以考停止使用抗生素；當(dāng)PCT≥0.5 μg/L時(shí)，且下降幅度小于最大值的80%時(shí)，建議持繼使用抗生素，可以采取降階梯治療，即由原來(lái)的多種抗生素聯(lián)合應(yīng)用減為一種抗生素。當(dāng)PCT濃度≥0.5 μg/L，并且持繼升高時(shí)，提示原方案無(wú)效或者效果不明顯，可能與細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性，強(qiáng)烈建議更換抗生素種類或治療方案。同時(shí)，黃新文等[25]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)PCT濃度≥10.0 μg/L時(shí)，革蘭陰性桿菌感染的可能性顯著高于革蘭陰性桿菌，提示PCT水平在區(qū)分革蘭陰性桿菌和革蘭陰性桿菌感染方面上有一定的價(jià)值，能為臨床早期經(jīng)驗(yàn)性使用抗生素的使用提供依據(jù)，避免盲目的經(jīng)驗(yàn)性用藥。目前，針對(duì)PCT水平提示細(xì)菌性感染的病原體種類相關(guān)性的研究越來(lái)越多，可能為臨床早期經(jīng)驗(yàn)性使用抗生素提供更多有力的依據(jù)。

總之，依據(jù)PCT水平及PCT的動(dòng)態(tài)變化指導(dǎo)外科術(shù)后合理使用抗生素，在同等其他治療基礎(chǔ)上，可以減少患者抗生素的暴露，降低細(xì)菌耐藥性發(fā)生的概率，減少抗生素的使用周期，避免沒(méi)有針對(duì)性的盲目性經(jīng)驗(yàn)用藥，降低了應(yīng)用抗生素發(fā)生不良反應(yīng)的概率，同時(shí)也為患者節(jié)約了治病成本，促進(jìn)抗生素的有效管理[26]。

4 小結(jié)

PCT作為一種新型炎癥指標(biāo)，在外科手術(shù)后的應(yīng)用比較廣泛，對(duì)于外科術(shù)后細(xì)菌性感染與非細(xì)菌性感染的診斷和鑒別，在膿毒癥的診斷、治療和預(yù)后，指導(dǎo)抗生素的應(yīng)用以及感染病原菌鑒定方面具有重要作用。PCT在外科手術(shù)后其他方面的應(yīng)用還有待新的探索發(fā)現(xiàn)。