降钙素原（PCT）

一 概 述

降钙素原(procalcitonin,PCT)是一种由116个氨基酸组成的糖蛋白，是降钙素(calcitonin，CT)的前体肽。降钙素可被酶裂解为许多小的片断，最终形成氨基降钙素原、成熟的降钙素和钙抑肽。降钙素原可以以游离形式存在于正常人血清中。在正常情况下，人体内血清PCT水平很低，大多低于O.lng/ml；新生儿出生2天内PCT生理性增高，最高可达21ng/ml；长期血液透析患者血浆PCT值可达1.5ng/ml。

正常情况下，CALC-I基因在甲状旁腺中的转录处于抑制状态。微生物感染可诱发CALC-I基因表达的普遍增加。并且从所有的实体组织和全身各种类型的细胞中（比如肝、肾、脂肪细胞和肌细胞等）不断的释放出PCT。在败血症时CT-mRNA的转录表达普遍升高，超过许多经典炎症细胞因子，如TNF,IL-6的mRNA的表达。然而由于实体细胞缺少分泌颗粒，所合成的PCT未被酶加工成CT就直接释放入血使血清中PCT水平迅速升高。这种升高与感染的严重性和死亡率相关。与此同时血清中降钙素水平正常或仅轻度升高。这是由于在经典的神经内分泌过程中，CT-mRNA的表达被甲状腺C细胞负反馈抑制，并且由于实体细胞中缺乏分泌颗粒和内切酶，生成的PCT不能被加工成CT。另外，白细胞也不是PCT的主要来源。研究表明，在应用化疗药物治疗几乎完全清除了白细胞的败血症病人体内，依然存在高浓度的血清PCT水平，而在败血症中实体细胞才是PCT的主要来源。炎症反应释放的PCT可以被细菌毒素，如内毒素直接诱导，也可由细胞介导的宿主反应，如IL-1、TNF-α、IL-6间接诱导产生。此诱导过程可以被病毒感染时释放的细胞因子如干扰素阻断，所以病毒性感染疾病患者中的PCT浓度一般都低。

二 动力学过程

降钙素原在感染后2-3h，水平即可增高，例如使用内毒素诱导后，在2-3h即可检测到PCT水平轻度升高。随后PCT水平快速升高，6-12h后到达顶峰，在48h内保持较高水平，2d后降到基线水平。半衰期大约25-30h，另外PCT分子在体内外都非常稳定。

三 PCT在各种感染性疾病中的应用

(一) 降钙素原在败血症早期诊断和治疗中的应用

败血症(sepsis)指感染引起的全身炎症反应综合征(SIRS)，是由人体对感染的先天性免疫反应引起。它可以导致细胞和组织的损伤，进而可以导致多器官的功能衰 竭。这也是败血症导致患者死亡的主要原因。在美国每年有75万败血症患者，超过21万(28%)死亡，是ICU主要的死亡原因，在我国尚无确切的统计报道。根据败血症的严重程度分为3级：败血症，严重败血症和败血症性休克。随着严重程度的上升，死亡率也相应升高。在败血症时，感染的传统临床症状和常规实验室检测（如CRP或白细胞计数）缺少诊断的准确性，且有误诊的可能，在严重感染时，大多数经典的炎症早期因子（如TNF-α、IL-16或IL-6）仅仅暂时或间歇性的增加。考虑到诊断和治疗的困难迫切需要鉴别诊断感染和败血症更准确的试验。相对于其他指标，PCT在诊断感染引起的败血症时有更高的准确性。其他指标如CRP会因为免疫抑制剂的使用（如类固醇）而减弱，但PCT诊断的准确性不会受影响。另外与CRP相比，PCT在感染时升高更早，并有更高的阴性预测值。在细菌感染发生后2-3小时PCT开始增加，6-8小时快速大幅升高，可适用于细菌感染的早期诊断。另外，在预后方面CRP和白细胞计数对于患者的预后缺乏相关性。PCT水平可以用来对败血症的预后进行预测。若PCT水平持续升高或一直维持在比较高的水平，常常提示预后不艮；若PCT水平快速降低至正常水平常提示预后良好。检测PCT水平还可以用于评估治疗效果，若感染得到控制，则PCT水平在一个半衰期后，即24h迅速降低到0.5ng/ml以下，有利于及时调整治疗措施和评估治疗效果。在卫生经济学方面，依据PCT水平来决定是否使用抗生素治疗或抗生素持续使用的时间，有利于减少抗生素的使用，减少患者的住院时间从而降低患者经济负担。

(二) PCT在细菌性与非细菌性炎性反应鉴别中的应用

大量临床研究表明，在细菌引起的全身性炎性反应时，血清PCT浓度会明显增高，但在病毒感染、自身免疫性疾病和器官移植排斥反应等炎性反应时，血清PCT浓度仅维持低水平，提示血清PCT浓度可以鉴别诊断细菌性或非细菌性炎症。国外研究发现，单纯性HIV感染患者PCT浓度正常，HIV合并继发细菌感染患者PCT浓度则明显升高，在脓毒性铜绿假单胞菌感染与脓毒性流感嗜血杆菌感染患者中，PCT浓度在脓毒性铜绿假单胞菌感染中升高显著，继发细菌感染患者在抗微生物治疗后血浆PCT迅速降低。国外研究表明，在细菌性脑膜炎患者中PCT浓度升高明显，而在病毒性脑膜炎患者中的PCT浓度维持低水平，PCT对细菌性脑膜炎的辅助诊断敏感性与特异性均比较高，PCT在鉴别诊断儿童细菌性脑膜炎与非细菌性脑膜炎时是非常敏感特异的指标。有研究显示，肺结核和细菌性社区获得性肺炎患者血清PCT浓度有显著的差别，它的高敏感度及阴性预测值对于从细菌性社区获得性肺炎中区分和排除肺结核起到一个重要的补充作用。除了细菌感染外，疟疾患者PCT水平也会升高，即使在没有神经系统合并症的疟疾发作时的PCT水平也常常升高。

(三)降钙素原在其他感染性疾病中的应用

下呼吸道感染如急性支气管炎，慢阻肺急性发作，哮喘，社区获得性肺炎占世界范围内发病率和死亡率的10%。国外报道在下呼吸道感染中常规使用抗生素治疗和以PCT作为指导使用抗生素治疗均可降低抗生素的使用，在急性支气管炎和慢阻肺急性发作时尤其显著。国外学者研究发现，PCT在一个多中心实验中被认可是唯一显著独立预测急性感染性心内膜炎的指标。PCT是急性心肌梗死(AMI)的一个敏感的血液学指标，可能与AMI的炎症过程有关。国外报道非AMI并发症患者的PCT浓度水平均正常，当合并肺水肿和心源性休克时血浆PCT水平稍微增高，在心脏停搏或伴细菌感染后显著增高。PCT在创伤和手术时血浆PCT浓度通常不升高或仅轻微升高；胃肠道手术及严重多发伤和烧伤病人通常在术后或伤后2d内出现暂时性升高，可能是肠道内毒素移位所致，若不并发细菌感染、脓毒症和多器官功能障碍综合征，则PCT浓度很快下降。术后或伤后并发细菌感染，PCT则一直保持高水平或持续升高，若感染和脓毒症得到根除和控制，则很快下降至正常水平。国外有学者发现在感染坏死性胰腺炎时PCT、IL-8值均明显高于无菌坏死性胰腺炎，相比之下，PCT与感染坏死性胰腺炎最为相关。严重细菌感染时血清PCT浓度不仅明显升高，并且与严重程度密切相关。PCT对诊断感染有指导意义，尤其对重症感染诊断价值更高。血清PCT浓度与病程发展呈正相关，作为一个病情监测指标，可对感染程度及器官机能障碍的严重性进行准确的判断。随着患者对抗生素治疗的响应，血PCT水平典型变化过程。有学者报道应用敏感抗生素治疗感染性休克，PCT会迅速下降，说明血清PCT含量监测对感染性休克早期诊断和疾病发展的监测及治疗具有重要意义。

四 检测方法

目前，检测PCT的实验室方法有很多，不仅可以定性，亦可以定量。常用的方法有如下几种：

(一) 放射免疫学分析法

利用人工合成的多克隆抗体特异地识别和连接合成氨基酸降钙素原。该方法能检测正常人的血清PCT，可靠敏感度为4pm/mL，检测的是游离PCT、结合型PCT和降钙素基因相关肽前体的混合物，而不能区分上述三种物质。该法检测耗时长(19～22h)，而且有放射性元素的污染使用受到限制。

(二) 双抗夹心免疫化学发光法(ILMA)

运用双单克隆抗体，其中一个抗体为降钙素抗体，另一个为抗钙素抗体，分别结合到PCT分子的降钙素和抗钙素部位，可排除交叉反应。其中一个抗体是光标记的，另一个未标记的抗体固定在试管的内壁，反应过程中两个抗体与PCT分子结合而形成三明治复合体，发光部位于反应管的表面。该法操作简便，特异性强，敏感性高，测定的低限值为0.1ng/mL，2h可以出结果。

(三) 胶体金比色法（半定量快速实验）

采用胶体金技术，包括胶体金标记的抗抗钙素的单克隆抗体和用作包被的抗降钙素多克隆抗体，当标本(血清或血浆)加人标本孔，金标单克隆抗体与标本中的PCT结合，形成金标记的抗原抗体复合物。该复合物在反应膜上移动，与固定在膜上的抗降钙素抗体结合形成更大的复合物。当PCT浓度超过0.5ng/mL，该复合物显示红色，红色的深浅与PCT的浓度成正比，与标准比色板比较即可得出PCT的浓度范围。结果分为四级:正常<0.5ng/mL；轻度升高>0.5ng/mL；明显升高>2ng/mL；显著升高>10ng/mL。该法具有快速简便，易观察的特点。

(四) 透射免疫浊度法

样品中的PCT与试剂中的PCT单克隆抗体发生抗原-抗体反应，使反应液浊度增加，并在一定范围内反应液浊度与所加人抗原的量呈线性关系，可使用生化分析仪或其它光学检测仪器在6O0nm波长处测定反应液吸光度值，反应液吸光度值与所测PCT浓度成正比。该测定方法简便、快速，可自动化，适合于批量检测。2005年国内已有研制开发的PCT免疫比浊试剂盒供应，为PCT的广泛应用提供了方便条件。虽然免疫透射比浊的方法学及临床应用尚需做进一步的验证，但其应用前景非常看好。

五 总结

PCT作为一种新的感染性炎性标志物目前已被广泛认可。PCT对于细菌引起的感染有较高的灵敏度和特异性，能帮助临床医生早期诊断患者是否存在或合并有细菌引起的感染，鉴别诊断感染是由细菌所致还是病毒导致，或其他原因引起的炎症反应有利于患者早期正确的治疗。还可以根据PCT水平及改变情况指导抗生素的使用，减少不必要的抗生素使用，降低患者费用，减少过度使用抗生素所致的细菌耐药性增加。还可以根据PCT水平及改变情况评估感染的严重程度和预测患者的预后。但也不能仅仅依靠PCT测定，而应该综合临床病史、体征、其他实验室检测指标和影像学检查来判断患者的临床情况。PCT是一个非常有应用价值的诊断感染状态的微生物学指标，同时也可能是细菌感染的新的治疗途径。