降钙素原监测在感染性疾病诊治中的研究进展
由感染导致的脓毒症、脓毒症休克、多器官功能障碍综合征具有很高的致死率，治疗延迟将导致死亡率明显增加。降钙素原（PCT）是近十余年来应用于临床的一个指标，其在感染的诊断、治疗，尤其是细菌导致的重症感染的早期诊断与干预治疗中有重要价值。本文将从其发现、生化特点、病理生理功能、主要适应证、特殊人群中的应用等几个方面加以阐述。
一、PCT的发现、生化特点及病理生理功能
PCT于1975年由Moya等发现，其确切结构于1981年研究明确，但其生理功能此后一直未能阐明，直到1993年PCT第一次作为脓毒症相关性蛋白由Assicot等提出。
PCT是一种可溶性蛋白，是由116个氨基酸组成的多肽（临床检测的还包括N-端水解掉2个氨基酸的剩余114个氨基酸残基的产物），其氨基酸序列与降钙素前体蛋白完全相同，核区域与钙素有相同的氨基酸序列。PCT的mRNA源于11号染色体上的CALC-Ⅰ基因，由脓毒症诱导产生，可产生于不同细胞，在肝、肺、肾、小肠等器官能产生较高水平的PCT。
PCT诱导和活化受严格的调节，黏附过程和细胞间的接触在产生PCT中起重要作用，且细胞的活化具有时间依赖性，单核细胞在黏附内皮细胞后3~5h内开始产生PCT和降钙素基因相关肽（CGRP），但这种诱导持续时间较短，18h后就检测不到了。外周血中的单核细胞在没有TNF-α参与的条件下，即使高浓度的内毒素刺激也没有明显的PCT产生，提示PCT是脓毒症反应时继发于其他炎症介质的一种中间产物？而来源于单核细胞的巨噬细胞在黏附、吞噬感染的组织细胞（例如脂肪细胞）后可以表达出明显的PCT产物。这种严格的调节可能是其高度特异且与感染的严重性和炎症的活动程度密切相关的原因。
肝脏在脓毒症早期可产生大量的PCT或对早期PCT的诱导、合成起重要作用。而局部感染时，循环中很少检测到PCT,外科手术或严重组织创伤后PCT也有一过性的升高。PCT诱导迅速，适当的刺激后（如：注射内毒素或细菌污染的液体、手术），4h即可在循环中检测到PCT,6h明显升高，12~48h出现峰值，半衰期约20~35h。在肾功能受损或无尿时，血PCT清除速率会略有减慢，在严重肾功能不全时（肌酐清除率<30ml/h），甚至是进行持续血液滤过的患者，血浆PCT的清除率仍然没有明显的变化，提示肾脏并不是PCT的主要清除途径。临床观察到的血浆PCT浓度主要取决于其合成和分解的（径） 速度差，而不是PCT生物半衰期。
PCT的生物学效应：PCT作为一种免疫调节蛋白，在感染或脓毒症时发挥重要的调节作用。
（1）趋化作用：可影响单核细胞的趋化反应，但未观察到对中性粒细胞及其释放的氧自由基的趋化作用。因PCT可以升高单核细胞中环腺苷酸（cAMP）浓度，推测PCT可能通过cAMP系统介导其生物效应。
（2）在脓毒症和脓毒症休克时，体内释放的一氧化氮（NO）诱导细胞内一氧化氮合酶（iNOS）基因的表达，产生的NO可以导致感染时血管扩张、血压下降，而脓毒症时产生的PCT可以抑制iNOS基因的活化和表达，从而对血管扩张起到调节作用。
（3）PCT可以有效抑制降钙素受体、肾上腺髓质-1受体、肾上腺髓质-2受体，可以部分激动CGRP-1受体、淀粉酶-1（AMY-1）受体、PCT（1-116）的N-末端通过二肽基肽酶（DPⅣ）水解为丙氨酸-氨酸组成的二肽和PCT（3-116），推测这可能导致PCT生物功能（脯） 的失活。
（4）动物实表明给予外源性的PCT可以增加实验组动物的死亡率，给予中和PCT的抗体可观察到存活率增。一项以猪为实验动物的实验中，在内毒素所致的脓毒症克中，当给予PCT抗体处理后，可观察到治疗组的平均动脉压、心脏射血分数、尿量均高于对照组，且脓毒症休克至11h时对照组5只全部死亡，而治疗组仅1只死亡。
二、PCT的临床应用
1.实验室检查方法和正常值范围：PCT临床检验主要是通过免疫学方法，采用定量或半定量检测？其在血样中非常稳定，采血后在室温下放置24h,PCT浓度也仅降低12.4%,如在4℃保存则仅降低6.3%,如需长时间保存可冷冻样品、冷冻血样、是否抗凝、血浆、血清、动脉血、静脉血，对结果的影响均微乎其微。这为临床检验和实验研究的准确性提供了便利。检验时间由之前放射免疫法的20h左右，降至酶联免疫定量自动分析的18min就可出结果，为早期诊断提供了可能。
PCT的正常值：检验方法不同可测量的范围也有差异，如定量检测的0.02~200ng/ml,半定量检测最低可检测0.5ng/ml?健康成人的血浆PCT<0.05ng/ml。不到10%的老年人及一些慢性疾病患者的PCT水平可略有升高（可>0.1ng/ml,但大多<0.3ng/ml）。不管用何种方法>0.5ng/ml的PCT浓度提示全身严重感染的存在。
2.PCT的主要应用范围：目前PCT的检测主要用于细菌感染导致的脓毒症、重症脓毒症和脓毒症休克的诊断，与其他非细菌感染的鉴别诊断，细菌感染疾病严重程度的判断，治疗效果的评估、抗生素治疗策略的制订，病情变化和预后的判断等。
PCT对重症感染早期的诊断有着较高的敏感性和特异性。在一项与白细胞介素-6（IL-6），白细胞介素-8（IL-8）的对比研究中，PCT对脓毒症的受试者工作曲线下面积（AUC）要明显高于IL-6、IL-8。且结合PCT进行诊断较未结合诊断脓毒症的准确率也明显升高。类似与CRP、乳酸、白细胞（WBC）等的比较中，PCT以其较高的敏感性和特异性也显示出很高的诊断价值。菌血症：菌血症的诊断在结合临床资料的同时主要靠血培养，但血培养存在时效性差，假阴性、污染所致的假阳性等缺点。检测PCT并结合临床资料，可以为早期诊断菌血症？早期抗生素的使用带来很大的帮助。由菌血症造成的脓毒症中，PCT水平较一般的脓毒症升高更明显，并且血培养阳性的脓毒症患者多出现严重的脓毒症或脓毒症休克。如在一项研究中以0.145ng/ml作为界值，可以75%的灵度和79.8%的特异度在进入急诊的第1天诊断出菌血症。另一项以PCT结合临床资料诊断菌血症的研究中，PCT水平>2.4ng/ml提示存在菌血症。PCT水平极低（<0.1ng/ml）的血培养常为阴性（阴性预测值可达98.2%）。因此极低水平的PCT水平可以作为高敏感性和高阴性预测值来排除菌血症的诊断。
用于协助制订和调整治疗策略，尤其是抗生素的应用。已有多个研究提示基于PCT的抗生素规范使用，抗生素疗程平均可减少至少2d?同样在重症监护室中检测PCT水平，并根据其他临床信息可以制订个体化的方案、改善治疗效果、缩短疗程。对于刚刚起病的发热患者，如果PCT明显升高，提示细菌感染可能为发热原因。结合其他临床资料可以决定是否应用抗生素。欧洲一项多中心研究显示，利用PCT指导抗生素治疗后，可使抗生素处方使用率下降30%~80%,缩短CAP住院患者和脓毒症患者抗生素疗程的25%~65%?单纯病毒感染性疾病中PCT一般不升高，或者仅轻微升高，PCT能很好地区分细菌感染和病毒感染，如在一项研究中PCT检测用于鉴别病毒性脑膜炎和细菌性脑膜炎，有着理想的敏感度和特异度。
根据PCT水平变化，可以判断治疗效果和疾病预后。PCT升高提示感染存在且控制不佳，而PCT下降提示治疗成功或严重感染的好转，一般当PCT较前下降30%以上时提示感染病情趋于好转，治疗有效。如果抗生素治疗已经超过7d,这时需要重新评估是否需要继续应用抗生素治疗，如果PCT已经从基线下降超过80%~90%,可考虑停止抗生素治疗。PCT若持续显着下降，说明病灶趋于或已经治愈，且全身炎症反应明显减轻或消除。
3.导致PCT升高的非细菌感染情况：
（1）在大的手术，如心脏或腹部手术或伴有组织严重损伤的多发伤后或者心源性休克，经常发生PCT的升高，持续时间很短，与产生创伤的时间很接近，无菌手术、小手术无升高或仅轻微升高，通常于术后或创伤后第1~2天达峰值，可通过连续监测PCT与脓毒症进行鉴别。术后PCT水平明显升高者更容易发生并发症。
（2）在自身免疫性疾病中一般不会导致PCT升高，主要是当继发细菌感染时才会明显升高，但有些自身免疫性疾病的活动期会有所升高，如系统性血管炎、肺肾综合征（goodpasturesyn-drome），要结合其他临床情况对PCT结果进行判读。
（3）肿瘤性疾病：甲状腺髓样癌（MTC）患者PCT明显升高，与脓毒症无必然联系，且显示出与MTC很强的相关性，可以作为一种肿瘤标记物？
（4）对特殊人群新生儿的研究：意大利的一项研究显示PCT在新生儿的正常范围与成人有所不同，且在每小时都有变化，新生儿免疫系统的非特异性激活，像传统指标白细胞等一样存在一个生理性的升高，在应用PCT鉴别严重感染时需要结合患儿的具体出生年龄和相应的PCT参考值来判断。
三、尚需探讨或存在争议的方面
PCT的确切组织来源、诱导、表达、调节的过程尚待进一步研究。在脓毒症等重症感染的诊断界值、敏感度、特异度及不同亚组（疾病种类、年龄）尚缺乏大规模多中心的循证医学证据。在儿童或新生儿等特定人群尚需进一步的循证医学论证。能否指导抗生素的应用方面，现有的指南或支持性的研究多是应用于呼吸系统感染，如慢性阻塞性肺病的急性发作（AECO-PD）、社区获得性肺炎（CVP）等单一或几种感染的抗生素治疗的指导上，其普遍性尚需大规模多中心的论证。
总之，目前多数研究均显示PCT在临床应用中具有令人瞩目的价值。但在一些研究中尚有不同的意见，尤其是对其能否指导抗生素的临床使用方面争议较大。临床实践中在全面评估其他临床资料，注意个体差异的同时，辅以PCT检测会使临床诊断、治疗更加准确，会给患者带来更多收益。
