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降钙素原在感染性疾病中的临床应用价值研究

2021-11-29徐慧美郭旭霞张京燕

关键词:毒血症感染性病毒感染

徐慧美,郭旭霞,张京燕

(1.长治医学院研究生学院,山西 长治 046000;2.长治医学院附属和平医院检验科,山西 长治 046000)

近年来,随着医疗技术的不断提升,临床对感染性疾病的诊疗取得了重大突破,但由于介入治疗、器官移植等诊疗技术的推广应用,院内感染、脓毒血症、败血症等感染性疾病的发生日益增多[1]。因此,早期识别感染病原体和及时合理的抗菌药物应用不仅能缩短患者的住院周期,减轻其医疗负担,而且能大大降低患者的死亡率。目前,国际上感染性疾病诊断的金标准仍来自微生物病原体的培养,但存在培养时间长、某些特殊病原体所需培养条件苛刻、微生物培养阴性结果较多等缺陷,不利于临床诊断、治疗,因此需要寻找更灵敏、更及时的手段来帮助早期诊断病原体感染[2]。C-反应蛋白(CRP)在机体受到外来病原体的感染或组织受到损伤时可迅速升高,但其在诊断病原体感染方面不具有特异性;白细胞计数(WBC)和中性粒细胞百分比(N%)仅作为常规炎性指标,不具有代表性;白介素-1(IL-1)、白介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等虽然在细菌感染患者中会升高,但维持时间短,不易监测。在此背景下,降钙素原(PCT)成为临床工作者关注的焦点。正常人血清中PCT含量极低,一般不超过0.05 ng/mL,而当机体受到外来病原菌的侵入或损伤时,PCT含量则会迅速升高,且这一指标对于脓毒血症、细菌感染具有高度敏感性与特异性[3-4]。目前,PCT与细菌感染的相关性已在医学界得到了大多数学者的一致认可,但其与真菌、病毒、支原体等其他病原体的相关性研究相对较少,因此,本文就机体在细菌、真菌、病毒、支原体等其他病原体感染时PCT的变化情况予以综述。

1 PCT的相关介绍

PCT属于降钙素基因相关肽蛋白家族,可作为细菌感染的标志物,目前已在临床的许多领域得到应用。PCT是由甲状腺C细胞分泌的降钙素的无激素活性前体物质,含有116个氨基酸,相对分子质量约13 000,是11号染色体上Cicada基因(CALC-1)的编码产物,储存于高尔基体中,属于一种免疫调节物质。生理状态下健康人血清中PCT的含量极低,一旦机体受到感染,CALC-1被激活转录,在生物体的所有细胞中表达,导致循环中大量PCT的释放,患者血清中PCT的水平也会迅速升高,且利用PCT能有效评价感染和炎症的严重程度与进展情况[5]。另外,相比CRP、IL-6、WBC等传统炎症指标,PCT在体内外稳定性好,不易被分解,而且很少受临床用药的干扰。因此,在感染性疾病的早期鉴别和诊断中,PCT的检测更加具有临床意义。

2 PCT在细菌感染、脓毒血症诊断中的应用

PCT是细菌激活机体天然免疫系统的一种生物学标志物,半衰期为25~30 h,当有侵袭性细菌感染机体时,血清PCT水平在4~6 h内升高,并在8~24 h内维持高水平,而当细菌定植时,血清PCT水平则不升高,当感染得到控制2~3 d后,PCT水平会逐渐降至正常水平,因此,若机体发生感染,PCT的这种即时变化则为疾病的早期诊断提供了重要依据[6]。李晶等[7]选取97例确诊为细菌感染的患者,其中重症细菌感染组(A组)47例和局部细菌感染组(B组)50例,同时选取同期47名健康体检者作为对照组(D组),结果证明A组患者血清中PCT的水平高于B、D两组,B组患者血清中PCT的水平高于D组,从而进一步证明PCT在细菌感染的诊断与疾病危险程度分级中具有重要的临床意义。

PCT与脓毒血症发展关系也尤为密切,近年来随着我国人口老龄化的加速,脓毒血症的发病率与死亡率逐年上升,提高脓毒症的诊疗水平成为当前医疗界亟待解决的难题[8]。符汉光等[9]将重症监护室(ICU)128例老年脓毒血症患者纳入研究,分为轻度脓毒血症组(67例)、重度脓毒血症组(32例)及脓毒血症休克组(29例),比较3组患者入院24 h内血清PCT的浓度,结果显示任意2组患者之间PCT浓度差异均有统计学意义(P<0.05),且PCT的浓度与患者病情严重程度成正相关,存活组患者经抗生素治疗3~5 d后,PCT水平依次降低。因此,PCT不仅可以用于细菌感染与脓毒血症的辅助诊断,并且通过监测PCT的浓度评估抗生素治疗的有效性,这对于患者的预后判断有着重要的临床意义。

3 PCT在病毒感染诊断中的应用

病毒感染是目前儿科最常见的感染性疾病之一,也是引起儿童死亡的常见原因之一,由于儿童的表达与行为能力尚未发育成熟,在疾病的诊断方面也给临床医生带来诸多不便,因此早期发现病原体并第一时间采取有针对性的治疗方案刻不容缓。病毒感染时血清PCT水平不增高或仅轻度增高,主要是因为病毒感染时诱导机体产生的干扰素阻断了PCT的产生与分泌,因此病毒感染时血清中PCT一般不会超过1~2 ng/mL,相较于传统标记,PCT鉴别病毒性疾病的敏感度和特异性略胜一筹。李慧明等[10]通过对570例感染性疾病患儿(其中病毒感染组278例,细菌感染组292例)进行研究,得出CRP、血清淀粉样蛋白A(SAA)和PCT均能为临床鉴别儿童细菌与病毒感染和治疗提供指导,但PCT的效能最佳。因此,对于临床上疑似有感染的患者,建议对其进行PCT检测来协助判断病原体是细菌还是病毒,从而及时指导临床医生有针对性地采取初始的经验性治疗。

此外,杨向娜等[11]将儿科收治的61位病毒性感染患儿分为呼吸道组和消化道组,其中呼吸道组32例(甲型流感病毒17例,乙型流感病毒15例),消化道组29例(轮状病毒性肠炎14例,腺病毒性肠炎15例),分别对两组患儿血清PCT水平进行检测,结果发现消化道组患儿治疗前血清PCT水平明显高于呼吸道组,且阳性率亦高于呼吸道组,说明PCT在消化道病毒感染的诊断中意义较为显著。因此,PCT在区分细菌性感染和病毒性感染方面以及机体不同系统的病毒感染方面,对于指导临床有着很重要的意义,但在单纯区别病毒感染和健康人方面,目前尚未有支持性的研究,还有待于更深一步的探索。

4 PCT在真菌感染诊断中的应用

近年来随着大剂量抗生素、激素、免疫抑制剂等在临床上的大量应用,以及器官移植术、介入治疗等的开展,真菌感染越来越普遍,而侵袭性真菌病(invasive fungal diseases,IFD)的发病率越来越高,及时有效的抗真菌治疗是降低病死率的关键,但IFD的临床表现相对缺乏特异性,因此很多临床医生很难在第一时间做出判断[12-14]。目前真菌检验技术主要包括传统的真菌涂片镜检和真菌培养、血清学检测、组织病理学检查、分子生物学技术和质谱技术,但真菌涂片在肉眼区分酵母相和菌丝相方面,由于实验室工作人员的技术参差不齐,可靠性较低;真菌培养耗时较长,结果不够及时,容易延误病情;病理切片取材不仅会给患者造成创伤,而且可能会因标本取材不合格而导致阳性率低;分子生物技术和质谱技术费用昂贵,且仅局限于某些设备齐全的大医院。因此,血清学PCT的检测显得尤为重要。

黄刚等[15]选取了25例合并真菌感染的肿瘤患者作为真菌感染组,另选25位细菌感染的患者作为细菌感染组,25位健康体检者作为对照组,分别对3组研究人群进行PCT的测定,结果发现真菌感染组、细菌感染组血清PCT水平明显高于对照组,但真菌组与细菌组之间PCT的值是否存在一个评判界值,该研究并未提及。李翠等[16]通过收集512例单纯血流感染患者的血清,进行PCT的测定,最终得出:当血清PCT临界值分别为0.95 ng/mL、1.07 ng/mL时,血清PCT水平鉴别革兰氏阴性菌与真菌、革兰氏阳性菌与真菌的检测效能最优,受试者工作特征曲线(ROC)下面积(AUC)的值分别为0.73、0.64,进一步证明了PCT的检测在真菌感染中的重要性。因此对于早期疑似有真菌感染的患者,在培养结果尚未明确时,PCT的检测有着至关重要的辅助诊断意义。

5 PCT在支原体感染诊断中的应用

从人体分离的16种支原体中,其中有5种对人有致病性,以肺炎支原体所致的支原体肺炎(mycoplasma pneumonia,MPP)最为常见。MPP多发生于儿童,若治疗不及时,将会对儿童的生命安全造成严重影响。临床上针对MPP早期诊断常用的检测方法有两种:一是对特异性抗体进行检测,但此方法具有一定的局限性,阳性率较低;二是对病原菌进行培养,但此方法不仅耗时长,而且对培养环境要求较高,故研究一种有效的检测指标对MPP与细菌性肺炎的鉴别具有重要意义。

近些年来,越来越多的学者将关注点定位在PCT上,纵雪峰等[17]通过收集82例MPP患儿和34例病毒感染性肺炎患儿的血清,对两组患儿血清PCT进行检测,发现MPP组患儿血清PCT高于病毒感染性肺炎组,PCT诊断MPP的AUC为0.744,而且血清PCT水平随肺炎支原体免疫球蛋白M(MP-IgM)抗体滴度增加呈不断升高趋势,最终得出PCT在MPP患儿中表达明显升高,可作为诊断MPP与疗效评估的指标。李鹏等[18]通过对154例住院患儿(MPP组)和51例非肺部感染患儿(对照组)的研究,发现相较于WBC、CRP、SAA,PCT诊断MPP的敏感度最高,高达85.71%。因此,对于临床上疑似有MPP的患者,PCT的检测极为重要,不仅能帮我们及早确诊MPP,并且监测PCT的变化可用于判断疾病的预后。

6 PCT用于感染性疾病诊断的局限性

尽管PCT在感染性疾病的辅助诊断上具有重要的意义,然而PCT是无法确定病原体的,其只能在病原体的定位方面给予我们一个初步的判断,但不能具体区分出是何种病原体引起的感染。除了常见的感染性疾病外,仍有许多非感染的因素可导致PCT水平的升高,例如重大的心脏外科手术、急性冠脉综合征、心源性休克和胰腺炎等说明PCT不是感染性疾病的特异性标志物,此外,某些过敏性疾病如支气管哮喘,自身免疫性疾病如川崎病亦会出现PCT升高[19-20]。因此,PCT升高并不一定提示机体有感染,也有可能是其他非感染性疾病,同样PCT正常也不能说明机体一定没有感染,某些病毒感染、机体局部的感染、抗菌药物的使用,很可能使PCT的检测结果出现假阴性,这就需要临床医生结合患者的临床表现与其他的检查结果进行鉴别诊断。

7 小结与展望

PCT在感染性疾病的辅助诊断方面意义重大,也为临床医生选择抗生素提供重要指导,因此,在微生物培养结果尚未明确时,为疑似有病原菌感染的者行PCT的检测至关重要。虽然PCT在区分病原体感染方面具有一定的辅助价值,但在不同种属的病原体之间相互鉴别时是否存在某一个有临床意义的界值仍需要进一步的研究,同时临床上合并多种病原体感染的情况也越来越多,此外,PCT对疾病的辅助诊断、危险程度分级以及预后方面的指导是否仍同样具有参考价值还有待于进一步研究。

此外,抗菌素耐药性是一个日益严重的全球公共卫生问题,其对发病率、死亡率和医疗保健成本产生了重大影响,究其原因主要在于诊断的不确定性导致抗生素的滥用,在现有感染生物标志物中,PCT检测已被大量随机对照临床研究验证用于指导抗菌药物停药,有助于优化抗菌药物疗程和个体化诊疗。因此,PCT指导临床抗生素的合理应用也是未来关注的热点。

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