降鈣素元(PCT)是分子量13KD的一種糖蛋白,由甲狀旁腺C細胞分泌,合成降鈣素(CT),參與血鈣調節。在1975年由Maya等發現其炎性因子特性, 到1993年,Assicot等發現了血清PCT水平的增高與全身感染性疾病有密切相關。PCT在感染性疾病的診斷和鑒別診斷、抗生素治療啟動和療效觀察、疾病轉歸和預后判斷有著重要作用。
1 概述
1.1來源及生物學特性 PCT由 位 于 第 11 號 染 色 體( 11p15.4) 上的 Calc-1 基因編碼,通過選擇性剪接( 編碼 1~4 外顯子) 生成 Calc-1 mRNA,轉錄后在甲狀腺濾泡旁細胞粗面內質網翻譯成 PCT 前體。裂解生成的 PCT 由 116 個氨基酸組成,相對分子質量為13 KD。它可被特殊的蛋白酶分解成 3 部分: C 末端21 個氨基酸多肽的抗鈣素、位于中央的33 個氨基酸多肽的非成熟降鈣素和 1個有 N末端的 57 個氨基酸多肽的氨基降鈣素[1]。有研究顯示,炎性反應過程中,PCT 由神經內分泌細胞以外的其他細胞產生。血漿中的 PCT 非常穩定,收集標本24 h 后 PCT 濃度在室溫下大約下降 12% ,4 ℃ 時下降 6%。PCT 被特異性的蛋白酶降解,其在循環中的半衰期是 25~30 h。腎功能異常患者中 PCT 的清除半衰期無顯著延長。
1.2 PCT與常用炎性標志物比較CRP是一種急性時相(期)蛋白,亦稱C反應蛋白,是由肝細胞產生能結合肺炎球菌細胞壁糖蛋白,能監測疾病的發展情況。臨床上常用檢測CRP來評價感染所致炎性反應。以降鈣素水平診斷全身細菌感染或敗血癥明顯優于細菌培養。但PCT和細菌培養相比不能確定患者所感染細菌的種類,無法進行藥敏試驗,因此,在指導臨床用藥方面不如細菌培養。CRP、白細胞、血沉、IL-6等傳統炎癥判斷指標,由于特異性不強、敏感性較低,應用價值有限,病原菌培養雖然是金標準,但耗時較長、培養率低。因此,PCT具有較高的敏感性及特異性,正逐步廣泛用于臨床。
2 降鈣素原的實驗室檢測方法
降鈣素原實驗室檢測的關鍵是通過基因工程技術,克隆表達并純化PCT,然后制備單克隆或多克隆抗體[2]。
2.1 放射免疫學分析法利用人工合成PCT多抗特異地識別并連接合成氨基酸PCT。檢測的是游離降鈣素原、結合型降鈣素原和降鈣素基因相關肽前體的混合物,而不能區分上述3 種物質。其檢測靈敏度為 4 ng/L,線性范圍為 10-77 ng/L。該法檢測耗時長(9~12 h),而且有放射性元素的污染,使用受到限制。
2.2 雙抗體夾心法:使用 2 個單克隆體,分別結合到降鈣素原分子的 2 個部位,這樣可排除交叉反應。根據標記物和作用底物的不同,可采用ELISA、免疫熒光法、化學發光法和電化學發光法。雙抗體夾心法運用雙單克隆抗體,抗鈣素抗體作為捕獲抗體直接結合PCT96-106氨基酸殘基即未成熟CT:CCP-1部分,CT抗體作為示蹤抗體直接結合PCT70-76氨基酸殘基未成熟CT分子,兩個抗體與PCT相結合,形成\"雙杭夾心復合物\",通過測量光子(吸光度)數量, 信號的強度與標本中PCT濃度成正比,與同條件下測定標準品繪成的標準曲線對比可計算出樣本中PCT含量,可計算出標記物的含量。雙抗體夾心法靈敏度高、特異性強、操作簡便,最低檢測濃度值為0.1ng/ml,可在2h內發出報告[3~5]。
2.3 膠體金檢測金標膠體方法通過觀察顏色判斷,易觀察、不需要檢測儀器,快速,操作簡便等特點,但價格較貴。
2.4 透射免疫濁度法利用樣本中PCT與試劑的PCT單抗發生抗原-抗體反應,標本中PCT濃度與濁度呈線性正比。在600nm波長處用生化分析儀測定吸光度值,其值與PCT含量成正比。該法適用于全自動生化分析儀,操作簡便、快速,可進行大批量檢測。
2.5凝膠層析法及高效液相色譜分析法目前凝膠層析法及高效液相色譜分析法已有研究開發,因費時且不易自動化很少使用。
3降鈣素原的臨床應用
3.1在感染性疾病診斷和鑒別診斷中的應用當嚴重細菌、真菌、寄生蟲感染、嚴重休克、全身性炎癥反應綜合征(SIRS)和多器官功能紊亂綜合征(MODS)以及膿毒癥時它在血漿中的水平升高。自身免疫、過敏和病毒感染、局部有限的細菌感染、輕微的感染和慢性炎癥時PCT不會升高。
3.2 在病情發展和疾病預后的作用隨著病情嚴重程度增加,血漿PCT濃度明顯增高,PCT水平下降表明炎性反應的降低及感染灶的清除,提示預后良好。
3.3 在嚴重創傷、手術患者并發癥的監測作用術后患者血清 PCT一般不升高或輕度升高,無細菌污染或內毒素釋放的輕度創傷、小手術,血清 PCT 值常在正常范圍之內。大手術如胃、食管切除術后 2 ~3 d,血清 PCT 可能暫時升高,一般不大于 2~3 ng / mL,發生系統性炎癥或膿毒癥時,血清 PCT 持續升高,術后第 1 d或第 2 d PCT 值大于1.5 ng / mL,表明有繼發并發癥的可能。
3.4 院感監測和指導抗生素合理應用 在醫院感染中,細菌和真菌感染占絕大多數,檢測PCT,可以鑒別微生物類型。臨床抗生素不合理使用,致耐藥菌增加, PCT 逐漸被用于指導抗生素合理應用,Christ - crain 等[18]評價了 PCT 測定對需要抗生素治療的下呼吸道細菌性感染的敏感性,認為: PCT 濃度 < 0.1ng /mL 時,無細菌感染,應避免應用抗生素; 0. 1 ng / mL≤PCT濃度≤0. 25 ng/mL 時,為可能無細菌感染,不主張應用抗生素; 0.25 ng/mL≤PCT 濃度 <0. 5 ng/mL 時,為可能有細菌感染,建議應用抗生素; 而當 PCT 濃度≥0.50 ng/mL 時,則認為存在細菌感染,強烈建議應用抗生素。臨床上可以使用 PCT 作為指導抗生素合理應用的指標,監測血清 PCT 水平有助于臨床正確、合理使用抗生素,減少抗生素的濫用,減少耐藥菌群產生,降低治療費[20]。
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編輯/王海靜