動態監測血清降鈣素原水平對感染再發的診斷價值

慕月晶，王偉佳，徐勝男，闞麗娟，黃燕華，歐陽能良，徐全中，嚴海忠，張秀明

(中山大學附屬中山醫院檢驗醫學中心，廣東中山528403)

動態監測血清降鈣素原水平對感染再發的診斷價值

慕月晶，王偉佳，徐勝男，闞麗娟，黃燕華，歐陽能良，徐全中，嚴海忠，張秀明

(中山大學附屬中山醫院檢驗醫學中心，廣東中山528403)

目的探討血清降鈣素原(PCT)動態水平對診斷感染再發的臨床應用價值，并對感染再發患者的PCT診斷界值進行研究。方法收集中山大學附屬中山醫院細菌感染患者150例，動態監測其血清PCT水平，其中感染再發患者100例，治療有效患者50例。觀察細菌感染再發患者PCT回升水平及與其同期治療有效患者PCT水平的差異情況。同時收集健康對照者60名，分析感染再發患者PCT水平回升拐點與健康成人PCT水平的差異。采用受試者工作特征(ROC)曲線分析PCT、白細胞(WBC)、白細胞介素6(IL-6)檢測對感染再發的診斷性能，并初步設定PCT診斷感染再發的界值。結果PCT水平動態監測結果顯示感染再發與治療有效呈不同的變化趨勢，其中感染再發患者PCT水平出現回升現象，且明顯高于治療有效患者(P＜0.05);感染再發患者PCT水平回升拐點仍高于健康人(P＜0.05)。ROC曲線分析顯示，PCT對于感染再發診斷的ROC曲線下面積為83.5%，其性能最佳［敏感性89.0%、特異性83.0%、陽性預測值84.0%和陰性預測值88.3%］處的界值為2.29 ng/m L，而WBC和IL-6診斷感染再發的ROC曲線下面積分別為55.1%和61.0%。結論動態監測血清PCT水平對診斷及鑒別診斷細菌引起的感染再發具有重要的臨床應用價值。

降鈣素原;感染再發;白細胞;白細胞介素6

細菌感染是臨床常見疾病，由于病原學診斷耗時長，在微生物培養結果報告之前，臨床醫生常采用經驗用藥。大量抗菌藥物的應用為耐藥菌的產生提供了機會，致使感染加重、復發或發生再感染。因此對細菌感染能快速診斷并與感染嚴重程度呈正相關的生物標志物——降鈣素原(procalcitonin，PCT)應用的重要性不言而喻。PCT水平檢測不僅被用于指導感染患者的經驗性抗菌治療，也用于疾病嚴重程度的評分［1］，而連續檢測PCT水平還可用于判定抗菌治療是否可以終止。在此基礎上，我們進一步研究了動態監測血清PCT水平對細菌感染再發的臨床應用，為感染再發提供早期預警，為臨床及時調整抗菌藥物提供切實有效的依據。

材料和方法

一、樣本收集

收集2012年1月至2014年6月中山大學附屬中山醫院細菌感染患者150例及健康對照者60名。在年齡選擇方面，雖然感染可能出現在任何年齡階段，但因已有文獻報道新生兒及嬰兒會出現PCT一過性表達升高［2］，因此排除嬰幼兒患者人群。病例納入標準:細菌培養陽性經臨床確診為單純性細菌感染的患者，以24 h為一個動態監測間隔，對150例細菌感染患者連續監測血清PCT水平，因致病菌不同，抗菌藥物應用不同，療效不同，PCT水平的變化快慢及變化趨勢亦不同，所以選擇感染再發與治療有效患者PCT變化分歧前的水平作為療效監測點的拐點，分別向前和向后收集144 h內的血清PCT水平。病例剔除標準:外傷、手術、燒傷、小細胞肺癌、甲狀腺髓細胞癌、心力衰竭等目前普遍公認可能引起PCT升高的因素。在樣本采集方面，均采用非嚴重溶血、脂血或黃疸樣本。

二、試劑與儀器

PCT采用瑞士羅氏Cobas E601電化學發光免疫分析儀測定，校準液、試劑、質控品均由羅氏公司提供。本實驗室進行相應的性能驗證，結果符合試驗要求。血培養采用全自動血培養檢測系統BacT/Alert3D及配套血培養瓶(包括需氧、厭氧瓶)和VITEK 2微生物全自動鑒定儀，均購自法國生物梅里埃公司。

三、不同觀察組PCT表達趨勢的分析

細菌感染再發組:100例細菌感染的成人患者經抗菌藥物治療后，體溫恢復正常，感染癥狀明顯緩解，血清PCT水平顯著下降但未達到停藥標準(PCT≤0.1 ng/mL)或抗菌藥物治療未滿2周，抗菌藥物仍在使用，但其血清PCT水平突然升高，隨后感染癥狀加重，細菌培養結果出現菌量增加、菌種變遷及耐藥菌的產生等。細菌感染治療有效組:50例經抗菌藥物治療、感染癥狀逐漸緩解、PCT水平逐漸下降直至停藥標準的成人患者。健康對照組:收集健康體檢人群60名，均為成人，性別隨機且樣本合格。觀察感染患者再發前與健康成人、感染患者再發前后、感染再發與治療有效患者的血清PCT水平的變化趨勢。

四、PCT、白細胞(white blood cell，WBC)、白細胞介素6(interleukin 6，IL-6)對細菌感染再發的診斷性能比較

通過上述細菌感染再發患者以拐點和再發時的血清PCT水平繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線，判斷PCT對細菌感染再發的診斷性能，并尋找PCT對感染再發的最佳診斷界點。同時收集上述100例患者與血清PCT水平同期的WBC和IL-6的檢測結果，且繪制PCT、WBC(100例)及IL-6(74例)三者的ROC曲線，評價三者對感染再發的診斷性能。

五、統計學方法

采用SPSS 19.0軟件進行統計分析。2個組數據均值間的比較用t檢驗，多組數據均值間的比較用方差分析，診斷試驗采用ROC曲線分析，以P＜0.05為差異具有統計學意義。

結果

一、細菌感染患者血清PCT水平的變化趨勢

動態監測150例細菌感染患者血清PCT水平，其變化趨勢見圖1。因患者感染類型、治療有效性、就診時間及患者本身差異，為分析感染再發PCT水平，設置“0 h”為感染再發PCT水平拐點，以“0 h-144 h”和“0 h+144 h”為感染再發前后連續觀測時間段(間隔為24 h)，發現50例細菌感染患者治療有效且PCT持續下降，100例感染再發患者PCT水平于(1.37±0.57)ng/m L后回升，該水平僅為PCT拐點均值，而非診斷界值。

二、細菌感染治療有效與感染再發患者PCT水平比較分析

圖1可見“0 h+24 h”時治療有效患者PCT水平明顯低于“0 h”PCT水平，呈下降趨勢;細菌感染再發患者“0 h+24 h”時PCT水平明顯高于“0 h”PCT水平，呈上升趨勢，3個組之間差異有統計學意義(P＜0.05)。見表1。

圖1 動態監測細菌感染患者血清PCT水平的變化趨勢

表1 細菌感染治療有效與感染再發患者PCT水平比較

三、細菌感染再發前PCT水平與健康成人PCT水平的比較

100例感染再發患者“0 h”樣本血清PCT水平為(1.37±0.57)ng/mL;健康成人PCT水平為(0.03±0.02)ng/mL。細菌感染再發患者于回升拐點時樣本血清PCT水平明顯高于健康成人(t=6.877，P＜0.05)，提示治療間期感染再發患者需重新制定PCT診斷界值。

四、比較PCT、WBC、IL-6檢測對細菌感染再發的診斷性能

根據細菌感染再發前后的血清PCT水平繪制ROC曲線，見圖2。PCT曲線下面積為83.5% (95%可信區間:76.0%～99.1%，P＜0.01)，說明PCT對細菌感染再發具有較好的診斷價值，且最佳診斷界值為2.29 ng/mL，在此臨界值的敏感性為89.0%，特異性為83.0%，陽性預測值為84.0%，陰性預測值為88.3%。分析比較PCT、WBC、IL-6對細菌感染再發的診斷性能，ROC曲線見圖3，WBC和IL-6曲線下面積分別為55.1% (95%可信區間:44.0%～66.3%)、61.0%(95%可信區間:50.2%～71.8%)，說明兩者對細菌感染再發的診斷已失去價值。

圖2 PCT預測細菌感染再發的ROC曲線

圖3 PCT、WBC和IL-6預測細菌感染再發的ROC曲線

討論

PCT是降鈣素的前肽，是一種無激素活性的糖蛋白，早在20世紀90年代，KARZAI等［3］就已發現PCT水平在細菌感染的患者中顯著升高，其有助于臨床鑒別細菌感染性疾病和非細菌感染性疾病、局部輕癥感染和全身重癥感染［4］，指導臨床使用抗菌藥物［5］。近年來，上述方面的研究報道較多，而對動態監測血清PCT水平在感染再發患者中的診斷價值研究較少。因此，我們可以通過觀察患者血清PCT水平的動態變化來監測感染再發，該動態監測對細菌感染再發與治療有效的鑒別診斷具有臨床價值。這一表現使得我們需對細菌感染患者在感染再發時的PCT診斷界值重新考量。

本研究結果顯示，細菌感染患者在治療過程中呈感染再發和治療有效2種趨勢發展，而感染再發前的患者血清PCT水平明顯高于健康人，進一步證實本研究對象為感染再發人群，而非感染復發。本研究提出重新制定PCT對感染再發的診斷界值，其意義在于臨床工作中，由于廣譜抗菌藥物的應用導致菌群失調，條件致病菌已日趨成為難治性感染的主力軍，多數細菌感染再發患者當其PCT水平突然增高時，細菌培養結果表現為菌種變遷或變異為多重耐藥細菌，少數細菌培養結果為陰性，疑為應用了大量抗菌藥物后，細菌的生長能力被抑制，所以在應用抗菌藥物后，細菌培養的結果受到一定影響，聯合動態監測PCT水平可對病情進行判斷，同時PCT作為一種可靠的檢測指標可用于排除血培養污染即假陽性結果［6］。故此，本研究對感染再發與治療有效患者血清PCT水平均進行了比較，為臨床提供切實有效的依據。而目前臨床為避免抗菌藥物的錯用和濫用，很多相關研究都建議PCT在0.25 g/L［7］時作為開始使用和停用抗菌藥物的界值。因此不同疾病狀態下PCT診斷界值的設定成為目前關注的焦點［8］。本研究運用ROC曲線初步確認感染再發的診斷界值，即2.29 ng/mL。由于PCT對細菌感染性疾病具有卓越的臨床應用價值，眾多學者對PCT在單純性感染、膿毒癥及各種疾病合并細菌感染的診斷界值進行了廣泛探討。有研究結果顯示，PCT≥0.85 ng/mL可以作為預測感染的獨立風險因素［9］，PCT診斷膿毒癥的臨界值為0.47 ng/mL，診斷嚴重膿毒癥診斷的臨界值為2.28 ng/mL［10］，對感染合并Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級心力衰竭的PCT最佳診斷界值分別為0.086、0.192和0.657 ng/mL［11］，而在感染性休克患者中由于原因不同，PCT的診斷界值存在很大的變異空間，外科患者診斷臨界值為9.7 ng/mL，內科患者診斷的臨界值為1.00 ng/mL［12］。設定不同病理狀態下的PCT診斷界值，都應考慮原發病、手術影響及標志物測量的時機。因此，我們對細菌感染再發的診斷界值只作為初步的設定。已有眾多研究表明，PCT較傳統指標如體溫、WBC、C反應蛋白、細胞因子(IL-6、IL-8)等更可靠［13-14］，DANDONA等［15］報道中還發現，PCT的升高可能是由于IL-6作用的結果。另外WHANG等［16］動物實驗證明，白細胞介素等細胞因子可誘導PCT水平升高，但PCT不能刺激細胞因子表達。本研究結果顯示，PCT對于細菌感染再發有診斷價值，而WBC和IL-6對感染再發無診斷意義。結合眾學者的研究結果可進一步明確PCT對感染再發的診斷價值是其他指標所不能替代的。

總之，PCT作為感染性疾病診斷標志物能夠有效地提示疾病的進程和療效，而動態監測血清PCT水平不僅可以聯合血培養提高感染的診斷和指導抗菌藥物應用，同時也可對抗現今濫用抗菌藥物導致超級耐藥菌產生而即將無藥可用的嚴峻情況，PCT水平的動態監測將為臨床醫生對感染再發的診療提供更多客觀依據，這是PCT在細菌感染性疾病中又一新的臨床應用價值。

［1］VINCENT JL，BEUMIER M.Diagnostic and prognostic markers in sepsis［J］.Expret Rev Anti Infect Ther，2013，11(3):265-275.

［2］ELENIUS V，PELTOLA V，RUUSKANEN O，et al.Plasma procalcitonin levels in children with adenovirus infection［J］.Arch Dis Child，2012，97 (6):582-583.

［3］KARZAI W，OBERHOFFER M，MEIERHELLMANN A，et al.Procalcitonin-a new indicator of the systemic response to severe infections［J］.Infection，1997，25(6):329-334.

［4］張宗新.降鈣素原在細菌感染性疾病診斷中的應用探討［J］.檢驗醫學，2006，21(2):117-119.

［5］BOTTNER F，WEGNER A，WINKELMANN W，et al.Interleukin-6，procalcitonin and TNF-alpha: markers of peri-prosthetic infection following total joint replacement［J］.J Bone Joint Surg Br，2007，89(1):94-99.

［6］侯偉偉，肖倩茹，江漣，等.血清降鈣素原作為菌血癥預示因子臨床價值的研究［J］.檢驗醫學，2014，29(8):802-805.

［7］SCHUETZ P，CHIAPPA V，BRIEL M，et al.Procalcitonin algorithms for antibiotic therapy decisions:a systematic review of randomized controlled trails and recommendations for clinical algorithms［J］.JAMA，2011，171(15):1322-1331.

［8］王偉佳，張秀明，溫冬梅.降鈣素原檢測在感染合并心力衰竭患者中的診斷價值［J］.中華檢驗醫學雜志，2014，37(4):315-318.

［9］CONTOU D，D＇YTHURBIDE G，MESSIKA J，et al.Description and predictive factors of infection in patients with chronic kidney disease admitted to the critical care unit［J］.J Infect，2014，68(2):105-115.

［10］趙棟，周建新，原口剛，等.降鈣素原在心臟術后感染性與非感染性全身炎癥反應綜合征的鑒別診斷價值［J］.中華危重病急救醫學，2014，26(7): 478-483.

［11］WANG W，ZHANG X，GE N，et al.Procalcitonin testing for diagnosis and short-term prognosis in bacterial infection complicated by congestive heart failure:a multicenter analysis of 4 698 cases［J］.Crit Care，2014，18(1):R4.

［12］CLEC＇H C，FOSSE JP，KAROUBI P，et al.Differential diagnostic value of procalcitonin in surgical and medical patients with septic shock［J］.Crit Care Med，2006，34(1):102-107.

［13］HARBARTH S，HOLECKOVA K，FROIDEVAUX C，et al.Diagnostic value of procalcitonin，interleukin-6，and interleukin-8 in critically ill patients admitted with suspected sepsis［J］.Am J Respir Crit Care Med，2001，164(3):396-402.

［14］SIMON L，GAUVIN F，AMRE DK，et al.Serum procalcitonin and C-reactive protein levels as markers of bacterial infection:a systematic review and metaanalysis［J］.Clin Infect Dis，2004，39(2):206-217.

［15］DANDONA P，NIX D，WILSON MF，et al.Procalcitonin increase after endotoxin injection in normal subjects［J］.J Clin Endocrinol Metab，1994，79(6):1605-1608.

［16］WHANG KT，VATH SD，BECKER KL，et al.Procalcitonin and proinflammatory cytokine in interactions in sepsis［J］.Shock，2000，14(1):73-78.

(本文編輯:姜敏)

2015東方檢驗醫學學術會議征文通知

由上海市醫學會檢驗醫學分會主辦的“2015東方檢驗醫學學術會議”將于2015年12月10～12日在上海國際會議中心召開。本次大會的主題是“精確檢驗、精準醫療”。大會將誠邀海內外著名專家參會，以大會報告、分論壇報告、專題報告、衛星會議等方式展示近年來檢驗醫學領域出現的新思維、新成果，同時就精準醫學給檢驗醫學帶來的機遇和挑戰進行廣泛的交流和討論。會議形式多樣，內容豐富，將為國內外檢驗領域的同道們提供一個專業、嚴謹、愉快的交流平臺。大會將同時舉辦檢驗醫學新技術展覽會，我們熱烈歡迎國內外體外診斷界的朋友們利用這一平臺充分展示醫學檢驗領域的最新技術。會議將組織權威專家對投稿的論文進行評選，對評選出的優秀論文以電子壁報以及口頭發言的形式予以展示，并對優秀論文的作者予以獎勵，歡迎國內外檢驗醫學工作者積極投稿。尤其值得關注的是，會議專設的“青年英文學術論壇”將展示上海作為國際大都市的檢驗醫學學術風采和發展潛力，期待檢驗領域的青年才俊們踴躍參與。

征文范圍:臨床分子診斷、臨床生物化學、臨床免疫學、臨床微生物學、臨床血液學、臨床實驗室管理、臨床基礎檢驗及其它檢驗醫學相關內容。

征文要求:(1)論文應具有科學性、創新性和實用性，緊扣本次會議主題和征文范圍，要求在2015年11月1日前未正式發表;(2)征文為摘要格式，不超過800字，按照以下順序編排:文題、作者、單位、郵編、正文和附注;摘要正文包括目的、方法、結果和結論四部分，附注包括通訊作者及聯系方式、基金項目等;(3)有意參加青年英文學術論壇的投稿者，要求年齡在45歲以下，并在稿件上注明“參與英文學術論壇”字樣。

征文截止日期:2015年10月31日，優秀論文將于2015年11月15日前公布。

投稿方式:本次會議一律網上投稿，不接受紙質投稿或郵件投稿。

投稿網址:http://www.labmedsh.org/Meeting/Index.aspx?mid=24

上海市醫學會

上海市醫學會檢驗醫學分會

Diagnostic significance on the dynam ic m onitoring of serum procalcitonin level for recu rrent infection

MU Yuejing，WANG Weijia，XU Shengnan，KAN Lijuan，HUANG Yanhua，OUYANG Nengliang，XU Quanzhong，YAN Haizhong，ZHANG Xiuming.(Center of Laboratory Medicine，Zhongshan Hospital，Sun Yat-sen University，Guangdong Zhongshan 528403，China)

ObjectiveTo investigate the clinical application significance of serum procalcitonin(PCT)level dynamic monitoring for diagnosing recurrent infection，and to investigate the PCT cut-off value for recurrent infection.MethodsThe retrospective study enrolled 150 patients with bacterial infection in Zhongshan Hospital，Sun Yat-sen University，and the change of serum PCT level was monitored dynamically.Among them，100 patients suffered from recurrent infection，while the other 50 patients acquired effective treatment.The PCT levels of recurrent infection group and effective treatment group in the same period were observed，and the difference between them was analyzed.A total of 60 blood samples from healthy subjects were also collected，and the difference between recurrent turning points of PCT and PCT levels of healthy subjects was analyzed.The diagnostic performance of PCT，white blood cell(WBC)and interleukin 6(IL-6)for recurrent infection with receiver operating characteristic(ROC)curve was evaluated，and a primary diagnostic cut-off value of PCT was established for recurrent infection.ResultsIn recurrent infection group and effective treatment group，the serum PCT levels showed different trends.The recurrent infection group showed an obvious rebound，and the level was higher than that in effective treatment group(P＜0.05).The rebound turning points of serum PCT level in recurrent infection group were still higher than those in healthy subjects(P＜0.05).The diagnostic significance of PCT for recurrent infection was confirmed by ROC curve analysis，and the area under the ROC curve for PCT was 83.5%.The most appropriate cut-off value was 2.29 ng/mL，and the sensitivity was 89.0%，the specificity was 83.0%，the positive predictive value was 84.0%，and the negative predictive value was 88.3%.The areas under the ROC curves of WBC and IL-6 for recurrent infection were 55.1%and 61.0%，respectively.ConclusionsIt was of great clinical application significance to monitor serum PCT level dynamically for the diagnosis and differential diagnosis of recurrent infection.

Procalcitonin;Recurrent infection;White blood cell;Interleukin 6

1673-8640(2015)09-0881-05

R446.62

A

10.3969/j.issn.1673-8640.2015.09.004

2014-12-08)

中山市重大醫學科研專項(2014A1FC005)

慕月晶，女，1984年生，學士，技師，主要從事臨床微生物檢驗研究。

張秀明，聯系電話:0760-89880351。