降钙素原在非感染的终末期肝病患者中的表达水平及影响因素

康娜玲， 吴佳莉， 颜燕燕， 王明芳， 朱月永， 林 苏

终末期肝病是各种慢性肝病的终末期阶段，主要表现为肝功能严重受损和失代偿，包括肝功能衰竭、失代偿期肝硬化和肝细胞癌，常可发生严重的威及患者生命的并发症[1]。感染是终末期肝病患者最严重的并发症之一[2]，其早期诊断及治疗对提高该类患者的生存率有重要意义。研究表明，降钙素原(procalcitonin，PCT)是早期诊断细菌感染的有效生物学标志[3-4]，但在肝病患者中，PCT诊断感染的可靠性及临界值仍存在争议[5-7]。因为在感染状态下，肝脏是产生PCT的主要来源。有研究认为，PCT检测感染的最佳临界值受不同肝功能状态影响[8]，在肝移植患者中，PCT水平在无肝期也会出现明显升高[9]。然而，在终末期肝病患者中，尚不清楚PCT的基线水平是否受肝功能状态影响。因此，本研究通过比较不同肝功能状态(代偿期肝硬化、失代偿期肝硬化及肝衰竭)患者血清PCT的水平，探索PCT在非感染的肝病患者中的表达水平及与肝功能指标的关系，为PCT在肝病患者中的应用提供参考。

1 对象与方法

1.1对象 采用回顾性队列研究方法，收集2011年1月-2016年6月收治的非感染的终末期肝病患者及代偿期肝硬化患者250例，男性207例，女性43例，年龄(49.88±13.80)岁(18～87岁)。患者均进行PCT检查，同时通过各种检查排除可能存在的感染。

入选病例均符合以下诊断标准：(1)急性肝衰竭：既往无肝病、肝硬化病史，短期内(病程<6周)出现出血倾向[国际标准化比值(international normalized ratio，INR)≥1.5]及神经精神症状(任意时期的肝性脑病)[10]。(2)慢性加急性肝衰竭：既往有已知或未知的慢性肝病，现出现以黄疸(血清总胆红素≥5 mg/dL)及凝血功能障碍(INR≥1.5或凝血酶原活性≤40%)的急性肝功能损害，并在4周内出现腹水或肝性脑病[11]。(3)肝硬化：具有肝硬化的临床特征，长期有慢性肝病的病史或合并晚期并发症(如黄疸、胃食管静脉曲张、肝性脑病等)或典型的肝硬化影像学[12]。根据Child-Pugh分级方法将肝硬化分为代偿期(Child-Pugh A级)及失代偿期(Child-Pugh B或者C级)。排除合并引起PCT异常升高的其他疾病的患者，如严重创伤、严重烧伤、大手术、急性重症胰腺炎、甲状腺功能亢进、自身免疫性疾病、真菌感染、结核感染、晚期癌症、人类免疫缺陷病毒感染、肾功能不全和肾移植、百草枯中毒、孕妇等。本研究通过医院伦理委员会批准，患者入组时均签署知情同意书。

1.2方法

1.2.1分组 根据患者的入院诊断分为代偿期肝硬化组及终末期肝病组(包括失代偿期肝硬化组和肝衰竭组)。代偿期肝硬化患者43例为对照组，男性33例，女性10例，年龄(49.37±14.72)岁(23～83岁)。非感染的终末期肝病患者207例，男性174例，女性33例，年龄(49.99±13.64)岁(18～87岁)，其中失代偿期肝硬化组105例，男性84例，女性21例，年龄(53.26±13.23)岁(26～87岁)；肝衰竭组102例，男性90例，女性12例，年龄(46.63±13.28)岁(18～77岁)。PCT采用电化学发光分析仪(ECL，E601，瑞典罗氏公司)检测，参考范围为<0.05 ng/mL。

1.2.2观察项目 收集患者入院后当天检测的肝脏生化、血常规、凝血酶原时间(prothrombin time，PT)、INR和PCT，以及患者的临床资料(性别、年龄、腹水情况、肝性脑病发生情况等)，并对其进行Child-Turcotte-Pugh(CTP)评分及终末期肝病模型(model for end-stage liver disease，MELD)评分[13]。

MELD评分=9.6×ln(肌酐浓度mg/dL)+3.8×ln(胆红素浓度mg/dL)+11.2×ln(INR)+6.4×病因(胆汁性或酒精性为0，其他为1)

肌酐(Cr)：1 mg/dL=88.41 mmol/L

总胆红素(TBIL)：1 mg/dL=17.1 μmol/L

2 结 果

2.1代偿期肝硬化与终末期肝病患者一般情况比较 非感染的代偿期肝硬化组、失代偿期肝硬化组及肝衰竭组患者的性别及肌酐(creatinine，Cr)比较，差别均无统计学意义(P>0.05)；年龄，PCT，PT，INR，总胆红素(total bilirubin，TBIL)，白蛋白(albumin，ALB)，球蛋白(globulin，GLO)，谷丙转氨酶(alanine aminotransferase，ALT)，谷草转氨酶(aspartate transaminase，AST)，谷氨酰转肽酶(gamma-glutamyl transferase，GGT)，白细胞数(white blood cell count，WBC)，中性粒细胞百分比(proportion of neutrophils，N%)，CTP评分及MELD评分在3组间差别具有统计学意义(P<0.05，表1)。

表1 患者人口学及临床指标特点

PT：凝血酶原时间； TBIL：总胆红素； ALB：白蛋白； GLO：球蛋白； ALT：谷丙转氨酶； AST：谷草转氨酶； GGT：谷氨酰转肽酶； Cr：血清肌酐 ；PCT： 降钙素原；WBC白细胞；N%：中性粒细胞百分比. 3组间比较，☆：P<0.05.

2.2代偿期肝硬化与终末期肝病患者PCT基线水平比较情况 血清PCT水平基线值均大于参考范围的上限，肝衰竭组、失代偿期肝硬化组及代偿期肝硬化组分别为(0.76±0.051)，(0.20±0.019)及(0.08±0.013)ng/mL，3组间差别均有统计学意义(F=83.646，P<0.001)，且呈逐渐下降趋势(P<0.001，表1，图1)。

2.3代偿期肝硬化组与终末期肝病患者PCT水平和各指标的相关性 相关分析显示，除ALB及CTP评分外，患者血清PCT基线水平与PT，INR，TBIL，ALT，AST， GGT，WBC，N%及MELD评分均呈正相关关系(P<0.001)，与年龄呈负相关关系(表2)。

亚组分析显示，失代偿期肝硬化组血清PCT基线水平与TBIL，ALT，AST，GGT，WBC及MELD评分呈正相关关系，相关系数分别为0.492(P<0.001)，0.468(P<0.001)，0.569(P<0.001)，0.521(P<0.001)，0.301(P=0.002)，0.202(P=0.039)；与年龄呈负相关关系(r=-0.328，P=0.001)。肝衰竭组血清PCT基线水平与ALT，AST及MELD评分呈正相关关系，相关系数分别为0.365(P<0.001),0.329(P=0.001),0.262(P<0.001)；与年龄呈负相关关系(r=-0.403，P<0.001)。而在代偿期肝硬化组中，血清PCT基线水平与ALT及AST等无相关性。

图1 非感染的代偿期肝硬化、失代偿期肝硬化及肝衰竭患者PCT基线水平比较Fig 1 Comparison of PCT baseline levels in patients with compensated cirrhosis, decompensated cirrhosis and liver failure patients without infection

3 讨 论

PCT基因定位于第11号染色体上，由2 800个碱基对组成，含6个外显子和5个内含子，在感染状态下，肝脏是产生PCT的主要来源[14]。PCT作为具有高稳定性、高灵敏度、高特异性的炎症因子，大量研究已证实了PCT可以作为诊断细菌感染的重要标志物。然而，PCT检测感染的界值相差很大。有研究发现，在肝病患者中，PCT的浓度受肝功能不全的影响[15]。因此，本研究通过比较非感染的代偿期肝硬化组、失代偿期肝硬化组及肝衰竭组的血清PCT基线水平，探讨PCT在非感染的不同肝功能状态下的肝病患者中的表达水平及与肝功能指标的关系，为以后PCT在诊断肝病的严重程度提供参考。

表2 非感染的代偿期肝硬化与终末期肝病患者PCT水平和各指标的相关性

PT：凝血酶原时间；INR：国际标准化比值；TBIL：总胆红素；ALB：白蛋白；GLO：球蛋白；ALT：谷丙转氨酶；AST：谷草转氨酶；GGT：谷氨酰转肽酶；Cr：血清肌酐；PCT：降钙素原；WBC白细胞；N%：中性粒细胞百分比；MELD：终末期肝病模型.

Elefsiniotis等研究发现，在无并发症的肝硬化患者中，PCT水平高于正常值[(0.21±0.13)ng/mL]，同时在肝硬化基础上并发急性肝炎的非感染患者中，血清PCT水平>0.5 ng/mL[16]。Qu等的研究发现，非感染的肝衰竭PCT基线水平更高，达0.37 ng/mL(0.24～0.76 ng/mL)[8]。本研究中，代偿期肝硬化组、失代偿肝硬化组、肝衰竭组的血清PCT水平不仅高于正常上限，还呈逐渐增高的趋势，提示PCT的基线水平与肝功能状态有明显的关系。同时肝衰竭患者的PCT水平高于正常水平的10倍以上，甚至达到脓毒症的诊断标准[17]，提示PCT在诊断肝衰竭感染中的界值需进一步研究。

在感染状态下，PCT在肝脏合成，但是本研究非感染的肝病人群虽然肝功能明显下降，而PCT却升高，这种现象可能与肝细胞的损伤有关。本研究中，血清PCT水平与肝脏细胞破坏的指标ALT及AST呈显著的正相关关系，其相关系数分别为0.669(P<0.001)及0.725(P<0.001)，提示肝细胞损伤可能与血清PCT有关。研究发现，大量肝细胞损伤或者坏死，释放如HMGB-1、胞外组蛋白等损伤相关分子模式(DAMP)[18]。DAMP可激活库普弗细胞释放大量炎性因子，如肿瘤坏死因子、白细胞介素-6，引发全身炎症反应[19-20]，而这些细胞因子可诱导全身多种组织器官(如肺、肠、免疫细胞)释放大量的PCT[21]。另外，终末期肝病患者体内产生的内毒素增加，在肝细胞功能严重受损的情况下，肝脏对内毒素处理的能力下降，造成肠源性内毒素血症[22]，而相关临床及实验室研究均已证实内毒素会促进组织PCT mRNA的表达[23-25]，导致血清PCT水平升高。

MELD评分是临床上应用较为广泛的评估终末期肝病肝功能及判断预后的模型。本研究中，血清中PCT水平与MELD评分呈正相关，提示血清PCT水平随着肝脏严重程度的增加而增高。有研究表明，急性肝衰竭患者PCT明显升高，而无明显感染证据的慢性肝病患者的PCT未见升高，提示PCT升高是细胞坏死的证据，而非严重感染所致[26]。研究也发现，急性肝衰竭患者不管是否合并感染，其血清PCT水平均明显高于慢性肝衰竭患者[27]。进一步证实了血清PCT与肝脏疾病的严重性呈正相关，但PCT是否能作为肝病患者预后评估的因素，以及在不同的肝功能状态下，如何调整PCT在感染诊断中的阈值，则需扩大样本量进一步深入研究。

综上所述，血清PCT在严重肝病患者中升高，并与病情的严重程度相关。因此，当PCT用于肝病患者合并感染的诊断时，其诊断界值及诊断效率需要进一步评估。在此次研究中，未能进一步探讨肝硬化病情发展与血清PCT的关系，未来可扩大样本量、设计多中心、延长PCT动态监测时间，进行严格的前瞻性研究、随机对照试验加以证实。