血清降钙素原在血流感染诊断中的临床应用研究

祝丙华，张金萍，孙 宇，王会中，林 虎（通信作者）

（1. 解放军第305 医院，北京，100017；2. 南方医科大学第二临床医学院，广东，广州，510515）

血培养作为败血症、 菌血症引起血流感染性疾病诊断的“金标准”，因受抗生素滥用、采血时间不佳、 采血部位等诸多影响因素， 存在培养周期长、无法早期诊断、易受污染及出现假阳性或假阴性结果的缺点［1］。 近年来降钙素原（procalcitonin，PCT）在败血症、菌血症检测中的使用和研究使临床对血流感染诊断与鉴别诊断得到了很大的提高。 在败血症、 菌血症患者中血清降钙素原升高明显，而病毒感染和正常人血清中PCT 检测水平不发生改变或轻度增高［2］，因此PCT 常作为急性感染的一个特异性指标来鉴别诊断细菌性和非细菌性感染，也是脓毒症和炎症活动有关的多脏器衰竭的可靠指标。 本研究对PCT 检测与血培养进行比对分析，报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

以我院2017 年1 月到2019 年12 月有血流感染症状的住院患者1 206 例作为研究对象，采集血液标本同时进行PCT 与血培养的检测，且多次送检中只选择第1 次同时送检的结果，记录患者的详细信息并进行分析。 将研究对象分为血培养阳性组和血培养阴性组；阳性组又分为G-菌感染组和G+菌感染组，并对PCT 进行分析。凡发热≥39.5℃或体温≥38.5℃，且伴有以下任意1 项症状或体征的患者，包括寒战、肺炎、留置深静脉导管超过5 天、白细胞＞18×109/L、感染性心内膜炎、收缩压低于90mmHg 及不明原因的感染。

1.2 方法学原理

采用美国BECKMAN COULTER 公司生产的全自动酶联荧光免疫分析系统及其配套试剂盒进行PCT 检测，严格按照说明书要求操作并做好定标和室内质控；全自动连续性检测系统BacT/Alert3D 对送检的血标本进行检测，全自动微生物鉴定仪（VITEK-2）以及配套鉴定卡对病原菌进行鉴定到菌种。

1.3 统计方法

按照血培养与PCT 标本的采集要求，同时进行血培养和PCT 检测， 并做好记录。 PCT≥0.25ng/ml为阳性判定标准，以血培养为金标准来计算PCT 诊断有效各项标准。 使用SPSS23.0 软件进行统计分析，计数资料采用卡方检验，计量资料采用非参数检验， 以P＜0.05 为差异有统计学意义，PCT 与血培养检测结果一致性评价采用Kappa 一致性检验。

2 结果

2.1 1 206 例血培养与PCT 检测结果

送检血培养和PCT 的住院患者排除判定为污染菌病例（凝固酶阴性葡萄球菌或连续送检均在3次以上且仅仅1 次为阳性）和血培养阴性中除外临床证实分别为骨折、各种恶性疾病术后等非感染性炎症PCT 增高者，合计有效病例1 206 例。其中有149例血培养与PCT 均阳性，920 例均阴性。血培养阳性率为15.08%，PCT 阳性率为22.97%， PCT 诊断敏感度为94.30%，特异性为87.79%，阳性预测值（PPV）为53.79%，阴性预测值（NPV）为99.03%，诊断符合率88.64%。Kappa 一致性检验表明，PCT 与血培养检测结果有中度一致性（Kappa=0.622，P=0.00＜0.05）（见表1）。

2.2 血培养阳性中细菌种类

158 例阳性血培养中细菌种类与PCT 的检测结果，二者均为阳性的149 例，其中革兰氏阳性（G+）菌56 例，革兰氏阴性（G-）菌102 例，G-菌PCT 检出率和定量值均高于G+菌，差异有统计学意义（P＜0.05）。（见表2）。

表1 1 206 例PCT 与血培养检测结果

表2 158 例阳性血培养中细菌种类与PCT 的检测结果

2.3 血培养阳性中细菌菌种分布

血培养阳性中G-菌102 例， 包括大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌等；而G+菌56 例，包括表皮葡萄球菌、屎肠球菌、人葡萄球菌、金黄色葡萄球菌等。 （见表3、4）。

表3 血培养G-菌与PCT 检测结果

表4 血培养G+菌与PCT 检测结果

3 讨论

PCT 是无激素活性的降钙素前肽物质， 为糖蛋白的一种，主要由甲状腺C 细胞分泌［3-4］，长度为116个氨基酸，相对分子质量为1.3×104，由11 号染色体中降钙素I 基因编码， 后选择性间接经转录、 翻译后，形成降钙素原前体，它可通过特异蛋白裂解为降钙素及其产物［5］。 在发生严重细菌感染和败血症时，PCT 受细菌毒素和炎性细胞因子的诱导刺激，甲状腺体之外部位包括肝、肺、肾、脂肪和肌肉的实质细胞如巨噬细胞、单核细胞，常为患者体内循环PCT的主要来源。 当体内出现细菌感染时，在机体的全身组织当中均可以合成降钙素酶原，这就使得降钙素酶原能够在细菌感染的状态下持续释放，其在临床多种疾病的诊断中已经得到广泛应用。

PCT 水平的高低是反映细菌感染严重程度的指标， 健康人血清中PCT 含量极低， 一般低于0.05ng/mL，半衰期为25-30h［4］，但在细菌等病原体感染时则升高， 而在全身性细菌感染时显著升高，特别是脓毒血症或感染性休克时，其升高与严重程度呈正相关。 在感染刺激之下3-6h 内，可以观察到上升的PCT 数值， 且随着感染的加重持续上升，血PCT 值与感染程度呈正相关，当血清PCT 从高到低分别处于不同质量浓度时，可特异性诊断是否并发脓毒血症、呼吸道感染或其他感染［6］。当严重细菌感染后PCT 浓度立即快速上升，2 天内会重新回到基线水平［7］。当然PCT 也不是完美的生物标志物，上升的PCT 水平并不总是与全身细菌感染有关［8］，低的PCT 水平并不能完全排除细菌感染的存在。 但又存在着许多如患者自行服用抗生素、 采血时间选择、采血部位等影响因素，培养周期长、无法早期诊断、易受污染及出现假阳性或假阴性结果的缺点，通过检测PCT 水平能对血流感染进行早期诊断和预后判断。血培养的同时检测血清PCT 可以评估患者感染程度，有助于鉴别凝固酶阴性葡萄球菌是否为引起血流感染的污染菌，缩短诊断时间。

Carnino 等［9］研究表明，血清PCT 值与外周血白细胞及中性粒细胞计数无相关性，病理状态下血清PCT 可能来源于感染部位而非白细胞释放，PCT 在血清中非常稳定，不被降解，容易被检测。 血清PCT值不像急性期蛋白（如C-反应蛋白）一样受恶性肿瘤本身的影响，是预测感染稳定的指标。 本文结果显示，血流感染时PCT 增高大于血培养阴性时PCT数值，说明细菌感染可能性大，且又以G-菌感染可能性更大。 因此在感染早期采用快速半定量方法测定血清PCT 值，可以有效地预测患者感染，并且可以指导临床抗生素药物的合理应用。 细菌感染时血清PCT 升高的原因尚不十分明确， 目前认为血清PCT 是在细菌毒素及多种炎症因子的调节下产生的，其中G-细菌的内毒素脂多糖是诱导其产生PCT最主要的刺激因子， 脂多糖短时间内能诱导大量PCT 生成， 因此G-菌感染血清PCT 明显高于G+菌感染。PCT 阴性菌感染中大肠埃希菌排列第一位，其次为肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌属；阳性菌感染中以凝固酶阴性葡萄球菌（表皮葡萄球菌、人葡萄球菌等）为主。

综上所述，PCT 是诊断细菌感染的敏感指标，对于有感染征象但又尚未得到细菌培养结果之前，PCT 可以作为快速诊断指标。 因此血清PCT 水平可作为脓毒血症、危重患者的病情监测、评估预测等辅助诊断指标。