前降鈣素在急性胰腺炎診斷中的研究進展

【關鍵詞】 前降鈣素；急性胰腺炎

文章編號：1003-1383(2008)03-0353-04中圖分類號：R 657.504文獻標識碼：A

急性胰腺炎（AP）是臨床常見的消化系統急癥，發病因素復雜，目前確切的發病機制尚未完全闡明，可分為輕型（MAP）和重型（SAP）。 SAP病情兇險，可產生全身多器官、多系統損害，常繼發感染、腹膜炎和休克等多種并發癥，至今仍有高達20%~30%的病死率［1］，是臨床上最棘手的急腹癥之一。早期識別胰腺是否為感染性壞死，或為無菌性壞死（SN）及疾病嚴重程度的正確判斷，對AP患者的預后有重要意義。法國兒科學家Assicot等［2］研究發現嚴重感染患者前降鈣素（PCT）顯著性升高，首先提出PCT可能作為嚴重細菌感染及膿毒癥的血清學標志物，由此確定了PCT作為感染性全身炎癥反應的早期輔助和鑒別診斷，判斷疾病嚴重程度，療效的預后的新指標?？蔀榕R床醫師早期診治AP，判斷療效及疾病預后提供客觀依據，本文就此作一綜述。

PCT的生物學特征和檢測方法

前降鈣素(PCT)是由甲狀腺分泌的無激素活性的降鈣素前肽物質，它由116個氨基酸組成， 相對分子質量為12 796，由CALC-1基因編碼，屬于非甾體類抗炎物質，在細胞因子網絡的調控中發揮著重要作用［3］。正常情況下，PCT mRNA在粗面內質網內翻譯成含141個氨基酸殘基的前PCT，分子量約為16×103，它由一個信號序列（第1~25位氨基酸），PCT的N端84個氨基酸，降鈣素序列，PCT的C端（Katacalin，21肽）組成，當信號序列介導前降鈣素原被內質網攝取后，信號序列被降解，剩余的蛋白即為PCT?，F在已知道PCT來自定位于第11號染色體上（11P15、4）的單拷貝基因（與降鈣素基因相關伏為同一基因）。該基因由28 000個堿基對組成，含6個堿基對、6個外顯子和5個內含子，基因全長約7.6 kb。免疫組化和原位雜交均證實，在生理狀態下PCT在甲狀腺C細胞或其他內分泌細胞內由前降鈣素原(Pre-PCT)水解產生;在病理狀態下，PCT的生成過程受細菌毒素和炎性細胞因子(如TNF、IL-6)等多種因素的調節。在內毒素的刺激下，中性白細胞也可能是血清PCT的來源［4］，給動物體內注射內毒素，血清PCT可在2 h內達到高峰，超過基礎水平的100倍，并持續升高24 h，給動物體內注射TNF也能達到類似效果。給健康志愿者靜脈內注射內毒素，血清PCT均在24 h達到高峰，在第24小時可溶性腫瘤壞死因子受體內毒素所刺激的PCT升高是單獨使用內毒素的2~3倍，但可溶性IL-1受體不能刺激PCT升高。在全身炎癥反應時，PCT來源的生物學機制可能為靶細胞（外周血單個核細胞等）在LPS等各種膿毒癥相關因子作用下應急分泌而來，這種應激分泌超過細胞后轉換過程（由Pro-CT分解為aminoPro-CT、CT、CT:CCP-I）或后轉換過程缺少必需的水解酶，從而導致實驗所觀察到的PCT成倍增長，而CT水平不變或稍增高［5］。有研究證明［6］細菌感染引起的PCT升高來自于甲狀腺以外器官，各種器官(如肝臟)的巨噬細胞、單核細胞對細菌感染產生反應，造成PCT合成與釋放。PCT的清除途徑尚不完全清楚，和其他血漿蛋白一樣，PCT由蛋白水解酶降解，經腎臟排泄的量微乎其微。臨床資料顯示［7］，在嚴重腎功能障礙時，并不產生PCT的蓄積作用。在腎功能不全時，血清PCT的下降幅度與正常腎功能者之間無明顯差異。

目前PCT的測定主要有凝膠層析法，高效液和色譜分析法，雙抗夾心免疫化學發光法和放射免疫分析法（RIA），前兩種方法費時且不易自動化，已很少使用。血清中PCT雙抗夾心免疫化學發光法是利用雙單克隆抗體與PCT分子的兩個位點結合，其一作為直接與Pro-CT96-109氨基酸殘基即未成熟CT-CCP-I部分結合抗體，另一種示蹤抗體直接結合Pro-CT70-76氨基酸殘基即未成熟降鈣素分子。該方法無交叉反應，特異性、敏感性強，其檢測低限是0.1 mg/L，所需時間短，易于自動化，但由于血清中PCT常低于此值，此法對正常人血清中PCT的檢驗能力差。RIA是使用多克隆抗體R2B7進行檢驗，R2B7對人工合成的amino-Pro-CT特異性強，可以直接與Pro-CT的amino Pro-CT部分結合，既能檢驗血清中游離型的PCT，又能檢測結合型PCT，也可以對降鈣素基因相關肽前體（Pro-CGRP）進行測定，可信敏感度為4 mg/L。RIA能夠檢測正常人血清中PCT，較雙抗夾心免疫化學發光法敏感，并且與患者的病程正相關（R=0.81，P=0.0001）。其缺點是檢測所需要時間長，放射性元素具有污染。目前，德國柏林BRAHAMS公司生產的半定量雙抗夾心免疫發光法PCT-Q檢測卡測定PCT 時，僅需要2 ml血漿或血清，30 min出結果，其診斷靈敏度和特異度與定量法檢測比較，結果分別為90%~92%和92%~98%。由于半定量雙抗夾心免疫發光法PCT-Q檢測卡易于操作，等待所需時間短，臨床上得到較廣泛的應用

PCT的診斷學意義及其臨床應用

通常情況下，健康人PCT水平極低（＜0.1 ng/ml），半衰期為22~35 h［8］，體內外穩定性很好。當PCT濃度高于0.5 μg/L即為存在炎癥反應［9］，在嚴重全身性細菌感染時，血漿PCT濃度高于1000 μg/L［2］。Wanner等［10］研究認為，以1.5 μg/L作為臨界值判斷非感染性SIRS與全身性感染的敏感度為75.6%，特異度為77.3%。PCT在嚴重感染時的病理生理學還不清楚，Nylen等［11］研究發現，給予PCT可以降低生存率，中和PCT則能增加生存率，提示PCT是感染性炎性反應的一部分，即可能是一種炎癥介質。Whang等［12］也通過動物實驗證實，PCT不能刺激IL-1B或TNF-α的表達，也不能啟動膿毒癥反應，但卻可能會放大并加重膿毒癥進程，從而表明PCT可能是一種次級炎癥介質。美國胸科醫師學會/危重病醫學會聯席會議推薦的標準PCT，對評定炎癥水平特異性較強，邏輯回歸分析發現，PCT及體溫、白細胞計數、TNF-α、IL-6、CRP與感染程度和預后均有相關性，而PCT的敏感性較強，對嚴重感染預測、診斷和預后判斷都有重要的臨床價值，對重癥患者的預后可提供預測指標，與其它指標聯合應用對判斷患者病情與預后有重要價值［13］。故認為PCT是一種新型的應用于臨床的重癥感染監測指標，對全身炎癥反應(SIRS)和全身性感染(sepsis)具有較高的診斷價值［14、15］。

近年來國內外許多學者研究、探討在各種臨床背景下(特別是在發熱原因不明的情況下)PCT與細菌感染的關系，及PCT在鑒別細菌性感染還是非細菌性感染的早期預測方面，與傳統的炎癥感染標志物如C-反應蛋白(CRP) 、IL-6等進行了廣泛的對比研究。有研究發現［16］在52例高危病人中，PCT＜0.5 ng/ml 17例;0.5~2.0 ng/ml 14例;2.1~10.0 ng/ml 4例，＞10 ng/ml的17例;52例中有17例死亡病例，其中PCT＞10 ng/ml 13例，2~10 ng/ml 1例，0.5~2 ng/ml 1例，PCT＜0.5 ng/ml 2例。說明PCT增高程度與細菌性感染的嚴重程度呈正相關。PCT水平持續升高，表示炎癥處于上升期或病情惡化，是引起死亡的主要原因。其檢測的18例重癥肺炎中有10例PCT＜0.5 ng/ml，臨床診斷均為非細菌感染性肺炎，2例PCT＞10 ng/ml的病人，經有效抗生素治療4d后PCT降至＜0.5 ng/ml，提示感染的擴散和全身反應已經得到有效控制，表明臨床治療有效，病人預后好，易恢復。Clec’h等［17］發現膿毒癥休克患者血清PCT質量濃度在第1天較無膿毒癥的休克患者出現明顯升高(500~36 000 ng/L，P＜0.01)。以1 000 ng/L為區分有無膿毒癥的臨界值，靈敏度、特異度分別為95%和54%，而CRP不能區別這2組患者，P＞0.05。在膿毒癥休克患者中，死亡者的PCT濃度較存活者明顯升高。Meisner等［18］利用90例ICU病房的多發傷患者進行前瞻性研究發現，大多數多發傷患者PCT適度增加并在受傷后1~2 d達到高峰，然后迅速降低。而同期檢測的CRP始終處于較高水平，衰減緩慢，說明多發傷早期預測膿毒癥中PCT比CRP更有臨床價值。國內亦有研究發現［19］，膿毒癥早期血清PCT及IL-6均顯著升高，但除細菌感染外，其他非感染因素也會引起IL-6的非特異性升高，然而某些嚴重的全身細菌感染患者血漿IL-6水平反而降低，全身細菌感染時血漿PCT升高幅度很大(可能增加數百倍)，因而與IL-6相比，PCT是一個較理想的感染檢測指標。梅麗萍等［20］認為，PCT較CRT更可以快速協助診斷是細菌性感染還是非細菌性感染，很適合用于兒童早期感染的臨床診斷。研究數據顯示， PCT可作為膿毒癥休克早期診斷和預測的指標，而CRP不能預測病死率。而黃冠成［21］在研究肝硬化并發嚴重感染時發現，血清PCT水平明顯升高，且在感染初始即發生改變，PCT的升高幅度與感染程度和預后密切相關。表明肝硬化并發嚴重感染的患者，其CRP、PCT均明顯升高，經直線相關分析，兩者具有明顯的相關性。但由于CRP的非特異性，臨床上僅靠CRP陽性來判斷細菌感染是不全面的，而PCT測定能為肝硬化并發細菌性感染提供了較為準確的依據，值得臨床推廣。

PCT在急性胰腺炎中的診斷作用

在胰腺炎患者中，出現胰腺的感染壞死（IN）就需要手術治療，由于胰腺炎在沒有感染的情況下也可出現SIRS，故胰腺的感染壞死與無菌壞死（SN）不易鑒別。對于AP患者是否合并細菌感染，臨床上多采用細針抽吸活檢、細菌培養的方法，因創傷大、等待結果時間長，且受取樣部位、標本保存等多因素影響而準確率低，往往不能作為使用抗生素的決定因素，而常用的臨床實驗室炎癥標志亦不能鑒別是否存在感染性壞死，故大多數臨床醫師僅憑借經驗預防性使用廣譜抗生素治療［22］，這樣易造成抗生素濫用及增加抗生素耐藥性的產生的幾率。MULLER在2000年已證實，PCT在胰腺炎出現癥狀24小時之內是鑒別水腫性和壞死性胰腺炎的有效指標［23］。Rau等［24］通過受試者工作特征曲線（ROC曲線）檢驗，得出預測感染壞性胰腺炎的PCT分界值為1.8 mg/L，其敏感性、特異性、準確性分別為94%、91%和92%，急性胰腺炎患者在感染壞死或出現全身并發癥時，血漿PCT濃度顯著增高，且PCT的增高過程與感染性壞死性并發癥的出現密切相關，監測PCT濃度對胰腺感染壞死和并發膿毒癥有準確的預測價值。最近一項研究亦表明［25］，當PCT＞5 000 ng/L時，往往提示AP患者合并腹腔膿腫或感染，病死率可高達34.5%。

CRP作為胰腺炎的診斷指標之一，其濃度高低與胰腺炎的嚴重程度、并發癥及其預后相關［26，27］。然而國外學者研究發現［28］血漿PCT較CRP，血清E-選擇素和血清IL-2受體更能準確預測重癥胰腺炎患者是否發展為器官衰竭，敏感度和特異度分別為94%和73%。實驗表明［29］：與無菌壞死相比，胰腺感染壞死患者中PCT含量明顯增加，且血清PCT≥1.8 mg/L，可預測感染壞死，敏感性和特異性分別是80%和93%。如果感染持續，則PCT保持較高的水平，且升高程度與感染嚴重性呈正相關，胰腺術后存活者，3天內血清PCT可降到正常，而術后死亡者的PCT持續性升高不降，認為PCT是發現的第一種與急性胰腺炎感染嚴重性相關的生化指標，準確性與FNA（fine-needleaspiration）相同，且無創傷。Ammori等［30］研究顯示，入院當天PCT預測AP的嚴重程度(膿毒癥并發癥和死亡)比APACHE-Ⅱ評分系統更精確。入院時血清PCT質量濃度超過2 000 ng/L能高度精確地(94%)預測發生膿毒癥并發癥和死亡。故PCT不僅能鑒別AP是否合并細菌感染，判斷炎癥反應的嚴重程度，而且對臨床醫師的診斷和處理具有指導作用。

然而Rau［24］在1997年研究報告中卻提出與上述論點相反的觀點，認為PCT在感染性環死胰腺炎的早期診斷中的作用是不確切的。國外還有學者研究發現［29］，在64例AP患者中PCT和粒細胞集落刺激因子(G-CSF)以及CRP質量濃度早期預測無菌性胰腺壞死或細菌性胰腺壞死的前瞻性研究表明，CRP、PCT和G-CSF在壞死性胰腺炎中比水腫性胰腺炎均明顯升高，無顯著性差異。國內相關報道甚少。

綜上所述，PCT是一種特異敏感的炎癥和膿毒癥血清學標志，是早期鑒別細菌與非細菌感染的高特異性的新指標。了解PCT水平，有助于抗炎治療。血清中PCT非常穩定，不被降解，因而容易被檢測，常規動態檢測PCT，有助于合理應用抗生素并及時選擇正確的治療方案，從而減少抗生素的應用，減少抗生素耐藥性產生，降低患者病死率。且這一方法簡單易行，無創，患者及家屬易于接受，值得臨床試行推廣。當然 PCT在AP中作用的研究尚處于初級階段，有關PCT的確切來源、在AP病情演變過程中的病理生理作用以及對治療的指導作用還不是很清楚，但絕大多數的臨床研究表明， PCT可作為判斷AP患者發生并發感染的指標，為臨床醫師的早期診治，觀察療效及疾病的預后提供客觀指標。臨床上應結合其他相關炎癥指標，如體溫、白細胞計數、C反應蛋白等項目對疾病的嚴重程度進行評估。總之，PCT應用于臨床有廣闊的前景。

參考文獻

［1］楊雪菲，王春友.對重型急性胰腺炎的認識現況［J］.中國綜合臨床，2005，21（1）：95-96.

［2］AssicotM，GendrelD，CarsinH，et al.High serum procalcitonin concentrationsinpatientswithsepsisiandinfection［J］.Lancet，1999，341:515-551.

［3］Maruna P，Nedelnikova K，Curlich R.Physiology and genetics of procalitonin［J］.Physiol Res，2000，49:S57.

［4］Weglohner W， AgayD， BohuonC，et al.Productionofprocalcitonin (PCT)in non-thyroidaltissueafterLPS injection［J］.HomMetabRes，2003，35:290.

［5］OberhofferM，StonannsI，RusswurmS，etal.Procalcitonin expression in human peripheral blood mononuclear cells and its modulation by lipopolysaccharides and sepsis-ralated cytokines in vitro［J］.JLab Clin Med， 1999，134(1):49-55.

［6］任 麗.降鈣素原的生化特點及臨床應用［J］.國外醫學#8226;臨床生物化學與檢驗學分冊，2003，24(1):42-44.

［7］Anonymous.American Society of Anesthesiologists 1999 annualmeeting.Dallas，Texas，USA.October9-13，1999，Abstracts［J］.Anesthesiology，1999，91(3A Suppl):A1-A1523.

［8］K Reinhart，W Karzai，M Meisner，et al. Procalcitonin as a marker of the systemic inflammatory response to infection［J］.Deutsche Medizin，2001，18(4):185.

［9］Oczenski W，Fizgerald RD，Schwarz S，et al.Procalcitonin: a new parameter for the diagnosis of bacterial infection in the peri-operative period［J］.Eur J Anasth，1998，15(2):202-209.

［10］Wanner GA，Keel M，Steckhoizer U，et al.Relationship between procalcitonin plasma levels and severity of in jury，sepsis，organfailure，and mortality in injured patients ［J］.CritCareMed，2000，28(4):950-957.

［11］Nylen ES，WhangKT，SniderRH，et al.Mortalityisincreasedbyprocalcitoninanddecreasedbyanantiseramreactivetoprocalcitonininexperimentalsepsis［J］.Crit CareMed，1998，26(9):1001-1006.

［12］Whang KT，Vath SD，BeckerK，et al.Procalcitoninandproinflammatorycytokineinteractionsinsepsis［J］.Shock，2000，14(1):73-78.

［13］李曉歐，張新萍.PCT在慢性病毒性肝炎合并嚴重感染時的變化和意義［J］.中國感染控制雜志，2004，1:3-5.

［14］Bell K，Wattie M，Byth K，et al.Procalcitonin:a marker of bacteraemia in SIRS［J］.Anaesth Intensive Care，2003，31(6):629.

［15］Balcl C，Sungurtekin H，Gurse E，et al.Uesfulness of procalcitonin for diagnosis of sepsis in the intensive care unit［J］.Crit Care，2003，7(1):85.

［16］朱天禮，唐 勤.血清前降鈣素測定在高危病人中的臨床意義［J］.江蘇醫藥雜志.2005，31(1):57-58.

［17］Clec h C， Ferriere F，Karoubi P，et a.l Diagnostic and prognosticvalue ofprocalcitonin in patientswith septic shock［J］.CritCare Med， 2004， 32(5): 1166-1169.

［18］Meisner M，Adina H，Schmidt J.Correlation of procalcitonin and C-reactive protein to inflammation， complications， and outcomeduring the intensive care unit course ofmultiple-trauma patients［J］.CritCare， 2006， 10(1):1.

［19］王金江.膿毒癥患者血清PCT與IL-6的變化［J］.放免學雜志，2007，20（3）：278-279.

［20］梅麗萍，孫星達，袁 遠，等.兒童早期感染性疾病中血漿前降鈣素與C-反應蛋白的診斷價值［J］.中國實驗診斷學，2007，11（5）：668-669.

［21］黃冠成.肝硬化并發嚴重感染患者C反應蛋白、前降鈣素測定的臨床意義［J］.實用中西醫結合臨床，2006，6（4）：3-10.

［22］李兆申.急性胰腺炎的內科治療［J］.中國實用內科雜志，2004， 24(12):710-712.

［23］MukkerC，UhlW，PrintzenG，et al.Roleofprocalcitoninanegranulocytecolonystimulatingfactorintheearlypredictionorinfdctdenecrosisinsevereacntepancreatitis［J］.Gut，2000，46:233-238.

［24］RauB，SteinbachG，GansaugeF，etal. Thepotentialroleofpeocalcitoninandinterleukin8intheperdictionofinfecteddnecrosisinacutepancreatitis［J］.Gut，1997:41(6):832-840.

［25］Rau B， Kruger CM， SchillingMK. Procalcitonin: improved bio-chemical severity stratification and postoperativemonitoring in severe abdominal inflammation and sepsis［J］.Langenbecks ArchSurg， 2004， 389(2): 134-144.

［26］劉占舉，牛 虹，柯 楠.英國急性胰腺炎診治指南［J］.醫學與哲學，2005，26(10): 64-66. 

［27］Werner J，HartwigW，UhlW， et al.Usefulmarkers for predicting severity and monitoring progression of acute pancreatitis［J］.Pancreatology， 2003， 3(2): 115-127.

［28］Kylanpaa-ackML，Takala A，KemppainenEA，et al.Procalcittonin，Splubleinterlenkin-2receptor，andsolubleE-selectininpredictingtheseveritykfacutepancreatitis［J］.CritCareMed，2001，29(1):63-69.

［29］Makay R，Issekutz A，Banga P，et al.Role of procalcitonin rapid test in the differential diagnosis of uninfected and infected forms of acute pancreatitis［J］.Magy Seb， 2003， 56(1): 31-33.

［30］Ammori BJ，Becker KL，Kite P，etal.Calcitonin precursors in the prediction ofseverity ofacute pancreatitis on the day ofadmission［J］.Br J Surg，2003，90(2):197-204.

(收稿日期：2008-02-17 修回日期：2008-05-27)

(編輯：崔群飛)