降钙素原(PCT)在临床上被广泛应用于感染性疾病的诊断和治疗的参考指标,不同种类病原微生物感染时 PCT 水平可能有所不同,而其与细菌感染的相关性已在医学界得到了大多数学者的一致认可,但与真菌、病毒、非典型病原体、结核、寄生虫等其他病原体的相关性研究相对较少,本文将阐述当呼吸道被不同病原微生物感染时 PCT 会有何不同表现。
什么是降钙素原?
降钙素原/PCT 是系统性炎症生物标志物,本质为降钙素肽物质,由 116 个氨基酸因子组成,主要由甲状腺 C 细胞分泌。其通常无法释放到循环血液中,健康人血清含量极低(< 0.1 μg/L),且性质稳定。
当机体存在炎症或遭受病原微生物侵袭时则会升高,与传统炎症标志物相比,其具有特异性和敏感性较高、且检测快速及结果准确等特点。
因此 PCT 常作为临床上鉴别、诊断及辅助治疗感染性疾病的重要指标。
如何应用 PCT 鉴别病原体?
01 细菌感染,PCT 如何变化?
PCT 是细菌感染较为特异性的生物标记物,感染后 2~6 h 开始升高,12 h 达峰。鉴别细菌和非细菌感染的受试者工作特征曲线下面积(AUC)为 0.72[1]。当前已达成共识当 PCT ≥ 0.25 μg/L 时,提示细菌感染可能性高,建议启动抗细菌治疗。
需注意的是:研究已证实脂多糖是 PCT 产生的强烈刺激因素,G- 细胞壁主要组分就是脂多糖,而 G+ 菌的细胞壁则为肽聚糖,故认为 PCT 的升高与 G- 感染更为密切。PCT 大于 4.49 μg/L 时,诊断 G- 菌感染特异度可达 81.8%,阳性预测值为 75.0%[2]。
另 PCT 水平还可评估抗菌效果、疾病严重程度,其如持续升高或治疗后未下降通常预示治疗效果欠佳,需寻找原因,而治疗后下降则是停用抗菌药物的参考指标。
02 真菌感染,PCT 如何变化?
对疑似真菌感染者,培养结果尚未明确时,PCT 有着重要的诊断价值,尤其是长时间广谱抗细菌药物治疗后 PCT 仍不能下降者需警惕真菌感染可能性。
尽管细菌、真菌感染均可导致 PCT 上升,但细菌感染上升水平显著低于真菌感染,而单纯真菌感染与真菌合并细菌感染时 PCT 水平无统计学差异,提示 PCT 与真菌感染具有良好相关性,不受细菌感染的影响 [3],但真菌感染者与细菌感染之间 PCT 是否存在明确的评判界值,尚未有统一定论。
有研究显示当 PCT 临界值分别为 0.95 ng/mL、1.07 ng/mL 时,其鉴别 G- 与真菌、G+ 与真菌的检测效能最优,AUC 的值分别为 0.73、0.64[4];国外 Meta 分析显示,危重侵袭性真菌感染时 PCT 一般在 1 μg/L 左右 [5]。
另外 PCT 亦可准确鉴别细菌菌血症和真菌菌血症,当其为 0.96 ng/mL 时是诊断真菌菌血症的独立预测因素 [6]。
需注意的是:
1) PCT 对真菌感染的诊断/鉴别诊断需结合宿主免疫状况和其他辅助检查进行综合评估;
2) 局灶性真菌感染 PCT 很少增高,尤其免疫抑制及中性粒细胞减少合并真菌感染时患者的 PCT 可不升高;
3) 已确诊的真菌感染者,PCT 的变化趋势同样可作为治疗监测的参考指标。
03 病毒感染,PCT 如何变化?
目前认为机体发生病毒感染时,体内会释放 γ 干扰素,促使 PCT 生成受阻,故病毒感染时 PCT 不增高或仅轻度增高,一般不会超过 1~2 ng/mL。
一项关于 1735 名下呼吸道感染者的多中心前瞻性研究发现, 病毒感染时 PCT 浓度中位数 < 0.25 μg/L,而典型细菌感染则明显升高 (≥ 2.5 μg/L),因此认为 PCT 可有效对细菌与病毒感染进行鉴别, 其 ROC 曲线下面积为 0.73[1]。
另一项比较了多种生物标记物(包括 PCT、IL6、IL8、TNF-a 等)对于细菌和病毒感染的鉴别能力,结果发现 PCT 诊断细菌感染的 PCT 中位数为 1.84 μg/L,而病毒感染的 PCT 中位数为 0.05 μg/L[7]。
因此认为,结合临床症状采用 PCT < 0.25 μg/L 阈值有助于支持单纯病毒所致的感染。
04 非典型病原体感染,PCT 如何变化?
目前认为 PCT 在支原体、衣原体等非典型病原体感染中一般无显著升高。
相较于 WBC、CRP、SAA,PCT 诊断支原体肺炎的敏感度最高,高达 85.71%[8],诊断 MPP 的 AUC 为 0.744[9]。
一前瞻性研究显示 [10],PCT ≤ 0.5ug/L 时鉴别细菌与非典型病原体的敏感性为 81%,阴性预测值可达 97%(其中肺炎支原体中位数为 0.34 μg/L,肺炎衣原体中位数为 0.23 μg/L)。
瑞士一项回顾性分析研究了军团菌感染的 CAP 感染者 [11],发现超过 93% 患者 PCT > 0.1 μg/L,超过 86% 患者 > 0.25 μg/L,认为 PCT = 0.25 μg/L 考虑典型细菌感染的同时也要考虑军团菌感染。
因此认为,即使 PCT 不能作为非典型病原体感染的诊断指标,但如 0.25 μg/L ≤ PCT ≤ 0.5 μg/L,而此时未采用喹诺酮类、四环素类或大环内酯类抗感染药物,且治疗效果欠佳时,结合临床表现则提示可能存在非典型病原体感染。
05 结核感染,PCT 如何变化?
结核杆菌感染引起的宿主炎症反应(如 IL-1,IL-6)可诱导降钙素原合成分泌,因此,PCT 在活动性结核病患者中有可能轻度升高,通常将 0.1~0.25 μg/L 作为诊断临界值 [12]。通过上文已了解到细菌或真菌性呼吸道感染者 PCT 水平明显高于此水平。
因此认为,以 PCT ≥ 0.25 μg/L 为阈值,有助于排除肺结核的感染。
另外,目前亦有部分研究发现结核病患者胸水中的降钙素原比非结核性患者高,且差异有统计学意义。
06 寄生虫感染,PCT 如何变化?
目前已有研究表明 PCT 水平与提示疾病严重程度的初始寄生虫密度呈正相关 [2],因此对寄生虫感染者可动态监测 PCT 以评估治疗效果以及感染的严重程度。
PCT 升高,还不能忽略以下原因
需注意的是 PCT 值升高不代表机体一定存在感染,非感染因素也可导致 PCT 升高。常见于以下情况:
01 慢性肾脏疾病可引起 PCT 清除能力减弱,从而导致 PCT 水平增高,而透析后 PCT 则显著下降;
02 器官移植、手术、创伤、烧伤、药物中毒、肝衰竭、急性冠脉综合征、心源性休克、急性重型胰腺炎等可引起大量炎性因子释放入血,此时 PCT 可升高;
03 近期有疫苗接种史,PCT 亦会出现偏高,但程度低于严重细菌感染;
04 某些起源于神经内分泌细胞的肿瘤性疾病,如甲状腺髓样癌可引起 PCT 升高;
05 某些过敏性疾病如支气管哮喘,自身免疫性疾病如川崎病亦会出现 PCT 升高。
因此,对于存在上述临床干扰因素时,解读 PCT 结果需要谨慎,动态观察 PCT 水平变化比单次 PCT 值更有价值。
注意:
01 正确解读和理解 PCT 与病原微生物之间存在的联系,有助于减少不必要的抗菌素暴露;
02 需强调,PCT 作为临床辅助性诊断指标,不可仅根据这一孤立指标做临床决定;
03 PCT 升高并不一定提示机体有感染,也有可能是非感染性疾病,需紧密结合患者病史、临床表现及其他辅助检查结果进行综合评估。