08.7.4 降钙素原检测

四、降钙素原检测

降钙素原（ procalcitonin，PCT）是降钙素的前体物质，由116个氨基酸组成，不具备激素活性。正常情况下，PCT绝大部分由甲状腺C细胞（滤泡旁细胞）合成与分泌，少部分由其他神经内分泌细胞产生。健康人体血液中的PCT的浓度非常低，但发生全身性细菌感染时，PCT可在全身异位生成，并释放入血液循环，感染后2~3小时血液中即可检测到，12~24小时达高峰水平。在病毒性感染及局部细菌感染而无全身表现的病人PCT仅轻度升高。

【参考值】

<0.15ng/ml（成人）；<2ng/ml（出生72小时内的新生儿）。（见下述文献与共识中参考值）

【临床意义】

1. 严重全身性细菌感染时，PCT异常升高，升高的程度与感染严重程度呈正相关。PCT的检测结果可作为开始抗生素治疗的指征，动态监测PCT水平可以辅助评估抗生素的治疗效果。当PCT水平大于2.0ng/ml时，高度提示全身性细菌感染，脓毒血症及严重的局灶性细菌感染，如重度肺炎，脑膜炎，腹膜炎。当有严重的非感染性炎症刺激时，如大面积烧伤、重度创伤、急性多器官衰竭和心脏手术等，PCT水平也会达2.0ng/ml以上，但一般在24~48小时后便开始下降。

2. 对无菌性炎症和病毒感染，PCT水平正常或仅有轻度增高。在出生3天以上的婴儿及成人中，PCT<0.15ng/ml基本可以排除严重全身性细菌感染。在自身免疫性疾病，慢性炎症刺激，病毒感染，局部轻度细菌感染时，PCT水平很少超过0.5ng/ml。

五年制 《诊断学 第九版》

一、PCT 的生物学特征

PCT 是降钙素的前体物质，由 114~116 个氨基酸组成，是一种无激素活性糖蛋白，主要由神经内分泌细胞（包括甲状腺、肺和胰腺组织细胞）表达，经酶切分解为降钙素、羧基端肽和氨基端肽。PCT是一种免疫活性蛋白，其生物活性包括免疫调节和调节血管收缩等。PCT 在人体内稳定性好，半衰期为 20~24 h，血清 PCT 浓度通常<0.10 μg/L。

在健康状态下和感染状态下PCT的产生及释放（wikipedia） Fate of procalcitonin during inflammation and normal condition

降钙素原由CALC-1基因编码

左边为感染状态下，细菌内毒素和细胞因子如IL-6、TNF-a诱导脂肪细胞为主的许多细胞（包括White blood cells (WBC), spleen, kidney, adipocytes, pancreas, colon and brain showed a significantly elevated level of PCT mRNA）CALC-1的转录，PCT生成后由于缺乏肽基甘氨酸α-酰胺化单加氧酶（PAM）不能转为CT（降钙素），直接释放入血导致PCT升高。

右边是在正常非感染的健康人体内，CT-mRNA仅在内分泌细胞【甲状腺滤泡旁细胞即C细胞】和肺部及肠道神经内分泌细胞中有转录，接着进行翻译后修饰，由 肽基甘氨酸α-酰胺化单加氧酶（PAM）切除甘氨酸后形成降钙素，进而释放入血，因此正常人血液中PCT含量极低。

微生物感染诱导 11 号染色体上 CALC-1基因表达普遍增加，促使肝脏巨噬细胞和单核细胞、肺及肠道组织淋巴细胞及内分泌细胞大量合成分泌PCT，尤其是在严重细菌感染或脓毒症时，血清PCT 可以快速且特异性升高。在动物实验中，注射内毒素 2 h 后血清 PCT 即可被检测到，6 h 后显著上升，约 12 h 达到高峰，2~3 d 下降至正常。血清 PCT 升高常与疾病严重性和病死率相关，严重感染时，血清 PCT 浓度可增至 100 μg/L 甚至达到1000 μg/L，而在有效抗菌药物治疗后可迅速下降。

建议一：血清 PCT是早期、严重、侵袭性细菌感染的标志物，作为儿童细菌性感染疾病现有的可靠诊断指标，还可用于判断预后和指导抗菌药物应用；可作为判断感染性质的辅助检测，也可以与外周血白细胞计数（WBC）、血清 C 反应蛋白（CRP）、白细胞介素6（IL⁃6）等联合应用，提高灵敏度和特异度。

二、血清PCT 检测用于细菌感染早期诊断

1993 年，法国学者 Assicot 等首先提出血清PCT 可作为细菌感染标志物。细菌感染时，机体释放的细胞因子促使PCT 升高；相反，病毒感染时，机体释放的干扰素 γ 将阻断 PCT 的产生。因此，血清PCT 可用于临床细菌感染判断，且比CRP 更具特异性，2013年一项 Meta 分析显示，血清 PCT 对脓毒症的早期识别灵敏度为77%，特异度79%。

降钙素原（PCT）是无激素活性的降钙素的前体物质，是由116个氨基酸组成的糖蛋白，结构上包括降钙蛋白、降钙素和N端残基片段。生理情况下，PCT主要由甲状腺C细胞合成分泌。法国学者 assicot等5在1993年首先提出，PCT可以作为细菌感染的标志物。在细菌感染时，肝脏的巨噬细胞和单核细胞、肺及肠道组织的淋巴细胞及内分泌细胞，在内毒素、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）及IL-6等作用下合成分泌大量的PCT，导致血清PCT水平显著升高。

PCT对鉴别发热患者的病因及病原学有定的临床意义。细菌感染时内毒素或IL（如IL-1β）等增高可引起PCT的增高。在病毒感染时，机体干扰素-增高，会降低IL-1β对PCT的上调作用，故可用PCT值来粗略区分病毒和细菌感染。对真菌感染，一项荟萃分析结果显示，危重侵袭性真菌感染时PCT可以轻中度增高，一般在1μg/L左右，但纳入这项荟萃分析的研究病例数较少也有研究提到不同病原体所致脓毒症中，革兰阴性杄菌感染时PCT增高比革兰阳性菌感染时更显著。

1. 脓毒症：血清PCT 作为目前儿童全身严重细菌感染的最佳早期诊断标志物，灵敏度和特异度均较高，比 CRP 更具有可靠性。儿科重症监护病房（PICU）患儿入院第一天血清 PCT>2.00 μg/L，提示发展为严重脓毒症或脓毒性休克的风险更高。由于脂多糖是革兰阴性菌（G-菌）细胞外膜的主要组成成分，诱导产生大量 PCT，故血清 PCT 对于 G-菌败血症具有更高特异度，且G-菌感染血清PCT 水平显著高于革兰阳性菌（G+ 菌）感染。如果血清PCT水平低，但患儿具有脓毒症临床症状，也应开始抗菌药物治疗，并应动态监测血清PCT 直到明确诊断。诊断脓毒症时，血清 PCT 最佳截断值（cut⁃off值）为2.00 μg/L。

建议二：血清 PCT>2.00 μg/L 时，高度怀疑全身细菌感染，尤其是 G-菌感染，需考虑脓毒症并提示病情严重，提示临床医师及时将患儿收住 PICU治疗，指导早期经验性抗菌药物选择与应用。

2. 社区获得性肺炎（CAP）：CAP 的病原多样，包括细菌、病毒、非典型病原体和真菌等。研究显示血清 PCT 在区分细菌感染与病毒或支原体感染时具有更高的特异度和灵敏度，但在细菌性肺炎中血清 PCT 并不一定都升高，约 50% 的细菌性肺炎患儿血清 PCT<0.50 μg/L，故血清 PCT 正常或轻度增高不能排除细菌性肺炎。但低浓度血清PCT 常提示低风险，预示较低的病死率。

3. 细菌性脑膜炎：细菌性脑膜炎患儿血清 PCT浓度较病毒性感染时明显升高，通常>0.50 μg/L，具有高灵敏度（95%~99%）和特异度（83%~97%），建议早期检测并积极给予抗菌药物治疗，早期诊断和有效抗菌药物治疗决定疾病的进展和预后。由于存在假阴性结果及局灶性细菌感染时血清 PCT可以不升高，不能单纯以血清PCT 阴性排除细菌性脑膜炎。脑膜炎球菌感染时，血清PCT>10.00 μg/L常提示高病死率和高器官损害风险。

4. 细菌性心内膜炎：细菌性心内膜炎时血清PCT 常有升高，但并不是其诊断的金指标。对于伴有心脏疾病相关危险因素（如心脏瓣膜病变、心脏瓣膜置换术后、免疫力低下等）的患儿，当血清PCT 升高而无任何其他疾病特异性临床症状时，需考虑诊断。研究发现，对于细菌性心内膜炎患儿，血清 PCT>0.50 μg/L 时提示预后不良，其灵敏度为73%，特异度79%。

5. 泌尿系统感染：血清PCT 检测有助于区分下尿路感染与急性肾盂肾炎。伴有肾盂变化或膀胱输尿管反流的尿路感染患儿血清 PCT 水平比单纯尿路感染高；低水平血清PCT 提示肾脏瘢痕形成风险较低，说明血清PCT 与肾损害之间存在显著相关性。泌尿系统感染患儿血清 PCT 界值可能在0.50和1.00 μg/L之间。同时，血清PCT<0.25 μg/L的泌尿系统感染患儿较少存在严重反流现象。

建议三：血清 PCT>0.50 μg/L 时，应当根据儿童不同器官系统的感染特征，结合临床表现，积极明确感染的存在，如 CAP、细菌性脑膜炎、细菌性心内膜炎、泌尿系统感染等。但血清 PCT 正常或<0.50 μg/L 时，不能作为排除诊断的标准。

三、血清PCT 检测用于鉴别疾病

健康人血清中 PCT 含量极少（<0.10 μg/L），稳定性好。细菌感染、真菌感染、病毒感染、寄生虫感染患儿血清PCT 可有不同程度升高，特别是对全身细菌感染的诊断和排除均具有良好的灵敏度和特异度，可区分细菌感染和非细菌感染，而对无菌性炎症反应、肿瘤或自身免疫性疾病无反应或仅有轻度反应，故对儿科感染性疾病鉴别和临床思维具有很强的指导性。当然，临床诊断必须谨慎结合病史、体格检查和微生物评估等全面阐释试验结果，其鉴别诊断程序如图1。

PCT值与其临床意义 PCT algorithm for antibiotic therapy

1. 局部感染：局部细菌感染或细菌定植通常不会诱导PCT 的产生，如扁桃体炎、轻度软组织感染、脓肿、局部脑室引流感染，甚至单纯性阑尾炎或胆囊炎等。因此，血清 PCT 不能用于诊断局部感染。低血清 PCT 水平患儿死于器官功能障碍、脓毒症的风险非常低。

2. 病毒感染：病毒感染性疾病包括肠道病毒、乙型脑炎病毒、腺病毒、呼吸道合胞病毒、流感病毒及副流感病毒感染等，血清PCT 多不升高或仅稍有升高。严重病毒感染时可能出现血清PCT 升高，但多不超过2.00 μg/L。

3. 真菌感染：局灶性真菌感染或轻症真菌感染血清 PCT 很少升高；在侵袭性真菌感染时可升高［，血清 PCT 居高不下或进行性增高提示预后不良。

4. 医院感染：对于呼吸机相关肺炎等院内感染性疾病，如治疗后数天内血清PCT 快速下降提示预后较好。对于术后存在持续高浓度血清 PCT 的患儿需考虑术后感染可能。对于重症监护的危重患儿，有院内感染风险患儿，如接受长期机械通气、留置静脉或动脉导管、免疫抑制状态（肿瘤、器官移植、化疗、中性粒细胞减少等）、手术或创伤、烧伤等，建议动态监测血清PCT。在中性粒细胞减少合并感染时，由于血清PCT 的诱导受到抑制可升高不明显，但与 CRP 相比较，血清 PCT 具有相对较高的特异度，其峰值通常出现在感染发生 24 h 后，延迟或动态的血清 PCT 监测常能为临床提供更多的诊断信息。

5. 非感染性疾病：因为血清中PCT 浓度升高与单核细胞的黏附与活化相关，故一些非感染性因素也可以导致血清PCT 升高。严重创伤、休克、手术、烧伤、吸入性损伤和重症胰腺炎也可能通过脂多糖或其他细菌产物的肠易位致血清PCT 水平升高。严重肝肾疾病、多器官功能衰竭、器官移植、骨髓移植、部分自身免疫性疾病和血液系统疾病等情况下也可出现血清PCT 升高，但通常血清PCT 升高幅度较低或持续时间相对较短。

建议四：血清PCT<0.05 μg/L 时多不支持细菌感染；但局部感染如纵隔炎、脓胸或脓肿也可能发生假阴性。总体而言，在区别细菌性和病毒性感染时，血清 PCT 的特异度、灵敏度及预测值均优于其他炎症指标。但在 PICU 患儿中，可能存在多种因素所致的严重炎症反应，故不能单独依据血清PCT 升高鉴别细菌感染或非细菌感染。

四、用于判断疾病严重程度

血清 PCT 虽然是儿童严重侵袭性细菌感染的有效生物标志物，但不能作为金标准。血清PCT 浓度因感染部位而异。目前认为血清 PCT 浓度>0.50 μg/L，在排除其他可能原因后，全身性细菌感染和脓毒症的可能性大，同时需要密切随访和动态监测。随着血清PCT 水平不断升高，提示感染严重程度进展；达到2.00 μg/L，提示达到严重脓毒症；升高到 10.00 μg/L 时，患儿常发生脓毒性休克。重症患儿中，血培养阳性败血症与培养阴性败血症相比，前者血清PCT 明显较高。

由于血清 PCT 半衰期短（20-24h），评价治疗效果和判断疾病预后时需动态观察病情变化，连续监测血清 PCT。血清PCT 持续低浓度或向正常水平下降（比如每天下降30% 以上，持续至少 3 d），提示治疗有效和疾病预后良好；无法解释的血清PCT 升高提示治疗失败或预后不良，当细菌性脓毒症患儿血清PCT 持续增加时，常与多器官衰竭有关，病死率高。

建议五：重症患儿血清 PCT 动态监测是必要的，可评估是否为严重侵袭性细菌感染，也可评估病情严重程度，同时可判断治疗效果。

建议六：为合理应用抗菌药物，血清 PCT 有助于明确或排除细菌感染，治疗过程中需动态监测确定抗菌药物的治疗适应证和优化使用疗程。当血清 PCT<0.25 μg/L 排除细菌感染时不使用抗菌药物；治疗后当血清 PCT<0.50 μg/L 或峰值降低幅度≥80%，临床症状消失，病情稳定，建议考虑停用抗菌药物。

建议七：虽然新生儿早期影响血清 PCT 的因素较多，但血清 PCT 作为细菌感染标志物，在指导抗菌药物应用方面具有价值。

参考：

Vijayan A L, Ravindran S, Saikant R, et al. Procalcitonin: a promising diagnostic marker for sepsis and antibiotic therapy[J]. Journal of intensive care, 2017, 5(1): 51.

https://en.wikipedia.org/wiki/Procalcitonin

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