1、降钙素原检测及临降钙素原检测及临床应用床应用 一、一、降钙素原（ProcalcitoninProcalcitonin，PCTPCT ）19931993年AssicotAssicot首次报道在各种细菌感染后血清降钙素原（PCTPCT）升高。19981998年NylenNylen等报道：PCTPCT确实可以作为脓毒血症的生物标记物，PCTPCT的释放是炎症过程的一环节。PCTPCT是降钙素的前体、由116116个氨基酸组成、分子量为12.7kDa12.7kDa的糖蛋白。PCTPCT由N-ProCTN-ProCT、未成熟降钙素和骨钙素组成。PCT由神经内分泌细胞（包括甲状腺、肺和胰腺组织的C细胞）表
2、达，经酶切分解为（未成熟）降钙素、羧基端肽和氨基端肽。健康人血中仅含有少量的PCT。已发现细菌感染后PCT会明显升高。正常情况下，是降钙素的前体。健康人血液中浓度非常低，0.05ng/ml。当细菌感染时，全身各种组织多种类型细胞可生成PCT并释放入血液循环。PCT的结构PCT败血症组织甲状腺白血球脑肾上腺肺巨噬细胞肾肝脊柱肌肉心脏大肠小肠胃胰腺内脏脂肪皮肤睾丸脾 免疫层析法（色谱法）免疫层析法（色谱法）化学发光法化学发光法 酶联免疫荧光酶联免疫荧光 散射免疫比浊法散射免疫比浊法 层析法的原理层析法的原理 层析法是利用混合物中各组分的物理性质之差（如吸附力、分子形状和大小、分子极性、分子亲和力等
3、）而建立起来的一种分离技术。层析系统由固定相和流动性组成。免疫层析技术免疫层析技术 免疫层析技术以固定有检测线和控制线的条状纤维层析材料为固定相，测试液为流动相，通过毛细作用使待测物在层析条上移动。待测物在测试线(T)处发生特异性免疫反应 游离物在质控线(C)处发生免疫反应根据标记物种类不同，分为以下类别：胶体金 镧系元素（UPT)荧光素 其他检测原理检测原理 以胶体金为显色媒介，利用免疫学中的抗原抗体能够特异性结合的原理，在层析过程中完成这一反应，从而达到检测的目的。检测原理检测原理检测原理检测原理 上转发光技术（UPT)是免疫层析原理与光电转换原理相结合的免疫检测技术，以上转发光颗粒（UC
4、P颗粒）作为示踪物，经过红外光激发后上转发光颗粒发射出可见光，实现能量的上转，通过对光学信号的转换，能够快速对待测物进行定量测定。UCP颗粒：两种不同镧系元素离子（分别作为光吸收子和发射子）掺杂入亚微米尺寸的陶瓷颗粒中，会构成一类能上转发光产生荧光的特殊材料（UCP）颗粒。检测原理：检测原理：是指伴随化学反应过程所产生的光的发射现象。某些物质(发光剂)在化学反应时，吸收了反应过程中所产生的化学能，使反应的产物分子或反应的中间态分子中的电子跃迁到激发态，当电子从激发态回复到基态时，以发射光子的形式释放出能量，这一现象称为化学发光。发光发光Y YY磁微粒被测抗原+抗体+带丫啶酯带丫啶酯标记物抗标记
5、物抗体体YYYYYYYYYYY冲洗后（1 1）加入加入H H2 2O O2 2（pH10pH10）化学发光法原理化学发光法原理电化学发光免疫分析示意图电化学发光免疫分析示意图电化学发光法原理电化学发光法原理4-甲基伞形酮酰磷酸酯4-甲基伞形酮450nm处可测得荧光检测原理检测原理检测原理：检测原理：抗体与可溶性抗原反应，形成一定结构的免疫复合物，在PEG(聚乙二醇）的作用下，形成悬浮于反应溶液中的微粒，使样品浊度发生变化。在沉淀反应中形成的复合物微粒具有特殊的光学性质，当一定波长光线通过浊度发生变化的反应混合物时，光线被粒子颗粒折射而发生偏转，产生散射光。双抗夹心法检测原理显著提高精准度标记物
6、标记物单克隆抗抗钙素抗体单克隆抗降钙素抗体calcitoninkatacalcinBRAHMS PCTTM的双抗分别识别PCT肽链的两个部位，相比只能结合一个肽链部位的产品而言，双位点结合相比单位点结合大大降低了假阳性率，检测结果更精准抗钙素 降钙素10.http:/ 目前临床应用的cut off值是基于BRHAMS PCT试剂建立的,经过大量临床及动物实验数据的缜密计算并结合临床经验得到，由CLSI（美国临床实验室标准化协会）确认。唯一得到FDA认证。经过上市以来8千万次应用验证。不同平台的B.R.A.H.M.S PCT结果具有一致性。目前推荐的PCT诊断脓毒症或全身炎症反应的cut off
7、值仅 适用于使用BRAHMS PCTTM测得的标本值。BRAHMS PCT-Q BRAHMS PCT-Q 罗氏罗氏ELECSYS BRAHMS PCTELECSYS BRAHMS PCT梅里埃梅里埃VIDAS BRAHMS PCTVIDAS BRAHMS PCTRoche vs.KryptorComparison of a new procalcitonin assay from Roche with the established method on the Brahms Kryptor.H.K.de Wolf,et al.,Clin Chem(2009),55(5):1043-4Roche
8、 平台上的PCT结果与Kryptor 在全部的患者样本中保持高度的一致性和相关性VIDAS PCT检测结果与Kryptor PCT检测结果显示高度的相关性和一致性.两种检测技术的结果可采用同样的cut-off cut-off 值。VIDAS vs.Kryptor Long-term stability of procalcitonin in frozen samples and comparison ofKryptor and VIDAS automated immunoassaysSchuetz P.et al.,Clinical Biochemistry 43(2010)341344与BR
9、AHMS PCT Kryptor（时间分辨免疫荧光）比较，结果一致性达到92%与BRAHMS PCT LIA比较，诊断特异性达到92-98%，敏感性达到90-92%PCT-Q vs.Kryptor Use of procalcitonin in Intensive Care Units:Comparison of semi quantitative PCT-Q Brahms assay with automated PCT-Kryptor assayGraldine Schuch.et al.,Ann Biol Clin 2011;69(6):663-70健康人局部感染系统性感染（脓毒症）重度
10、脓毒症感染性休克An incorrect result can often be worse for the patient than no result at all!错误的数值比没有数值更糟糕!-CLSI（美国临床实验室标准化协会）仅适用于使用BRAHMS PCTTM测得的标本值唯一得到FDA权威认证基于大量实验数据缜密计算并结合临床经验，已由CLSI确认8千万次临床应用验证PCT用于诊治细菌性感染的Cut-off值Meisner M.Procalcitonin:Biochemistry and Clinical Diagnosis 1st Edition,2010 BRAHMS PCT家
11、族成员均使用相同的校准物质和制备方法 BRAHMS PCT家族成员具有无可比拟的相关性与一致性选择试剂厂家时的注意事项BRAHMS试剂已有近20年的历史，无论是定量方法还是POCT方法都是最成熟的试剂，其他均是12年的新产品。目前国外3000篇的论文用的都是BRAHMS试剂，其临床意义都是建立在BRAHMS试剂基础上。唯一获美国FDA批准，是公认的标准方法。不同的试剂其可能的抗原位点不一样，可能具有不同的临床意义，应用除BRAHMS试剂时，应注意与BRAHMS试剂做对照试验。与法国肿瘤专家意法国肿瘤专家意外发现了外发现了PCTPCT的存的存在，德国在，德国B.R.A.H.M.S B.R.A.H
12、.M.S 公公司全力支持司全力支持PCTPCT的的研究研究B.R.A.H.M.S B.R.A.H.M.S PCTPCT上市上市，从研究进入临床应用，并获得全球专利被被ThermofisherThermofisher收收购，购，B.R.A.H.M.S B.R.A.H.M.S 成为赛默飞旗下的成为赛默飞旗下的品牌品牌今天 B.R.A.H.M.S PCT已经成为全球医生诊治脓毒症/严重细菌感染的最重要标记物之一1990年发现 1996年上市 BRAHMS 降钙素原 PCT 2009年加入TMO自动化程度手动有溯源定量 有溯源半定量目前国内PCT检测情况非溯源定量检测结果半自动全自动BRAHMS PC
13、T-Q南京基蛋广州万孚武汉明德北京热景 梅里埃 VIDAS BRAHMS PCT BRAHMS PCT BRAHMS PCT-LIABRAHMS PCT-LIA 深圳新产业 罗氏罗氏 Elecsys Elecsys BRAHMS PCT BRAHMS PCT三、三、PCTPCT检测临床价值与应用检测临床价值与应用感染诊断现状感染诊断现状 WHO(2008,2011)的统计数据提示：感染是造成人类死亡最重要的因素约占全球每年总体死亡率的25.5%(大约1500 万人）每年全球死亡人数(单位:百万)Anthony S.Fauci,M.D.,et al.N Engl J Med 2012;366:4
14、54-461其中呼吸道感染则是导致患者死亡最主要的感染性疾病每年约造成430万人死亡感染诊断现状：临床诊断方法 临床症状和体征：临床症状和体征：缺乏特异性 辅助检查辅助检查血常规 白细胞和中性粒细胞：严重感染时，由于骨髓抑制，白细胞反而不升高，不能客观的反应感染的真实情况胸部影像 胸片：敏感性和特异性较差，可能漏诊31%的疑似病例 胸部CT：敏感性和特异性优于胸片，但不适用于危重患者，且不便随访微生物学检查“金标准”，耗时长，且到达急诊室的CAP患者中多达30%已接受了抗感染治疗，影响病原体检出率叶枫,吴璐璐.CROTC通讯.2012年第四期第5页 感染诊断现状：感染诊断现状：寻求理想的辅助诊
15、断方法很有意义！寻求理想的辅助诊断方法很有意义！临床挑战临床需求5.齐海宇等，严重脓毒症及其治疗中的相关问题，中国医刊2011;46(12):82-83正常情况下，PCT是降钙素的前体健康人血液中浓度非常低，0.05ng/ml当细菌感染时，PCT可生成并释放入血液循环降钙素原PCT是脓毒症/严重细菌感染的生物标志物PCTData on file-降钙素原(Procalcitonin,PCT)在血液科中的应用健康人的降钙素细菌感染时的PCTCalcitoninPCTMller B.et al.,JCEM 2001由于细菌感染，PCT的生成和释放具高度特异性脂肪细胞脂多糖病毒感染炎症反应高尔基复合
16、体PCT的另外合成途径构成性分泌，未经剪切病毒感染时释放的IFN-抑制PCT生成，因此病毒感染时PCT水平正常或仅轻微上升血浆浓度时间(小时)PCTCRPIL-6TNF-IL-10快速、高特异性的增长 在感染后2-6小时即可检测到其水平的增长快速衰减 半衰期约20-24 小时，可以快速反映治疗效果稳定性好几乎不受肾功能状态的影响几乎不受肾功能状态的影响样本反复冻溶稳定同样很高样本反复冻溶稳定同样很高不受肾上腺皮质激素治疗的不受肾上腺皮质激素治疗的影响影响Dandona P,et al.J Clin Endocrinol Metab.1994;79(6):1605-8 PCT的生成和代谢都明显比
17、CRP快速，且基本不受肾功能影响，更适合临床早期诊断严重细菌感染/脓毒症 PCT的半衰期虽比白介素、肿瘤坏死因子等慢，但更适合临床实际应用3.Meisner M.Procalcitonin:Erfahrungen mit einer neuen Megre fr bakterielle Infektionen und systemische Inflammation.Journal of Laboratory Medicine 1999;23(5):263-272 特异性高由严重细菌感染诱发的特异性高由严重细菌感染诱发的PCTPCT生成和释放生成和释放 注：病毒感染时产生的细胞因子会抑制PCT
18、的产生升高快速细菌侵入后，升高快速细菌侵入后，6-12hr6-12hr达峰值达峰值半衰期半衰期2424小时左右，利于临床判断疗效小时左右，利于临床判断疗效PCTPCT升高的水平与细菌感染的程度呈正相关升高的水平与细菌感染的程度呈正相关PCTPCT升高只存在于真正的细菌感染，细菌污染后不会升升高只存在于真正的细菌感染，细菌污染后不会升高高性状稳定体内几乎不受肾功能的影响，体外可长期性状稳定体内几乎不受肾功能的影响，体外可长期保存保存 诊断 脓毒症/系统性细菌感染的早期诊断和鉴别诊断 监测 治疗效果的监测；指导抗生素使用 预后 病情严重程度判断和预后 健康 局部感染 系统性感染 严重脓毒症 感染性
19、休克 （脓毒症）PCT 的临床应用的临床应用在ICU检测PCT、CRP、IL-6和乳酸来诊断 脓毒症，重症脓毒症和感染性休克的敏感性和特异性AUC:PCT:0.94CRP:0.89IL-6:0.78 与CRP、IL-6、乳酸相比，PCT是诊断脓毒症最可靠的实验室指标(PCT与其他指标相比，P均0.0014.MULLER B et al.Calcitonin precursors are reliable markers of sepsis in a medical intensive care unit.Critical Care Medicine 2000;28(4):977-983 Har
20、barth S.Am J Respir Crit Care Med 2001PCT 提高临床诊断细菌感染和脓毒症的正确率把PCT加入诊断标准后，诊断正确率从0.77提高到0.94103例证实为例证实为A/H1N1感染患者，其中感染患者，其中48例（例（46.6%）同时合并肺炎链球菌（）同时合并肺炎链球菌（54%）和）和金黄色葡萄球菌（金黄色葡萄球菌（31%）的感染。入院时发现合并细菌感染者）的感染。入院时发现合并细菌感染者PCT水平明显高于单纯水平明显高于单纯病毒感染者，为病毒感染者，为29.5(3.9-45.3)versus 0.5(0.12-2)g/L(P 1ng/mlPCT浓度快速下降
21、1 ng/ml 预后较好脓毒症患者PCT初始浓度100ng/ml无变化或下降缓慢，不能降至 1ng/ml以下预后较差14.Bouadma L.et al.Use of procalcitonin to reduce patients exposure to antibiotics in intensive care units(PRORATA trial):a multicentre randomised controlled trial.Lancet 2010;375:46374 开始抗生素治疗的指导方针浓度0.25g/L强烈建议不使用抗生素浓度0.25且0.5g/L不建议使用抗生素浓度0.
22、5且1g/L建议使用抗生素浓度1g/L强烈建议使用抗生素如果用于检测降钙素原浓度的血样在入院初期取得，那么6-12小时后再取样测一次降钙素原浓度继续或停止抗生素治疗的指导方针浓度0.25g/L强烈建议停用抗生素从峰浓度下降80%，或浓度0.25且0.5g/L建议停用抗生素从峰浓度下降80%且浓度0.5g/L建议继续使用抗生素与峰浓度相比浓度升高且浓度0.5g/L强烈建议更换抗生素PCT可指导脓毒症患者抗生素的治疗可指导脓毒症患者抗生素的治疗F.Stber,University Bonn,Lecture at ISICEM,Brussels 2001PCT能及时反映抗生素是否有效几种临床典型抗生
23、素使用后情况的PCT反应(n=109)PCTng/ml改变治疗（天数）Antibiotic(mis)Us in Europe欧洲呼吸道感染抗生素处方量（/1000人/天）呼吸道感染治疗的70%处方为抗生素，而大部分实际是病毒感染。研究*显示，使用PCT监测后，抗生素用量减少50%，而结果相同。PCT 帮助减少非必要的抗生素处方*Christ-Crain M,et al.Lancet 2004,363(9409):600-607左上图是欧洲呼吸道感染的抗生素用量调查，横轴为各个国家，纵轴表示抗生素处方量，用每天每1000人中多少人使用抗生素表示PCT-指导抗生素的合理使用 1、Christ-Cr
24、ain M,et al.Lancet 2004,363(9409):600-6072、Christ-Crain M,et al.Am J Respir Crit Care Med.2006抗菌药物处方率45/4538/4227/3111/2916/314/282/30/109/92/15P=0.03P0.0001 P=0.003P=0.003P0.0001 超过50%患者减少了抗生素的使用是否进行抗生素治疗抗生素使用周期缩短613天抗菌药物使用患者百分比抗生素使用疗程(天)抗生素治疗的天数 G-菌感染与G+菌感染相比，PCT升高更加明显，以便有效指导经验型用药时抗菌药物的选择。40例病人，G-
25、菌感染血清PCT水平为（18558）ngml，显著高于G+菌感染者（3921）ngml，（P001）及非感染性患者（0302）ngml，（P001）；血清PCT水平区分G-菌与G+菌感染的曲线下面积（AUC）为0992（95置信区间为：0981，1004）；以091ngml为革兰阴性菌感染的阳性阈值，则灵敏度为925，特异性为950。结论：血清PCT水平有可能作为区分重症监护病房患者革兰阳性菌与革兰阴性菌感染的指标。中华医院感染学杂志2009年第15期 陈国强，曹华英，姚正国，等 PCT浓度与全身性细菌感染的严重程度的相关性Meisner M.Procalcitonin:Biochemistr
26、y and Clinical Diagnosis 1st Edition,2010 健康人 局部感染系统性感染（脓毒症）重度脓毒症 感染性休克PCT的正常范围是0.05ng/ml当PCT水平达到0.5ng/ml时，如果排除其他可能导致PCT升高的原 因，则说明全身性细菌感染性的可能性高，需要密切随访当PCT水平达到2ng/ml时，基本都为严重脓毒症当PCT水平达到10ng/ml时，几乎均为感染性休克n发热待查的病人n血细胞分析趋于正常，但病人仍有症状n血培养阴性，但还有感染症状n有局部感染，需要观察抗生素使用效果n在细菌培养结果出来前，初步判断阴阳性，更早的选择使用抗生素，抓住治疗时机n结合每
27、个患者的临床情况n考虑到影响 PCT 水平的因素n监测疾病的动态过程(PCT水平的变化)n局部感染必须采用更低的界限值 临床情况严重脓毒症感染性休克PCT（ng/ml）系统感染（脓毒症）局部感染界限值10010520.50.05n对细菌感染诊断具有高特异性，提高临床诊断的准确性n感染后血液水平快速升高，随着疾病进展和加重水平持续升高，感染有效控制后水平快速下降n有效指导抗生素的使用，结合临床背景进行个体化诊断和治疗n半衰期长超过24小时，检测简单方便，体内外稳定性高n不受糖皮质激素的影响非细菌性非细菌性 PCT 升高的情况升高的情况:生理性一过性峰值 创伤后炎症综合症创伤后炎症综合症:多发性创
28、伤,大面积烧伤,大手术后(心脏心脏,移植移植,腹部腹部)使用致炎细胞因子治疗后使用致炎细胞因子治疗后(OKT3,注射 TNF,IL-2,抗淋巴 细胞球蛋白)某些肿瘤某些肿瘤(甲状腺髓样细胞癌,肺小细胞癌和支气管癌)长时间循环衰竭长时间循环衰竭(心源性休克,出血性休克,热休克)中暑中暑美国危重患者新出现的发热评估指南德国脓毒症指南拯救脓毒症运动指南中国PCT急诊临床应用的专家共识指标可靠：现有指南中PCT证据均源自BRAHMS国家国家指南名称指南名称德国德国脓毒症指南脓毒症指南下呼吸道感染指南（尤其下呼吸道感染指南（尤其CAPCAP和和COPDCOPD）法国法国急性细菌性脑膜炎临床指南急性细菌性脑膜炎临床指南H1N1H1N1流感指南流感指南瑞典瑞典脓毒症指南脓毒症指南西班牙西班牙婴儿不明原因发热推荐婴儿不明原因发热推荐美国美国成人重症患者发热初期评估指南成人重症患者发热初期评估指南婴幼儿婴幼儿CAPCAP诊治指南诊治指南欧洲欧洲欧洲成人下呼吸到感染指南欧洲成人下呼吸到感染指南中国中国上海上海ICUICU管理规范管理规范(2012)降钙素原（降钙素原（PCTPCT）急诊临床应用的专家共识）急诊临床应用的专家共识(2012)日本日本脓毒症指南脓毒症指南 (2012)全球全球拯救脓毒症行动指南拯救脓毒症行动指南(2012更新)56 八一
