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血浆降钙素原(PCT)与器官移植

来源:本站原创
摘要:摘要:血浆降钙素原测定是近些年来新发展起来的检测细菌、真菌与寄生虫感染的可靠指标,本文将就PCT的理化性质及其在器官移植方面的应用进展作一综述。关键词:降钙素原移植感染器官移植术后高效免疫抑制剂的广泛应用,一方面改善了移植物的近远期存活率,另一方面也增加了免疫缺陷并发症(感染与肿瘤)的危险性。......

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摘 要: 血浆降钙素原测定是近些年来新发展起来的检测细菌、真菌寄生虫感染的可靠指标,本文将就PCT的理化性质及其在器官移植方面的应用进展作一综述。

关键词: 降钙素原 移植 感染

器官移植术后高效免疫抑制剂的广泛应用,一方面改善了移植物的近远期存活率,另一方面也增加了免疫缺陷并发症(感染与肿瘤)的危险性。其中感染是影响移植成功的重要因素之一,对移植患者定期进行感染监测是十分必要的。 降钙素原(Procalcitonin, PCT)是一种不明来源的细胞因子样介质,现作为近年来发展起来的感染检测新指标而倍受重视,本文将对其在移植领域的应用做一综述。

降钙素原的生化特性

降钙素原是无激素活性的降钙素(calcitonin, CT)前肽物质,是由116个氨基酸组成的分子量为13KD的糖蛋白。PCT的半衰期约为24小时,在体内外稳定性很好。正常情况下,PCT mRNA在甲状腺滤泡旁细胞粗面内质网内翻译成含141个氨基酸残基的前PCT,分子量为16KD,其结构包括三部分,即N末端84个氨基酸(含25个氨基酸的信号肽),32肽的活性CT和21肽的下钙素(Katacalcin)。前两部分由2肽 -Lys-Arg- 连接,后两部分被4肽 -Gys-Lys-Lys-Arg- 分隔。前PCT进入内质网膜,经糖基化和特异性酶切除N末端信号肽而生成PCT,后依次经不同的蛋白水解酶酶解,先切除含1~57氨基酸残基的N末端肽,最后酶解生成CT和下钙素[1]。

PCT的测定过去曾用放免分析(RIA)和夹心免疫放射分析法,因受放射性元素的污染限制而少用;目前的检测方法已改进为双抗夹心免疫发光法,此法包括半定量的BRAHMS PCT-Q与定量检测的LUMItest PCT,具有较高的灵敏度与特异性。1992年Bohoun 首次报告PCT可作为诊断细菌感染的新指标。此后许多学者的研究发现 , 严重全身性细菌、真菌和寄生虫感染时,PCT异位生成,水平异常升高,且升高的程度与感染严重程度及预后相关[2,3]。健康人血浆PCT含量极微(<0.1 ng/ml),0.5 ng/ml 被认为是感染性疾病诊断的分界值 。不同人群血浆PCT水平见表1。

对 象 PCT(ng/ml)
健康人 <0.5
慢性炎症和自身免疫性疾病 <0.5
病毒感染 <0.5
轻微至中度局部细菌感染 <0.5
SIRS(多发伤、烧伤) 0.5~2
严重细菌感染、脓毒血症、MOF >2 (通常10~100)

血浆降钙素原(PCT)测定在器官移植中的临床应用及意义
 
  1. PCT与移植后感染
    PCT作为反映细菌和真菌感染的指标,其水平与感染的严重程度及活动性密切相关。Assicot 等报道在局部感染时PCT水平不升高或仅略微升高 ( 0.3~1.5ng/ml),在感染局限于某一器官或形成包裹性病变时,PCT水平轻度上升(1~3 ng/ml),而在全身性细菌或真菌感染时,PCT值>53 ng/ml[4]。这种现象在心、肝、肺移植受者中也得到证实[5]。Hammer 等的临床观察发现,局部感染如切口感染或泌尿系感染时,PCT轻度升高,均值为0.8 ng/ml, 在多处广泛感染时PCT水平上升至6.5 ng/ml, 脓毒血症时则超过20 ng/ml。 在儿童骨髓移植术后进行PCT检测,诊断败血症的敏感性达56%,特异性达87%,并有助于预后评估[6]。

    PCT不仅对严重细菌感染有很高的灵敏性,而且对真菌和寄生虫感染也有诊断参考价值。 移植患者由于接受免疫抑制治疗 ,发生全身真菌感染和机会性感染的几率随之增加。Gerand报告一例接受肝移植的4岁女童,术后出现播散性念珠菌感染,PCT水平高达100 ng/ml,经针对性抗真菌治疗,PCT水平迅速下降[7]。 在局部真菌感染如鹅口疮时,PCT水平却保持正常[8]。

    病毒感染时PCT水平维持不变。器官移植后CMV等病毒感染的发生率增加,继而影响移植物的长期存活。临床资料显示在合并CMV感染的心脏移植患者中,PCT水平保持正常[9]。即使是在感染HIV 的终末期AIDS患者,PCT水平也与健康人无差异[10]。因此PCT水平测定可作为初步鉴别诊断移植患者细菌/真菌感染与病毒感染的可靠指标。

    PCT水平虽与感染严重程度明显相关,却不受病原体类型的影响。 学者们比较不同类型的病原菌如G+/G-细菌、白色念珠菌与隐球菌等引起的败血症时发现,患者间PCT平均水平并无显著差异[11]。因此PCT水平测定不能特异性反映病原体类型及其对抗生素的敏感性和耐药性。必须同时结合病原学检查和药物敏感试验结果以提高治疗的针对性。

  2. PCT与移植排斥 移植排斥反应的早期发现、早期治疗对延长移植物的长期存活效果具有重要价值,而在心脏、肝脏等移植时常常面临排斥与感染难以鉴别的问题,多需依赖心内膜活检与移植肝穿刺等创伤性检查确诊。大量研究表明急慢性排斥反应时PCT水平不升高。 Stahler 等在心脏移植受者中观察到,发生急性排斥时PCT的均值为0.7 ng/ml ,而当PCT水平超过1.0 ng/ml 时则基本可排除单纯性排斥[12]。Boeken等的临床观察也有类似报告,心脏移植术后并发感染者PCT平均水平达1.63±1.16 ng/ml,而急性排斥者仅为0.18±0.06 ng/ml,差异有显著性[9];Eberhard等报道,在肾移植患者中,发生排斥反应的患者与无并发症的患者之间血浆PCT水平无差别,且血浆PCT浓度与血肌酐值之间无相关性,而发生侵袭性细菌感染和移植物局部坏死患者血浆PCT则异常升高[13]。Kuse对40例肝移植术后不明原因发热的患者观察发现,11例感染患者血浆PCT水平升高(2.2~41.7 ng/ml),而11例排斥患者PCT水平保持正常,二者间差异显著[14]。因此PCT测定能将排斥与感染两种并发症有效地区分开来,可作为鉴别诊断的筛选指标之一。

  3. PCT与手术创伤
    与其他炎性因子不同,在手术创伤时血浆PCT水平通常不升高或轻微升高,这与手术类型有关。无菌小手术患者血浆PCT多在正常范围,胃肠道手术及严重多发伤患者血浆PCT常在术后2天内暂时升高,但一般不超过2~3 ng/ml,可能为肠道内毒素移位所致,若不并发细菌感染、脓毒血症则很快下降;否则一直保持高水平或持续升高[15]。临床观察发现,肝、肾移植术后PCT水平有轻度上升,波动于0.1~3.0 ng/ml,若无并发症发生则在一周内恢复至正常范围[13,16]。Jaresova等报道心脏移植手术创伤能使PCT水平短暂上升至7~10 ng/ml,2至3天后再恢复正常,若并发严重细菌感染,PCT水平则显著升高至46~297 ng/ml,抗生素治疗有效时,PCT浓度随之下降[17]。 大量研究结果显示,这类受者存在外周血淋巴细胞对特异性供者细胞呈现较低的增殖反应和细胞毒活性。由此提出免疫低反应状态的概念[4]。免疫低反应状态是移植受者免疫系统与移植物长期双向作用的结果,其主要特征是对供者抗原呈特异的低反应。研究证实,肾移植受者存在免疫低反应现象[5]。

    最近Evgenij 等发现,在供心切取时,检测供者血浆PCT和心脏肌钙蛋白T(cTnT)水平均有助于预测早期移植物失功,可作为供者选择的参考指标[18]。也有学者将PCT水平测定用于移植肝缺血再灌注损伤程度的监测和评价早期移植肝功能[19]。

  4. PCT与免疫抑制/免疫缺陷
    器官移植患者须接受免疫抑制治疗,目前的多种免疫抑制剂对PCT水平有何影响呢?总体而言,免疫抑制治疗对PCT水平基本没有影响[11]。但是OKT3是一个例外,接受OKT3治疗的移植患者PCT水平常有提高,这可能是细胞因子释放综合征的继发表现[13],因此应用OKT3后PCT水平的升高并不一定提示感染的存在,须结合其他指标综合分析。研究表明,脓毒血症患者不论是否接受免疫抑制治疗,其在发生脓毒症的最初3天内PCT水平并无差异,随后免疫缺陷患者在第3~5天时PCT 值有所减低,而免疫力正常的患者至第5天后PCT水平才开始下降[20]。


结束语
 

至今尚不清楚PCT究竟由哪些细胞产生的,对严重感染时PCT高水平表达的生理功能及其对病原体的影响也还不明确。但作为诊断、监测重症感染患者的常规指标,PCT正越来越被人们所认识,它可用于(1)严重感染或脓毒血症的早期诊断;(2)全身性感染与非细菌性炎症反应(如自身免疫性疾病)的鉴别诊断;(3)全身性细菌性感染与病毒感染的鉴别诊断;(4)全身性细菌/真菌感染与器官移植排斥和移植后病毒感染的鉴别诊断;(5)作为高危患者(如ICU、器官移植术后或接受免疫抑制治疗的患者)感染性疾病的监测指标。它还具有简便、快速检测的优点,对预后判断和疗效观察也具有很高价值。


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作者: 刘斌 2009-2-21
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