血清降钙素原作为菌血症预示因子临床价值的研究

侯伟伟，肖倩茹，江 涟，万海英

(上海市同济医院检验科，上海200065)

近年来，随着免疫抑制剂及广谱抗菌药物的应用，血流感染发病率逐年增加，而其所致的菌血症的病死率也不断提高，因此及时的诊断和治疗非常必要[1]。众所周知，血培养是诊断血流感染的金标准。然而，血培养本身存在的许多问题，如污染率高和检测周期过长等，影响了临床血流感染的诊断和治疗。Kocoglu等[2]的研究表明BacT/Alert 3Dx系统提供的结果中，假阴性占了2.6%，而假阳性占了0.6% ～6.0%，其大部分的原因为污染。如何快速而准确地诊断血流感染，成为世界范围内的一个焦点和难题。理想的检验指标在检测血流感染时必须同时具备敏感性和特异性，其结果不仅可以迅速获得，而且可反映感染的严重程度和预后[1]。近年来，血清学指标降钙素原(procalcitonin，PCT)已用来预测菌血症，因其准确性优于白细胞(white blood cell，WBC)计数和C反应蛋白(C-reactive protein，CRP)而被临床广泛应用。其中与细菌感染的诊断与鉴别相关的报道较多，而其在排除血流感染中血培养污染方面的临床价值报道不多。因此，我们通过分析血清PCT与菌血症之间的关系，即PCT区分血流感染中血培养污染方面进行了研究，从而评价其对血培养确证的菌血症的临床预示作用。

材料和方法

一、对象及病例筛选

收集同济医院同时进行血培养和PCT检测的患者1 690例，血培养送检时间和PCT送检时间相差不超过1 d。为评价PCT在预示血培养结果方面的诊断价值，根据血培养5 d内的结果，将患者分为血培养阳性组(129例)、血培养阴性组(1 463例)和血培养污染组(98例)。根据血培养病原菌结果，将血培养阳性组分为革兰阳性菌组(94例)、革兰阴性菌组(27例)和假丝酵母菌组(8例)。若同一患者1周内有2次及以上送检，只记录和统计第1次血培养及PCT检测结果。

二、PCT检测

血清PCT定量检测采用COBAS e 411全自动电化学发光免疫分析仪。试剂盒推荐PCT≥0.5 μg/L为PCT阳性。按要求进行定标和质控试验。

三、血培养检测

采集一套血培养(包括1瓶厌氧瓶和1瓶需氧瓶)，成人采集血量8～10 mL，儿童采集血量3～5 mL。血培养瓶置于BacT/Alert 3D血培养仪(法国生物梅里埃公司)中。仪器报警阳性时，抽取少量瓶中培养液，革兰染色直接镜检，报告临床，并接种到血平板和麦康凯，置35℃ 含CO2的孵箱中培养过夜。细菌鉴定使用Vitek 2 Compact微生物全自动鉴定仪(法国生物梅里埃公司)。BacT/Alert 3D血培养仪孵育5 d后细菌仍未生长则判定为血培养阴性。根据文献[2]的标准，血培养如果细菌鉴定为类白喉杆菌、微球菌属、棒状杆菌、除Bacillus anthracis外的芽孢杆菌、丙酸杆菌属、草绿色链球菌和梭菌属，或凝固酶阴性葡萄球菌、表皮葡萄球菌、缓征链球菌仅1瓶生长，则均考虑为血培养污染。

四、统计学方法

采用SAS 9.2软件进行统计分析。PCT呈偏态分布，用中位数(四分位数)[M(P25～P75)]表示，组间比较采用Kruskal-Wallis检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、临床资料流行病学特征

研究对象共1 690例，其中血培养阳性组129例(7.6%)、血培养阴性组 1 463 例(86.6%)、血培养污染组98例(5.8%)。患者流行病学特征见表1。血培养阳性组男性患者比例(51.2%)略低于血培阴性组(54.8%)，但差异无统计学意义(P=0.42)。血培养阳性组和血培养阴性组年龄差异有统计学意义(P=0.04)。血培养阳性组PCT值高于血培养阴性组和血培养污染组(P＜0.000 1)。血培养阳性组内革兰阴性菌组(94例)、革兰阳性菌组(27例)和假丝酵母菌组(8例)所占比例分别为72.9%、20.9%和6.2%。

表1 根据血培养结果分类的患者病例特征

二、PCT检测结果

各组PCT检测结果见表2。血培养阳性组中91例PCT为阳性，真阳性率为70.5%;血培养阴性菌组中1 255例 PCT为阴性，真阴性率为85.8%。血培养污染组中有61例PCT为阴性，阴性率为62.2%。

革兰阴性菌组中有70例PCT为阳性，阳性率为74.5%;革兰阳性菌组中有18例PCT为阳性，阳性率为66.7%;假丝酵母菌组中有3例PCT为阳性，阳性率为37.5%。革兰阴性菌组PCT值高于革兰阳性菌组和假丝酵母菌组(P＜0.05)。革兰阴性菌组和革兰阳性菌组PCT中位数均≥0.5 ng/mL，而假丝酵母菌组和血培养阴性组PCT中位数则≤0.5 ng/mL。

表2 血培养阳性各组、血培养阴性组及血培养污染组PCT检测结果 [M(P25～P75)]

三、血培养阳性组不同细菌的PCT检测结果

革兰阴性菌组病原菌包括大肠埃希菌、不动杆菌属、肺炎克雷伯菌、肠杆菌属、铜绿假单胞菌及其他。革兰阳性菌组病原菌主要为肠球菌属、链球菌属和葡萄球菌属。假丝酵母菌组病原菌为隐球菌属和念珠菌属。其中，革兰阴性杆菌组中的其他细菌组和假丝酵母菌组中的隐球菌组PCT中位数≤0.5 ng/mL。见表3。

表3 血培养阳性各组不同细菌的PCT检测结果 [M(P25～P75)]

讨 论

PCT是一种无激素活性的降钙素的前肽物质，由甲状腺C细胞产生[3]。生理情况下，健康人群血清PCT浓度极低(＜0.1 ng/mL)。细菌感染的患者PCT浓度会有所增加[4]。由于其半衰期(25～30 h)相对较短，所以细菌感染2～3 h PCT即可升高。对于预测早期的全身性细菌感染，PCT是一个非常有用的指标参数，并可提高诊断的准确性[5-7]。

本研究1 690例患者中，血培养阳性患者129例，阳性率为7.6%。其中细菌感染为93.8%、真菌感染为6.2%。大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌和铜绿假单胞菌是最常见的革兰阴性菌。根据临床资料分析的结果，年龄、性别和PCT 3个因素中，年龄和PCT浓度与血培养阳性结果存在一定联系。本研究结果表明老年患者更易于出现全身性的细菌感染。而Jeong等[1]指出老年女性患者更易于出现全身性细菌感染。

本研究结果显示血培养阳性组PCT值明显高于血培养阴性组和血培养污染组(P＜0.000 1)。血培养阳性组中有91例PCT为阳性，真阳性率为70.5%，表明PCT在区分菌血症患者血流感染中的血培养污染方面是一个可信的指标，可作为早期预测菌血症的敏感的指示因子，指导早期抗菌药物的治疗。当然，PCT检测亦存在一定的限制，即假阳性和假阴性结果。本研究，血培养阴性菌组中有1 255例PCT为阴性，阴性率为85.8%。而血培养污染组中有61例PCT为阴性，阴性率为62.2%。血培养阴性菌组中14.2%的患者和血培养污染组中37.8%的患者PCT为阳性。正如文献报道，在非细菌感染情况下，如严重创伤、胰腺炎、肝肾疾病、持久的循环休克和多器官紊乱等情况，以及病毒或寄生虫感染的情况下，PCT也可诱导产生，呈现非特异性的升高。只是在细菌感染时，PCT浓度增加的程度更明显。另一方面，血培养污染及阴性结果也不能绝对排除血流感染，也许存在血培养假阴性结果的可能[8-11]。因此，血培养结果与PCT结果存在异议时，应进一步分析影响因素，并结合临床情况综合评价。

在血培养阳性组内，革兰阴性菌组PCT浓度高于革兰阳性菌组和假丝酵母菌组(P＜0.05)。革兰阴性菌组、假丝酵母菌组和革兰阳性菌组PCT 阳性率分别为74.5%、37.5%和66.7%。可能的原因为PCT主要对细菌感染释放的内毒素或炎性因子，如白细胞介素1β(interleukin 1β，IL-1β)、肿瘤坏死因子 α(tumor necrosis factor α，TNF-α)和白细胞介素 6(interleukin 6，IL-6)有所反应[12];尽管对假丝酵母菌有所反应，但刺激反应后PCT水平的变化并不是很明显。因此感染细菌种类不同，其对PCT的诱导作用亦不同，这也是PCT优于其它传统指标的特性。本研究结果显示革兰阴性菌组PCT浓度高于革兰阳性菌组和假丝酵母菌组，与Charles等[13]的研究结果相似，但是与Kim等[14]的研究结果不同，可能与其研究对象较少有关。假丝酵母菌组中，2例隐球菌感染患者的PCT值均＜0.5 ng/mL，这也提示PCT与血流假丝酵母菌感染之间的相关性还有待进一步证实。另外，不同的革兰阴性菌PCT浓度也不尽相同，由高到低依次为铜绿假单胞菌、大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、不动杆菌属和肠杆菌属。由于细菌菌种不同，其耐药谱存在差异，选用抗菌药物亦不同。不同的抗菌药物诱导内毒素释放的水平有所不同，如β-内酰胺类抗菌药物(头孢他啶、头孢噻肟、氨苄西林等)能诱导细菌释放大量内毒素，这也可能是导致PCT浓度差异的原因之一。而且本研究例数有限，故此结果仍需大样本例数的研究进一步证实。

综上所述，PCT可作为一种精确而快速的参数用于菌血症的早期预测。大量研究表明，PCT在区分血流感染和血流污染方面表现出较好的诊断性能，特别是结合其它的临床实验室和微生物参数指标可更准确、有效地诊断菌血症，从而避免因污染所致的非必需的抗菌药物治疗，降低微生物选择性耐药的产生，改善和提高诊疗技术。虽然PCT检测的临床意义重大，但详细的病史、全面的体格检查及其它实验室指标的检测仍不能忽略。

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