降钙素原在革兰阴性菌感染败血症中的早期诊断价值

陈凤萍，刘 玲，赵友云

(湖北省中医院检验科/湖北省中医药研究院，湖北武汉 430074)

降钙素原(PCT)是机体对细菌内毒素和宿主炎症细胞因子应答产生的[1]。众所周知，革兰阳性菌、革兰阴性菌或真菌激活不同的Toll样受体信号通路，导致产生不同的促炎症细胞因子最终刺激PCT释放，提示不同的病原体可能导致不同水平的PCT，而革兰阴性菌感染时的PCT水平通常更高[2-4]。这个问题可能与血流感染有特别的关联，在血流感染中，PCT可以帮助临床医生制订对患者结局至关重要的最适当的早期治疗方案[5]。事实上，不恰当的初始抗菌治疗是革兰阴性菌血流感染患者不良结局的独立危险因素[6-7]。本研究旨在探讨早期革兰阴性菌感染败血症中，PCT在不同种类革兰阴性菌感染间是否存在差异，以期为临床医生制订早期抗菌治疗策略提供参考。

1 资料与方法

1.1一般资料 收集2017年1月至2019年5月于湖北省中医院被确诊为革兰阴性菌感染败血症的患者为研究对象。研究对象的纳入标准：(1)年龄≥18岁；(2)进行血培养检测前未使用抗菌药物；(3)在入院24 h内同时进行血培养细菌鉴定和血清PCT水平检测；(4)血培养结果至少1次为革兰阴性菌阳性；(5)符合败血症的诊断标准[8]。每例患者只考虑抗菌药物使用前第1次采集的血培养和PCT检测结果。如果同一患者经历了2次或2次以上的败血症，只考虑第1次的检测结果。本研究经湖北省中医院伦理委员会审批并获得所有研究对象的知情同意。

1.2研究方法

1.2.1血培养标本采集与检测 所有患者均在入院24 h内、使用抗菌药物之前严格无菌消毒后采集血培养及血清PCT标本。血培养采用BacT/ALERT 3D全自动血培养仪及配套的血培养瓶(法国梅里埃公司)进行检测；细菌鉴定采用VITEK 2 Compact全自动微生物分析系统(法国梅里埃公司)。所有操作均按照第4版《全国临床检验操作规程》[9]进行。

1.2.2血清PCT检测 采用Cobas e411电化学发光仪及其配套的PCT检测试剂盒(瑞士罗氏公司)检测血清PCT水平。

1.3病原菌鉴定 根据以下条件，血培养检测到的微生物被认为是临床相关的病原菌：(1)通过2组或多组血培养鉴定的微生物，由临床医生报告为败血症的病因；(2)同一患者在同一感染期间，仅有一组血培养检测到的微生物与从疑似感染病灶采集的样本培养结果一致；(3)仅在一组血培养中检测到的微生物，属于患者感染性疾病病原菌中的一种；(4)根据临床、仪器和实验室数据，一组血培养检测到的微生物，由临床医生最终诊断报告为败血症发生的病因。

1.4统计学处理 使用SPSS17.0软件分析所有统计数据。计量资料以中位数(四分位数)[M(P25，P75)]表示，比较采用Mann-WhitneyU检验，P<0.05为差异有统计学意义。通过受试者工作特征曲线(ROC曲线)分析PCT的诊断性能。

2 结 果

2.1基本资料 整个研究共纳入195例患者，其中男性109例，发病中位年龄为66(54，73)岁；女性86例，发病中位年龄为65(55，77)岁。血培养共检出196株革兰阴性病原菌。除从1例女性患者血培养中同时检出大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌2种病原菌外，其他均为单一革兰阴性菌感染败血症(99.5%)患者。

194例单一革兰阴性菌感染败血症患者中，居前5位的病原菌是大肠埃希菌(50.0%)、肺炎克雷伯菌(19.6%)、铜绿假单胞菌(9.3%)、鲍曼不动杆菌(7.2%)和黏质沙雷菌(5.2%)。见表1。

表1 单一革兰阴性菌感染败血症患者中分离出的病原菌与其相对应的PCT水平[M(P25，P75)，ng/mL]

2.2肠杆菌科细菌和非发酵菌感染的PCT水平比较 统计分析显示，在革兰阴性菌感染败血症中，肠杆菌科细菌感染的PCT水平高于非发酵菌感染的PCT水平，两者之间差异有统计学意义(Z=-4.63，P<0.01)。见表2。

表2 肠杆菌科细菌和非发酵菌感染的PCT水平[M(P25，P75)，ng/mL]

2.3不同种类革兰阴性菌感染的PCT水平比较 分别对前5位革兰阴性菌感染的PCT水平进行两两比较，结果显示大肠埃希菌与肺炎克雷伯菌、黏质沙雷菌、铜绿假单胞菌及鲍曼不动杆菌感染的PCT水平之间比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。肺炎克雷伯菌与黏质沙雷菌、铜绿假单胞菌及鲍曼不动杆菌感染的PCT水平之间比较，差异均有统计学意义(P<0.01)。其他细菌感染的PCT水平之间比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 前5位革兰阴性菌感染的PCT水平比较[M(P25，P75)，ng/mL]

2.4PCT早期诊断肠杆菌科细菌和非发酵菌感染败血症的评价 应用PCT鉴别肠杆菌科细菌和非发酵菌感染败血症，在单一革兰阴性菌感染败血症中进行ROC曲线分析。结果显示,ROC曲线下面积为0.738(95%CI：0.647～0.828),见图1。当PCT临界值为3.18 ng/mL时，其鉴别诊断两者的灵敏度为83.1%，特异度为65.0%，阳性预测值、阴性预测值和准确度分别为90.3%、52.0%和80.4%。

图1 PCT早期鉴别肠杆菌科细菌和非发酵菌感染败血症的ROC曲线

3 讨 论

PCT的高水平表达与全身细菌感染和疾病严重程度密切相关，其产生的机制可能可以用不同的革兰阳性菌和革兰阴性菌与在宿主细胞的相互作用来解释[2，10]。革兰阴性菌激活TLR4途径[11]，导致产生不同的炎症细胞因子，如白细胞介素-1β、白细胞介素-6和肿瘤坏死因子，最终刺激降钙素mRNA的普通转录和全身多个组织中PCT的释放。PCT释放后2～6 h就能在血液中检测到，峰值出现在6～24 h，其作为早期血流感染诊断的指标,具有重要的价值，已广泛应用于临床。血流感染时，即使告知医生患者血培养中存在革兰阴性杆菌，也必须等待24～48 h进行菌种鉴定。而在抗菌药物耐药的非发酵革兰阴性菌(如铜绿假单胞菌)引起的血流感染中，不适当的初始抗菌治疗与不良结果密切相关[6-7]。

本研究是在革兰阴性菌感染败血症患者中，在其发病早期初次采集血培养标本的同时采血进行PCT检测。研究发现革兰阴性菌败血症以单一病原菌感染为主(99.5%)。194例单一革兰阴性菌感染败血症患者中，居前5位的病原菌分别是大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌和黏质沙雷菌，这与付虎等[12]报道在革兰阴性菌感染脓毒血症早期，其感染的前3位病原菌分别为大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌和鲍曼不动杆菌基本一致。本研究采用电化学发光仪及其配套的试剂检测血清PCT水平，结果准确可靠[13]。统计分析显示，肠杆菌科细菌感染的PCT水平明显高于非发酵菌感染的PCT水平(P<0.01)，这提示革兰阴性菌感染败血症早期出现高水平PCT肠杆菌科细菌感染的可能性大。在单一肠杆菌科细菌和非发酵菌感染败血症中进行ROC曲线分析，其曲线下面积为0.738；当PCT临界值为3.18 ng/mL时，其灵敏度为83.1%，特异度为65.0%，阳性预测值、阴性预测值和准确度分别为90.3%、52.0%和80.4%，这与LELI等[14]研究中当PCT临界值为3.1 ng/mL时其鉴别肠杆菌科细菌和非发酵菌血流感染的灵敏度为90%，特异度为46%，阳性预测值为91%，阴性预测值为43%基本一致；提示本研究对鉴别肠杆菌科细菌和非发酵菌感染败血症有较好的临床应用价值。本研究还发现，不同种类的革兰阴性菌感染败血症PCT水平也不同，相较于黏质沙雷菌、铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌，大肠埃希菌与肺炎克雷伯菌感染引起的PCT水平升高更明显，其中肺炎克雷伯菌感染引起的PCT水平最高(P<0.05)。LELI等[14]研究发现，相较于非发酵菌，肠杆菌科感染引起PCT升高的程度更高。闫圣涛等[15]研究也发现，革兰阴性菌感染脓毒症患者的PCT水平可能与感染细菌种类相关。而梁杰昌等[16]研究发现，PCT对鉴别革兰阴性菌组内各种细菌引起的血流感染无临床意义，这些差异可能与研究对象、病原菌种类及样本量的差异等有关。PCT对少见的细菌感染败血症的意义还不能作出结论。本研究尚存在一定的局限性。研究对象的选择还需进一步完善。事实上PCT的影响因素有很多，本研究虽然排除了近期移植、恶性肿瘤、重症胰腺炎、自身免疫性疾病等影响因素，但败血症症状发作和采样之间的时间间隔是不可控的，不能排除一些低PCT水平可能是由于早期采样造成的，因此，尚存在一定的局限性。

4 结 论

综上所述，本研究采用电化学发光法检测血清PCT水平，结果准确可靠。研究结果提示在革兰阴性菌感染败血症中，早期PCT水平与感染细菌种类有关；其测定对早期鉴别肠杆菌科细菌和非发酵菌感染败血症有较好的临床应用价值，有助于临床医生早期诊断并为制订早期抗菌治疗策略提供参考。然而，它预测不同微生物感染的效用还有待进一步研究。