PCT和IL-6检测的临床意义.ppt

降钙素原和IL-6检测的,临床意义,沈茜,长海医院实验诊断科,细菌感染带来的挑战,如何快速诊断治疗细菌感染和脓毒血症,急性临床症状的患者, 时间和治疗成本的压力 需要快速的决策,准确的治疗（抗生素） 其他诊断 住院,临床科室面临的挑战,如何快速诊断细菌感染和脓毒血症, 重症高危患者或有相应,临床症状的患者, 具有病情进展迅速风险,和死亡风险, 需要临床做出快速决策,合理的治疗方案 治疗有效性评估 治疗方案的调整,用具有重要的影响 鉴别诊断和治疗,细菌感染和脓毒血症 临床医师的挑战 将对临床医疗和治疗费 对死亡率有重要的影响, 脓毒血症早期诊断 快速治疗和干预, 住院率 住院率、住院时间、治疗结果、治疗费用,Ancient Egyptian papyrus:,Dangerous Principle (u-khed-u), When something comes out of the intestine, and spreads in the heart then to the body, ending in death.,首次证实了脓毒血症的存在,感染、全身炎症反应综合症 （SIRS）、脓毒血症,感染 菌血症,病毒血症 真菌血症 寄生虫血症 其它,SIRS 创伤,烧伤 胰腺炎 其它,脓毒血症,全身炎症反应综合征 (SIRS),感染、重度的外伤、烧伤、出血性休克,脓毒血症（sepsis）,SIRS + 感染,重度脓毒血症（severe sepsis）,Sepsis + 器官功能不全,脓毒性休克（sepsis shock）,Sepsis or severe sepsis + 低血压,多器官功能障碍综合征 (MODS),Infection Release of endotoxin /bacterial products Release of mediators of inflammation,Sepsis Severe sepsis Septic shock MODS /MOF Recovery or death,TNF- IL-6 IL-1-,脓毒血症定义,感染导致的SIRS,SIRS 炎症介质,感染 内毒素,脓毒血症 重度,体温 38 or < 36 ,心率 呼吸, 90/min 20min 或机,械通气过快 (CO2 <32 Torr, 4.3kPa),白细胞 12,000或 10% 非成熟粒细胞 American college of chest phyicians /society of CCM (ACCP /SCCM) Consensus Conference 1992,在美国每年大约有750,000 新发重症脓毒血症患者， 死亡率 为30-50%、 1979-2000年脓毒血症的发病率上升 191%。 平均每例脓毒血症患者的治疗费用高达22100USD。,脓毒血症,每年死亡病例明显高于心血管疾病和常见肿瘤,数据来源：礼来网站 DATAMANAGER,1、脓毒血症的发病率急剧上升，28天死亡率高 达80%。,2、脓毒血症的死亡率与及时诊断正确治疗的时 间密切相关。,3、目前的诊断标准主要依据临床症状和体征， 缺少一定的特异性。,4、细菌血培养至少需要48-72小时，超过40% 的假阴性。,脓毒血症,脓毒血症的进展和死亡率,正确诊断和治疗推迟1小时，死亡率增加7.6%,Kumar A, et al.Crit Care Med.2006,分子生物学检测,临床微生物学检查,微生物培养与鉴定,血培养,微生物镜检等,临床诊断细菌感染和脓毒血症的方法,速度慢、敏感性差,1、对炎症和脓毒血症进行早期诊断 2、高度的敏感性和特异性 3、与疾病的严重度相关 4、可以评价预后,5、可对感染性疾病和非感染性疾病、系 统性病毒感染或细菌感染进行鉴别诊断。 6、半衰期满足临床使用、便于检测。,理想的标志物应具备以下条件：,生存,死亡,IL-6,降钙素原（PCT） C反应蛋白（CRP） 白细胞计数 内毒素,人白细胞DR抗原（HLA-DR）,炎症和脓毒血症的生物标志物 IL-6/PCT/CRP为主要的标志物,感染后机体生物标志物释放的时间窗,感染后机体,降钙素原,1993年Assicot首次报道在各种细菌感,染后血清降钙素原（PCT）升高,1998年Nylen等报道：PCT确实可以作,为脓毒血症的生物标记物，PCT的释放是炎 症过程的一环节。,PCT是降钙素的前体、由116个氨基酸,组成、分子量为12.7kDa的糖蛋白。PCT由 N-ProCT、未成熟降钙素和骨钙素组成。,PheAsnLys Phe His Thr,=Cleavage of endopeptidases,= K atacalcin,PCT的氨基酸序列,= N-ProC T = C alcitonin,5,6,116,Lys,Arg Cys,Gly,As Leu,Thr Ser,Cys Met Leu Gly Thr Tyr,Thr GlnAsp,PhePro Gln Thr,Ala Ile Gly,Yal Gly,Ala 91 Pro,Arg Asp Met Ser,9 Ser,As,Glu Leu,Arg,Asp,Met Ser Val,Pro,Ala Asn Gln,Asn,PA M Gly Lys Lys,His Pro Arg His PA M = Peptidyl-Amidating Mono oxygenase,1,A la,P ro,Phe A rg S er A la Leu Glu S er S er Pro,Ala Asp Pro A la,Thr L eu S er G lu,A s p G lu,A la A rg L eu L eu,Leu,A la,A la L eu,Yal G ln Asp,G ln Yal Tyr,A la Lys Met,G ly G lu A rg G lu G ln G lu G ln G lu Leu G lu S er,S er,S er,P ro S er A s p L eu,A rg S er,PCT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（CT）、 羧基端肽和氨基端肽 。,1,57-60,91-96,116,N-Pro,降钙素,骨钙素,N,C,左侧为正常组 织，只有甲状 腺和肺组织有 少量分泌,右侧为脓毒血 症组织，身体 所有组织都开 始分泌PCT,PCT的来源,3、调节血管的收缩（通过诱导iNOS）,生存,死亡,PCT的生物学作用,1、具有时间依赖的趋化因子作用 2、调节预炎因子的释放,4、影响循环和肾功能,Monoclonal anti-Calcitonin Antibody,Label,Procalcitonin Calcitonin Katacalcin Monoclonaler anti-Katacalcin Anitibody,BRAHMS PCT检测,采用双抗体夹心二 步法。待检标本与生物 素化的单克隆及标记物 标记的单克隆抗体一起 孵育，形成抗原抗体夹,心复合物。加入包被链 霉亲和素的磁珠微粒， 复合物与磁珠通过生物 素和链霉亲和素的作用 结合。,n = 492,0.046 ng/ml,BRAHMS PCT 健康人的Cut-Off值=0.05 ng/mL 95% percentile,目前所有的PCT均溯源至BRAHMS PCT LIA，均采用一致的cut-off值,1、PCT在人体内的半衰期为20-24小时， 稳定性好，在正常人血清中含量极低。 健康人PCT水平: 46.7 ng/L(第97.5百分 位); 中位值 = 12.7 ng/L,PCT的特点,2、感染后24小时升高、1224小时达峰 值，表达水平无生理性节奏改变。,3、血清和血浆均可检测，不受糖皮质激 素用量的影响。,PCT的特点,4、PCT主要是在细菌毒素和炎性细胞因子的 诱导刺激下产生，因此在病毒感染或自身免 疫性疾病时水平很低。,5、血清PCT水平高低还反映疾病的严重状 态，也是判断预后和评价疗效的良好指标。,PCT(ng/ml),50 40 30 20 10 0,Sepsis,Sepsis,Sepsis,Shock,n = 19 Severe,n=8 Septic,n = 22 No,n = 96,Zeni et al.Clin Intens Care (1994), suppl.,PCT的临床应用 脓毒血症诊断的特异性指标,生存 死亡 ICU患者血清PCT、IL-6和CRP 诊断脓毒血症、重症脓毒血症和 脓毒性休克的敏感性和特异性 Muller B,et al. Crit Care Med 2000;28(4):977-983,PCT的临床应用 脓毒血症诊断的特异性指标 1、诊断脓毒血症、,重症脓毒血症和脓毒 性休克 2、对临床疑有细菌 感染和脓毒血症患者 进行鉴别诊断 3、评价系统性炎症 反应和细菌感染的严 重度,生存 死亡,PCT的临床应用 脓毒血症和细菌感染的鉴别诊断,PCT和CRP在有炎 症症状的患者对有 无细菌感染进行鉴 别诊断的Meta-分,析总ROC图。该分 析包括了12个独立 临床研究的结果， 每个点即为1个研 究报道。 Simon L,et al. Clin Infect Dis 2004;39:206217,PCT,CRP,是否进行抗生素治疗,抗生素治疗的时间 Lancet 2004； 363(9409) : 600-607,PCT的临床应用 指导临床抗生素的合理应用,PCT的临床应用,指导临床抗生素的合理应用,JAMA 2009；302（10）：10591066,PCT的临床应用,指导临床抗生素的合理应用,基于PCT指导与标准临床路径在下呼吸 道感染抗生素应用的作用 ProHosp,随机对照临床试验,PCT指导的抗生素应用率比标准临床路 径要明显降低，同时也显著减少了抗生,素应用的副作用,JAMA 2009；302（10）：10591066,PCT的临床应用,指导临床抗生素的合理应用,Lancet 2010; 375: 46374,Use of procalcitonin to reduce patients exposure to antibiotics in intensive care units (PRORATA trial):a multicentre randomised controlled trial,PCT组患者为307人、对照组患者为314人，均为ICU入院 3天以上、并疑有细菌感染，年龄均18岁。评估指标是 入院第28天和第60天的死亡率、及第28天时未用抗生素的 天数。结果：在入院第28天和第60天死亡率两组无明显差 异，但在第28天PCT组使用抗生素的天数平均减少2.7天。,生存 死亡,PCT的临床应用,指导临床抗生素的合理应用,Lancet 2010; 375: 46374,生存 死亡,PCT的临床应用 指导临床抗生素的合理应用 对于院外患者，瑞 典的一个多中心研,究，参加医疗单位 为53个，患者458,名。以PCT水平为 指导，抗生素的使 用率减少72%，患 病的时间无延长， 且腹泻等并发症减 少。 Stolz D er al. Chest 2007;131:9-19,PCT指导抗生素的合理使用 降低脓毒血症ICU和总住院时间 生存 死亡,Nobre V. et al, Am J Respir Crit Care Med 2008, 177: 498505,总住院时间从25天降低至19天,ICU住院时间从9天降低至4天,便宜的抗生素：头孢曲松,贵的抗生素：美罗培南、利奈唑胺、环丙沙星,PCT的临床应用,指导临床抗生素的合理应用-经济效益,Crit Care Med 2011; 39（7）,生存 死亡,使用PCT水平对脓毒血症诊断的原则 1、高的PCT水平 常发现在严重脓毒 血症或脓毒性休,克，多器官衰竭的 风险增高。 2、低PCT水平表 明低的系统性炎症 反应。炎症通常不 是细菌感染所致或 局部细菌感染，死 亡的风险极低。 Lancet 2010; 375: 46374,90%,生存 死亡,PCT水平对脓毒血症治疗监测的原则 建议：用抗生素治 疗的患者均要评估 抗生素的有效性，,最好每日检测PCT 水平，调整抗生素 的用量或停止用药。 也可用于长期机械 通气、免疫抑制剂 使用和动静脉插管 患者感染的监测。 Lancet 2010; 375: 46374,1,PCT的临床应用 评估患者的预后 472名ICU患者PCT 天 存活率明显低于死亡g/L。 PCT水平的明显升高或持 续升高常是疾病危重、伴 有多器官衰竭的一个标志。 高PCT水平者死亡率显著 高于PCT水平正常或轻度,升高者。,Jensen JU,et al.Crit care Med 2006; 34 : 2596-2602,研究175例ICU患者，其中社区获得性肺炎（CAP）57例、通气相关 性肺炎（VAP）61例、医院获得性肺炎（HAP）57例。第28天患者 死亡率为18.3%，死亡者PCT水平明显高于存活着；以初始PCT水平,作为预测死亡率的最适临界值为1.1g/L，最大PCT浓度预测死亡率 的最适临界值为7.8g/L。,PCT的临床应用,评估患者的预后,亡病程的患者观察PCT,生存,死,PCT的临床应用,器官移植后排异反应和感染的鉴别诊断,Sitter T,et al. J Nephro;2002;15:297-301,肾移植术后具有感染、 移植排异反应和正常,、,CRP、WBC和体温的 变化。认为：PCT和 CRP比常规的临床方 法更能鉴别感染、脓 毒血症和排异反应； PCT对系统性炎症反,应的敏感性高于CRP。,PCT的临床应用 器官移植后排异反应和感染的鉴别诊断 PCT浓度对肝移植,生存 死亡 Kuse ER, et al.Intensive Care Med 2000; S221,术后患者移植排异 和系统性感染鉴别 诊断 移植排异反应不会引 起PCT升高，因此， PCT可以很好地鉴别 脓毒血症和排异反应 所致的炎症症状。,PCT的临床应用,判断急性重症胰腺炎的严重度,PCT和CRP在急性重症 感染性坏死性胰腺炎,（SAP）伴有或无多器 官功能衰竭患者与无菌 性坏死或水肿性胰腺炎 的变化。,Rau B,et al.Ann Surg 2007;245:745-754,Meta分析资料认为：,PCT能够提供胰腺炎细菌 感染的风险和严重度的信 息，明显优于CRP。,PCT的临床应用,在白细胞减少症的应用,生存 死亡 PCT和CRP在恶性肿瘤伴白细胞减少症患者的变化（n=111) 感染均有微生物学证据、无感染或发热、药物所致的发热,Schuttumpf S,et al.Clin Infact Dis 2006;43:468-473,1、在白细胞减少症时，PCT的诱导是减少,的；但不完全受到抑制。,生存 死亡,PCT的临床应用,在白细胞减少症的应用,注意事项：,2、患有严重脓毒血症或侵入性感染的患者 PCT水平仍可显著升高。,3、推荐：使用比较低的Cut-off值增加严重,感染诊断的可靠性，PCT<0.1-0.25g/L。,Schuttrumpf S,et al.Ann Hematol 2003;82:98-103,PCT的临床应用,脐血检测评估新生儿感染 以0.6g/L作为最适临界值判断新生,儿有无感染，敏感性92%、特异性 97%、阳性预测值28%、阴性预测 值99%、阳性拟然比32、阴性拟然 比0.08。认为脐血PCT检测是早期 诊断新生儿有无感染的可靠指标。,Eur J Clin Microbiol Infect Dis,Accepted: 18 January 2011,DOI 10.1007/s10096-011-1187-0,103例证实为A/H1N1感染患者，其中48例（46.6%）同时合并肺炎链 球菌（54%）和金黄色葡萄球菌（31%）的感染。入院时发现合并细 菌感染者PCT水平明显高于单纯病毒感染者，为29.5 (3.9-45.3) versus 0.5 (0.12-2) g/L (P < 0.01)。以0.8 g/L作为临界值区分单 纯病毒感染、还是混合感染的敏感性为91%、特异性为68%。,Intensive Care Med. 2011 Mar 3. Epub ahead of print,PCT的临床应用,单纯病毒感染和混合感染的鉴别诊断,生存 死亡,PCT的临床应用 单纯病毒感染和混合感染的鉴别诊断 患侵入性细菌感染（组 1，n=53，血培养阳性,31）、局部细菌感染（组 2，n=109，血培养阴性） 和病毒感染（组3、n= 274，均有病毒学证据） 的患儿血清PCT、CRP和 IL-6水平的变化。 Lorrot M,et al. La Press Medicine 2000;29(3):128-134,生存,死亡,PCT的临床应用,判断大手术后细菌感染的敏感性和特异性,由于细菌感染常发生于 大手术后的1周，此时 CRP水平因应急明显升 高，故不能反映疾病的 严重度和细菌的感染。 PCT水平在评估大手术 后的疾病严重度、进展 和预后优于CRP，诊断 感染和脓毒血症的特异 性优于CRP。,Hensleer T,et al. Shock 2003;20(5):,420-426,PCT的临床应用 在自身免疫性疾病中的应用 11名抗体相关性血管炎患,者伴有系统性感染和无感 染时血清PCT、IL-6、 CRP和新喋呤水平的变化 自身免疫性疾病活动期常 有严重的系统性炎症反 应，PCT水平可0.5g/ L，但很少1g/L；但在 Stills病时有报道5g/L。,生存 死亡 Eberhard OK,et al. Arthritis Rheum 1997;40:1250-1256,PCT的临床应用,炎症性肠病（IBD）活动性和严重度评价,30例克隆氏病患者血清PCT水平与疾病活动性指标，如临床症,状、肠镜病理变化等密切相关。当血清PCT水平0.14g/L，,评价疾病的严重度有很高的准确性（敏感性100%、特异性96%、 AUROC=0.963）。,Aliment Pharmacol Ther 2010; 32: 11351144,Aliment Pharmacol Ther 2010; 32: 11351144,PCT的临床应用,炎症性肠病（IBD）活动性和严重度评价,如果将血清CRP浓度5mg/L、PCT水平0.05 g/L联合,评价克隆氏病的严重度，其准确性明显优于单独CRP的应 用(AUROC = 0.783 vs. 0.674; P = 0.01)。,PCT的临床应用,急性淋巴细胞性白 血病患儿化疗后血 清PCT、IL-6、新 喋呤和一氧化氮水 平的变化。A1组： 18名发热伴有细菌 感染患儿；A2组： 11名发热伴有病毒 感染患儿；B组： 20名无发热、白细 胞减少患儿；C组： 13名无发热、白细 胞数正常患儿。,肿瘤化疗后感染的鉴别诊断 生存 死亡 Hatzistilianou M,et al.Clin Invest Med 2007;30:E75-85,PCT的临床应用,浆膜腔积液的鉴别诊断,脓胸积液和肺炎旁胸腔积液中PCT水平明显,升高，和血清PCT浓度有很好相关性,Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2010;october 13 online,1、大创伤、大手术、烧伤后的12天内，可,出现轻中度升高，常为0.52g/L；几天内降,至正常水平。,2、小细胞肺癌和甲状腺C细胞癌。,3、持续性或重症心源性休克、或持续性器官 灌注异常的病人。,4、出生48小时内的新生儿。,PCT水平增加但没有系统细菌感,染的几种情况,新生儿血中PCT浓度于出生后2430小时,达其生理性高峰20g/L；出生后第48小,时起，PCT正常参考值同成人。,1、胰腺炎感染性坏死和无菌性坏死鉴别诊断 2、在接受化疗的肿瘤和血液病患者中，鉴别 感染性发热。,3、在接受免疫抑制剂的患者中，鉴别诊断自 身免疫性疾病的活动性与伴系统性细菌感染。 4、鉴别诊断细菌性脑膜炎与病毒性脑膜炎。 5、器官移植患者接受免疫抑制剂治疗，细菌 感染的识别、细菌感染与移植排异的识别。,PCT与CRP临床上应用的不同点,生存 死亡,IL-6分子结构,184个氨基酸的小分子多肽,生存,死,炎症,发热,下丘脑 启动免疫反应,病毒和细菌复制,抗原产生 特异性免疫反应,全身反应 树突细胞 TNF刺激迁移至淋巴结,骨骼 骨基质减少 中性粒细胞动员增加 吞噬作用,能量动员 亡 体温升高,肌肉 分解代谢,脂肪分解代谢,血管内皮,粘附因子增加 白细胞增加,肝脏 急性反应时相蛋白增加 如CRP,补体激活,炎症的病理生理发展 IL-6启动炎症的发生发展,生存 死亡,IL-6的临床意义 急性炎症的早期标志物 外伤、创伤、应激、感染、脑死亡和肿瘤等导致的急性炎症 时，IL-6迅速升高。血液培养报告之前即可判断发热患者是,否存在感染。,腹膜炎术后患者 1、术后第七天再次发生 脓毒血症 2、IL-6迅速升高 3、术后第九天PCT升高 4、患者最终死亡 1. Song M, et al. 2005 2.Groeneveld AB, et al. 2001,死亡,多发创伤继发软组织感染存 活病例 1、第8天发生脓毒血症 2、第9天IL-6达峰值 3、第12天PCT达峰值 4、第13天进行截肢手术， 患者存活 1. Giannoudis PV, et al. 2008 2. Tschoeke SK, et al. 2007,IL-6的临床意义 急性炎症的早期标志物 预测多发创伤患者是否仍有未被发现的创伤或发生 手术并发症 生存,发生发展的重要炎症介质，,生存 死亡,IL-6的临床意义,慢性炎症的量化标志物,参与类风湿性关节炎（RA),可量化的反映RA的活动程度 和关节损害，可与RA早期诊 断的特异性指标Anti-CCP联 合使用。,1. Park JY., et al. 2007 2. Gabay C., et al. 2006,死亡,n= 281,IL-6的临床意义 脓毒血症的监测 SIRS/脓毒血症/重度脓毒血症/脓毒性休克患者的监 测和预后评估（联合CRP和PCT） 生存,2008, 瑞典脓毒症指南 Surviving Sepsis Campaign guideline Update 2008: PCT .often useful France 法国 急性细菌性脑膜炎实用指南 Germany 德国 脓毒血症诊疗指南 LRTI 诊疗指南 Spain 西班牙 SEUP (西班牙儿科急诊协会) 把PCT 列入婴儿原因不明发 热 (FWS)诊断树中,PCT进入脓毒血症诊疗的多个指南,German sepsis guidelines, update 2007: 生存 死亡 F.M. Brunkhorst, 16th Critical Care Symposium Istanbul, 28th Aptil 2007 Crit Care Med. 2008 Jan;36(1):296-327,生存,An Informal Categorization of Biomarkers of Sepsis,脓毒血症诊断的生物标志物 PCT和IL-6推荐级别最高,Report of the 5th Toronto Sepsis Roundtable, Toronto, Ontario, Canada, October 25, 26, 2000.,死亡,PCT与IL-6临床上应用的不同点,1、炎症反应时IL-6的水平迅速升高，但是下降也 非常快，临床结果的解释相对慎重。,症,2、IL-6在局部炎生存反应中显著升高，如RA的关节,滑膜液、胸膜腔液等，提示局部炎症的加剧和破 坏。,3、内毒素和一些细胞因子可诱导IL-6产生，即使 是在血标本已采集后亦可。标本最好采集在无内 毒素的试管内，迅速分离血清、冷藏。,4、细菌感染、病毒感染、自身免疫、外伤等均可 引起IL-6升高，IL-6不是感染的特异性指标。,6、脓毒血症或手术创伤后IL-6水平持续升高，,常常预后不好、死亡率较高。,生存 死亡,PCT与IL-6临床上应用的不同点,5、在新生儿IL-6的水平可作为脓毒血症的一个 鉴别诊断指标，PCT此时仍处于生理性的峰值。,7、对于小细胞肺癌、甲状腺C细胞癌、持续性 或重症心源性休克、持续性器官灌注异常的病 人由于PCT会升高，要鉴别诊断细菌感染和脓 毒血症时可联合检测IL-6，提高准确率，避免 假阳性。,谢谢,