降钙素原在社区获得性肺炎中的临床意义

吴春荣 崔宇慧 杨春辉 唐建国

DOI：10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2014.12.017

作者单位：200240 上海，复旦大学附属上海市第五人民医院创伤急救危重症医学中心

通信作者：唐建国，Email：teccmc@163.com

【摘要】目的分析社区获得性肺炎（community acquired pneumonia，CAP）患者血清降钙素原（procalcitionin，PCT）质量浓度（ng/mL）及变化规律，评估其在CAP治疗疗效、严重程度及预后中的作用。方法回顾2011年11月15日至2012年11月15日上海市第五人民医院重症监护室（general intensive care unit， GICU）收治的 50例CAP患者病史资料及实验室检查结果，排除合并其他部位感染、手术及外伤患者，统计治疗前和治疗过程中的PCT质量浓度，并分析呼吸衰竭、机械通气、治疗结果三者与PCT的关系。结果根据是否发生脓毒症分为脓毒症组和非脓毒组，非脓毒症组GICU治疗前PCT质量浓度，治疗过程中的最高PCT质量浓度，治疗期间平均PCT质量浓度分别为0.1125（0.078， 0.269）、0.1235（0.078，0.494）、0.1355（0.08， 0.245），脓毒症组则分别8.92（2.715， 16.33）、13.53（6.305， 25.625）、4.26（2.1415 ， 8.2455），两组间三项指标差异均有统计学意义（相对应的Z1St=-4.743， P1ST <0.05; ZMax=-5.783， PMax<0.05; ZMean=-5.644， PMean<0.05）;按照治疗过程中是否发生呼吸衰竭对患者进行分组，呼吸衰竭组平均PCT质量浓度为1.737 5（0.224， 5.092），未发生呼吸衰竭组为0.081（0.049， 0.146），两组间差异具有统计学意义（Z=4.472， P<0.05）;根据治疗过程中机械通气情况分组，机械通气组患者平均PCT质量浓度为1.618 ng/mL（0.224， 5.092），未使用机械通气组为0.086 ng/mL（0.061， 0.465），两组间差异具有统计学意义（Z=-3.788， P<0.05）;根据治疗结果分组，死亡组平均PCT质量浓度为7.458 5 ng/mL（2.392， 16.25），存活组为0.196 5 ng/mL（0.885， 0.618），组间差异具有统计学意义（Z=3.857， P<0.05）。利用两组患者入监护室24 h内的PCT值绘制受试者工作曲线（receiver operating characteristic curve， ROC曲线），曲线下面积（area under the curve，AUC）为0.986 7，截点为1.25 ng/mL。结论CAP脓毒症患者的PCT质量浓度明显高于非脓毒症患者，PCT对CAP中脓毒症有很好的鉴别作用，为早期判断CAP患者严重程度和预后提供了重要参考依据。

【关键词】社区获得性肺炎;降钙素原;脓毒症; 预后; 呼吸衰竭; 机械通气;感染;重症监护室

The role of serum procalcitonin in evaluating the severity and prognosis in patients with community acquired pneumonia

Wu Chunrong， Cui Yuhui， Yang Chunhui ， Tang Jianguo.Trauma Emergency & Critical Care Medicine Center（TECCMC）， The Fifth People Hospital of Shanghai Fudan University， Shanghai 200240， China

Corresponding author：
Tang Jianguo， teccmc@163.com

【Abstract】ObjectiveTo analyze the value of serum procalcitonin （PCT） in patients with community acquired pneumonia （CAP）， and to evaluate the role of PCT in the therapeutic effect， severity and prognosis. Methods A retrospective analysis of data and laboratory tests of 50 patients with CAP admitted from November 15， 2011 to November 15， 2012 in GICU was carried out. Patients with infection of other parts of body， surgical treatment and trauma were ruled out. The level of PCT （ng/mL） before and during treatment， and the relationships between PCT and respiratory failure， mechanical ventilation， treatment results were analyzed respectively. Results According to the occurrence of sepsis， 50 patients were divided into sepsis group and non-sepsis group. In the non-sepsis group， the PCT level before treatment， the highest and average PCT levels during the treatment were 0.1125 （0.078， 0.269）， 0.1235 （0.078， 0.494）， and 0.1355 （0.08， 0.245） respectively. Correspondingly， the PCT levels in the sepsis group were 8.92 （2.715， 16.33）， 13.53（6.305， 25.625）， and 4.26 （2.1415， 8.2455）， and there were statistically significant differences in three values of PCT between groups（ Z1St=-4.743， P1ST <0.05; ZMax=-5.783， PMax<0.05; ZMean=-5.644， PMean<0.05）. According to the emergence of respiratory failure during treatment， average PCT level in the patients with respiratory failure was 1.7375（0.224， 5.092）， and that in the patients without respiratory failure was 0.081 ng/mL （0.049， 0.146）， presenting the statistically significant difference between two groups （Z=4.472， P<0.05）. In case of using mechanical ventilation （MV）， the average PCT level of the patients with mechanical ventilation was 1.618 ng/mL  （0.224， 5.092）， and that in the patients without MV was 0.086  ng/mL （0.061， 0.465）， producing a significant difference between the two groups （Z=-3.788， P<0.05）. Grouped according to the outcome of patients， the mean value of PCT level in death group was 7.4585 ng/mL  （2.392， 16.25）， and that in the survival group was 0.1965  ng/mL （0.885， 0.618）， showing statistically significant difference between two groups （Z=3.857， P<0.05）. The first PCT level in the GICU within 24 h after admission was used to make the receiver operating characteristic curve （ROC）， and the area under the curve （AUC） was 0.9867， cutoff point was 1.25 ng/mL. Conclusions In case of CAP， the PCT level in patients with sepsis is significantly higher than that in patients without sepsis， and PCT can distinguish sepsis from pneumonia precisely. In addition， PCT is an important biomarker to judge the severity and outcomes of CAP at early stage.

【Key words】Community acquired pneumonia （CAP）; Procalcitonin （PCT）; Sepsis; Outcomes; Mechanical ventilation; Respiratory failure; Infection; General Intensive Care Unite

早期有效判断肺部感染严重程度成了肺部感染临床诊治的关键^[1]。PCT与其他临床传统指标如白细胞（WBC）、超敏C反应蛋白（hs-CRP）相比显示出较高的特异性与敏感性^[2]。PCT在真菌感染中的诊断价值也被阐述^[3-4]。感染患者的PCT水平显著升高，并与感染的严重程度及临床预后密切相关，提示血清PCT可能成为早期鉴别脓毒症以及评价感染严重程度的敏感指标^[5]。不同部位感染的PCT水平有明显差别，故使用单个PCT界值来判断不同部位感染的严重程度是不合适的。肺部感染是最重要的感染性疾病之一，研究认为PCT水平可以辅助早期判断抗生素的应用及降低总体抗生素处方量^[6-10]。目前对于判别肺部感染的严重程度和预后尚缺乏理想的实验室指标。关于血清PCT与肺部感染严重程度的报道甚少，本研究旨在探讨血清PCT在不同程度社区获得性肺部感染患者中的水平变化及临床意义。

1资料与方法

1.1一般资料

回顾分析2011年11月15日至2012年11月15日上海市第五人民医院GICU收治的CAP患者的病例资料，CAP诊断标准按照2006年中华医学会呼吸病学分会制定的《社区获得性肺炎诊断和治疗指南》^[11]。诊断标准：符合以下①-④项中任何1项加第⑤项，并除外肺结核、肺部肿瘤、非感染性肺间质性疾病、肺水肿、肺不张、肺栓塞、肺嗜酸性粒细胞浸润症及肺血管炎等，可建立临床诊断。①新近出现的咳嗽、咳痰或原有呼吸道疾病症状加重，并出现脓性痰，伴或不伴胸痛;②发热;③肺实变体征和（或）闻及湿性啰音;④WBC>10×109 L-1或<4×109 L-1，伴或不伴细胞核左移;⑤胸部X线检查显示片状、斑片状浸润性阴影或间质性改变，伴或不伴胸腔积液。除外并存其他部位感染的患者、手术及外伤患者，以排除其他因素对PCT的影响，入选病例共计50例，其中男35例，女15例，年龄36～97岁，年龄（76±12.5）岁。根据是否同时存在脓毒症表现，分为脓毒症组（20例）和非脓毒症组（30例）。脓毒症诊断标准按照2012年版的《严重脓毒症与脓毒性休克治疗国际指南》^[12]。分别统计两组患者基础疾病情况、CUBE65评分、PCT值、治疗结局、是否发生呼吸衰竭以及是否机械通气。

1.2检查方法

于入院后24 h内抽取患者空腹静脉血 2 mL， 置入肝素真空抗凝管中，根据检测标准流程离心， 取上清液。采用定量固相免疫色谱法测定血清PCT水平，试剂为德国柏林BRAHAMS公司提供的PCT-Q检测试剂盒，根据试剂盒说明，以PCT>0.050 ng/mL为阳性临界值。之后约每隔 3 d随访一次PCT检查。

1.3统计学方法

用STATA 10.0版软件包进行统计学处理，呈正态分布的计数资料以均值±标准差（x±s）表示，其差异依据t检验或t检验。非正态分布的计数资料以中位数（25百分位数，75百分位数）表示，用Wilcoxon秩和检验。分类资料应用Pearson χ2检验，理论频数<5时，应用Fisher检验。以P<0.05为差异具有统计学意义。

2结果

2.1一般情况

共入选患者50例，其中男性35例（70%），女性15例（30%）年龄36～97岁，（76±12.5）岁。两组研究对象在性别和年龄方面差异无统计学意义 （P>0.05），组间具有可比性。根据是否发生脓毒症分为两组，非脓毒症组30例，脓毒症组20例，两组间性别分布差异无统计学意义。统计两组患者基础疾病情况，包括高血压病、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease， COPD）、肿瘤、脑卒中及冠心病，上述基础疾病两组间差异无统计学意义（P>0.05）。对两组患者分别进行CUBE65评分，非脓毒症组平均分值为2.4±0.1，脓毒症组为3.8±0.2，两组评分间差异有统计学意义（P<0.05）。非脓毒症组30例中有1例死亡，脓毒症组20例中9例死亡，脓毒症组病死率明显高于肺部感染组，组间差异具有统计学意义（P<0.05）。见表1。

2.2评价非脓毒症组及脓毒症组疾病呼吸衰竭

和机械通气情况

回顾分析两组病例的病史资料，统计患者是否发生呼吸衰竭及其具体类型（Ⅰ型呼吸衰竭或Ⅱ型呼吸衰竭），非脓毒症组30例中有15例发生呼吸衰竭，发生率为50%，Ⅰ型呼吸衰竭6例，Ⅱ型呼吸衰竭9例。在脓毒症组中，20例中有19例发生呼吸衰竭，其中Ⅰ型呼吸衰竭8例，Ⅱ型呼吸衰竭11例，总发生率为95%，发生率明显高于非脓毒症组（P<0.05）。然两组间两种类型呼吸衰竭的发生比例差异有统计学意义（P>0.05）。

统计患者是否使用机械通气及具体类型（无创通气或有创通气），非脓毒症组30例中共有14例使用机械通气，其中6例为无创通气，8例为有创通气，脓毒症组20例中共有17例使用机械通气，其中1例为无创通气，16例为有创通气。与非脓毒症患者比，脓毒症患者使用机械通气的比例高。且非脓毒症患者更多的使用无创通气，而脓毒症患者更多使用有创通气（P<0.05）。见表2。

2.3PCT质量浓度与肺部感染严重程度和预后的关系

机械通气患者平均PCT质量浓度为1.618 ng/mL（0.224， 5.092），未机械通气患者平均PCT水平为0.086 ng/mL（0.061， 0.465），前者PCT质量浓度明显高于后者（P<0.05），差异具有统计学意义。见表3。

发生呼吸衰竭患者平均PCT质量浓度为1.737 5 ng/mL（0.224， 5.092），未发生呼吸衰竭患者平均PCT水平为0.081 ng/mL（0.049， 0.146），前者明显高于后者（P<0.05），两者具差异具有统计学意义。见表4。

统计入选患者治疗结局，最终死亡患者平均PCT质量浓度为1.618 ng/mL（0.224，5.092），存活组为0.196 5 ng/mL（0.885，0.618），后者PCT质量浓度明显高于前者（P<0.05），两者具差异具有统计学意义。可看出机械通气患者、发生呼吸衰竭及死亡患者PCT质量浓度较高。见表5。

2.4非脓毒症组与脓毒症组PCT质量浓度分析

非脓毒症组患者入监护室24 h内PCT为0.112 5  ng/mL（0.078， 0.269），最高值为0.123 5 ng/mL（0.078， 0.494），于监护室治疗期间平均PCT值0.135 5 ng/mL（0.08， 0 .245）;脓毒症组患者入监护室24 h内PCT为8.92 ng/mL（2.715， 16.33），最高值为13.53 ng/mL（6.305， 25.625），于监护室期间平均PCT值4.26 ng/mL（2.141 5， 8.245 5），脓毒症组均明显高于非脓毒症组，两组患者三个PCT指标差异均具有统计学意义（P<0.05）。见表6。

2.5PCT值在肺部感染中诊断脓毒血症的能力

利用两组患者入监护室24 h内的PCT绘制 ROC曲线， AUC为0.986 7， ROC的AUC提示PCT对肺部感染并脓毒症有很好的辨别力。PCT诊断截点为1.25 ng/mL。见图1和表7。

3讨论

肺部感染是由细菌、病毒或其他一些非典型病原体感染（主要指肺炎支原体、肺炎衣原体和嗜肺军团菌等）引起的肺实质炎性病变，为临床常见病。本研究结果提示，脓毒症组较非脓毒症组有更高的病死率，发生呼吸衰竭的概率更大，使用机械通气的概率更大。然而由于患者高龄且常常合并其他慢性疾病，以及病原菌的多样性等原因，使得在疾病早期脓毒症表现不典型，临床医生往往难以做出准确预判，从而影响治疗和预后。故早期发现或有效预测脓毒症的发生，及早进行有效干预治疗是肺部感染诊治的重中之重。目前仍缺乏公认的高特异性实验室指标来评价肺部感染的严重程度和预后。近期研究表明，PCT有助于识别和排除脓毒症、判断患者的预后、指导抗生素的使用及对治疗反应的评估^[9-10]。

PCT由116个氨基酸组成，是CAPA蛋白家族的一员，是降钙素的前体多肽^[13]。在生理情况下，甲状腺C细胞可产生极少量的PCT（<0.1 ng/mL）。在感染状态下，PCT由肝脏、肺、肠道组织的淋巴细胞和内分泌细胞等大量合成分泌^[14]，目前认为PCT是一种非固醇类抗炎物质，在调控细胞因子网络中发挥着重要作用^[15]。近年来PCT作为感染指标已被广泛应用^[16-17]，且与CRP等传统指标相比，PCT在脓毒血症诊断中的敏感性和特异性更高^[18-19]。

PCT在局部炎症或病毒感染时则保持低水平，但当感染进展至脓毒症时，机体内的内毒素或细胞因子会抑制 PCT 分解成降钙素，PCT 释放入血，使血中 PCT质量浓度增高，故提示感染严重程度是影响 PCT 合成和释放的强烈刺激因素^[20]。本研究结果提示，肺部感染患者血PCT会有升高，高于正常值上限，而发生肺部感染所致的脓毒症患者中，PCT明显升高，两组患者间PCT质量浓度差异具有统计学意义，通过ROC曲线分析，可得出PCT能有效地在肺部感染患者中筛选出脓毒症患者。本研究所得出结论符合既往研究及理论推测，且本研究给予得出的诊断的界值，为1.25 μg/mL，可为临床工作及后续相关研究提供参考。

PCT作为炎症指标具有不受肌酐清除率、激素应用等影响，但也有一些局限性，例如受外伤影响、对真菌及病毒敏感性相对稍差等^[20-21]。本研究虽排除外伤及合并其余部位感染患者，但在实际临床工作中，这些因素是难以避免的，故外伤合并肺部感染患者、多部位感染患者以及不典型病原体所致肺部感染患者中，PCT诊断/预测脓毒症能力如何，以及是否需要作相应矫正等，这些问题尚需进一步研究以明确。

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（收稿日期：2014-08-05）

（本文编辑：何小军）

p1376-1380