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摘要:本文就C反应蛋白的生成和性质、生物学功能、临床上常见的C反应蛋白检测方法:单扩法、胶乳凝集法、免疫比浊法、免疫标记法等以及在临床疾病:感染性疾病、恶性肿瘤、结缔组织病、成人外科术后、器官移植、心脑血管疾病、胃肠疾病、儿科感染性疾病等诊断中的应用价值作一综述。C反应蛋白检测技术的发展趋势是使检测方法更加快速、简便、特异、准确,在临床各种疾病诊断中具有重要的应用价值。
关键词:C反应蛋白;检测方法;疾病诊断;应用价值
1930年Tillet和Fracis首先发现一些急性感染性患者血清中反应性蛋白质,称为C反应素,1941年才正式命名为C反应蛋白(CRP),1947年获得C反应蛋白的结晶。C反应蛋白又称急性期蛋白;是急性炎症或严重组织损伤时才出现的一种异常蛋白质。早些时候人们认为正常人机体无C反应蛋白,但近些年来检测C反应蛋白检验方法敏感性大大提高,从而证实健康人也存在微量的C反应蛋白。一旦机体处于严重组织损伤或炎症状态时,C反应蛋白会急剧增加。其上升幅度与组织损伤、炎症程度呈平行关系。C反应蛋白在近些年来研究进展很快,包括基础研究和临床应用研究。C反应蛋白已作为临床疾病的早期诊断、鉴别诊断、疾病监测、病情评估、疗效判断等重要指标。采用灵敏、准确、简便的检测方法在临床疾病诊断中具有重要意义。本文就C反应蛋白检测方法在临床疾病诊断中的应用价值综述如下。
1.C反应蛋白的生成和性质
C反应蛋白主要由肝脏细胞在白细胞介素6、白细胞介素1、肿瘤坏死因子a刺激下合成,炎性反应局部巨噬细胞也可以少量产生。正常合成率1—10mg∕d,急性炎性反应时每天合成大于1g。C反应蛋白不通过胎盘,在体内分布甚广,除血液外、胸水、腹水、心包液、关节液中均可以测出。C反应蛋白的基因位于1 号染色体q23,序列上高度保守,C反应蛋白属于穿透素家族成员之一,由5个相同的亚单位以非共价键形式结合,形成对称的环状五球体,中间环绕一孔型结构,其凹面含有配体结合位点,每个亚单位有 206个氨基酸残基,相对分子质量为23×103[1]。正常状态下,分子以五聚体形式存在,在酸性或碱性环境中也可分解为单体,从而引起某些免疫反应,但由于C反应蛋白 单体存在于细胞膜而非血清中,故很难检测[2]。
2.C反应蛋白的生物学功能
C反应蛋白具有多种生物学功能,参与多种自身生理及病理生理过程,与磷脂胆碱残基具有高度亲和力,并且可以和多种自身配体如浆细胞脂蛋白,损伤细胞的细胞膜,小核糖体蛋白颗粒,调理素细胞等 或外来配体如多聚糖、磷脂以及细菌、真菌、寄生虫等微生物的组分相结合,与这些配体结合后,可以激活补体活化的经典途径[3],但经典途径的激活仅限于其初级阶段,即产生调理素几乎不能激活晚期补体蛋白。因此不激活膜攻击复合体的强烈促炎作用,限制补体激活晚期炎症反应的发展及强度[4]。同时,还能通过 因子的介导抑制补体激活替代途径。可以看出C反应蛋白一方面参与机体的防御功能;另一方面对补体激活后的炎症反应所带来的潜在破坏性具有限制作用[5]。
此外,C反应蛋白还具有和补体相似的调理和凝集作用,增强巨噬细胞对各种细菌和异物的吞噬功能[6]。从而减少由于外来抗原暴露所带来的异常免疫反应,还可诱导白介素受体的表达 增加抗炎细胞因子白介素的释放并阻碍干扰素的释放,从而发挥抗炎作用。有研究结果表明C反应蛋白可以结合自身抗体,有助于凋亡细胞的清除及其他自身免疫性疾病中发挥保护作用[7]。
C反应蛋白是通过与配体结合,激活补体和单核吞噬细胞系统,将载有配体的病理物质或病原体清除。其主要生物学功能如下。
(1) 识别外来物质,激活补体系统;
(2) 增强调理作用,增强吞噬细胞吞噬作用;
(3) 与血小板激活因子(RAF)结合,降低炎症反应;
(4) 与染色体结合,消除坏死组织里的细胞DNA。
3.C反应蛋白的检测方法
传统的C反应蛋白测定方法有多种,如免疫沉淀法免疫浊度法、标记免疫法等,其中以免疫浊度法最常用。目前,C反应蛋白检测方法有很多,不但可以定性,而且可以定量。常用的方法有如下几种。
3.1单向免疫扩散法
是一种传统的抗原与抗体沉淀反应,基本原理是在琼脂胶中混入一定量的抗体,使待检测的抗原溶液从局部向琼脂内扩散,沉淀区域内形成可见的沉淀环,沉淀环直径或面积的大小与抗原的含量相关。单向免疫扩散法作为简易抗原定量的检测方法有特异性高,重复性好,操作简便,价格低廉,不需要特殊的检测仪器等特点。而在一些小型医院得到应用。缺点是在抗原过量时,反应体系不出现沉淀,C反应蛋白溶度过高时,会出现较高的假阴性结果。因此,用单向免疫扩散法检测C反应蛋白未出现沉淀环时,必须稀释样本后复检,以避免漏诊[8]。
3.2胶乳凝集法
是临床实验室常用的检测方法,采用纯化的抗人C反应蛋白抗体致敏,能和患者血清中C反应蛋白发生特异性反应,数分钟内呈现清晰的凝集颗粒,出现凝集者为阳性,未出现凝集者为阴性。胶乳凝集法操作简单、快速、敏感性、特异性较高。但易受补体、类风湿因子等因素的干扰,产生假阳性结果。因此,为了提高结果的准确性,检测时应对检测标本进行预处理,以去除干扰因素[9]。
3.3速率散射比浊法
是测定溶液对光的散射程度来判断样品中抗原的含量。一定波长的光沿水平轴照射,碰到小颗粒的免疫复合物可导致光散射,散射强度与抗原抗体免疫复合物的含量成正比。速率散射比浊法是一种抗原抗体结合反应的动态测定法,可快速、准确地测量样品中抗原的含量,并且可在多种自动化检测仪上测定结果。应用较广泛的自动化仪器市Backman-Coulter公司的全自动蛋白分析仪。此法在临床上已作为C反应蛋白常规检测方法。临床应用显示:速率散射比浊法在节省检测时间、操作简便、结果精确。在准确度、灵敏度方面明显优于胶乳凝集法[10]。
3.4免疫透射比浊法
是一种微量的免疫沉淀测定法。其原理是当光线透过溶液的光量来反映待测定抗原的含量。当光线透过反应体系时,溶液中的抗原抗体复合物可对光线加以吸收和反射,使透射光减少。免疫复合物含量越多,吸收的光线就越多,透射光就越少,此种变化可用吸光度表示。如果抗体量固定,所测定的吸光度与免疫复合物的含量成正比,也与待测定抗原的含量成正比。
3.5胶乳增强免疫透射比浊法
是对上述比浊法进行改进和创新而建立起来的更加敏感、更加精确的一种高准确度检测方法。其原理是将抗体吸附在一种胶乳颗粒上,当遇到相应的抗原时,抗原抗体结合而出现胶乳凝集。单个胶乳颗粒的大小在入射光波长之内,光线可透过。当两个以上胶乳颗粒凝集时,可阻碍光线透过,使透射光减少,其减少的程度与胶乳凝集的程度成正比,也与抗原的含量成正比。本法是测定高敏C反应蛋白的一种新型的高敏检测方法,具有快速、准确、方便等优点[11]。
3.6免疫标记技术
临床上常用的免疫标记方法有放射免疫法、酶标记免疫法、金标免疫法等。目前,临床上应用较多的是以酶联免疫吸附试验(ELISA)为主的酶免疫标记技术。其原理是将抗原抗体反应的特异性与酶对底物高效催化作用结合起来,根据酶作用底物后颜色的变化,通过酶标仪对检测样品进行定量测定和分析,并用标准曲线对照计算出C反应蛋白的含量。ELISA具有高敏感性、特异性、而且试剂稳定,无放射性污染。已成为各级检验部门优选的检测方法。同时,也是临床上测定患者血清中高敏C反应蛋白常用的方法之一。
3.7 C反应蛋白的实验室检测方法的评价
临床实验室C反应蛋白检测一直采用透射免疫和散射免疫方法,这些方法的参考值范围变动很大,从3 mg/L到超过200 mg/L[12]。随着人们对于低水平C反应蛋白与心血管疾病关系的认识,这些测定方法的灵敏度远远不能满足要求。为了达到所需定量的检测精度,研究人员已经对现有的实验方法进行了改良和更新。Sanchez等[13]对一种改良的免疫浊度法进行了评价,其最低检出限为0.26 mg/L,日间变异系数在0.66 mg/L时为10%,在C反应蛋白浓度较高时也不受胆红素、血红蛋白、甘油三酯以及类风湿因子的影响。与传统的比浊法相比,其方法简单、快速,样本体积需要量小,提高了检测的灵敏度和准确度。Hafner等[14]也报道了一种在Olympus AU640分析仪上测定C反应蛋白含量更灵敏准确的免疫浊度法,其线性范围为5~200 mg/L,批内变异系数<2.25%,批间变异系数<3.1%。与其他方法的相关性好,r=0.999。
C反应蛋白的POCT新近也有报道,Roberts等[15]对微量床旁C反应蛋白检测法进行了评价,该方法的最低检出限为0.1 mg/L,线性范围在系统误差为10%和20%时分别为2~60 mg/L及0.3~60 mg/L;总变异在0.7~9.1 mg/L时为<8%。前带效应在CRP>500 mg/L时才会出现,但该方法在CRP>2 mg/L时准确性较高。C反应蛋白的临床检测目前也存在标准化的问题。有资料显示,目前高敏C反应蛋白测定在各方法间甚至各试剂盒间仍然存在较大的差异,从而影响了患者个体资料与流行病学建立的正常值上限进行对照[16]。因此,需要临床实验室工作者不断的研究,建立一种对高值和低值C反应蛋白都适用的方法,从而为临床提供准确的诊断依据。
4.健康人体C反应蛋白的水平
通常情况下,新生儿血清C反应蛋白<2mg/L,儿童和正常成年人血清中C反应蛋白<10mg/L,种族、性别、年龄、肥胖、妊娠等因素均可能影响其水平,基因选择性多态性也可以影响其在健康人群中的水平。C反应蛋白的临床参考值:≤10 mg/L。在炎症开始数小时就升高,48小时即可达峰值,随着病变消退、组织、结构和功能的恢复降至正常水平。此反应不受放疗、化疗、皮质激素治疗的影响。
5.C反应蛋白与疾病的诊断
近年来关于C反应蛋白的研究越来越多,应用越来越广泛,C反应蛋白在感染、心脑血管性疾病、糖尿病、代谢综合征、外周血管病、慢性阻塞性肺病、哮喘、肿瘤等多种疾病中用于指导临床诊疗。C反应蛋白值的升高滞后于炎症活动变化12小时左右。但重要的是比临床症状的变化发现要早,如类风湿关节炎中早4-6周。因此C反应蛋白值可为临床快速决定提供一种方法。持续升高的C反应蛋白值一般证明治疗无效,应更换治疗方案。因此,C反应蛋白的检测在临床应用相当广泛,包括急性感染性疾病的诊断和鉴别诊断,手术后感染的监测;抗生素疗效的观察;病程检测及预后判断等。
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5.1感染性疾病
血清C反应蛋白水平是指示细菌感染的一项敏感而客观的指标,细菌感染时血清C反应蛋白的水平可以中等度至明显升高,阳性率可达90% 以上,而病毒等感染时,水平多正常或轻度升高。因此可以C反应蛋白帮助细菌感染与非细菌感染的鉴别诊断。此外,定量测定脑脊液、胸腔积液中的C反应蛋白水平亦可以对脑膜炎、胸膜炎的鉴别诊断有一定意义。不仅如此,C反应蛋白水平还与感染范围和感染严重程度有一定关系[17]。各种细菌感染均可引起C反应蛋白水平的升高。
5.2恶性肿瘤
发热和急性相反应是范围大的恶性肿瘤的普遍特点。这是由于肿瘤本身释放细胞因子,巨噬细胞浸润或伴发感染或组织坏死。已升高和正在升高的C反应蛋白水平预示着不良的预后及常提示转移散布。在那些恶性淋巴瘤中,白细胞介素6从这些肿瘤中释放,值得注意的是多发性骨髓瘤和霍奇金病。如果排除感染,C反应蛋白水平与预后和肿瘤散布是相关的。这样在无症状的霍奇金病中C反应蛋白不低于20 mg/L,反之出现症状时C反应蛋白水平可增至150 mg/L的范围。
5.3结缔组织病
结缔组织病为多系统受累的自身免疫性疾病,包括系统性红斑狼疮、类风湿关节炎等多种疾病。尽管其病因、病理及临床表现和治疗各不相同,但自身免疫性炎症在其疾病发生和发展过程中均发挥重要作用,作为一种急性期反应蛋白,在大多数结缔组织病如类风湿关节炎、幼年特发性关节炎、系统性血管炎等的活动期均可升高,水平是类风湿关节炎早期关节破坏以及判断预后的重要预测指标之一[18]。然而研究发现,在系统性硬化病 皮肌炎等某些结缔组织病中,血清C反应蛋白 水平仅轻度升高或反而不高,即使疾病处于活动期,患者血清C反应蛋白 水平也并无显著升高,其机制目前尚不完全明确,有以下几种可能性,基因多态性,易感性中发挥重要作用。目前已发现,C反应蛋白种类型及抗核抗体产生相关,生成减少,血浆清除加快。患者中明显高于其他疾病,并且在免疫复合物中可检测到,因此推测可能伴随免疫复合物的清除加快,患者体内有不同的单核细胞激活,或许可以解释此炎症反应水平分离的现象[19]。而中单核细胞对这两种刺激均有反应特别重要的是在疾病活动及感染时均可升高,但升高的水平有所不同,感染时升高往往非常明显,即使非常活动期的患者中,也仅轻度升高一般。然而无论是否合并感染合并浆膜炎时却可呈现中度以上升高[20]。因此,在不合并浆膜炎的患者中,水平对于鉴别疾病活动抑或感染有重要意义。水平越高存在感染的可能性越高。此外 在强直性脊柱炎 银屑病关节炎等疾病的活动期,血浆C反应蛋白也可以升高。文献报道还与结缔组织病中动脉粥样硬化、骨质疏松等多种并发症相关。
5.4.成人外科术后阶段
所有类型的手术都引起炎症,急性相反应粗略地与组织损伤程度成正比例。无并发症的病历中,C反应蛋白约在6小时达10 mg/L,到48h高峰时极少超过150 mg/L,7-10天下降至基线。术后并发症,如感染,组织坏死,血肿如血栓,根据发生的时间,48 h后CRP将保持升高或导致继发性升高。在许多病例中,C反应蛋白的升高早24h以上领先于复杂的病理学临床诊断。有感染风险的患者(10%以上是部分结肠切除的患者)应该通过每天测定C反应蛋白来监测。对于诊断符合临床解释的深静脉血栓形成,文献报导C反应蛋白测定灵敏度100%,特异性约52%。
5.5器官移植
用于监视排异反应,C反应蛋白有重要的坐标。脏器移植后8天C反应蛋白下降至正常,如发生排斥反应则血清肌酐、尿氮、C反应蛋白皆升高。据报告,C反应蛋白升高在排斥反应发生之前4天出现。但是,感染也可发生C反应蛋白升高,要注意鉴别两者。在排异时,用硫唑噙抗排异C反应蛋白则升高,而用环孢A则不升高。据认为这是与T细胞被子抑制,M活性下降有关。GVHD也有C反应蛋白升高。
5.6心脑血管疾病
近年来,随着对心血管事件的病因学及发病机制的研究进展发现慢性炎症在其形成与发展中起着重要的作用[21]。动脉硬化斑块的主要成分是脂质核和纤维帽,并有大量的炎性细胞,如单核细胞、巨噬细胞、淋巴细胞等浸润。这些炎性细胞往往因心脏缺血被激活,使斑块因稳定性受到破坏而破裂,大量炎症细胞及炎症介质释放,刺激肝脏产生。因此,可以反映动脉粥样硬化斑块的成分并预测斑块破裂的可能性,是心血管疾病的独立预测因子,冠心病、急性冠脉综合征患者往往明显升高。如心肌梗死患者中血清C反应蛋白可以急剧上升并达到高水平,与冠状动脉梗阻程度,冠心病终末事件的发生及预后,充血性心力衰竭的程度等均有显著相关性[22]。目前,已经成为健康人及冠脉疾病患者心血管疾病风险的预测因子之一,也是监测疾病治疗效果的指标之一,很多人在没有任何心肌细胞坏死指征时,已经处在心肌局部缺血事件的高度危险中。自上世纪九十年代以来陆续报道了C反应蛋白的微量变化对心血管事件的有力预报作用。越来越多的证据也证明,在正常人群C反应蛋白水平与之后发生心血管疾病的风险密切相关[23]。美国心脏病学会和疾病控制中心制定了判断心血管疾病发生危险性的新标准,C反应蛋白是中国人发生心血管疾病的有效预测因子,如何降低血清中的C反应蛋白的水平呢。目前研究较多的有他汀类药物可以显著降低血清的水平,经皮冠状动脉介入治疗术前他汀类药物治疗可以减少死亡率,延长生存期,噻唑烷二酮类抗糖尿病药,能改善胰岛素抵抗和降低水平[24]。此外 降低体重等亦可有助于降低血清中C反应蛋白水平。与心血管疾病一样C反应蛋白动脉粥样硬化在脑血管病的发病中也起重要作用。
5.7胃肠疾病,肠道炎性疾病
活动性阶段性胃肠炎伴随与疾病活动性相关的C反应蛋白升高,而且可用来做治疗监测。溃疡性结肠炎与正常的或小于50 mg/L的轻微升高的C反应蛋白有关联。过敏性肠症候群是一种功能性疾病,与炎症不相关联,不引起C反应蛋白升高。
5.8儿科感染性疾病
在儿童中,因病毒感染而导致发热尽管是最多见,但这与细菌性化脓毒症相区别仍比较困难,如中耳炎,气管炎,扁桃体炎,膀胱炎,而且没有必要经常使用抗生素。有结果显示,患者超过12 h的儿童,C反应蛋白大大高于40 mg/L。诊断为细菌感染的灵敏度为79%,特异性90%,如ESR大大超过30 mm/h时,显示灵敏度97%,特异性89%,应于关注。在儿童急性淋巴细胞白血病常发性细菌败血症,C反应蛋白超过100 mg/ L,则视为有细菌感染。儿童脑膜炎时细菌性平均195 mg/L。儿童病毒性感染,C反应蛋白则低得多。
6 结 语
临床应用的C反应蛋白测定方法较多,但各种检测方法之间存在着差异,因此,C反应蛋白测定方法还有待进一步的研究和探讨。C反应蛋白作为临床上的常规检测,已成为预测急性疾病严重性的金标准。因此,C反应蛋白检测技术的发展趋势应是使检测方法更加敏感、特异、快速、简便。
此外C反应蛋白的测定还广泛用于神经系统疾病、妇科、产科、外科等多种疾病的诊断与治疗过程。对于临床中协助疾病诊断,判断病情及指导治疗发挥重大作用。但应注意C反应蛋白的测定受多种因素影响。因此在临床工作中 需结合患者的实际情况,适时合理的应用该指标来指导临床工作。
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作者简介:王章云,男(1962-)副主任检验师,主要从事微生物与免疫学检验工作。
论文作者:王章云,王鹏
论文发表刊物:《健康世界》2016年3期
论文发表时间:2016/5/30
标签:蛋白论文; 免疫论文; 抗原论文; 血清论文; 水平论文; 患者论文; 胶乳论文; 《健康世界》2016年3期论文;