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幽门螺杆菌耐药性的研究进展

2022-04-14 来源:汇智旅游网
・952・GuizhouMedicalJournal,2009,V01.33,No.10幽门螺杆菌耐药性的研究进展贵阳医学院附属医院消化内科(550004)胡林综述刘芩审校中圈分类号:R378.2文献标识码:B文章编号:1000—744X(2009)10—0952—05幽门螺杆菌(helicobacterpylori,HP)为微需氧菌,是一端有鞭毛的螺旋形革兰阴性菌。已确认该菌与胃肠道四种疾病即慢性胃炎、消化性溃疡、胃黏膜相关性淋巴瘤(MALT)及胃癌密切相关。1994年WH0已经把HP列为第一类致癌因子。根除HP能改善慢性胃炎的症状及愈后;加速消化性溃疡的愈合,显著降低溃疡复发率,从而使溃疡病治愈[11;减少早期胃癌术后的复发率;促进淋巴瘤的缩小,甚至使早期低度恶性的B细胞MALT淋巴瘤消退。但由于根除HP的指征掌握不严格,HP根除在消化不良治疗中的不恰当应用,广泛使用抗生素,HP的耐药率逐年上升[2],临床上根除HP的难度逐年增加。因此,HP耐药性的研究在临床诊断和治疗中有重大意义。细菌耐药性可分为:(1)天然耐药性,原因可能由于细菌缺少对药物敏感的靶位,或细菌具有天然屏障致药物无法进入细菌体内;(2)获得耐药性,由于细菌获得耐药基因,使原来敏感的细菌变为耐药菌。HP的耐药多为获得性耐药。现对国内外相关治疗药物HP耐药性的流行病学及耐药机制进行综述。环内酯类抗生素能进入细胞内结合在HP23SrRNA功能区V区的50S大亚基上,抑制肽酰基转移酶,影响核蛋白体移位过程,抑制细菌蛋白合成和肽链延伸。HP对大环内酯类抗生素的耐药机制目前认为有以下几种:(1)基因突变;Versalovic等首次发现HP23SrRNA基因多肽转移酶区的点突变与克拉霉素耐药性的产生有关,结果在HP耐药菌株23SrRNAV区基因中发现2143和/或2144位点发生了A—G的突变(与大肠埃希菌2058和2059位相对应),这一观点已得到许多研究者的证实。机理为HP的23SrRNA的V区上发生了点突变,导致核糖体的构象改变,使大环内酯类抗生素结合位点也随之改变,HP与大环内酯类亲合力下降,药物不能阻止细菌的蛋白合成,最终产生耐药性。但不同的研究者对与克拉霉素耐药有关的HP23SrRNA点突变的两个位置记数不一致。Taylor23S等通过引物的延伸,以核苷酸A作为HPrRNA的5’末端,发现这两个与克拉霉素耐药有关的位置为A2142和A2143,并通过比较两者最低抑菌浓度(MIC)证实A2142G突变的MIC高于A2143G突变。Alarcon(33等利用37端错配特异引物1HP对大环内酯类抗生素的耐药性大环内酯类药物(以克拉霉素为代表)具有对酸PCR方法对克拉霉素耐药株进行检测时,未发现2142或2143位点A—G突变,结果得到一个包括A稳定和在胃黏膜中浓度高、口服后生物利用率好和不良反应小等优点,是根除HP治疗方案的主要抗菌药物,在临床广泛应用。20世纪80年代中期HP对克拉霉素的耐药率几乎为0,其临床根除HP的疗效良好,含克拉霉素的三联疗法与不含克拉霉素的三联疗法相比,HP根除率提高10%~20%。但是随着使用时间的延长,HP对克拉霉素的耐药率逐年升高,影响了克拉霉素的抗菌效果。目前认为,大环内酯类抗生素的抗菌机制是大2142C突变的700bp的扩增产物,表明A2142C突变与克拉霉素的耐药有关,但较少见。Hulten等的研究除得到A2143G和A2144G的突变菌株外,还发现一株具有A2116G和A2142G的突变。FontanaH3等为探讨克拉霉素耐药性的新机制,对230例患者的胃黏膜标本进行HP培养,结果86例标本中培养出HP,其中12株具有克拉霉素耐药性,对该12株细菌的23SrRNA基因序列分析发现7个分离株在2717位具有T—C转换,并且产生了H万方数据爨州医药2009年10月第33卷第坳hal的限制位点。Scarpellini[5_7]等利用DG2I)GGE方法检测出在克拉霉素耐药菌株中还存在T2183C的突变,随后Khan等的研究也证实了这一结论,但最近的某些报道与此不同。由于不同地区的幽门螺杆菌有不同的基因特征,故有必要进行大规模的流行病学调查。在HP耐药的菌株中,还存在其它形式的突变,如A2514G和A2515G,G2141A和G2142A。秦浩嘲等最近发现了3个与克拉霉素耐药相关的新突变位点,它们是G2224A、C2245T和T2289C。目前对于HP的耐药位置和耐药形式还存在很多争议,需要更进一步的研究予以证实。(2)rRNA甲基化酶引起大环内酯类药物失活。(3)细胞膜渗透性下降使进入细菌的药物减少。(4)大环内酯类药物排出增加[9]。目前国内外学者普遍认为HP对克拉霉素耐药的主要机制仍是23SrRNA基因突变所致,其余机制相对作用较弱。通过对HP耐药机制的分子水平研究可以看出,临床上急需建立快速、准确的分子检测技术来分析HP对大环内酯类药的耐药性以及耐药水平,以指导临床用药,提高疗效和减少抗生素的盲目使用。・953・氧敏感的硝基还原酶作用下,甲硝唑被还原后生成有毒性的阴离子自由基,进一步形成超氧化物或亚硝基衍生物而发挥抗菌作用,但药物还原产生的阴离子自由基还可再被氧化为药物前体和超氧阴离子,从而形成无效循环,因此在有氧环境下甲硝唑的杀菌活性降低。rdxA是编码氧不敏感的NADPH硝基还原酶的基因,目前认为rdxA基因的失活会引起酶活性的丧失,不能还原甲硝唑而导致HP对甲硝唑耐药¨0|。FrxA是编码NADPH黄素氧化还原酶的基因,会起到rdxA基因的作用,它的失活也可能导致HP对甲硝唑耐药。传统的观点认为rdxA基因的失活导致耐药,FrxA基因的失活不能单独引起耐药,只能协同增加rdxA基因失活引起的耐药效应。但Chisholm等研究发现治疗前敏感而治疗后对甲硝唑产生耐药的HP菌株中rdxA基因序列是不同的,但是治疗前耐药与治疗前敏感菌株的rdxA基因序列在15例患者中有11例是相同的,显示耐药菌株中无rdxA基因序列的改变,提示rdxA基因的耐药必然性需进一步研究。Aldana等[1门在活体外诱导甲硝唑耐药后研究rdxA和FrxA的作用发现:高水平耐药的HP拥有FrxA的2lip对硝基咪唑类药物的耐药性随着甲硝唑的广泛应用,对甲硝唑耐药的菌株单基因突变,而rdxA元明显改变;中水平耐药rdxA和FrxA均有单基因或多基因的突变;低水平耐药也发现FrxA的单基因突变,而rdxA无明显改变,显示活体外甲硝唑的耐药主要与FrxA基因突变有关。Marais等[12]对9株治疗前敏感而治疗后对甲硝唑产生耐药的HP菌株进行研究,发现其中7个耐药菌株均出现rdxA和FrxA基因突变,而另外2株耐药菌株,一个仅为FrxA基因突变而没有rdxA基因突变,另一个既没有rdxA基因突变,也没有FrxA基因突变。将HP敏感菌株的FrxA基因导入对甲硝唑耐药的大肠杆菌,发现大肠杆菌恢复了对甲硝唑的敏感性,而将HP耐药菌株的FrxA基因导人对甲硝唑耐药的大肠杆菌,则仍然表现为对甲硝唑耐药,提示FrxA单基因突变即可导致HP对甲硝唑产生耐药。综上可见:(1)rdxA基因的失活与HP的耐药有密切相关,但并不存在必然联系I(2)FrxA单基因突变也可导致HP对甲硝唑产生耐药。因此,需要对更多临床菌株进行研究来明确硝基咪唑类的耐药情况。甲硝唑因其价格低廉,疗效肯定,是治疗HP感染的关键用药。随着甲硝唑的在短时间内大量出现。HP对甲硝唑的耐药是全球性的,各地报道的甲硝唑耐药率有很大差异,目前美国为24%~70%,韩国95%,哥伦比亚84%,孟加拉95%,墨西哥80%,芬兰30%,希腊49%,中国北京地区为37%。甲硝唑耐药的发生严重影响了HP的根除,应引起足够的重视。2003年美国的一个随机双盲研究表明,质子泵抑制剂与克拉霉素和甲硝唑方案不论甲硝唑耐药菌株存在与否,均显示出良好的HP根除率,提示对耐药菌株仍可继续应用甲硝唑治疗。但由于样本量较小尚不具有说服力,需进一步行大样本试验加以证实。甲硝唑属于硝基咪唑类衍生物,对原虫(包括滴虫、阿米巴和兰氏贾第鞭毛虫)及厌氧菌均具有强大抗菌活性。在抗HP中,其作为药物前体,经过HP的细胞膜被动扩散进入胞浆,在胞浆中的氧不敏感硝基还原酶的作用下,能获得低于一430mV氧化还原电位,使甲硝唑的硝基还原成羟胺衍生物。还原产物与DNA作用引起链断裂,导致细菌死亡。在万方数据・954・广泛应用,对甲硝唑耐药的菌株在短时间内将会大量出现。3liP对p内酰胺类药物的耐药性p内酰胺类药物中常用于抗HP的是阿莫西林,在体内其抗菌活性不易受胃酸影响,可口服。尽管过去20多年中阿莫西林广泛应用于抗菌治疗,但HP对阿莫西林耐药是最近才发现的,世界各地报道的耐药率都比较低,故阿莫西林仍然是抗HP的强效药物。Murakami等¨即研究表明,HP对阿莫西林继发性耐药的发生率低,初次治疗失败后仍然敏感,并且在联合治疗时能降低克拉霉素继发性耐药的发生率。以往的研究表明,HP对阿莫西林耐药状况主要有以下几个特点:(1)同国家地区报道的耐药率不同,虽然方法和判断标准不一致,但仍显示了发达国家比发展中国家明显的趋势;(2)在不同性别、种族、年龄、疾病严重程度之间耐药率无明显差别;(3)用药时无明显的相关性,提示HP对阿莫西林继发性耐药的发生率低。p一内酰胺类抗生素可专一性地与细菌内膜上的靶位点结合,抑制肽聚糖代谢的终末阶段,干扰细胞壁合成而导致细菌死亡。由于这些位点能与青霉素G共价结合,故称之为青霉素结合蛋白(PBPs)。Okamoto等[J钉研究发现阿莫西林耐药菌株HPA116和HPOl的PBPs基因发生了多个位点突变,而敏感菌株则未发生,这说明PBP基因青霉素结合位点区的突变是引起阿莫西林耐药的原因。目前,在HP中已发现3种高分子量PBPs(PBPl、PBP2、PBP3)和6种中低分子量PBPs。Paul等发现将PBPl突变基因转移到敏感株可引起中度耐药,而将PBP2突变基因转移到敏感株中却不会引起耐药,因此认为PBPl突变与阿莫西林耐药机制有关,但单独PBPl突变不足以引起高水平耐药,可能有其它基因突变参与。不过Kwon等[153却发现PBPlA羧基端的10个氨基酸突变以及细胞通透性改变可能是HP对阿莫西林中、高度耐药(MIC>=8mg/L)的原因。之所以会产生这两种不同的观点是由于HP的阿莫西林耐药可能还与口一内酰胺酶的合成、细胞膜对药物通透性的改变以及PBPs的结构或数量异常等原因有关。总之,目前关于HP对阿莫西林耐药机制的研究结果中,较为肯定的是万方数据GuizhouMedicalJournal,2009,V01.33,No.10PBPl基因突变使PBPl蛋白对阿莫西林的亲和力下降,但是具体的突变位点以及是否存在其它机制尚待于进一步研究。4liP对四环素类药物的耐药性四环素是一类治疗HP感染的比较价廉有效的药物,在欧美,四环素类药一般广泛应用于“三联疗法”(阿莫西林或甲硝唑+克拉霉素+质子泵抑制剂)失败后的2次补救治疗(四环素+甲硝唑+柠檬酸铋+质子泵抑制剂)中,效果比较显著。但近10年HP对四环素的耐药率也逐渐上升(但大多在5%左右)。1996年,澳大利亚的Midolo和同事首次发现了HP四环素耐药菌株,而1997年意大利HP的四环素耐药率已达到6%。2000年巴西的耐药率为7%。由于我国使用四环素类药物进行抗菌治疗的时间较长,所以HP的耐药率明显高于其它国家,已达到58.8%,MIC值小于16mg/L。一般认为HP对四环素产生耐药主要是由于编码16SrRNA基因上的四环素结合位点发生突变造成的。16SrRNA是30S核糖体亚单位的1个组成元件,四环素与其结合就会干扰氨酰tRNA进入核糖体的A位点,进而抑制蛋白的合成,起到杀菌作用。一旦16SrRNA发生突变,就会使四环素的杀菌作用降低甚至丧失[1引。近来研究人员利用X射线衍射技术分析了四环素结合的30S核糖体亚基,显示存在1个主要结合位点和至少5个次要结合位点。另外,HP对四环素耐药率的高低与16SrRNA的碱基突变数量有关。Gerrits等m3报道HPl6SrDNA上的三个碱基突变AGA—TTC(926—928)会引起高水平的四环素耐药性,而单个或两个碱基的突变则只会引起中低水平的耐药性。Lawson等m]利用Real—timePCR检测英格兰和威尔士的四环素耐药菌株也发现相同的结果。不过,从世界范围看,HP对四环素的耐药率很低,现在对其耐药机制的研究相对较少,很难形成具体方法对其耐药性做出明确的判断。5HP对喹诺酮类药物的耐药性随着临床抗菌药应用种类的日益广泛,HP耐药谱亦在不断改变,如喹诺酮类药物的耐药。喹诺酮类药物中的代表是环丙沙星,其耐药率约为贵州医药2009年10月第鄞鲞第10期10%。原发性喹诺酮类药物耐药很少见,低于1.0oA,然而获得性耐药多见,有70%~100%的菌株迅速产生耐药性,该类药物存在交叉耐药性[19|。Boyanova等曾报道保加利亚的索非亚地区HP的环丙沙星耐药率为3.9%,甲硝唑与环丙沙星的交叉耐药率为2.3%。Fujimura等跚3从55名感染HP的日本儿童胃部分离得到耐药菌株并对其进行研究,发现有3株(5.5%)对环丙沙星耐药,且其中1株同时对克拉霉素耐药。喹诺酮类主要抑制DNA旋转酶和拓扑异构酶IV而产生抗菌活性。DNA旋转酶使超螺旋的DNA松弛,并将负超螺旋引入DNA,使细菌的染色体保持在负超螺旋状态。此外,该酶参与了DNA复制、重组和转录过程[211。DNA旋转酶由gyrA基因编码的2个亚单位和gyrB编码的2个B单位组成。作为细胞复制所必需的酶,DNA旋转酶很明显是抗生素的靶酶。HP对喹诺酮的耐药主要与其靶酶DNA旋转酶的改变有关。Moore等和Nishiza—wa等瞳卸对gyrA基因进行克隆和测序发现,在11个环丙沙星耐药的突变株中,有10个分别存在以下4种类型的突变:Asn87-Lys;Ala88一Val;Asp91-Gly/Asn/Tyr和第91、97位的双重取代;Ala-Val,最常见的是第91位的改变[2引。使用耐药菌株得gyrA基因的扩增片断作为供体DNA,可使敏感菌株产生对环丙沙星的耐药性。总之,HP对喹诺酮的耐药主要是由于gyrA基因的改变[2}弱]。结HP抗生素耐药已越来越被重视。目前国内外报道耐药较严重的是甲硝唑,其严重程度已趋向不适宜作为常规的推荐方案,HP对克拉霉素、阿莫西林、四环素、喹诺酮等药物的耐药性已逐渐受到人们的重视。显示今后HP的治疗观念需要更新,而非目前简单的经验性治疗。HP药物敏感试验及耐药基因的检测在HP耐药性治疗中将逐渐受到人们的重视,针对HP耐药株的疫苗开发,亦将让HP的免疫治疗变为现实。参考文献[1]BermejoF,BioxedaD,GisbertJP,eta1.EffectsofHelicobacterpyloriaftereradication0ntherecurrence万方数据・955・ofgastriculcerduringa1一monthfollowup[J].MedClin(Bare),2000,115:I-4.[2]张燕捷,吴叔明.幽门螺杆菌耐药性的研究现状[J].上海第二医科大学学报,2005,25:93—96.[3]AlarconT,DomingoD,PrietoN,eta1.PCRusing3’mismatchedprimerstodetectA2142Cmutationin23SrRNAconferringresistancetoelarithromycininHelicobacterpyloriclinicalisolates[J'].ClinMicrobi—ol,2000,38(2):923.[4]FontanaC,FavaroM,MinelliS,eta1.Newsiteofmodificationof23SrRNAassociatedwithelarithto—mycinresistanceofHelicobacterpyloriclinicalisolates[J].AntimicrobAgentsChemother,2002,46(12):3765.[5]ScarpelliniP,CarreraP,CavalleroA,eta1.Direct—detectionofHelicobacterpylorimutationsassociatedwithmaerolideresistanceingastricbiopsymaterialtakenfromhumanimmunodeficiencyvirus2infectedsubjects[J].JClinMicrobiol,2002,40(6);2234.[6]KhanR,NaharS,SultanaJ,eta1.T2182Cmutationin23SrRNAisassociatedwithclarithromycinresist—anceinHelicobacterpyloriisolatesobtainedinBangla—desh[J].AntimicrobAgentsChemother,2004,48(9):3567.[7]BurucoaC,LandronC,GarnierM,eta1.T2182Cmutationisnotassociatedwithclarithromycinresist—anceinHelicobacterpylori[J].AntimicrobAgentsChemother,2005,49(2):868.[8]HaoQ,LiY,ZhangZJ,eta1.Newmutationpointsin23SrRNAgeneassociatedwithHelicobacterpyloriresistancetOclarithHPyloriromycininnortheastChi-m口].WorldJGastroenterol,2004,10(7):1075.[93WangFQ,ShangBY,ZhenYS.Antitumoreffectsofthemolecule2downsizedimmunoconjugatecomposedoflidamycinandFab’fragmentofmonoclonalantibodydirectedagainsttypeIVcollagenase[J].SciChinaCLifeSci,2004,47(1):66.[10]ChisholmSA,OwenRJ.MutationsinHelicobacterpylorirdxAgenesequencesmaynotcontributetometronidazoleresistancel[J].JAntimicrobChe—mother。2003,51(4):9952-9991.[113AldanaLP,KatoM,KondoT,eta1.Invitroindue—tionofresistancetometronidatole,andanalysisofmutationsinrdxAandfrxAgenesfromHelicobacter6小・956・pyloriisolatesl[J].JInfectChemother,2005,11(2):592-631.E12]MaraisA,BilardiC,CantetF。etaI.CharacterizationofthegenesrdxAandfrxAinvolvedinmetronidazoleresistancinHelicobacterpyloriEJ3.ResMierohiol,2003。154(2):1372—1441.E13]MurakamiK,FujiokaT,OkimotoT,eta1.Drugcombinationswithamoxycillinreduceselectionofcla-rithromycinresistanceduringHelicobacterpylorie—radicationtherapy[J].IntJAntimicrobAgents,2002,19:67-70.[“]OkamotoT。YoshiyamaH,NakazawaT,eta1.AchangeinPBPIisinvolvedinamoxicillinresistanceofclinicalisolatesofHelicobacterpy|ori[J].JAntimi—crobChemother,2002,50t849-856.[15]KwonDH,DoreMP,KimJJ,eta1.High-levelbeta-lactamresistanceassociatedwithacquiredmultidrugresistanceinHelicobacterpylori[J].AntimicrobA—gentsChemother,2003,47l2169—2178.[16]NonakaL。ConnellSR,TaylorDE.16SrRNAmuta‘tionsthatconfertetracyclineresistanceinHelicobact-erpyloridecreasedrugbindinginEscherichiacoliri—bosomes[J].JBacteriol,2005,187:3708—3712.E17]GerritaMM,BerningM,VanVlietAH,eta1.Effectsof16SrRNAgenemutationsontetracyclineresistanceinHelicobacterpylori[J].AntimicrobA-gentsChemother,2003,47:2984‘2986.[18]LawsonAJ,ElvissNC,OwenRJ.Real—timePCRdetectionandfrequencyof16SrDNAmutationsasso—elatedwithresistanceandreducedsusceptibilitytotetracyclineinHelicobacterpylorifromEnglandandWales[J].JAntimicrobChemother.2005,56:282・286.[19]郭佳鹤,王丽珠.幽门螺杆菌耐药性研究进展EJ].万方数据GuizhouMedicalJournal,2009,V01.33,No.10中国综合临床.2002,18:780—781.[203FujimuraS,KatoS。linumaK,eta1.InvitroactivityoffluoroquinoloneandthegyrAgenemutationinHe’licobacterpyloristrainsisolatedfromchildren[J].JMedMicrobiol,2004,53:1019—1022.[21]GlockerE,KistM.Rapiddetectionofpointmuta—tionsinthegyrAgeneofHelicobacterpyloriconfer・ringresistancetociprofloxacinbyafluorescenceres—onanceenergytransfer-basedreal—timePCRapproach口].JClinMicrobiol,2004;42:2241—2246.[22]NishizawaT.SuzukiH,UmezawaA,eta1.RapiddetectionofpointmutationsconferringresistancetofluoroquinoloneingyrAofHelicobacterpyloribyal-|de-specificPCRFJ].jClinMicrobiol,2007,45:303—305.[233PasqualiF,RossiM,ManfredaG,eta1.Comple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