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张万岱

 

中国的幽门螺杆菌研究:组织与临床共识

 

张万岱

一、幽门螺杆菌的研究现状

上个世纪以来,通过组织形态学方法,人们多次在人和部分哺乳类动物胃内发现螺旋样细菌,但在需氧、厌氧等多种气体条件下,应用多种培养基均未培养成功。澳大利亚的Marshall和Warren于1982年无意中自人胃乳膜分离成功一种螺旋样细菌,即幽门螺杆菌( Helicobacter pylori,Hp,原名幽门弯曲菌,Campylobacter pylori)后,引起了医学界的广泛兴趣。国内上海第二医科大学张振华教授等于1985年首次自胃勃膜分离成功。有关该菌与慢性胃十二指肠疾病的关系受到了极大关注。1990年第一军医大学杨海涛等首先于国内报道了该菌的近缘菌——海尔曼螺杆菌(Helicobacter heil-manii,Hh)。

随着Hp研究在全国单位的广泛开展,1990年由已故中国工程院院士、上海第二医科大学江绍基教授和第一军医大学周殿元教授主持在广东珠海召开了中国第一届幽门弯曲菌学术研讨会,极大促进了我国的相关研究。此后国内科研单位在该菌的流行病学、微生物学、致病性、致病机制与临床防治等各方面开展了广泛而有成效的工作,直接促成了1997年4月全国第二届幽门螺杆菌专题学术研讨会的召开(广州),在该次会议经与会专家的深入讨论,拟定了我国的幽门螺杆菌诊疗  标准(草案)。继之在1997年10月的全国首届DDW会议上设立了“Hp分会场”。这些均促进了我国科研及临床工作者尤其是基层工作者对该菌的重视。本文谨对幽门螺杆菌的研究概况结合中国的研究进展作一复习。

1.幽门螺杆菌的微生物学和流行病学  目前发现幽门螺杆菌(Helicobacter pylori ,Hp)是基因多态性较强的细菌。目前研究的重点主要是Hp的cag致病岛、vacA基因、尿素酶A基因、鞭毛素A基因、黏附素基因及耐药基因,以期明确Hp的致病性,进而达到免疫防治或减少Hp耐药性的产生,提高Hp根除疗效的目的。但尚未能根据Hp的基因型对临床Hp菌株进行系统分类,仅能根据Hp的cag致病岛和vaA基因型将Hp分为高毒力株和低毒力株。cag致病岛中存在的功能性序列使之能产生CagA蛋白者一般毒力较强。vacA基因三个不同信号区(S1a,S1b,S12)和两个不同的中区(m1,m2)所构成的不同基因亚型中,s1/m1型毒素活性最强,s1/m2型活性低或测不到活性,s2/m2型无毒素活性,vacA基因多态性在世界各地和我国不同地区都有所不同,日本发现绝大多数Hp菌株为s1a/m1,型,东欧和北欧以Sia型为主,在法国、意大利及北美Sla和S1b型大致相等,中美、南美地区以s1b型为主,而m1和m2在世界各地Hp菌株中分布大致相同。我国上海地区以S1a/m2型为主,而西安地区则以。S1a/m2型为主,作者在广州地区检测结果S1a/m2型占59. 8%,居第1位,其次是S1a/m1型占15. 2%。且发现从消化性溃疡或慢性胃炎患者分离的Hp均以S1a/m2型为主,消化性溃疡组S1a占92. 5%,而慢性胃炎组S1a占75%,两者有显著性差异(P < 0. 05),表明S1a型Hp感染者患消化性溃疡的可能性更大。目前对两株Hp-26695[1]和J99[2]的全基因组序列测序成功,发现Hp有约1400个基因、但仅对其中约半数的常见基因功能有所了解。这对进一步认识Hp和开展新的有效疫苗研究有重大意义。另外,有实验研究发现,培养中Hp标准株[3]可由典型转变为H . helimannii样细菌,提示Hp与H. heliannii的关系值得进一步研究。Hp主要定植于胃型上皮如胃黏膜、十二指肠黏膜的胃型上皮化生区、食管的胃型上皮化生区(( Barrett食管)。在牙菌斑中分离出Hp提示其可在非胃型上皮环境中短暂存活或繁殖。Hp一旦感染,绝大多数长期在胃内定植,极少数可自然消退(每年约1%[4]),年自然感染率一般较自然阴转率稍高,如经内镜检查/活检者年感染率更高,提示Hp可经消毒不严的内镜传染。一般认为Hp检出率的峰值在60—70岁,Hp的感染率存在明显的地区差异,并与经济条件和生活习惯有关。发展中国家人群中Hp的带菌率一般在50%—70%左右,在儿童期存在感染率骤增现象;十二指肠溃疡Hp检出率最高,可达80%— 90%以上,部分文献报道达100%,其次是复合性溃疡、胃溃疡、慢性胃炎等。发达国家健康人群Hp的携带率一般低于30%,而在偏僻边远地区因生活习惯等原因Hp的感染率可比城市高,有报道甚至在儿童期Hp的感染率可达90%。

Hp的传染源:①Hp的传染源主要是人类,年长儿易于传染给幼小儿童,母亲易于传播给子女。Hp的菌株也存在地区分布的差异性,可能与Hp的菌株稳定性及人体对Hp菌株的适应性有关;②环境中Hp作为其传染的来源尚无肯定的意见,但Hp球形体有一定的活力,并可在一定条件下回复典型形态,抗Hp治疗后的Hp球形体可能在其复发中起一定的作用,因此环境中Hp作为人类感染的传染源仍不能忽视;③在动物体内存在较多的螺杆菌属细菌,但除雪貂和非人灵长类动物外,Hp很少能在动物胃内检出。目前发现猪、豚鼠和蒙古沙土鼠是Hp较易感染的动物,适合用于建立Hp动物模型。目前已从家猫胃内分离出Hp[5],但流行病学研究尚未提示养猫会增加人类感染Hp的危险,家庭内集聚现象支持Hp的粪—口传播途径,通过粪便污染水源而造成Hp流行,提示可经污染食物和水源传播Hp[7]。也有报道Hp可通过家蝇携带,污染食物而致Hp传播[8]。从环境中难以检出形态典型的Hp可能是由于Hp在不利的条件下可能发生球形变。对Hp球形变在动物胃内及实验室条件下的返祖研究为Hp的粪—口传播途径提供了理论依据。

易感人群/动物:人群对Hp均易感,其中儿童更为重要。观察儿童期Hp感染所致的临床表现多较轻,提示Hp所致的病理变化与宿主的抗Hp免疫所致的自身免疫有关。动物调查和动物模型研究发现雪貂、非人灵长类动物、猪、豚鼠和蒙古沙土鼠是Hp的易感动物。对该机制的初步研究表明人类具有与Hp勃附的受体。易感动物也可能存在类似的受体。

2. Hp的致病性和动物模型Hp的致病因素  Hp的主要致病因素包括存在功能性cag致病岛(PAI)和vacA基因型,另外Hp的尿素酶、黏附素、动力和60kD的热休克蛋白可能参与Hp的致病过程。CagA和VagA蛋白与Hp的致病毒素有关。一项功能性cagPAI与胃癌、十二指肠溃疡、反流性食管炎的研究表明[9],具有一项功能性cag致病岛的Hp可致宿主明显的炎症反应,严重者可能进一步发展为十二指肠球部溃疡、胃体泌酸区多中心的萎缩性炎症。而无Hp感染者或CagA阴性者Barrett食管、责门腺癌的发生率更高。法国的一项研究表明[10],分离的Hp中89% (57/64)具有cagPAl,十二指肠溃疡的全cagPAI阳性率(85%,48/56)明显高于NUD病人((53%,9/17).Hp动物模型的建立一度相当困难,曾认为Hp不能在啮齿类动物胃内定植。目前Hp动物模型有较多的发展。已建立成功的Hp动物模型有无菌乳猪[11]、屏障饲养小猪[12]、普通饲养小猪[13]、小猎犬[14]、啮齿类动物如无菌或SPF级的豚鼠[1415]、BALB/c小鼠[16]、裸鼠[17]、沙土鼠(Mongolian gerbil)[18]。相当一部分研究采用非Hp的螺杆菌属细菌来替代,主要是鼬鼠螺杆菌(Helicobacter gerbil)[18]。相当一部分研究采用非Hp的螺杆菌属细菌来替代,主要是鼬鼠螺杆菌(Helicobacter mustelae,H. mustelae)、猫胃螺杆菌(Helicobacter felis,H. felis)、狗胃螺杆菌(Gastrospirllum ca-nine,G . canine)、猪胃螺杆菌(Gastrospirllum suis,G suis)和人胃螺杆菌(Helicobacter helimannii,H. helimannii,原名:人胃螺旋菌(Gastrospirllum hominis,H. hominis)。

诱发的病变主要有慢性胃炎,少数出现急性反应。建立的Hp动物模型不仅存在动物的易感性不同,也存在Hp的菌株定植能力的差异和所致病变的差别,其中从临床分离出的CagA(十)和VacA(十)Sydney strain ( SS1 )易长期感染多种啮齿类动物,有学者建议将其作为标准动物模型用的菌株[20]。目前发现啮齿类动物中的豚鼠[1415]和蒙古沙鼠[182122]对Hp易感,豚鼠胃结构与少、胃相当接近。多数Hp菌株能感染成功,已诱发急性胃炎[1518]、糜烂[1518]、胃溃疡[1823]、萎缩性胃炎[1923]、肠上皮化生[23]、MALT增生[15],并在H. felis感染的小鼠胃内发生低度恶性的淋巴瘤[23],长期Hp感染已诱发蒙古沙鼠胃癌出现[2122]。对于Hp致病性的差异或Hp由胃内原籍菌转变为致病菌的可能机制,有学者[26]认为:①新的螺杆菌株介入;②从非近亲中获得Hp增加;③定居螺杆菌的多样性发生变化;④卫生条件改善(妨碍传播)选择了更有毒性的菌株;⑤H . helimannii定居减少;⑥获得Hp年龄增加可能导致更强的宿主免疫致病作用。

3. Hp相关性疾病  流行病学调查已经确定Hp是慢性胃炎和十二指肠溃疡的致病因素,与胃馈疡密切相关。少数Hp感染者仅有轻度的淋巴细胞浸润,可能与Hp菌株差异有关。在内镜复查中发现Hp可以经内镜检查或活检操作传播。可出现急性糜烂性胃炎。Hp与浅表萎缩性胃炎、肠上皮化生、胃增生性息肉和胃十二指肠的MALI淋巴瘤的发生有关,与胃癌可能有关,已被LARC/WHO定为Ⅰ类致癌原,目前一般认为Hp与胃窦腺癌的发生可能有关,而与贲门癌关系不大,根除Hp可能缓解部分临床症状,明显降低十二指肠溃疡的复发,治愈低度恶性的MALT淋巴瘤和胃增生性息肉,但可能增加胃食反流的发生而增加发生贲门附近肿瘤的危险。近年的动物实验提示,部分Hp菌株的长期感染可以生胃癌[2122]。Honda等[2223]动物实验发现,蒙古沙鼠接种Hp后即可出现糜烂病变,1mo(处理动物最早的时间)可出现固有层的重度多形核和单核臼细胞浸润,淋巴滤泡形成和上皮增殖增加,于3~6mo时出现胃溃疡、萎缩性胃炎、肠上皮化生。至18 mo ,40 % (2/5)出现三个高分化的胃腺癌。Watanabe等[21]观察到蒙古沙鼠接种Hp后26周出现重度慢性活动性胃炎、溃疡和肠化。至第62周37%的动物发展成胃腺癌,均含有分化好的肠型上皮。Ohkusa et al报道[25]35例胃增生性息肉伴有Hp感染者接受随机单盲的前瞻性研究发现,17例接受PPI十阿莫西林、克拉霉素根除Hp治疗后,3~15 mo内71% (12/17)息肉消失,Hp根除者80% (12/15)的病例胃增生性息肉消退,而非治疗的对照组胃息肉及Hp感染均无变化。提示Hp感染与胃内增生性息肉的发生发展有关。另有学者观察到3yr中1例胃增生性息肉随Hp的消失而消退。但也有学者观察到胃底息肉与Hp感染关系不大。Hp与功能性消化不良(FD)的关系尚无定论。有包括CagA在内的Hp检测方法未能显示Hp与FD有肯定的关系。在亚太地区的Hp与FD会议上,建议对有危险因素的FD病人采用内镜检查,而对无危险因素的2~4周的抗泌酸及促动力药物治疗,无效时再采用非侵人性方法检测Hp,对Hp(+)者行根除治疗[18]。Hp与上消化道外疾病的关系尚无定论。有提示Hp感染与冠状动脉疾病、酒渣鼻、慢性尊麻疹、自身免疫性血小板减少性紫瘫和儿童发育迟缓等有关,但也有部分文献报告无统计学差异。

4 . Hp感染的诊断和治疗  Hp的13C或14C-UBT作为一种非侵人性的检测方法受到欢迎,尤其是用于13C- UBT的检测仪由红外光谱分析仪代替昂贵的质谱仪,达到便携式、简便、快速(8~15分钟)和价廉的特点。但因为抗Hp药物的使用使尿素酶依赖性试验的阳性率有明显的下降的趋势。因此需要严格遵照停用任何抗Hp药物4周才能进行呼气试验。Hp纯化毒素(CagA和VacA )检测日益广泛,对cagA基因的深人研究表明cagA的阳性率相当高(接近100%),但有完全cag致病岛的基因仅80%左右。因此,对Hp cagA基因的检测转为对CagA蛋白的检测,包括血清的ELLSA方法检测和免疫印迹方法(如Helico Bolt 2.0试剂盒)对于FD仅以血清学检测Hp指导治疗可能对部分早期胃癌漏诊。有国内特色的15N-尿胺排泄试验(试剂和仪器均为国产)可能是一种较有前途的Hp尿素酶依赖试验,但目前开展很少。

对Hp阳性的消化性溃疡和出血强调要对Hp行根除治疗,对慢性活动性胃炎要根除,而对FD的Hp根除存在一定的分歧,但根除Hp对组织病理学有改善,而对症状改善不太明显。此外,除Hp可能加重胃食管的反流,同时普遍行Hp根除可能造成大量的资源浪费,故存在分歧。Hp的治疗趋向于选择高效、短疗程的PPI十两种抗生索(克拉霉素、阿莫西林、四环素、甲硝哇等选二种)的三联方案,并已达成共识。但对甲硝挫和克拉霉素的耐药状况令人忧虑。产生Hp抗药机制可能是Hp存在相应的耐药基因。我国的研究表明,PPI除可造成胃内pH值接近中性以利于口服抗生素在胃内发挥作用外,尚可增加Hp对抗菌药物的摄取,故对抗Hp有增敏作用。

二、中国的幽门螺杆菌研究组织及幽门螺杆菌若干问题的共识意见

1997年4月,在广州举行的第二届全国幽门螺杆菌学术会议期间,由第一军医大学周殿元教授、张万岱教授,北京医科大学贾博琦教授、胡伏莲教授,上海第二医科大学萧树东教授及中山科大学胡品津教授等联合倡仪,成立我国幽门螺杆菌科研协作组,得到了全国各地的广泛响应1998年4月,全国幽门螺杆菌科研协作组在上海正式成立,由张万岱教授任组长,萧树东、胡伏莲、胡品津教授任副组长,徐智民博士任秘书。2000年经中华医学会批准,全国Hp科研协作组更名为中华医学会消化系病分会幽门螺杆菌学组。其第一届成员如下:组长张万岱,副组长萧树、胡伏莲、胡品津,顾问贾博琦、周殿元、潘国宗、于中麟、曹世植、林兆鑫。成员包括林三仁、张联、张建中、吕有勇、王吉耀、许国铭、危北海、李瑜元、姚希贤、徐采朴、欧阳钦、张沥、胡家露、潘秀珍、周曾芬、赵志泉、钱可大、王崇文、沈祖尧、王振宇及徐克成,徐智民博士任秘书。

1999年4月29至30日,全国幽门螺杆菌(Hp)科研协作组邀请国内Hp研究专家56人在海南省三亚市举行我国第一次Hp专家共识会。会议主要对Hp的诊断、与胃癌和功能性消化不良(FD)的关系及抗Hp的治疗等进行了较充分的研讨,并对Hp的流行病学、致病机理进行了交流,在此基础上请与会亏家对Hp的41个问题进行了书面的表决,再将讨沦及反馈意见汇总形成初步的共识意见稿,返回各位专家修改,集中后提交到1999年10月在西安举行的第六届全国消化系病学术会进行讨论。关于幽门螺杆菌属英文缩写,国际上已有规范,即将Helicobacter pylon缩写为Hp。但国内一直习惯于缩写为Hp。随着新的幽门螺杆菌属细菌的不断发现,这种缩写容易造成混淆,如Hp指Helicobacter pylori或可能是Helicobacter pametensis,Hh指Helicobacter helimannii也可能是Heli-cobacter hepaticus因此推荐Helicobacter pylori缩写为Hp,Helicobacter helimannii缩写为H. helimannii,Helicobacter fells缩写为H. felis,Helicobacter hepaticus缩写为H. hepaticus等,以此类推。考虑Hp的简称在我国已使用多年且较简明,故在国内行文中,首次全称及简称并注明下同的基础上,可续使用Hp,但英文摘要中应缩写为Hp。

1. Hp与胃癌的关系  目前的共识意见认为:Hp可增加胃癌的危险性,Hp与肠型和弥漫型胃癌均有关。但对于Hp根除后肠化和不典型增生是否会逆转,根除Hp能否降低胃癌的发病率等,尚无肯定的意见。在亚太地区如日本、韩国和中国,绝大多数Hp菌株均为cagA阳性菌株,其在十二指肠溃疡、胃癌和慢性胃炎中阳性率似无显著性差异,这与西方国家所见的不同。目前,Hp与胃癌的关系因Hp诱发胃癌动物模型的建立而进一步得到支持:蒙古沙土鼠可经口感染Hp,并能长期定植,感染26周出现严重的活动性慢性胃炎、溃疡和肠化,在62周时37%沙土鼠发生胃腺癌,并发现胃腺癌与肠化生区密切相关。会议中部分专家对Hp在胃癌发生中的作用提出质疑,主要观点是某些地区如广东、广西两省Hp在人群中感染率也相当高而胃癌的发生率甚低。对Hp与胃关系的研究尚有待进一步深人,需要从Hp、宿主及环境几方面共同研究Hp的致病机制。在我国,胃癌高发区山东、福建等地已进行了Hp根除的干预试验,对根除Hp是否可逆转萎缩、肠化的结将有初步的结论,.但对根除Hp能否预防胃癌的发生,还需要随访数年才能够作出结论。胃癌发生是Hp感染、宿主因素和环境因素共同作用的结果。

2. Hp与FD的关系Hp与FD的关系一直未能有肯定的结论,回顾国内外研究Hp感染与关系的文献,支持和反对意见大致相等。目前我国对Hp感染与FD的诊治意见是:①Hp感染与FD关系不明确;②在诊断程序上,根据我国国情,对消化不良患者,胃镜检查和B超检查仍然是优先考虑的检查方法;胃黏膜活检病理检查及有关Hp检查是否列为常规检查,可视各地情况而定(如胃癌高发区可考虑列为常规检查);③对Hp阳性的FD,根除Hp治疗对大多数患者消化不良症状可能帮助不大:但对改善胃R膜的活动性炎症有肯定作用;④Hp阳性的慢性胃炎有明显异常者(见表1),可进行根除Hp的治疗。

3. Hp感染的诊断Hp感染诊断标准原则上要求可靠、简便,以便实施和推广。Hp感染的诊断方法很多,应根据不同的诊断目的和单位的条件选择诊断方法。应选用经过考核,具有敏感性、特异性高的试剂和方法进行检测。根据各项检测方法的特点,设立如下科研和临床诊断标准。

(1)Hp感染的科研诊断标准  Hp培养阳性或下列四项中任二项阳性者,诊断为Hp阳性:①Hp形态学(涂片、组织学染色或免疫学染色);②尿素酶依赖性试验( RUT、13 C或14C-UBT);③血清学试验(ELISA或免疫印迹试验等);④特异性的PCR检测。Hp的流行病学调查可根据研究目的和条件,在上述试验中选择一项或二项。

(2) Hp的临床诊断标准  下列二项中任一项阳性者则诊断Hp阳性:①Hp形态学(涂片、组织学染色或免疫学染色):②尿素酶依赖性试验(RUT、13C或14C-UBT)。

(3) Hp的根除标准  抗Hp治疗停药至少4周后复查:①1如形态学阴性;②尿素酶依赖性试验(RUT、13C或14C-UBT)阴性。用于临床目的,选作一项即可;用于科研目的,需两项均阴性。需取活检者,用于临床目的,取胃窦部勃膜;用于科研目的,取胃窦和胃体黏膜。

4. Hp感染的治疗Hp感染的治疗首先需确定根除治疗的适应证,实施根除治疗时,应选择根除率高的治疗方案:

(1)质子泵抑制剂(PPI )+两种抗生素:①PPI标准量+克拉霉素0.5g十阿莫西林1.0g,均2次/d×I周;②PPI标准量+阿莫西林1.0g十甲硝0. 4g,均2次/d×1周;③PPI标准量+克拉霉素0.25g+甲硝哩0.4g,均2次/d×1周。

    (2)秘剂十两种抗生素:①秘剂标准量+阿莫西林0.5g十甲硝哇0.4g,均2次/dx2周;②秘剂标准量十四环素0.5g十甲硝哇0.4g,均2次/d×2周;③秘剂标准量+克拉霉素0.25g十甲硝唑0.4g,均2次/d×1周。

(3)其他方案:①雷尼替丁构椽酸秘(RBC) 0.4g替代方案I中的PPI;②H2受体拮抗剂(H2-RA)或PPI+推荐方案2组成四联疗法,疗程1周。

注:①方案中甲硝哇0.4g可用替硝哩0.5g替代;②Hp对甲硝哇耐药已普遍较高,耐药影响疗效。吠喃哩酮抗Hp作用强,Hp不易产生耐药性,可用吠喃哇酮0.1g替代甲硝哇;③PPI +秘剂十两种抗菌素组成的四联疗法多用于治疗失败者,应尽量选择患者未用过的抗生素。如何选择治疗方案①方案因病种稍异:活动性消化性溃疡疼痛症状明显时,选用抗酸分泌剂为基础的方案;②以疗效为主:选择的抗生素包含克拉霉素,可使Hp根除率提高10%~20%;③考虑经济问题:H2-RA或秘剂十两种抗生素(选择价格便宜者,如甲硝哇、替硝哇、吠喃哇酮、阿莫西林等);④短疗程:含克拉霉素的方案疗程为1周;⑤根除治疗失败者:可酌情更换敏感药物或选择增加抗生素(克拉霉素、阿莫西林)剂量与疗程。

如何避免耐药菌株的产生:①严格掌握Hp根除指征;②选择根除率高的方案;③治疗失败时有条件者再次治疗前先作药敏试验,避免使用Hp耐药的抗生素;④倡导对各种口服抗生素的合理使用。

今后Hp治疗研究方向:①开展设计严密的双盲、随机、对照、大样本的多中心临床研究,探讨Hp在我国人群中的致病特征,寻找理想的治疗方案;②作耐药菌株的流行病学调查,研究Hp菌株的耐药机制,为Hp的防治提供可靠的理论依据;③研制有效的Hp疫苗,用于Hp感染的预防和治疗。

出自: 张万岱. 中国的幽门螺杆菌研究:组织与临床共识. 见: 胡伏莲周殿元. 主编. 幽门螺杆菌感染的基础与临床(修订版). 北京: 人民卫生出版社, 2002:12-18.