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幽门螺杆菌感染的诊断

幽门螺杆菌感染诊断方法概述

由于幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, H.pylori)被认为是多种上胃肠道疾病的致病因素,检测并治疗H.pylori感染具有重要的临床意义。自1982年H.pylori首次从胃镜活检标本中分离培养成功以来的30多年来,相继开发了多种方法用于H.pylori感染的诊断。依据取材有无创伤性,将H.pylori的诊断方法分为两类:①侵入性的检测方法:指依赖胃镜取材的检测方法。包括组织学检测、细菌培养、快速尿素酶试验、分子生物学技术等。②非侵入性的检测方法:包括血清学检测、粪便抗原检测、13C/14C-尿素呼气试验等。
如果根据诊断方法的原理,可分为微生物学方法、血清学方法、尿素酶依赖技术、形态学方法和基因诊断。微生物学方法主要为细菌分离培养,该方法是诊断H.pylori感染的“金标准”;血清学方法主要包括ELISA检测、酶免疫试验、乳胶凝集试验、Western-blot检测等;尿素酶依赖方法主要包括快速尿素酶试验、呼气试验等;形态学方法主要包括组织病理染色、涂片染色等;基因检测可通过胃液或者胃黏膜组织进行检测。

on Sunday March 25 by Soloman
幽门螺杆菌感染诊断方法的评价与诊断标准 幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, H.pylori)的发现是近三十年来重要的医学成就,其意义不仅在于为慢性胃炎及消化性溃疡的发病机制注入了新观念,也给消化性溃疡的治疗带来了新策略,还揭示了H.pylori与胃癌、MALT淋巴瘤以及一些胃肠外疾病之间的关系。通过多年的研究和临床实践的检验,H.pylori感染的各种诊断方法已相当成熟,对其诊断价值的评价也基本取得了共识。综合近几年H.pylori感染诊断研究的相关文献资料,将其诊断方法的评价与诊断标准简述如下。 (一)幽门螺杆菌感染主要诊断方法H.pylori感染的诊断有多种较为可靠的方法,可从检测原理、检测意义以及对人体有无创伤等多角度进行各种不同分类。一般依据对人体有无创伤分为侵入性和非侵入性诊断方法。侵入性诊断方法主要是依赖胃镜活检的方法,包括:快速尿素酶试验(RUT)、胃黏膜直接涂片革兰染色镜检、胃黏膜组织切片染色镜检(如HE、Warthin-Starry银染、改良Giemsa染色、甲苯胺蓝染色、丫啶橙染色、免疫组化染色等)、H.pylori培养、H.pylori基因检测方法(如PCR、寡核苷酸探针杂交、基因芯片检测等);但活检钳消毒不严格可造成交叉污染。而非侵入性检测方法主要是指不需要内镜检查的方法,主要包括:13C或14C 尿素呼气试验(UBT)、粪便H.pylori抗原检测(H.pyloriSA)(依检测抗体分为单克隆和多克隆抗体检测两类)、15N尿氨排泄试验、H.pylori抗体检测等;该类方法无创,病人依从性好。 (二)幽门螺杆菌感染主要诊断方法的评价1.快速尿素酶试验(RUT):胃镜检查时取活检胃黏膜行RUT,检测胃黏膜表面黏液层中的H.pylori产生的尿素酶,是我国各级医院胃镜室较易开展的H.pylori感染诊断方法,具有简便、快速、准确和价廉等优点。但通常标本中有104个以上的菌量时才能显示阳性,其检测结果受检测试剂的pH值、取材部位、取材组织大小、取材组织中菌量、反应时间、环境温度等因素影响。如H.pylori量过少及长期胃低酸状态,H.pylori表达尿素酶减少可呈假阴性。涂片后的胃黏膜标本再行RUT,其阳性率可明显降低。H.pylori在胃内的分布并不均匀,以胃窦近幽门前区最高,其次是胃窦小弯侧、胃窦其他区域及胃角、胃体小弯侧及胃底贲门区,最后是胃体其他区域。此外糜烂灶边缘的H.pylori较糜烂灶中央多,其他病灶明显者H.pylori的菌量也较少,主要与该区域因病变明显不再适合H.pylori的生长有关。一般情况下,因胃窦H.pylori定植率及定植密度最高,故在胃内各部位中其阳性率也最高。但活动性出血时、不规则用药后、胆汁反流性胃炎、萎缩性胃炎或胃癌者因胃窦H.pylori菌量减少,H.pylori向胃角和胃体移位或长期低胃酸均可呈假阴性。由于H.pylori分布不均或移位等原因,同时取2块组织进行检测(胃窦和胃体各1块),可以提高检测敏感性。本方法检测快速、方便;应用良好试剂检测,准确性高。 2.涂片革兰染色镜检:属简单的形态学检测方法。将每一标本胃黏膜表面在洁净玻片上涂抹成约5 mm×10 mm大小(每块玻片可涂3~5个标本),凉干或火焰固定后行革兰染色,观察约20个油镜视野,H.pylori或Hh形态典型无变异,一般最快约15 min出结果。一般患者接受胃镜检查时,建议常规行RUT。且RUT操作简便、准确性高。故胃黏膜直接涂片革兰染色镜检目前在临床较少开展,适用于行胃镜检查而未开展RUT的单位进行。 3.组织切片染色镜检:包括组织切片Warthin-Starry银染、改良Giemsa染色、甲苯胺兰染色及HE染色或免疫组化染色等。细菌形态观察需常规行油镜观察。不同染色方法的检测结果存在一定差异,免疫组化染色特异性高,但费用亦较高;Warthin-Starry银染阳性率最高,全片只要有少数几个典型的H.pylori即可诊断(包括“C”型或“S”型H.pylori),常规病理HE染色检测H.pylori的同时,可对胃黏膜病变进行诊断,但常规病理检查时取病变明显的组织如溃疡、肿瘤,或切片中较少包含胃黏膜表面者,故H.pylori定植量少则H.pylori的检出率也很低。荧光原位杂交(FISH)检测H.pylori感染具有较高敏感性,也被用于H.pylori对克拉霉素耐药的检测。 4.幽门螺杆菌培养:H.pylori是对营养要求很高的微需氧细菌,如果H.pylori培养条件合适,即使很少的H.pylori也可获得阳性的结果,但一般需3~5d。H.pylori培养可形成较典型的针尖样(约0.1~1mm)透明或半透明湿润的菌落,涂片暗视野观察可见典型的弯曲样杆菌,可有弱动力,培养时间长易发生球形变,为革兰染色阴性的易球形变的弯曲形杆菌,菌落尿素酶试验为阳性。海尔曼螺杆菌(Helicobacter heilmannii,Hh)感染是一种产尿素酶的螺旋形细菌,目前一般不能培养,故RUT或UBT阳性,但培养阴性。不规则治疗后、胆汁反流性胃炎、萎缩性胃炎或胃癌患者因胃内环境不适合H.pylori定植,可因胃黏膜内H.pylori量很少出现RUT或UBT阴性但培养可为阳性。该方法是H.pylori感染诊断的“金标准”,同时为抗原制备、药敏试验和细菌学研究等提供研究材料。在临床特别是基层医院不易推广,多用于科研,及用于常规H.pylori根除失败需行药敏试验以及不规则治疗后,胆汁反流性胃炎和萎缩性胃炎者。 5.核素标记的尿素呼气试验(UBT):与RUT一样,也属尿素酶依赖性试验,检测准确性高,易于操作。包括13C-UBT和14C-UBT。通过口服13C或14C尿素胶囊,经胃黏膜H.pylori尿素酶分解,产生NH4+和HCO3-,经肠道吸收入血后由呼吸道以CO2的形式呼出。前者无放射性污染,但检测需质谱仪,检测13CO2的峰度,检测费用较高;后者检测14CO2的放射性,检测费用较低,虽有一定的放射性,但有资料显示其剂量仅相当于胸透照射剂量的1/7,或1/500次钡餐,或暴露于自然环境中24 h,故认为是安全的。国家食品药品管理局和国家环境保护总局相关批文指出,“含有1微居里的尿素胶囊用于H.pylori感染体内诊断,辐射影响微小,从辐射防护角度分析,对环境、患者和医生都是安全的,诊断过程产生的废物可作为普通医疗废物处理。”美国FDI已通过了该技术的临床应用,并指出应用该技术不需要任何防护,实验器材也可以作为普通物品处理,然而仍应避免用于儿童和孕妇。 UBT检测的是胃黏膜一个面,主要是胃大弯和胃窦,它能反映全胃H.pylori感染状况,克服因细菌呈“灶性”分布而造成的RUT假阴性,故一定程度上避免了RUT活检取材的点的局限性。但由于产生的HCO3-需在肠道吸收,胃动力较强者UBT的峰值提前,胃动力减弱者UBT的峰值延迟,如果存在幽门梗阻及胃轻瘫,则可能出现UBT假阴性。由于UBT只能检测胃内有无H.pylori感染而不能明确上消化道的病变,故不能代替胃镜检查,而多用于H.pylori根除治疗的复查。与RUT类似,如果H.pylori明显减少,UBT也可出现假阴性。故H.pylori根除治疗后需停用可抑制H.pylori的药物或强抑酸药1个月以上,其原因是由于尿素酶依赖性试验敏感性较低,需有足够的H.pylori才能呈阳性反应。如果H.pylori未被根除,经停药1个月, H.pylori多可增殖至足够的量而可被RUT或UBT检测到。如UBT检测值处于临界值附近时,结果不可靠,可间隔一段时间后再次检测或用其他方法检测。 用于UBT的核素标记物有13C、14C和15N,其中14C的半衰期达5568年。有研究指出H.pylori阴性者服用l微居里14C尿素胶囊时,其24 h的 14C尿素约70%以原形从尿中排出,5%从呼气中排出,而H.pylori阳性者34%从尿中排出,38%从呼出气中排出。两者24…

幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, H.pylori)的发现是近三十年来重要的医学成就,其意义不仅在于为慢性胃炎及消化性溃疡的发病机制注入了新观念,也给消化性溃疡的治疗带来了新策略,还揭示了H.pylori与胃癌、MALT淋巴瘤以及一些胃肠外疾病之间的关系。通过多年的研究和临床实践的检验,H.pylori感染的各种诊断方法已相当成熟,对其诊断价值的评价也基本取得了共识。综合近几年H.pylori感染诊断研究的相关文献资料,将其诊断方法的评价与诊断标准简述如下。


(一)幽门螺杆菌感染主要诊断方法
H.pylori感染的诊断有多种较为可靠的方法,可从检测原理、检测意义以及对人体有无创伤等多角度进行各种不同分类。一般依据对人体有无创伤分为侵入性和非侵入性诊断方法。侵入性诊断方法主要是依赖胃镜活检的方法,包括:快速尿素酶试验(RUT)、胃黏膜直接涂片革兰染色镜检、胃黏膜组织切片染色镜检(如HE、Warthin-Starry银染、改良Giemsa染色、甲苯胺蓝染色、丫啶橙染色、免疫组化染色等)、H.pylori培养、H.pylori基因检测方法(如PCR、寡核苷酸探针杂交、基因芯片检测等);但活检钳消毒不严格可造成交叉污染。而非侵入性检测方法主要是指不需要内镜检查的方法,主要包括:13C或14C 尿素呼气试验(UBT)、粪便H.pylori抗原检测(H.pyloriSA)(依检测抗体分为单克隆和多克隆抗体检测两类)、15N尿氨排泄试验、H.pylori抗体检测等;该类方法无创,病人依从性好。


(二)幽门螺杆菌感染主要诊断方法的评价
1.快速尿素酶试验(RUT):胃镜检查时取活检胃黏膜行RUT,检测胃黏膜表面黏液层中的H.pylori产生的尿素酶,是我国各级医院胃镜室较易开展的H.pylori感染诊断方法,具有简便、快速、准确和价廉等优点。但通常标本中有104个以上的菌量时才能显示阳性,其检测结果受检测试剂的pH值、取材部位、取材组织大小、取材组织中菌量、反应时间、环境温度等因素影响。如H.pylori量过少及长期胃低酸状态,H.pylori表达尿素酶减少可呈假阴性。涂片后的胃黏膜标本再行RUT,其阳性率可明显降低。H.pylori在胃内的分布并不均匀,以胃窦近幽门前区最高,其次是胃窦小弯侧、胃窦其他区域及胃角、胃体小弯侧及胃底贲门区,最后是胃体其他区域。此外糜烂灶边缘的H.pylori较糜烂灶中央多,其他病灶明显者H.pylori的菌量也较少,主要与该区域因病变明显不再适合H.pylori的生长有关。一般情况下,因胃窦H.pylori定植率及定植密度最高,故在胃内各部位中其阳性率也最高。但活动性出血时、不规则用药后、胆汁反流性胃炎、萎缩性胃炎或胃癌者因胃窦H.pylori菌量减少,H.pylori向胃角和胃体移位或长期低胃酸均可呈假阴性。由于H.pylori分布不均或移位等原因,同时取2块组织进行检测(胃窦和胃体各1块),可以提高检测敏感性。本方法检测快速、方便;应用良好试剂检测,准确性高。


2.涂片革兰染色镜检:属简单的形态学检测方法。将每一标本胃黏膜表面在洁净玻片上涂抹成约5 mm×10 mm大小(每块玻片可涂3~5个标本),凉干或火焰固定后行革兰染色,观察约20个油镜视野,H.pylori或Hh形态典型无变异,一般最快约15 min出结果。一般患者接受胃镜检查时,建议常规行RUT。且RUT操作简便、准确性高。故胃黏膜直接涂片革兰染色镜检目前在临床较少开展,适用于行胃镜检查而未开展RUT的单位进行。


3.组织切片染色镜检:包括组织切片Warthin-Starry银染、改良Giemsa染色、甲苯胺兰染色及HE染色或免疫组化染色等。细菌形态观察需常规行油镜观察。不同染色方法的检测结果存在一定差异,免疫组化染色特异性高,但费用亦较高;Warthin-Starry银染阳性率最高,全片只要有少数几个典型的H.pylori即可诊断(包括“C”型或“S”型H.pylori),常规病理HE染色检测H.pylori的同时,可对胃黏膜病变进行诊断,但常规病理检查时取病变明显的组织如溃疡、肿瘤,或切片中较少包含胃黏膜表面者,故H.pylori定植量少则H.pylori的检出率也很低。荧光原位杂交(FISH)检测H.pylori感染具有较高敏感性,也被用于H.pylori对克拉霉素耐药的检测。


4.幽门螺杆菌培养:H.pylori是对营养要求很高的微需氧细菌,如果H.pylori培养条件合适,即使很少的H.pylori也可获得阳性的结果,但一般需3~5d。H.pylori培养可形成较典型的针尖样(约0.1~1mm)透明或半透明湿润的菌落,涂片暗视野观察可见典型的弯曲样杆菌,可有弱动力,培养时间长易发生球形变,为革兰染色阴性的易球形变的弯曲形杆菌,菌落尿素酶试验为阳性。海尔曼螺杆菌(Helicobacter heilmannii,Hh)感染是一种产尿素酶的螺旋形细菌,目前一般不能培养,故RUT或UBT阳性,但培养阴性。不规则治疗后、胆汁反流性胃炎、萎缩性胃炎或胃癌患者因胃内环境不适合H.pylori定植,可因胃黏膜内H.pylori量很少出现RUT或UBT阴性但培养可为阳性。该方法是H.pylori感染诊断的“金标准”,同时为抗原制备、药敏试验和细菌学研究等提供研究材料。在临床特别是基层医院不易推广,多用于科研,及用于常规H.pylori根除失败需行药敏试验以及不规则治疗后,胆汁反流性胃炎和萎缩性胃炎者。


5.核素标记的尿素呼气试验(UBT):与RUT一样,也属尿素酶依赖性试验,检测准确性高,易于操作。包括13C-UBT和14C-UBT。通过口服13C或14C尿素胶囊,经胃黏膜H.pylori尿素酶分解,产生NH4+和HCO3-,经肠道吸收入血后由呼吸道以CO2的形式呼出。前者无放射性污染,但检测需质谱仪,检测13CO2的峰度,检测费用较高;后者检测14CO2的放射性,检测费用较低,虽有一定的放射性,但有资料显示其剂量仅相当于胸透照射剂量的1/7,或1/500次钡餐,或暴露于自然环境中24 h,故认为是安全的。国家食品药品管理局和国家环境保护总局相关批文指出,“含有1微居里的尿素[14C]胶囊用于H.pylori感染体内诊断,辐射影响微小,从辐射防护角度分析,对环境、患者和医生都是安全的,诊断过程产生的废物可作为普通医疗废物处理。”美国FDI已通过了该技术的临床应用,并指出应用该技术不需要任何防护,实验器材也可以作为普通物品处理,然而仍应避免用于儿童和孕妇。


UBT检测的是胃黏膜一个面,主要是胃大弯和胃窦,它能反映全胃H.pylori感染状况,克服因细菌呈“灶性”分布而造成的RUT假阴性,故一定程度上避免了RUT活检取材的点的局限性。但由于产生的HCO3-需在肠道吸收,胃动力较强者UBT的峰值提前,胃动力减弱者UBT的峰值延迟,如果存在幽门梗阻及胃轻瘫,则可能出现UBT假阴性。由于UBT只能检测胃内有无H.pylori感染而不能明确上消化道的病变,故不能代替胃镜检查,而多用于H.pylori根除治疗的复查。与RUT类似,如果H.pylori明显减少,UBT也可出现假阴性。故H.pylori根除治疗后需停用可抑制H.pylori的药物或强抑酸药1个月以上,其原因是由于尿素酶依赖性试验敏感性较低,需有足够的H.pylori才能呈阳性反应。如果H.pylori未被根除,经停药1个月, H.pylori多可增殖至足够的量而可被RUT或UBT检测到。如UBT检测值处于临界值附近时,结果不可靠,可间隔一段时间后再次检测或用其他方法检测。


用于UBT的核素标记物有13C、14C和15N,其中14C的半衰期达5568年。有研究指出H.pylori阴性者服用l微居里14C尿素胶囊时,其24 h的 14C尿素约70%以原形从尿中排出,5%从呼气中排出,而H.pylori阳性者34%从尿中排出,38%从呼出气中排出。两者24 h排出量多达70%以上,因此试验结束后应嘱患者多喝水以促进14C尿素排出。


6.幽门螺杆菌粪便抗原(H.pyloriSA)检测:采用H.pylori特异抗原的抗体检测粪便中的H.pylori抗原,目前用于H.pylori检测显示有较好的敏感性和特异性。由于胃黏膜更新较快,部分胃黏液与食物混合后进入肠道。在胃黏液层内定植的H.pylori也随食物进入了肠道,可能是H.pylori完整的菌体或已分解的特异抗原。其结果也与胃内H.pylori的菌量密切相关。经过验证的单克隆抗体法检测具有较好的敏感性和特异性;可用于H.pylori治疗前诊断和治疗后复查;操作安全、简便;不需要口服任何试剂,适用于所有年龄和类型的患者。国际共识认为该方法的准确性可与呼气试验媲美,但国内目前尚缺乏相应的试剂。


7.幽门螺杆菌抗体检测:H.pylori感染后需经过一定时间(约1~3个月)才能产生抗体,而H.pylori根除后其抗体并不立即消失,也需要经一定时间才逐渐消失。故H.pylori抗体检测是非现症感染检测方法,不能用于治疗后复查。可反映一段时间内H.pylori的感染情况,不受近期用药的影响,虽不能完全反映H.pylori的现症感染情况。但由于H.pylori感染一般都不能自行消失,如未经抗H.pylori治疗, H.pylori抗体阳性即提示有H.pylori现症感染。一般H.pylori根除后3个月至半年后抗体滴度明显下降,但可维持很久,有的(如CagA)抗体可达数年。抗体滴度持续不降常提示体内的H.pylori残留。检测抗体包括血清或尿液的H.pylori IgG、血清H.pylori IgM、血清H.pylori Vac A/Cag A IgG。方法有ELISA、免疫斑点或金标法、H.pylori免疫印迹法。我国一般人群H.pylori阳性者的H.pylori Vac A/Cag A IgG阳性率达80%~85%以上,慢性胃病H.pylori阳性患者Vac A/Cag A IgG阳性率达95%~98%以上,基本可用于H.pylori的检测。免疫印迹检测法能反映H.pylori感染的菌型(Vac A/Cag A )、机体抗H.pylori体液免疫反应状态,进而反映H.pylori感染时间的长短及致病性,能较好用于H.pylori感染及致病性的诊断。不同试剂盒检测的准确性差异较大;与其他细菌抗原有一定交叉反应。本方法主要适用于流行病学调查,在消化性溃疡出血或胃MALT淋巴瘤等可作为现症感染的诊断手段。


8. 分子生物学检测:可用于检测粪便或胃黏膜组织,也可采用基本无创的吞服含线胶囊获得胃黏液作为标本,。适用于标本中H.pylori含量过少或因含大量其他细菌干扰H.pylori检测的情况,还可用于H.pylori分型和耐药基因突变的检测。目前国际上已有用于检测H.pylori对克拉霉素和喹诺酮类耐药基因突变的商品化试剂盒,国内研究和开发了可检测耐药基因突变的基因芯片,已开始在临床试用。


9.其他检测方法:① 15N尿氨排出试验:其优缺点同13C UBT,但需昂贵的质谱仪,且肾功不全者可致假阴性,目前使用及评价较少。②原位鉴定技术:免疫组化应使用H.pylori特异单抗,原位杂交及原位PCR均需使用H.pylori特异探针或引物。③血清H.pylori可溶性抗原检测: H.pylori小分子可溶性弱抗原可在H.pylori感染时进入血循环,有文献报道通过H.pylori特异抗原的抗体可以用于H.pylori现症感染的诊断。常用H.pylori检测法的敏感性及特异性比较见表1。

 检测项目  敏感性(%)  特异性(%)
 H.pylori培养  70~92  100
 组织学检查  93~99  95~99
 尿素呼气试验  90~99  89~99
 快速尿素酶试验  75~98  70~98
 粪便抗原检测  89~96  87~94
 血清H.pylori抗体  88~99  86~99

注: 此为部分文献资料报告的结果

 

(三)幽门螺杆菌感染的诊断标准
2012年第四次全国幽门螺杆菌感染处理共识报告明确H.pylori感染的诊断:符合下述三项之一者可判断为H.pylori现症感染:(1)胃黏膜组织RUT、组织切片染色或培养三项中任一项阳性;(2)13C或14C UBT阳性;(3)H.pyloriSA检测(经过临床验证的单克隆抗体法)阳性。血清H.pylori抗体检测(经临床验证、准确性高的试剂)阳性提示曾经感染,从未治疗者可视为现症感染。


(四)幽门螺杆菌根除疗效判断
在我国特别是基层医院,H.pylori感染的诊断中普遍存在的问题是对H.pylori根除判定标准的掌握,由于掌握不当而产生假阴性结果,而将H.pylori根除失败误判为成功,影响了临床研究的结果。第四次全国幽门螺杆菌感染处理共识报告明确H.pylori感染根除治疗后的判断:应在根除治疗结束至少4周后进行,首选UBT。符合下述三项之一者可判断为H.pylori根除:(1)13C或14C UBT阴性;(2)H.pyloriSA检测阴性;(3)基于胃窦、胃体两个部位取材的RUT均阴性。


(五)实施中需注意的问题
1.不同检测试剂的准确性存在差异,应用的试剂和方法需经过验证。
2.检测结果的准确性受到操作人员和操作方法差异的影响。
3.避免某些药物对检测的影响。应用抗菌药物、铋剂和某些有抗菌作用中药者,应在至少停药4周后进行检测;应用抑酸剂者应在至少停药2周后进行检测。
4.不同疾病状态对检测结果会产生影响,消化性溃疡活动性出血、严重萎缩性胃炎、胃恶性肿瘤可能会导致尿素酶依赖的试验呈假阴性。不同时间、采用多种方法或采用非尿素酶依赖试验的方法检测可取得更可靠结果。
5.残胃者用UBT检测H.pylori结果不可靠,推荐用RUT、组织切片方法或H.pyloriSA方法。
6.胃黏膜肠化生组织中H.pylori检出率低。存在活动性炎症时高度提示有H.pylori感染;活动性消化性溃疡患者排除NSAIDs及阿司匹林因素后,H.pylori感染的可能性>95%,因此,在上述情况下,如H.pylori检测阴性,要高度怀疑假阴性。不同时间或采用多种方法检测可取得更可靠结果。

 

on Sunday March 25 by Soloman

幽门螺杆菌耐药基因研究与应用现状

幽门螺旋杆菌(Helicobacter pylori,H.pylori)是慢性胃部感染最常见的细菌,据统计全球H.pylori感染率约为50%[1, 2],我国人群感染率为60~90%。H.pylori感染是消化性溃疡、慢性胃炎、胃癌和胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤的重要病因。全球指南均推荐确诊H.pylori感染患者考虑进行根除治疗[3, 4]。目前国内外H.pylori根除治疗大多采用质子泵抑制剂(PPI)或/和铋剂联合两种抗生素的三联或/和四联疗法,常用的抗生素包括克拉霉素、阿莫西林、喹诺酮类、呋喃唑酮、甲硝唑、四环素等。然而,随着抗生素在H.pylori根除治疗中的广泛应用,H.pylori耐药率不断升高,导致根除的难度逐渐增加,由最初的大于90%的根除率到近期的甚至低于60%[5]。有鉴于此,近年来在H.pylori根除治疗上,特别是首次治疗失败后,采用四联疗法(PPI,铋剂或中成药等,上述2种抗生素)取得了一定的疗效。


(一)幽门螺杆菌耐药分子机制
据统计,2007年我国H.pylori对抗生素耐药率分别为:克拉霉素0~40%(平均23.9%),甲硝唑50~100%(平均73.3%),阿莫西林0~2.7%,喹诺酮类 0~26.6%。H.pylori对抗生素耐药主要是各抗生素靶基因的突变所致(表1),同时也与外排泵和孔道蛋白等改变有关。目前除了呋喃唑酮耐药机制不是很明确外,克拉霉素、四环素、甲硝唑、阿莫西林和喹诺酮类等抗生素耐药机制较为明确。H.pylori对抗生素耐药性一般与突变位点数呈正比,即突变位点数越多,耐药性越强。单个位点突变多数导致低水平耐药,而多个位点突变导致中度或高度耐药,特别是克拉霉素基本可以依据突变数量确定其耐药程度。
1.克拉霉素
克拉霉素是H.pylori根除治疗中最常用的抗生素,对它的耐药直接影响着 H.pylori根除的成败。克拉霉素能进入细胞内与H.pylori的23S rRNA V区结合,影响核糖体的移位过程,从而抑制蛋白合成。如23S rRNA V区发生突变,将会引起核糖体构象发生改变,进而与克拉霉素的亲合力减弱,导致克拉霉素不能有效地阻止H.pylori的蛋白合成,最终产生耐药。结合文献资料和NCBI dataBase,目前H.pylori 23S rRNA V区的突变位点数已超过25个,其中常见的突变有A2143G、T2182C和A2142G等。在耐克拉霉素H.pylori菌株中,携带多个23S rRNA突变的现象较为常见,并且携带多个突变的H.pylori的克拉霉素MIC通常高于携带单个突变的H.pylori[6]。同时,笔者对三联/四联疗法失败的H.pylori感染者的胃黏膜分析发现,每个患者H.pylori菌株均含有至少2个突变,携带3~4个突变也很常见,提示携带多个23S rRNA基因突变将导致H.pylori对克拉霉素高度耐药,是H.pylori根除治疗失败的重要因素。


2.喹诺酮类抗生素
喹诺酮类抗生素通常是作为H.pylori感染二线用药,也可以用于一线用药。H.pylori对喹诺酮类抗生素耐药主要与gyrA基因突变有关,绝大部分是因87Asn和91Asp氨基酸残基改变所致[7-10]。少部分耐药菌株同时携带2个gyrA基因突变,或gyrA和gyrB基因突变各1个。然而,最近Rimbara等发现,单独gyrB基因突变也可引起H.pylori对喹诺酮类抗生素耐药[11]。不携带gyrA和/或gyrB基因突变的耐喹诺酮类的H.pylori比较少见[7, 8]。这些结果提示gyrA基因突变是H.pylori耐喹诺酮类的最主要因素。另外,最近研究显示对氧氟沙星耐药的H.pylori,仍有部分H.pylori对吉米沙星敏感,因此对于氧氟沙星耐药率较高的地区,采用吉米沙星将有助于提高H.pylori根除率[12]。
表4-2 幽门螺杆菌耐药基因及其突变



药物:克拉霉素

基因:23S rRNA

突变:A2142G/C、A2143G、A2144G、T2182C、A2223G、G2224A、C2245T和T2289C等



药物:阿莫西林

基因:PBP1、PBP2、PBP3

突变:突变很多,并且耐阿莫西林H.pylori菌株往往含有多个突变



呋喃唑酮

基因:porD、oorD

突变:pord和oorD均突变导致低水平耐药,高度耐药未见报道,具体机制不明确



药物:甲硝唑

基因:rdxA、frxA、frxB

突变:突变很多,frxA和/或frxB基因突变单独并不导致耐药



药物:四环素

基因:16S rRNA

突变:AGA926-928,以TTC耐药性最高


药物:喹诺酮类

基因:gyrA、gyrB

突变:gyrA Asn87Lys/Ile/Thr/Ty、Asp91Asn/Gly/Tyr等



3.其它抗生素
甲硝唑曾经是H.pylori三联疗法中最常使用的抗生素之一,但近年来随着其耐药率急剧升高,目前国内H.pylori根除治疗中已较少使用甲硝唑。甲硝唑耐药主要与rdxA基因突变相关。frxA和frxB基因突变可增强rdxA基因突变所致的甲硝唑耐药性,而单独frxA和frxB基因突变并不导致甲硝唑耐药。阿莫西林是H.pylori根除治疗常用药物,其耐药率在国内各个地区差异极大。阿莫西林耐药主要与PBP1、PBP2和PBP3等3个基因突变相关,并且药敏实验显示,携带1~2个突变的H.pylori表现为低度耐药,而携带多个突变的H.pylori往往表现为高度耐药[13, 14]。四环素耐药与16S rRNA AGA926-928碱基改变有关。药敏实验显示,1~2个碱基突变引起低度耐药,而TTC突变则导致高度耐药[15, 16]。至于呋喃唑酮,目前认为与porD、oorD基因突变有关[17]。


(二)幽门螺杆菌耐药基因型与表型
由于H.pylori耐药机制的复杂性,传统药敏实验是H.pylori耐药检测的最佳选择。然而,由于H.pylori苛刻的培养条件、较长的培养时间和75~90%阳性率,使得H.pylori药敏实验在临床上可操作性很低,导致国内H.pylori根除治疗几乎依据临床经验用药,这也使得国内H.pylori的耐药率不断升高。近年来,随着对H.pylori耐药分子机制研究进展,耐药突变在H.pylori耐药性中的重要性正越来越受到重视。
目前,已经鉴定了很多跟H.pylori耐药相关的基因突变,然而H.pylori耐药基因型与表型不一致现象也给临床医生带来了更大的困惑。这一方面是由于突变检测不全面所引起,另一个重要原因是由于不同耐药突变所致的MIC不尽相同,并且在不同菌株中其MIC也存在差异所致[5]。虽然单个基因突变可引起H.pylori耐药,但大多与H.pylori低度耐药相关。我们对H.pylori根除失败的胃黏膜样本应用H.pylori耐药基因联合检测芯片检测,进一步分析发现所有样本至少含有2个23S rRNA突变位点[5]。由于目前H.pylori根除治疗都采用三联/四联方案,这些单基因突变所致的低度耐药似乎并不完全影响最终临床根除效果。这些结果同时也说明,含多个耐药突变与H.pylori高度耐药相关,可能是H.pylori根除失败的最主要原因。近年来,研究者尝试使用基因型来预测H.pylori耐药性,取得了一定的结果。Liou等研究发现,药敏实验结果与突变检测结果不一致的样本大部分为野生型和突变型的混合菌株,因此通过提高MIC破折点可使这两种检测方法的结果更为一致,并且更符合临床根除效果[18]。最近,Liou等利用突变检测指导难治性H.pylori感染者三线治疗方案,获得了很高的根除率[19]。因此,利用H.pylori基因型指导临床H.pylori治疗是确实可行的,并有可能获得比传统药敏实验更佳的临床根除效果[18, 19]。由于目前这方面的研究很少,尚有待于大规模临床研究证实。


(三)突变检测技术
突变检测是一种常规的分子检测项目,单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism)分型技术均可用于H.pylori耐药突变检测,如传统的测序、TaqMan、PCR-RFLP和DH.PYLORILC,以及高通量基因芯片和二代测序等。与药敏实验相比,突变检测操作比较简单、快速,并且可直接用胃粘膜或大便等样本直接检测,可不需细菌培养。


目前,市场上已有商业化的Real-Time 23S rRNA突变(A2142G/C、A2143G和A2144G)检测试剂盒。然而,考虑到这3个突变均是单独或与其它突变同时存在,以及较低的单个突变耐药预测的准确率[18],使得TaqMan等一次仅能分析几个突变的技术在H.pylori耐药预测方面具有很大的局限性。最近,Liou等利用测序技术对克拉霉素和喹诺酮类耐药突变进行检测,取得了较好的预测效果[18, 19],因此尽可能全面检测相关耐药突变以确保耐药预测的准确性。因甲硝唑、阿莫西林和呋喃唑酮等抗生素耐药基因较大,并且突变数量众多,高通量基因芯片和新一代测序是H.pylori耐药检测的最佳选择。我们成功地构建了H.pylori耐药基因联合检测芯片[20],并在国内H.pylori学组组织的“荆花胃康联合PPI三联根除治疗H.pylori全国多中心研究项目”中,对H.pylori根除失败的胃粘膜样本进行了初步检测,60例治疗失败患者的胃黏膜H.pylori菌株对克拉霉素和阿莫西林的耐药基因检出率分别为60.0%( 36/60)和18.3% (11/60) [5]。该芯片结果与标准培养结果的大样本对照研究正在进行。然而,基因芯片和新一代测序在H.pylori耐药检测中的临床应用尚有待时日。因克拉霉素、喹诺酮类和四环素等相关耐药基因片段小,传统测序可能是目前这三个药物耐药检测最合适的技术。


(四)展望
H.pylori根除治疗成败主要受宿主和细菌两个因素的影响,并且目前H.pylori治疗时采用PPI和/或铋剂联合两种抗生素的三联或四联疗法,基因突变所致的低度耐药未必会造成临床上的耐药。因此,单纯凭借药敏实验确定耐药突变是否耐药,必然导致基因型预测结果与临床根除效果的高度不一致性。结合药敏实验,通过基因型与临床根除效果的一致性来确定耐药突变判断标准更为合适[21]。虽然,目前有很多H.pylori基因型与表型的文献报道,但基因型与临床根除效果之间的相关性的文献报道屈指可数。因此,迫切需要组织大规模的临床实验,探讨H.pylori耐药基因突变检测在临床中的应用的可行性。


参考文献
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5. 胡伏莲, 成虹, 张学智,等. 多中心临床观察荆花胃康联合三联疗法治疗幽门螺杆菌相关性十二指肠溃疡和胃炎疗效及耐药分析. 中华医学杂志, 2012, 92(10): 679-684.
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11. Rimbara E, Noguchi N, Kawai T, et al. Fluoroquinolone resistance in Helicobacter pylori: role of mutations at position 87 and 91 of GyrA on the level of resistance and identification of a resistance conferring mutation in GyrB. Helicobacter, 2012, 17: 36-42.
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21. 郜恒骏, 盛海辉. 耐药基因检测与幽门螺旋杆菌根除治疗. 中华医学杂志, 2012, 92(10): 657-658.

 

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幽门螺杆菌诊断方法的展望

幽门螺杆菌诊断方法的展望 (一)对幽门螺杆菌诊断方法的需求改变1.对诊断方法的快速、简便性要求越来越高:除进行人群流行病学调查等情况外,很难接受对数十份样品集中进行ELISA检测,在临床工作中,希望通过简便的操作,在数小时、甚至十几分钟的时间内获得诊断结果,直接用于指导临床用药。当前利用胶体金标记技术为基础的快速渗滤法,在抗原抗体检测中很好地适应了这一需求的变化。 2.对针对抗原的检测方法的需求增加:由于以往针对H.pylori抗体的各种诊断方法在判断现症感染时受到多种因素的影响,特别是不能用于判断近期H.pylori根除治疗效果;直接针对H.pylori或其抗原的检测变得越来越受欢迎,其中近几年发展起来的粪抗原检测已被成功用于H.pylori感染诊断。当然,H.pylori根除治疗后病人在疗效判断时没有初诊时那么强的时间性要求,也无明显的指导临床用药的要求,13C/14C-尿素呼气试验以其高特异性和敏感性的特性在H.pylori现症感染诊断中受到欢迎。 3.对面向基层和农村的低成本检测方法的需求压力大:目前H.pylori的粪抗原检测和13C-尿素呼气试验的成本偏高和检测费用偏高,在低收入群体和农村使用存在很大问题。在胃癌高发区人群进行H.pylori群体干预时,配合使用低价位的14C-尿素呼气试验将非常重要。 4.检测中所面临的医学伦理学问题更加收到重视:在H.pylori检测中,以人为本的概念更加受到强化,在各单位和不同项目启用一项新的H.pylori诊断方法时,已普遍要求进行医学伦理学评价,从而保证了H.pylori检测工作的规范性。 (二)相关技术的发展及诊断方法展望1.诊断试剂的国产化进程和具有独立知识产权产品将迅速发展:由于试剂的价格偏高,在很大程度上限制了许多H.pylori诊断方法的推广应用,而这些价格偏高的产品又往往是进口产品和受国外专利保护的技术相关产品;由于中国存在的巨大市场潜力,H.pylori诊断产品的国产化已经成为一种趋势,特别是许多针对我国人群感染H.pylori菌型特征的诊断试剂(如部分抗体诊断试剂),获得了较进口试剂更高的特异性和敏感性,我国具有独立知识产权的H.pylori诊断用品不断出现,这将有望从更本上解决我国H.pylori诊断中的供需关系,推动我国H.pylori诊断技术的普及。 2.幽门螺杆菌诊断中的卫生经济学评价将受到重视:在H.pylori诊断中,人们将在关注诊断方法的特异性和敏感性的同时,关注其自身成本价格、可能产生的不良影响、所需标本种类(如对胃镜检查的依赖性等)、诊断时间长短、以及对仪器、人员和实验条件的要求等所带来的卫生经济学问题;同时,将不再用一刀切的方法推荐H.pylori诊断方法,而是根据不同地区的经济方展水平和医疗卫生资源情况进行综合考虑,这将成为科学指导我国各类人群进行H.pylori感染诊断的重要标志。 3.幽门螺杆菌耐药性的人群监测势在必行:随着抗生素的广泛应用,耐药将成为影响H.pylori根除率的主要因素之一,人们期望通过分离H.pylori菌株并进行药物敏感性检测,从而指导临床用药的想法已久,但一直很难实现;究其原因,主要是存在着H.pylori分离和药敏实验要求条件高、周期长(可能需要2周左右)、成本高和分离率低等问题。进行H.pylori人群水平的耐药性检测,通过定期在某人群进行一定量的H.pylori菌株分离和耐药性测定,发现普遍敏感的抗生素和耐药率过高的抗生素种类,用于指导临床用药,将在很大程度上解决以上难题。由于这类检测不需要在各地建立方法(可集中进行分离和耐药性测定),各地只需采集样品即可,故具有充分的可行性,也非常符合我国的国情。 4. 高通量检查技术的用于将受到重视:以基因芯片和蛋白芯片为代表的高通量技术在诊断中将获得广泛应用:在未来的若干年内,这类技术将使我们能够在H.pylori感染及其相关诊断中,仅需要采集(使用)少量样品,即可对相关抗原、抗体及其相关基因进行全方位测定,并借助定量化分析技术,指导临床用药、随访病情进展情况,并可能对所感染菌株的致病性(包括引起肿瘤等相关疾病发生的危险性)进行科学评价。基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)技术等快速高通量技术将被用于H.pylori鉴定,甚至用于原始样本中的H.pylori检测工作。这类方法将再不是昂贵和遥不可及的技术。  

(一)对幽门螺杆菌诊断方法的需求改变
1.对诊断方法的快速、简便性要求越来越高:除进行人群流行病学调查等情况外,很难接受对数十份样品集中进行ELISA检测,在临床工作中,希望通过简便的操作,在数小时、甚至十几分钟的时间内获得诊断结果,直接用于指导临床用药。当前利用胶体金标记技术为基础的快速渗滤法,在抗原抗体检测中很好地适应了这一需求的变化。


2.对针对抗原的检测方法的需求增加:由于以往针对H.pylori抗体的各种诊断方法在判断现症感染时受到多种因素的影响,特别是不能用于判断近期H.pylori根除治疗效果;直接针对H.pylori或其抗原的检测变得越来越受欢迎,其中近几年发展起来的粪抗原检测已被成功用于H.pylori感染诊断。当然,H.pylori根除治疗后病人在疗效判断时没有初诊时那么强的时间性要求,也无明显的指导临床用药的要求,13C/14C-尿素呼气试验以其高特异性和敏感性的特性在H.pylori现症感染诊断中受到欢迎。


3.对面向基层和农村的低成本检测方法的需求压力大:目前H.pylori的粪抗原检测和13C-尿素呼气试验的成本偏高和检测费用偏高,在低收入群体和农村使用存在很大问题。在胃癌高发区人群进行H.pylori群体干预时,配合使用低价位的14C-尿素呼气试验将非常重要。


4.检测中所面临的医学伦理学问题更加收到重视:在H.pylori检测中,以人为本的概念更加受到强化,在各单位和不同项目启用一项新的H.pylori诊断方法时,已普遍要求进行医学伦理学评价,从而保证了H.pylori检测工作的规范性。


(二)相关技术的发展及诊断方法展望
1.诊断试剂的国产化进程和具有独立知识产权产品将迅速发展:由于试剂的价格偏高,在很大程度上限制了许多H.pylori诊断方法的推广应用,而这些价格偏高的产品又往往是进口产品和受国外专利保护的技术相关产品;由于中国存在的巨大市场潜力,H.pylori诊断产品的国产化已经成为一种趋势,特别是许多针对我国人群感染H.pylori菌型特征的诊断试剂(如部分抗体诊断试剂),获得了较进口试剂更高的特异性和敏感性,我国具有独立知识产权的H.pylori诊断用品不断出现,这将有望从更本上解决我国H.pylori诊断中的供需关系,推动我国H.pylori诊断技术的普及。


2.幽门螺杆菌诊断中的卫生经济学评价将受到重视:在H.pylori诊断中,人们将在关注诊断方法的特异性和敏感性的同时,关注其自身成本价格、可能产生的不良影响、所需标本种类(如对胃镜检查的依赖性等)、诊断时间长短、以及对仪器、人员和实验条件的要求等所带来的卫生经济学问题;同时,将不再用一刀切的方法推荐H.pylori诊断方法,而是根据不同地区的经济方展水平和医疗卫生资源情况进行综合考虑,这将成为科学指导我国各类人群进行H.pylori感染诊断的重要标志。


3.幽门螺杆菌耐药性的人群监测势在必行:随着抗生素的广泛应用,耐药将成为影响H.pylori根除率的主要因素之一,人们期望通过分离H.pylori菌株并进行药物敏感性检测,从而指导临床用药的想法已久,但一直很难实现;究其原因,主要是存在着H.pylori分离和药敏实验要求条件高、周期长(可能需要2周左右)、成本高和分离率低等问题。进行H.pylori人群水平的耐药性检测,通过定期在某人群进行一定量的H.pylori菌株分离和耐药性测定,发现普遍敏感的抗生素和耐药率过高的抗生素种类,用于指导临床用药,将在很大程度上解决以上难题。由于这类检测不需要在各地建立方法(可集中进行分离和耐药性测定),各地只需采集样品即可,故具有充分的可行性,也非常符合我国的国情。


4. 高通量检查技术的用于将受到重视:以基因芯片和蛋白芯片为代表的高通量技术在诊断中将获得广泛应用:在未来的若干年内,这类技术将使我们能够在H.pylori感染及其相关诊断中,仅需要采集(使用)少量样品,即可对相关抗原、抗体及其相关基因进行全方位测定,并借助定量化分析技术,指导临床用药、随访病情进展情况,并可能对所感染菌株的致病性(包括引起肿瘤等相关疾病发生的危险性)进行科学评价。基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)技术等快速高通量技术将被用于H.pylori鉴定,甚至用于原始样本中的H.pylori检测工作。这类方法将再不是昂贵和遥不可及的技术。

 

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