幽门螺杆菌cagPAI异质性与抗生素耐药性的关联分析：来自马来西亚多民族人群的研究启示

《International Microbiology》：Analysis of antibiotic resistance and cagPAI variability in Helicobacter pylori strains from Malaysian patients

本研究针对幽门螺杆菌（H. pylori）抗生素耐药性日益严峻的临床挑战，通过分析马来西亚多民族患者分离株的cagPAI（细胞毒素相关基因致病岛）变异与耐药表型的关联，发现完整cagT4SS（IV型分泌系统）基因簇与单药耐药显著相关（P=0.043），且东亚型cagA菌株更易出现耐药（P=0.027）。研究首次揭示cagPAI结构完整性可能通过影响细菌适应性驱动耐药演化，为耐药机制研究和个体化治疗策略提供新视角。

　　

在全球范围内，幽门螺杆菌（Helicobacter pylori）感染一直是困扰人类健康的重大公共卫生问题。这种革兰阴性杆菌长期定植于人类胃黏膜，可引发慢性胃炎、消化性溃疡、胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤乃至胃癌等一系列疾病。尽管医学界已开发出多种根除方案，但抗生素耐药性的快速蔓延使得治疗成功率不断下降，尤其在经济欠发达地区形势更为严峻。幽门螺杆菌的基因组具有高度多样性，其重组率远高于其他细菌，这种遗传可塑性不仅赋予其适应宿主环境的强大能力，也为其耐药性的进化提供了温床。

在幽门螺杆菌的众多毒力因子中，细胞毒素相关基因致病岛（cag pathogenicity island, cagPAI）尤为引人注目。cagPAI是一个约40 kb的基因簇，包含近30个基因，其中编码IV型分泌系统（Type IV secretion system, T4SS）的基因群能够组装成针状结构，将CagA等效应蛋白注入宿主细胞，扰乱正常信号转导，诱发炎症反应甚至癌变。近年来，有学者推测cagPAI的遗传异质性可能与抗生素耐药性存在内在联系，但其具体机制尚不明确。马来西亚作为一个多民族国家，其人群构成的多样性为研究幽门螺杆菌的遗传进化与耐药特性提供了独特视角。因此，来自马来西亚国民大学的研究团队开展了本次研究，旨在揭示cagPAI变异与抗生素耐药性之间的关联，成果发表于《International Microbiology》。

研究团队采用E-test法测定58株幽门螺杆菌临床分离株对甲硝唑（metronidazole, MTZ）、克拉霉素（clarithromycin, CLA）、左氧氟沙星（levofloxacin, LEV）、阿莫西林（amoxicillin, AMX）、四环素（tetracycline, TET）和利福平（rifampicin, RIF）共6类抗生素的最小抑菌浓度（minimum inhibitory concentration, MIC），并通过聚合酶链反应（polymerase chain reaction, PCR）技术系统检测了cagPAI内26个基因的存在情况，进而分析其与耐药表型的统计学关联。

患者人口学特征与抗生素敏感性分布

本研究共纳入59株幽门螺杆菌菌株，对应患者平均年龄超过50岁者占64.4%，华人患者比例最高（55.9%），绝大多数诊断为慢性胃炎（89.8%）。药敏试验显示，74.1%（43/58）的菌株对至少一种抗生素耐药，其中甲硝唑耐药率最高（58.6%），其次为克拉霉素（36.2%）和左氧氟沙星（25.9%）；所有菌株均对阿莫西林、四环素和利福平敏感。值得注意的是，年龄大于50岁的患者感染克拉霉素耐药菌株的风险显著更高（P=0.040），而女性患者更易感染多重耐药（multidrug resistance, MDR）菌株（P=0.022），后者指同时对甲硝唑、克拉霉素和左氧氟沙星耐药，占耐药菌株的20.9%（9/43）。

cagPAI基因谱与抗生素耐药特征

96.6%（57/59）的菌株携带cagPAI，但绝大多数（96.5%）存在基因缺失。进一步分析显示，携带完整cagT4SS基因集（包括cag3, cag4, cag5, cagα, cag7, cag8, cag9, cag11, cag16, cag18, cag23, cag25, cag26）的菌株与抗生素耐药性显著相关（P=0.043）。

而对诱导IL-8分泌相关的基因集完整性则未观察到显著关联。在单个基因层面，cag2阳性菌株对左氧氟沙星耐药率较高（P=0.034），cag19阳性与克拉霉素耐药相关（P=0.041），cag11的存在则普遍增加耐药风险（P=0.014）。

cagA分布与耐药性关联

94.9%的菌株为cagA阳性，其中东亚型cagA（EPIYA-A-B-D motif）占60%，西方型cagA（EPIYA-A-B-C motif）占29.1%。统计分析表明，东亚型cagA菌株的抗生素耐药率显著高于其他类型（P=0.027），且这类菌株主要来源于华人患者（81.8%）。尽管未发现cagA类型与特定抗生素耐药之间的独立关联，但多重耐药菌株中东亚型cagA占77.8%，提示高毒力菌株可能具有更强的耐药进化倾向。

结论与展望

本研究首次在马来西亚多民族人群中系统揭示了幽门螺杆菌cagPAI遗传变异与抗生素耐药性的内在关联。结果表明，完整cagT4SS基因簇的存在可能通过增强细菌适应性或潜在的水平基因转移能力，促进耐药表型的形成。尤其值得注意的是，高毒力东亚型cagA菌株显示出更高的耐药风险，且老年与女性患者是耐药感染的高危人群。这些发现不仅为临床耐药菌株的进化预测提供了分子标志物，也为针对特定毒力基因型制定个体化治疗方案提供了理论依据。未来研究需进一步结合基因组测序与功能实验，阐明cagPAI异质性影响耐药性的具体分子机制，为开发新型抗菌策略开辟道路。