幽门螺杆菌抗生素耐药分子检测技术：现状与临床意义

《Current Microbiology》：Molecular Detection Technologies for Helicobacter pylori Antibiotic Resistance: Current Status and Clinical Implications

　　

摘要专业翻译 幽门螺杆菌（Helicobacter pylori, H. pylori）感染全球约半数人口，与慢性胃炎、消化性溃疡和胃癌密切相关。抗生素耐药已成为一个具有显著区域差异的重大全球健康问题，严重削弱了经验性治疗的效果。耐药机制主要涉及靶基因突变、外排泵过表达和膜通透性改变。本综述总结了H. pylori对常用抗生素的耐药机制，以及从表型到分子方法的诊断途径，后者可实现更快、更精准的突变检测，但受限于高成本和侵入性采样。治疗已从基于克拉霉素（clarithromycin, CLR）的三联疗法转向含铋剂四联疗法和基于钾离子竞争性酸阻滞剂（potassium-competitive acid blocker, P-CAB）的方案。然而，药敏指导治疗面临实施障碍，经验性方案仍然普遍。未来方向强调可负担的多重分子检测平台、耐药监测网络、人工智能驱动的预测模型以及非抗生素辅助策略。将分子诊断与抗菌药物管理相结合，实现从经验性向精准化管理的转变，对于提高根除率和遏制耐药进一步扩散至关重要。

论文主体内容总结

引言

H. pylori是一种能够在人胃中生长的细菌，其感染与多种胃肠道疾病相关，包括慢性胃炎、消化性溃疡、黏膜相关淋巴组织淋巴瘤和胃癌。目前已建立多种H. pylori感染治疗方案，其应用因地理区域而异，主要受当地抗生素耐药模式影响。当前临床实践仅接受根除率超过90%的治疗方案。国际指南主要推荐传统经验性治疗作为一线方案，但其疗效已显著下降至85%以下。传统疗法包括含质子泵抑制剂（proton pump inhibitor, PPI）、克拉霉素（CLR）以及阿莫西林（amoxicillin, AMX）或甲硝唑（metronidazole, MTZ）的三联疗法。CLR通常不建议作为H. pylori感染的一线经验性治疗药物，仅应在CLR耐药率低于15%的地区使用。相反，含铋剂四联疗法（通常包含铋剂、PPI、MTZ和四环素（tetracycline, TE））正逐渐被推荐作为一线治疗的替代方案，成功率超过90%。然而，H. pylori抗生素耐药性的增加，特别是对CLR和MTZ的高耐药率，严重限制了临床治疗选择。H. pylori的抗生素耐药机制表现为抗生素结合靶点突变或外界压力导致的细胞通透性改变等。随着体外诊断技术的进步，可利用表型或分子生物学方法特异性检测H. pylori的抗生素耐药谱，每种方法均有其独特的优势和局限性。此外，还需更多关注样本获取的可及性、患者安全性和检测成本等因素，以在临床实践中有效检测H. pylori抗生素耐药性，提高治愈率，并部分缓解H. pylori感染治疗中抗生素滥用的问题。

幽门螺杆菌抗生素耐药的区域差异

H. pylori抗生素耐药特征存在显著的区域差异，可能与当地社会经济状况、卫生习惯、医疗基础设施和抗生素使用模式相关。在欧洲，H. pylori对CLR的耐药率为18%至21.4%，对左氧氟沙星（levofloxacin, LEV）为11.0%至16.3%，对MTZ达39.1%至56%。总体上，南欧地区的耐药率普遍高于北欧，且H. pylori对这三种抗生素的耐药率随时间逐渐上升。美国2011至2021年的系统分析涵盖2,660份胃活检样本，结果显示MTZ耐药率为42.1%，CLR为31.5%，LEV为37.6%，AMX为2.6%，TE为0.87%，CLR和MTZ双重耐药率为11.7%。在韩国，LEV耐药率最高达37.0%，其次为MTZ的29.5%和CLR的17.8%，AMX耐药率相对较低为9.5%，未报告TE耐药。非洲的耐药负担更为严重，MTZ耐药率高达91.0%，AMX耐药率达38.0%，CLR、LEV和TE耐药率分别为15.0%、14.0%和13.0%。中国H. pylori抗生素耐药率从高到低依次为：MTZ 77.3%、CLR 36.7%、LEV 16.6%。中国西南地区儿童研究显示CLR、MTZ和LEV耐药率分别为55.2%、71.3%和18.4%，对AMX、TE或呋喃唑酮（furazolidone, FZD）未发现耐药。中国东南地区儿童研究显示CLR、MTZ和LEV耐药率分别为32.8%、81.7%和22.8%，其中52.8%的分离株对单一抗生素耐药，28.7%双重耐药，9.0%三重耐药。区域差异源于抗生素消费模式、治疗实践、社会经济条件和监管环境的复杂交互作用。

抗生素耐药的分子机制

CLR通过作用于核糖体23S rRNA亚基结构域V内的肽基转移酶环来抑制细菌蛋白质合成。23S rRNA V结构域的点突变可改变CLR与肽基转移酶的亲和力，导致CLR耐药。伊朗人群测序结果显示，导致CLR耐药的主要突变为A2143G和A2142。外膜蛋白（outer membrane proteins, OMPs）也参与耐药，在CLR耐药菌株中HopT、OMP31和HofC表达上调。耐药结节化细胞分裂（resistance nodulation cell division, RND）家族外排泵系统参与CLR相关耐药的发展，外排泵抑制剂PaβN可浓度依赖性降低CLR耐药菌株的最低抑菌浓度（minimum inhibitory concentration, MIC）。

MTZ的化学结构含硝基，在厌氧或微需氧条件下，主要由rdxA基因编码的硝基还原酶将其还原为活性自由基或亚硝基衍生物，攻击病原体双链DNA，诱导链断裂，抑制H. pylori生长。rdxA基因和编码黄素氧化还原酶的frxA基因突变是MTZ耐药的主要原因。

LEV与DNA旋转酶（由gyrA和gyrB基因编码）相互作用，抑制DNA复制过程中DNA链的分离。已在LEV耐药菌株的gyrA基因密码子87、88、91和97以及gyrB基因密码子463处鉴定出突变。gyrA中的N87I/K和D91G/Y突变与LEV耐药相关。

AMX通过与青霉素结合蛋白（penicillin-binding proteins, PBPs）相互作用发挥抗菌作用。H. pylori中已鉴定出九种不同的PBPs，其中PBP1A与AMX耐药关系最为密切。AMX耐药涉及三种主要生物分子机制：PBP基因突变（特别是PBP1A中S402G、E406A、S417T、S414R、T555S和N561Y等氨基酸替换降低PBP对AMX的亲和力）；产生TEM-1型β-内酰胺酶水解AMX的β-内酰胺环；以及HopB和HopC等外膜蛋白突变及HefA、HefC和HofH等外排泵组分过表达。

TE通过16S rRNA与30S核糖体亚基结合，干扰氨酰-tRNA与核糖体的结合，阻断蛋白质翻译。TE耐药主要由两种机制介导：16S rRNA基因点突变改变TE结合位点（高水平耐药通常与AGA-965-967至TTC的三碱基对突变相关）；以及依赖质子动力势的外排泵系统，Hp1165基因编码的外排泵蛋白在TE耐药菌株中广泛表达。

幽门螺杆菌感染及抗生素药敏检测的诊断方法

临床实践中常用的体外诊断方法包括血清学检测、尿素呼气试验和粪便抗原检测。血清学检测最具成本效益，但不能区分现症感染和既往感染。尿素呼气试验和粪便抗原检测特异性高，但检测前需停用抗生素、铋剂和PPI以避免假阴性。内镜检测涉及采集胃黏膜样本进行分离培养或分子诊断，可直接检测H. pylori感染并提供抗生素药敏信息。

抗生素耐药检测方法可分为表型方法和分子遗传学方法。表型检测方法包括连续稀释法、纸片扩散法和E-test法。连续稀释法用于测定MIC，虽费时费力，但因能精确计算MIC而被视为药敏试验的金标准。纸片扩散法利用抗生素载体纸片在培养基中的扩散抑制细菌生长，但缺乏严格质量控制可能导致结果变异。E-test结合了连续稀释和纸片扩散原理，使用含抗生素浓度梯度的聚合物试条，已广泛用于临床和微生物实验室，但E-test与连续稀释法在MTZ药敏结果上存在不一致的报道。

分子遗传学检测方法包括实时聚合酶链反应（real-time polymerase chain reaction, RT-PCR）、微滴数字PCR（droplet digital PCR, ddPCR）、荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization, FISH）、限制性片段长度多态性分析（PCR-RFLP）、Sanger测序和下一代测序（next-generation sequencing, NGS）。RT-PCR目前最常用于检测LEV和CLR耐药突变。ddPCR可对低密度H. pylori感染进行绝对定量，检测率为36%，并可通过定量23S rRNA基因检测CLR耐药基因型。PCR-RFLP通过限制性内切酶识别位点的位置变化鉴定位点突变，研究发现A2144G突变占41.2%，A2143G占17.6%。FISH基于碱基互补配对原理，通过荧光标记核酸探针检测突变位点，与E-test在CLR药敏结果上具有一定程度的一致性。Sanger测序可同时测序长达1000个碱基对（bp），准确率达98%，是核酸测序技术的金标准。NGS可提供大量测序信息，在H. pylori耐药检测中可用于快速识别活检样本、分离株、福尔马林固定样本和粪便中微生物DNA序列的变化，对AMX、CLR、MTZ、LEV、TE和利福布汀的药敏预测准确率分别为95.9%、97.1%、77.0%、89.5%、98.2%和99.4%。

幽门螺杆菌根除治疗进展

抗生素耐药率的上升严重损害了传统经验性三联疗法的疗效。2024年美国胃肠病学会（American College of Gastroenterology, ACG）临床指南推荐14天含铋剂四联疗法（bismuth-based quadruple therapy, BQT）作为药敏未知初治患者的首选一线方案，BQT通常包含PPI、铋剂、TE和MTZ。利福布汀三联疗法（利福布汀、AMX和PPI）和基于P-CAB的14天双联疗法被推荐为无青霉素过敏患者的合适经验性替代方案。2025年修订版韩国指南同样认可BQT和基于P-CAB的方案为首选一线选择。

酸抑制剂的选择日益多样化。沃诺拉赞（vonoprazan）作为一种新型P-CAB，起效快、抑酸作用强，已成为传统PPI的有前景的替代品。2025年一项随机对照试验比较了14天沃诺拉赞-阿莫西林高剂量双联疗法与艾司奥美拉唑-AMX高剂量双联疗法，沃诺拉赞组的方案依从性根除率为93.0%，艾司奥美拉唑组为84.5%。2026年另一项多中心随机对照试验发现，沃诺拉赞-AMX双联疗法的改良意向性治疗根除率（83.0% vs 78.4%）和方案依从性根除率（90.1% vs 79.7%）均显著高于雷贝拉唑-AMX双联疗法。

对于初始根除失败的患者，含铋剂四联疗法仍是最有效的二线方案。香港一项基于人群的真实世界研究纳入了7,591例患者，BQT的二线成功率最高达85.6%，而CLR三联疗法成功率最低为63.5%。多中心随机对照试验表明沃诺拉赞可提高含铋剂四联疗法作为补救治疗的疗效。14天沃诺拉赞双联疗法在再治疗患者中表现出高根除率和低不良反应发生率。

对于多次治疗失败后持续感染的患者，三线方案应理想地由药敏试验指导。然而，一项包含16项研究、1,356例患者的荟萃分析显示，药敏指导组的根除率数值上高于经验性治疗组（85% vs 76%），但差异未达到统计学显著性，且研究间存在显著异质性。这表明在补救治疗中，优化经验性方案（如含铋剂四联疗法）不劣于药敏指导治疗。临床可用的补救方案包括利福布汀三联疗法、基于LEV的方案和基于FZD的方案。利福布汀三联疗法在多次治疗失败史的患者中显示出高疗效（80.7%至100%）。