细菌耐药影响Hp根除方案选择,治疗前如何判断?
幽门螺杆菌(Hp)在人群中的感染率高,我国近一半人口存在Hp感染,随着Hp耐药现象的日趋严重,其根除率正在逐年下降。在临床根治Hp方案中,克拉霉素是最常用的抗生素之一,最新报道指出Hp对克拉霉素的耐药率已达20%~50%。目前一致观点认为,Hp对克拉霉素的耐药机制主要是Hp 23SrRNA V区基因突变,从而导致克拉霉素与Hp结合力下降,无法阻止蛋白质的合成,其中A2142G和A2143G及A2142C为主要突变位点。多数文献已经证实,初次治疗失败将会导致再次治疗耐药率的升高,在初次治疗之前行耐药性检测会提高Hp根除率,且优于二线治疗及补救治疗。下面我们以克拉霉素为例,着重研究Hp耐药性检测方法,探讨快速、敏感的分子生物学新技术,从而有效指导临床用药。
传统检测方法
即先培养Hp菌株,再对其进行药物敏感试验(包括纸片扩散法、琼脂稀释法、E-test试验),此方法被认为是检测Hp对克拉霉素耐药性的“金标准”,但是,由于Hp在体外培养困难、培养周期长、费用昂贵、对操作技术要求高,且不能检测Hp耐药突变位点,故不适合开展临床检验诊断。
分子生物学检测方法
1.聚合酶链式反应-限制性片段长度分析技术(PCR-RFLP):原理是利用PCR技术,对目的基因进行扩增,再利用特异性限制性内切酶对扩增产物进行酶切,得到的酶切产物行电泳迁移率变动分析,通过与标准基因电泳图谱对比,从而检测有无变异。该方法受到很多学者的青睐,他们研究发现突变位点A2142G、A2143G能分别产生BbsI(MboII)、BsaI酶切位点。该技术特异度和敏感度高,可用来检测Hp耐药。
2.实时荧光定量PCR(RT-PCR):原理是在PCR扩增时同时加入引物和荧光集团,利用荧光信号对PCR扩增反应进行实时检测,由于在PCR扩增的指数时期,模板的Ct值(即扩增循环次数)和该模板的起始拷贝数存在线性关系,故可通过标准曲线对未知模板进行定性及定量分析。值得注意的是,该技术操作简单、专一、灵敏,较常规PCR具有更高的特异度和敏感度,除此之外,还可用于大量样本检测。
近年来,RT-PCR技术已经被广泛且成功的应用于不同实验室,其不仅可检测胃黏膜标本,还可以检测粪便标本Hp 23Sr RNA突变位点。RT-PCR技术检测粪便标本Hp 23SrRNA突变位点,具有取材方便、无创、经济、敏感等优点,但需要解决粪便中胆盐、重金属离子、多糖等物质对PCR的抑制,否则易出现假阴性结果。
3.PCR线性探针分析(LiPA):原理是先用生物素来标记引物,然后利用PCR技术扩增目的基因序列,获得生物素化的扩增产物(即得到探针标记的待测核酸),再与固定在NC膜上未标记的特殊寡聚核苷酸探针杂交,最后经放射自显影手段就可以判定膜上是否有互补的核酸分子存在。此方法不但准确、灵敏,而且能同时检测多位点的突变,尤其存在多重耐药的情况下,其敏感度和特异度仍很高。但受探针的限制,目前该方法仅能检测到7种突变基因,相信随着技术的发展,在不久的将来我们能检测到更多突变类型。
4.3’-错配聚合酶链式反应(3’-mismatch PCR):原理是在PCR扩增反应中,使用特异性引物(如C1a18,C1a3),由于3’末端错配导致扩增产物减少,产生片段基因,从而区分突变型与野生型。上述几种分子生物学技术主要用来检测Hp23SrRNA2142/2143位点A-G基因突变,然而,有文献报道在一些地区A2142C也是比较常见的突变类型,选择3’-mismatch PCR技术可以对A2142C位点突变进行特异性检测。
5.肽核酸-荧光原位杂交(PNA-FISH):原理是用特殊修饰的核苷酸分子标记DNA探针,然后将探针直接与完整细胞内的目标序列原位杂交,再用与荧光素分子耦联的单克隆抗体与探针分子特异性结合,最后利用荧光显微镜便可检测到与荧光探针互补的核酸序列。FISH较PCR相比,不需要大量待测核酸,检测方法更为准确、迅速。PNA-FISH技术中应用的是PNA探针,相比传统的DNA探针,它能更好地与目标基因杂交,适宜长度(15bp)较短,且没有静电排斥。目前,已有众多研究利用该技术检测到Hp对克拉霉素耐药性,且获得高敏感度及特异度。该方法虽然快速、准确,但不能检测除克拉霉素以外其他抗生素的耐药性,且具有侵入性,不适合儿童和老人。
6.基因芯片:也被称为DNA微阵列,原理是将许多特定的DNA片段有规律地固定在支持物上,再与荧光探针标记的待测序列杂交,然后通过荧光检测系统对芯片扫描后进行检测分析,从而获得定性、定量的结果。该技术能同时检测多种抗生素、多种基因、多位点突变,但高昂的费用使其在临床应用中略显不足。目前在姚雪的文章中建立了一种可同时检测Hp克拉霉素、喹诺酮耐药位点的可视化基因芯片检测方法,其准确性与测序技术相当,不仅快速、敏感,而且大大降低了成本,为我们接下来的研究设计提供了借鉴和指导。
7.DNA测序:作为分子生物学检测方法中的“金标准”,目前该技术:
(1)用来验证其他检测方法的可靠性
(2)发现新的其他未知突变。随着高通量
测序技术的快速发展,DNA测序技术变得更为直接、准确,可进行多耐药突变检测。该技术虽然准确可靠,但是因测序仪器昂贵、模板浓度不当、引物设计不合理等原因,目前多应用于科研单位或专业测序公司。
结论
马斯特里赫特Ⅳ-佛罗伦萨共识报告指出,当Hp对克拉霉素的耐药率达到或超过15%~20%时,选择克拉霉素治疗Hp前应先行耐药性检测。目前,我国Hp对克拉霉素耐药率高,掌握Hp耐药状况对选择正确的治疗方案具有重要意义,而不管是传统药敏-培养试验还是最新的分子生物学方法都尚未在临床得到推广。传统方法因其费时、费力等缺点已不考虑纳入临床诊断,分子生物学检测方法因其专一、快速、敏感成为我们研究的重点。在Hp对克拉霉素耐药性分子生物学检测方法研究中,针对23SrRNA基因突变,主要应用PCR技术,其中最被看好的是RT—PCR方法,其解决了PCR易污染问题,可以检测胃黏膜、粪便和唾液等标本,目前已经越来越多的应用于科研及临床诊断中。
来源:胡美莲,高阳,李晓露等. 幽门螺杆菌对克拉霉素耐药性检测研究进展.中国实验诊断学. 2018, 22(8): 1474-1476.
作者:胡美莲,高阳,李晓露,王丽波 吉林大学第一医院小儿消化科
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