




摘要:目的 比較細菌培養法和核酸檢測法對胃黏膜組織樣本中幽門螺桿菌(Helicobacter pylori,Hp)的檢出率,通過檢測Hp對克拉霉素和左氧氟沙星的耐藥基因型與“金標準”培養法的耐藥表型進行一致性比較,從而評估Hp對克拉霉素和左氧氟沙星耐藥性快速檢測的價值。方法 以2022年1月—2023年2月在淄博市第一醫院消化內科就診的呼氣試驗陽性且已經經過一次或以上四聯根除Hp治療的84例患者為研究對象,取胃黏膜組織樣本進行Hp培養、Hp核酸檢測和克拉霉素、左氧氟沙星耐藥基因檢測,并對分離菌株進行耐藥表型檢測。結果 84例胃黏膜組織樣本,培養法檢出Hp陽性60例(71.43%),陰性24例(28.57%),核酸檢測法檢出Hp陽性79例(94.05%),陰性5例(5.95%),兩種方法檢測Hp陽性率比較,差異有統計學意義(Plt;0.001);60例培養陽性的Hp,對甲硝唑的耐藥率最高為88.3%,其次是對左氧氟沙星和克拉霉素,耐藥率均為73.3%,對四環素和呋喃唑酮的耐藥率均為1.7%,未發現對利福平和阿莫西林耐藥菌株,敏感率由高到低依次是對利福平、阿莫西林、呋喃唑酮、四環素、克拉霉素、左氧氟沙星、甲硝唑;核酸檢測法檢測Hp耐克拉霉素基因23S rDNA突變位點,與藥敏結果比較,一致率是91.67%,核酸檢測耐左氧氟沙星基因突變位點261A和271T,與藥敏結果比較,一致率為96.67%。結論 淄博地區檢出的Hp對克拉霉素和左氧氟沙星的耐藥率均已超過70%,不建議將其用于首次根除治療失敗的患者治療。核酸檢測法檢測Hp和耐藥基因與培養法一致性較高,可以用于對克拉霉素和左氧氟沙星的耐藥性快速檢測。
關鍵詞:幽門螺桿菌;耐藥性;耐藥基因;克拉霉素;左氧氟沙星
中圖分類號:R978.1 文獻標志碼:A
Drug resistance and resistance gene analysis of Helicobacter pylori in Zibo City
Wang Ping1, Li Shiguang2, Chen Qun1, Feng Xinqian1, and Li Qing1
(1 Clinical Laboratory, Zibo First Hospital, Zibo Key Laboratory of Molecular Immunology of Laboratory Medicine, Zibo 255200; 2 Department of Gastroenterology, Zibo First Hospital, Zibo 255200)
Abstract Objective The detection rate of Helicobacter pylori (Hp) in gastric mucosal tissue samples was compared between the bacterial culture method and the nucleic acid detection method. The consistency of the resistance genotypes of Hp to clarithromycin and levofloxacin was compared with that of the \"gold standard\" culture method to evaluate the value of rapid detection for Hp to clarithromycin and levofloxacin resistance. Methods" "A total of 84 patients with positive breath tests and one or more quadruple eradications of Hp from January 2022 to February 2023 in the Department of Gastroenterology, Zibo First Hospital, were enrolled in the study. Gastric mucosal tissue samples were taken for Hp culture, Hp nucleic acid detection, clarithromycin and levofloxacin resistance gene detection, and isolated strains were entered testing for resistant phenotypes is performed. Results" " Of the 84 gastric mucosal tissue samples, 60 (71.43%) positive and 24 (28.57%) negative Hp were detected by the culture method, while 79 (94.05%) positive and 5 (5.95%) negative Hp were detected by the nucleic acid detection method, and the difference was statistically significant (Plt;0.001). The highest resistance rate to metronidazole was 88.3% in 60 positive Hp cultures, followed by levofloxacin and clarithromycin (73.3%), tetracycline and furazolidone (1.7%). No strains resistant to rifampicin and amoxicillin were found, and the susceptibility to antibiotics from high to low was rifampicin, amoxicillin, furazolidone, tetracycline, clarithromycin, levofloxacin and metronidazole. The consistent rate of 23S rDNA mutation of Hp nikramycin gene detected by nucleic acid assay was 91.67%, and that of 261A and 271T mutation of Hp levofloxacin resistance gene detected by nucleic acid assay was 96.67%. Conclusion" " Hp resistance to clarithromycin and levofloxacin had exceeded 70%. As a result, it was not recommended to use it in the treatment of patients who have failed the first eradication treatment in Zibo. Nucleic acid testing for Hp and resistance genes was consistent with culture, and it can be used for rapid detection of resistance to clarithromycin and levofloxacin.
Key words Helicobacter pylori; Resistance; Resistance genes; Clarithromycin; Levofloxacin
幽門螺桿菌(Helicobacter pylori,Hp)是一種寄居在人胃內的革蘭陰性菌,可引起不同程度的胃腸道疾病,如消化不良、慢性胃炎、消化性潰瘍和胃惡性腫瘤等。Hp感染還與多種胃腸道外疾病如缺鐵性貧血、特發性血小板減少性紫癜、自身免疫病、心血管疾病、腦血管疾病等密切相關[1]。我國Hp平均感染率約為60%,有些地區甚至可達80%,消化道慢性疾病及惡性腫瘤發病率也較高[2-3]。根除Hp可以有效緩解Hp感染引起的消化道疾病,且可減緩胃黏膜萎縮及腸上皮化生,從而可降低惡性腫瘤的發生率[3-4]。目前能用于Hp根除治療的抗生素主要有阿莫西林、呋喃唑酮、克拉霉素、四環素、利福平、左氧氟沙星和甲硝唑,然而隨著越來越多抗生素的不合理使用及Hp的不規范治療導致了Hp的耐藥率現持續上升的趨勢,并且在我國不同的地區,Hp的耐藥性呈現明顯的地域差異,主要的傳播途徑是家庭成員之間的傳播[5]。因此,針對某地區的Hp常用抗生素的藥物敏感性檢測可以指導臨床合理使用抗生素,從而能提高Hp的根除成功率[6]。近幾年,Hp對于甲硝唑、左氧氟沙星和克拉霉素的耐藥性呈持續上升,Hp對于甲硝唑的耐藥機制復雜,難以檢測。目前能用核酸檢測法檢測耐藥性的藥物只有克拉霉素和左氧氟沙星,Hp對克拉霉素的耐藥主要是Hp23S rDNA基因突變導致的[7],而Hp對左氧氟沙星的耐藥主要是Hp gyrA基因中喹諾酮耐藥決定區突變導致的,以261A和271T突變位點最為常見[8]。本研究通過Hp培養和耐藥基因突變的檢測對難根除性Hp患者提供個體化治療依據,并通過兩種耐藥性檢測方法的比較為后續要根除Hp感染的患者選擇更合適檢測方法,從而有效提高Hp根除率。本研究已通過淄博市第一醫院醫學倫理委員會審批,并取得所有患者的知情同意。
1 材料與方法
1.1 材料
選取2022年1月—2023年2月淄博市第一醫院收治的難根除性Hp患者84例作為研究對象。其中,患者(男47例,女37例)年齡為8~67歲,平均年齡為(51.15±14.25)歲。病例納入標準:①患者呼氣試驗陽性,且已經經過1次以上療程規范的四聯療法進行Hp根除治療(14 d為一療程),根除治療結束1月以上呼氣試驗仍為陽性者;②患者已經過1次以上療程的四聯療法進行Hp根除治療(14 d為一療程),根除治療結束1月以上且消化道癥狀改善不明顯者。病例排除標準:①心肝腎功能等嚴重受損者;②有胃出血、穿孔、幽門梗阻及癌癥等嚴重并發癥者;③妊娠或哺乳期婦女;④精神病患者。
1.2 儀器與材料
1.2.1 儀器
Autof ms1000全自動微生物質譜檢測儀(鄭州安圖工程股份有限公司),Steri-Cycle大氣培養箱(賽默飛世爾),MPI多功能微生物培養系統(廣州尤德生物科技有限公司),EZ bead型全自動核酸純化儀(見微生物科技有限公司)和SLAN-96擴增儀(上海宏石醫療科技有限公司)。
1.2.2 材料
Hp培養專用哥倫比亞馬血平板、巧克力平板、藥敏血平板及轉運培養基(蘇州啟新生物科技有限公司);E-test條[包括克拉霉素(CLA)、甲硝唑(MNZ)、呋喃唑酮(FRZ)、四環素(TE)、阿莫西林(AMX)、左氧氟沙星(LEV)、利福平(RD),溫州市康泰生物科技有限公司];提取試劑(見微生物科技有限公司)、Hp檢測試劑盒、Hp左氧氟沙星耐藥突變檢測試劑盒、Hp克拉霉素耐藥突變檢測試劑盒(蘇州長柏生物科技有限公司);一次性無菌接種環(江蘇新康醫療器械有限公司)和一次性研磨器(南通市百思泰實驗器材有限公司)。
1.2.3 質量控制
培養基的質控采用細菌生長法,購買的新批次培養基用標準菌株幽門螺桿菌ATCC43504劃線,按照Hp培養條件進行培養,觀察72 h后的菌落形態,菌落呈針尖樣(直徑為0.5~1.0 mm)、濕潤、半透明狀可判斷為菌株生長良好,即為培養基合格。藥敏試紙條的質控菌株采用肺炎鏈球菌ATCC49619和脆弱擬桿菌ATCC25285,質控方法及范圍參考CLSI" M100 S31[9]。具體質控范圍及質控孵育條件見表1。
1.3 方法
1.3.1 Hp培養
對研究對象進行內鏡檢查,取胃體部潰瘍部位組織2~3塊,放入Hp轉運培養基內,室溫暫存,24 h內送微生物實驗室,用一次性無菌接種環挑取胃黏膜組織無菌操作放置于一次性研磨器中研磨1 min,加入500 μL無菌生理鹽水混勻,然后取200 μL勻漿涂抹于含馬血哥倫比亞培養基上,并用1次性無菌接種環三區劃線,置于微需氧環境(6% O2,8% CO2,86%N2,高濕度)中,在 37 ℃孵箱培養3 d。其余300 μL勻漿于-35 ℃冷凍保存,備用。
1.3.2 菌株鑒定
將培養出的細菌株純化培養后使用飛行質譜儀鑒定。
1.3.3 藥敏試驗
將培養72 h且確定為Hp的菌株配制成6×108 個/mL的菌懸液,均勻涂抹于Hp藥敏培養基上[8],采用E-test條法[9]進行藥敏試驗[4],孵育環境同分離培養,3 d后觀察藥敏結果[10-11],折點范圍參考CLSI M45 A3[10]和EUCAST 2014年藥敏試驗標準[12]。
1.3.4 耐藥基因檢測
將冷凍保存的胃黏膜組織研磨后的勻漿取出,融化后恢復至室溫,混勻后用移液器取300 μL勻漿加入核酸提取板中進行核酸提取,分別取2 μL提取產物加入Hp檢測試劑、Hp耐左氧氟沙星基因突變檢測試劑、Hp耐克拉霉素基因突變檢測試劑中,按照試劑說明書在SLAN-96擴增儀上進行擴增。Hp陽性判讀標準為:FAM熒光CT值≤38,內標HEX熒光CT值≤38;克拉霉素判讀標準為:FAM熒光CT值≤38,克拉霉素敏感,HEX熒光CT值≤38,克拉霉素耐藥;左氧氟沙星判讀標準:261A突變位點FAM熒光CT值≤38,左氧氟沙星敏感,HEX熒光CT值≤38,左氧氟沙星耐藥,271T突變位點結果判讀同261A。
質量控制:試劑盒內陽性質控判讀為陽性,陰性質控判讀為陰性,且每一次擴增內標HEX熒光CT值均≤38。
1.3.5 不一致結果處理
若培養法為敏感,但耐藥基因檢測陽性;或培養法為耐藥,但耐藥基因檢測陰性樣本判定為結果不一致,若出現兩種方法不一致的情況,用培養出的菌株重復檢測耐藥基因進行驗證。
1.4 統計學方法
用Whonet5.6版細菌藥敏統計軟件統計Hp藥敏結果。用SPSS 22.0版統計學軟件分析。計數資料以例數、百分數和百分之五十、百分之九十位數表示,率的比較采用配對χ2檢驗McNemar,兩種檢測方法的一致性分析采用κ值(κgt;0.75表明一致性極好,κ=0.4~0.75表明一致性尚可,κlt;0.4表明一致性差)來表示。Plt;0.05為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 培養法和核酸檢測法Hp檢出陽性率比較
共收集84例胃黏膜標本,培養法檢出Hp陽性60例(71.43%),陰性24例(28.57%),核酸檢測法檢出Hp陽性79例(94.05%),陰性5例(5.95%),兩種方法檢測Hp陽性率比較,差異有統計學意義(Plt;0.001),見表2。
2.2 60株Hp的藥敏結果
60例培養陽性的Hp,對甲硝唑的耐藥率最高為88.3%,其次是對左氧氟沙星和克拉霉素,耐藥率均為73.3%,對四環素和呋喃唑酮的耐藥率均為1.7%,未發現對利福平和阿莫西林耐藥菌株,對抗生素的敏感率由高到低依次是利福平、阿莫西林、呋喃唑酮、四環素、克拉霉素、左氧氟沙星和甲硝唑,見表3。
2.3 60例Hp多重耐藥分布情況
60例培養陽性的Hp中,30株對左氧氟沙星、克拉霉素和甲硝唑耐藥,三重耐藥率50%;9株對左氧氟沙星和甲硝唑耐藥,3株對克拉霉素和甲硝唑耐藥,1株對左氧氟沙星和克拉霉素耐藥,二重耐藥率21.7%,見表4。
2.4 60例Hp耐藥基因檢測結果
克拉霉素耐藥基因陽性43株,陰性17株;左氧氟沙星耐藥基因陽性43株,陰性17株,見表5。
2.6 60例Hp耐藥表型與基因型一致性比較
核酸檢測法檢測Hp克拉霉素耐藥基因23S rDNA 突變位點,與藥敏結果比較,一致率是91.67%,一致性檢驗κ值=0.791,Plt;0.001;核酸檢測左氧氟沙星耐藥突變位點261A和271T,與藥敏結果比較,一致率為96.67%,κ值=0.918,Plt;0.001。一致性檢驗結果表明兩種檢驗耐藥性的方法一致性較好,見表6~7。
3 討論
我國Hp感染率高,且與當地的衛生條件、經濟狀況、生活習慣等息息相關[13]。在目前市面上眾多檢測Hp的方法中,培養法是Hp診斷和藥敏的“金標準”,并且可以獲得多種抗生素的耐藥性結果,臨床可通過藥敏結果選擇適合的四聯診療方案;然而,培養法劣勢是檢測成本和技術要求高(常規開展有一定困難),培養陽性率偏低,耗時較長。核酸檢測法可通過檢測Hp產生的尿素酶基因,從而判斷患者是否Hp感染,優勢是簡便快速,陽性率較高,且能同時對耐藥率較高的克拉霉素和左氧氟沙星進行耐藥基因檢測,除了胃黏膜組織樣本外,還能對患者的糞便進行Hp檢測,屬于無創傷性檢查。本研究中,通過對呼氣試驗陽性的患者同時用兩種方法進行Hp陽性率比較,結果顯示核酸檢測法陽性率明顯高于培養法。原因是培養法既對Hp菌量要求較高,也對培養條件要求苛刻,且上消化道的雜菌也會影響Hp的生長,而核酸檢測法是基于Hp菌體產生的尿素酶,是靶向基因擴增,因此不受其它雜菌的影響,陽性率更高。
我國Hp的發生率高,耐藥率也高,有一項調查我國四聯根除Hp治療效果的研究顯示,二聯抗生素克拉霉素和阿莫西林的Hp根除成功率為83.5%,而甲硝唑和克拉霉素的Hp根除成功率僅為54.7%[14]。導致Hp根除失敗的原因除了患者本身依從性低、口腔細菌殘留導致的二次感染、體外來源的二次感染和質子泵抑制劑抑酸不充分外,還有細菌耐藥的發生。有研究顯示,Hp對甲硝唑、克拉霉素和左氧氟沙星呈現較高的耐藥性,這與在日常治療過程中以上3種抗生素的過度暴露有關[6]。國內另一項研究顯示,Hp對甲硝唑、克拉霉素和左氧氟沙星的耐藥率分別為78%、34%和35%[15],而本研究中Hp對甲硝唑、克拉霉素、左氧氟沙星的耐藥率分別為88.3%、73.3%和73.3%,明顯高于之前研究。分析原因除了Hp耐藥性有明顯的地域差異外[16],還有本研究的對象已經過1次或1次以上根除治療而呼氣試驗仍為陽性的患者,為難治性Hp感染的患者,而上述研究的對象為未經過治療的Hp患者。因此,本研究中Hp對此3種抗生素的耐藥率明顯高于前研究。此外,Hp藥敏方法的不同可能也會導致耐藥性結果的差異,美國臨床和實驗室標準化協會(Clinical and Laboratory Standard Institute, CLSI)推薦的Hp標準藥敏方法為瓊脂平板稀釋法,但由于該方法操作復雜,目前沒有成熟且上市的試劑盒可用,不適用于臨床常規開展,《第六次全國幽門螺桿菌感染處理共識報告(非根除治療部分)》中“感染的診斷”陳述6中提到“H.pylori表型耐藥檢測方法包括瓊脂稀釋法、濃度梯度(E-test)法、紙片擴散法和微量肉湯稀釋法”,本研究采用E-test條法替代瓊脂平板稀釋法[4]。李紅等[11]做的研究結果顯示,Hp對甲硝唑的藥敏結果偏耐藥,因此Hp對甲硝唑的耐藥率比之前的研究更高些。另有研究顯示,Hp對抗生素二重耐藥率為23%,三重耐藥率為20%[17],而本研究中Hp對抗生素的二重耐藥率為21.7%,三重耐藥率為50%,本研究中Hp多重耐藥率高的原因除了方法學導致的Hp對甲硝唑高耐藥性外,依然是本項研究的對象是難治性Hp感染的患者,而多次根除失敗的患者體內感染的Hp 90%是多重耐藥菌[18],因此,本研究中Hp的多重耐藥率更高。本研究中60例Hp對甲硝唑、克拉霉素、左氧氟沙星的MIC50分別是32、8和32 μg/mL,MIC90分別是32、256和32 μg/mL,以折點范圍為基線,此結果均已在耐藥范圍,因此這3種藥物均已不推薦用作Hp的根除經驗治療一線用藥。
Hp根除治療失敗的很重要的一個原因是對抗生素的高耐藥性,根據藥敏結果選擇合適的抗生素進行精準治療是Hp根除治療的指導原則[19],如果能給臨床醫生提供精準的藥敏結果,即便是在抗生素高耐藥的地區,也可獲得較好的治療效果[20-21]。有研究指出,在確定使用針對Hp的抗生素的根除方案前,都應采用分子生物學方法或藥敏試驗檢測Hp對所用抗生素的敏感性[22]。近幾年,Hp對甲硝唑、左氧氟沙星、克拉霉素的耐藥性持續上升,Hp對甲硝唑的耐藥機制復雜,核酸法難以檢測,目前只能用核酸法檢測Hp對克拉霉素和左氧氟沙星耐藥的耐藥基因。Hp對克拉霉素的耐藥主要是Hp23S rDNA基因突變導致的[6],而Hp對左氧氟沙星的耐藥主要是 Hp gyrA基因中喹諾酮耐藥決定區突變導致的,以261A和271T突變位點最為常見[8]。由于本研究發現耐克拉霉素和左氧氟沙星基因突變與耐藥表型有較高的相關性,使得通過分子生物學技術檢測耐藥基因突變來推測耐藥表型成為可能。核酸檢測耐藥基因突變法的優勢是陽性率比培養法高,耗時遠低于培養法,劣勢是該方法只能檢測針對耐克拉霉素和左氧氟沙星的突變位點,其他藥物不能獲得其耐藥性,且對左氧氟沙星有多個耐藥基因突變位點,該方法只能檢測其中比例較高的2個位點,不能涵蓋所有的突變位點。有研究顯示:商品化的核酸檢測耐藥基因突變法診斷Hp對左氧氟沙星和克拉霉素耐藥的靈敏度和特異度均>90%[23]。本研究結果顯示:與金標準培養法相比較,核酸檢測耐克拉霉素基因的符合率為91.7%,核酸檢測耐左氧氟沙星基因的符合率為96.7%,且陽性率為94.0%,遠遠高于“金標準”細菌培養法的71.4%。本研究中有5例耐克拉霉素基因和2例耐左氧氟沙星基因突變與耐藥表型不一致,且這7例均已通過菌株檢測耐藥基因進行了確認,與胃黏膜所做結果一致。宋順佳等[24]的研究結果顯示35株左氧氟沙星耐藥的Hp中有17.1%的菌株gyrA基因未發生任何位點突變。而潘美伶等[2,5]的研究中有32株克林霉素敏感的Hp中檢出4例23S rDNA基因突變菌株,占比12.5%。綜上所述,耐藥表型與耐藥基因的檢出并不完全一致,分析原因為:①耐藥基因低表達不足以導致Hp對抗菌藥物耐藥;②這兩種藥物可能存在其它耐藥基因檢測位點;③部分Hp菌株可能存在其它的耐藥機制導致其對抗菌藥物耐藥而未檢出耐藥基因;④由于培養法Hp細菌菌落很小,且細菌生長狀態與培養環境及培養基新鮮程度高度相關,因此在判讀藥敏結果時會存在個體差異。綜上所述,無論是培養法還是耐藥基因檢測法檢測Hp的耐藥性都有其方法學的缺陷,可能導致臨床靶向治療的失敗,因此,臨床醫生應結合培養法和耐藥基因檢測結果等多種方法檢測結果進行抗菌藥物的選擇。
參 考 文 獻
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文章編號:1001-8689(2024)09-1038-07
收稿日期:2023-07-27
項目基金:山東省醫藥衛生科技發展計劃項目(No. sdLDL-C, No. 2018WS008);淄博市醫藥衛生科研項目(No. 20231800128)
作者簡介:王萍,女,生于1983年,碩士,主管技師,主要研究方向為臨床微生物,E-mail: apple830310@163.com
*通信作者,E-mail: LQDL@263.net