根除幽门螺杆菌后肠道菌群、抗生素耐药性及代谢参数的长期变化

根除幽门螺杆菌后肠道菌群、抗生素耐药性及代谢参数的长期变化

原创:谷禾健康

这是一项在台湾九个医疗中心进行的多中心、开放标签、随机试验。

单位:台北大学医学院

期刊: LANCET INFECTIOUS DISEASES 《柳叶刀·传染病》(IF: 27.516)

摘要

在 2013 年 7 月 17 日至 2016 年 4 月 20 日之间筛查了 5454 名患者,其中 1620 名被随机分配到治疗组(每组 540 人)。显示三联疗法、联合疗法和铋四联疗法对肠道微生物群、抗生素耐药性和代谢参数的明显短期和长期影响。研究发现,在根除H pylori(幽门螺杆菌)后1年,肠道微生物群的短期扰动和大肠杆菌抗生素耐药性的短期增加得以恢复。

然而,肠道微生物群的恢复速度和程度因治疗方案的不同而不同。三联疗法对肠道微生物群的干扰较小,而铋四联疗法导致大肠杆菌的抗生素耐药性轻微增加。虽然体重指数和体重有微小的增加,但胰岛素抵抗和甘油三酯浓度降低,表明根除 H pylori 后潜在的有益代谢效应。

背景

根除幽门螺杆菌感染可减少消化性溃疡的复发和胃癌的发生。三联疗法(质子泵抑制剂( PPI )、阿莫西林和克拉霉素),联合疗法( PPI 、阿莫西林、克拉霉素和甲硝唑)和铋四联疗法( PPI 、铋、四环素和甲硝唑)是根除幽门螺杆菌最常用的方案。然而,在广泛使用抗生素作为预防胃癌的措施方面存在一些问题和障碍,包括抗生素耐药性的出现、肠道菌群的扰动以及根除幽门螺杆菌后代谢综合征的发展。

一些小规模的研究表明,短疗程的三联疗法可能导致肠道微生物群的长期失调,然而,不同的根除方案对肠道微生物群、抗生素耐药性和代谢参数的短期和长期影响未见报道。

研究设计

对受试人群的筛选

符合条件者: 组织学、培养、快速尿素酶试验和血清学中至少有两项阳性检测结果的成年患者(>20岁)或只有一次尿素呼气试验阳性的无症状患者。

不符合条件者(满足其中一个即为不符合):胃切除病史,曾做过 H pylori 根除治疗,具有研究药物的禁忌症或过敏性反应,严重的并发性疾病或恶性肿瘤,孕妇或哺乳期妇女,以及不能给予知情同意的患者。

方案设计

符合条件的患者被随机分配接受三种方案中的一种

三联疗法 14 天(T14,阿莫西林 1 g,克拉霉素 500 mg,兰索拉唑 30 mg, [每日两次])

联合治疗 10 天 (C10,阿莫西林 1 g,克拉霉素 500 mg,甲硝唑 500 mg,兰索拉唑 30 mg, [每日两次])

铋四联疗法 10 天(BQ10,三重柠檬酸 30 mg,四环素 500 mg[每日四次],甲硝唑 50 mg [每日三次],兰索拉唑 30 mg[每日两次])

药敏试验和生理指标试验

所有患者至少在治疗结束后至少 6 周和 1 年后使用 C-UBT 确定 H pylori 状态,并在 C-UBT 前至少停用 PPI 和组胺-2 阻滞剂 2 周。

在基线(治疗前)、第 2 周、第 8 周和根除治疗后 1 年收集粪便样本进行粪便微生物菌群分析和培养及药敏试验。粪便样本在 35℃下用血琼脂-伊红-亚甲基蓝混合平板进行培养。通过基质辅助激光解吸电离 Biotyper 系统鉴定的大肠杆菌和K肺炎菌落被提交进行传代培养和药敏试验。在根除治疗后的基线、第 8 周和 1 年分别测量体重、身高、腰围和臀围以及血压。空腹血糖、总胆固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、甘油三酯、胰岛素和糖化血红蛋白 (HbA1c),分别在根除治疗后的基线、第 8 周和 1 年后测定。

分析方法

使用 χ² 检验或 Fisher’s 检验对分类数据进行分析, Student’s t 检验或方差分析检验对连续数据进行分析。采用 McNemar 试验,通过配对样本,分析根除治疗前后抗生素耐药性的变化。SPSS 用于统计分析。16s rRNA(V3-V4)高通量测序。α 多样性代表微生物生态系统中物种的丰富度(即有多少不同的物种)和均匀性(即相似的丰度或某些物种占主导地位)。PCA分析用于基于其相似性矩阵来可视化样品的聚类。加权UniFrac 距离矩阵上的 PEARANOVA (一种用于比较生物群落,占观察到的生物体丰度的距离度量)是通过原始数据的不受限制排列与 9999 随机排列来计算的,并用于分析两组之间微生物区系的不同。Kruskal­Wallis 和 Wilcoxon 检验用于分析群体之间和群体内的生态相似性。

主要结果展示

根除治疗前后三种方案的差异性比较

1. 基线(治疗前)时,三个治疗组之间的 α 多样性( p= 0.50,图 A ) 和 β 多样性( 图 E )没有显着差异。

2. 在接受三联疗法、联合疗法和铋四联疗法的患者中,在第 2 周(图B,F)、第8周( 图C,G )和 1 年( 图D,H )的 α 多样性和β多样性有显著差异。

3. 随着时间的推移,α 多样性表示微生物群有恢复的趋势,但与第 8 周时(图C)接受三联疗法的患者相比,同时接受联合治疗( p=0·0081 )和铋四联治疗法( p=0·0004 )的患者的α多样性仍然显著降低。与 1 年时(图D)接受三联疗法治疗的患者相比,接受联合治疗( p=0.013 )和铋四联疗法( p=0.014 )的患者 α 多样性仍然显著降低。

治疗前、治疗 2 周、8 周和 1 年每个方案内 α 多样性(A,C,E)和 β 多样性(B,D,F)变化

1. 图 A-B,与基线相比,三联疗法后的第 2 周物种丰富度(α 多样性)显著降低(p=0·0002),粪便微生物群结构(β 多样性)有显著差异(p=0.0010)。但在第 8 周和 1 年后 α 多样性(p=0·14,p=0·81)和 β 多样性(p=0·92,p=0·44)均恢复到基线水平。

2. 图 C-D,与基线相比,联合疗法后的 α 多样性在第 2 周(p=5·1×10−¹⁵),第 8 周(p=0.0001)和 1 年时(p=0.019)显著降低,β 多样性也有显著差异(p=0·0001,p=0·013)。然而,β 多样性似乎在 1 年后恢复(p=0.064)

3.图E-F,与基线相比,铋四联疗法后的 α 多样性在第 2 周(p=7·6×10−³),第 8 周(p=2·1×10−⁸)和 1 年时(p=0·0010)显著降低,β 多样性也有显著差异(p=0·0001,p=0·0002,p=0·029) 

三联疗法、联合疗法和铋四联疗法对肠道微生物群、抗生素耐药性和代谢健康参数的明显短期和长期影响

与基线相比,三联疗法 14 天(T14)、联合治疗 10 天(C10 )和铋四联疗法 10 天(BQ10)组在第2周、第8周和1年在属水平上的丰度发生了显著变化。大肠埃希菌对青霉素衍生物、头孢唑林、头孢美唑、氟喹诺酮类、庆大霉素和甲氧苄啶-磺胺甲恶唑的耐药率在第 2 周的 T14 和C10 组瞬时增加,在第 8 周和 1 年恢复到基础状态。虽然体重和体重指数略有增加,但在 T14、C10 和 BQ10 后 1 年,代谢参数有明显改善,胰岛素抵抗、甘油三酯和低密度脂蛋白降低,高密度脂蛋白增加。总体而言,在 T14、C10 和 BQ10 之后的第 8 周和第 1 年,代谢综合征的患病率没有明显变化。

Fuso = 梭杆菌  Pro = 蛋白杆菌  FIR = 厚壁菌 BAC = 拟杆菌

AMP = 氨苄青霉素SAM = 氨苄西林 – 舒巴坦TZP = 哌拉西林 – 他唑巴坦

cfz = 头孢唑啉CMZ = 头孢美唑CIP = 环丙沙星LVX = 左氧氟沙星GEN = 庆大霉素TMP/SMX = 甲氧苄啶 – 磺胺甲恶唑

BMI = 体重指数bw = 体重 HOMA – IR = 胰岛素抵抗的稳态模型评估HDL = 高密度脂蛋白TG = 甘油三酯MS = 代谢综合征,代谢综合征是根据修订后的国家胆固醇教育计划成人治疗小组III分类定义的

Reinfection/recrudescence = 再感染 / 复发

结论

Hpylori根除治疗在短期和长期不会增加代谢综合征的患病率。

根除幽门螺杆菌治疗的长期安全性与肠道微生物群、抗生素耐药性和代谢健康参数有关。虽然在H pylori根除治疗后立即出现短暂的肠道微生物区系变化,但这些变化大部分在8周后消失并恢复到治疗前水平,当然是在1年前。然而,恢复的速度和程度因方案而异。同样,虽然大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌对某些抗生素的耐药性患病率在三次和联合治疗后立即瞬时增加,但在第8周和1年时耐药性患病率恢复到治疗前的水平。

值得注意的是,经过铋四联疗法后,大肠杆菌的抗生素耐药率没有显着增加。根除治疗后8周和1年代谢综合征的患病率没有显着变化。虽然体重指数和体重略有增加,但胰岛素抵抗和甘油三酯浓度降低,表明根除H pylori后存在潜在的有益代谢效应。这些结果共同支持H pylori根除疗法的长期安全性。

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