于丹 付雷 姚叢 邢青 易俊莉 李傳友 劉毅

1國(guó)家兒童醫(yī)學(xué)中心 首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京兒童醫(yī)院 北京市兒科研究所微生物研究室100045；2首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京胸科醫(yī)院 北京市結(jié)核病胸部腫瘤研究所 耐藥結(jié)核病研究北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室藥物學(xué)研究室101149；3首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京胸科醫(yī)院 北京市結(jié)核病胸部腫瘤研究所 耐藥結(jié)核病研究北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室細(xì)菌免疫室101149；4北京結(jié)核病控制研究所中心實(shí)驗(yàn)室100035

肺結(jié)核病 (tuberculosis,TB)主要是由結(jié)核分枝桿菌 (Mycobacterium tuberculosis,M.tb)感染導(dǎo)致的威脅人類健康的重大傳染病,是全球面臨的重要公共衛(wèi)生問題。根據(jù)WHO 最新結(jié)核病報(bào)告,2018年全球新發(fā)TB 病例約1 000萬(wàn)[1],我國(guó)也是全球23個(gè)TB高負(fù)擔(dān)國(guó)家之一,TB的預(yù)防和控制面臨較為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。其中對(duì)耐藥結(jié)核病的控制更是其中的難題,其流行也給北京市的TB防治工作帶來(lái)了新的挑戰(zhàn),但目前對(duì)北京地區(qū)耐藥結(jié)核病的流行缺乏研究,尤其對(duì)北京基因型菌株的流行和耐藥性產(chǎn)生之間的關(guān)系缺乏深入的研究。

M.tb有不同的基因型,不同基因型菌株對(duì)藥物的耐受程度也有不同[2]。北京基因型M.tb在中國(guó)和東亞國(guó)家廣泛流行[3-5],通常認(rèn)為其流行與耐藥性產(chǎn)生和治療失敗有關(guān)[6-7]。有研究表明北京基因型M.tb對(duì)異煙肼 (isoniazide,INH)、利福平(rifampicin,RIF)、鏈霉素 (streptomycin,SM)和乙胺丁醇 (ethambutol,EMB)的耐藥率要明顯高于非北京基因型M.tb[8],北京基因型M.tb對(duì)氧氟沙星的耐藥率也顯著高于非北京基因型M.tb[9],但也有研究表明菌株的流行與抗結(jié)核藥物耐藥性產(chǎn)生無(wú)相關(guān)性[9-11]。不同地區(qū)的研究會(huì)得出不同的結(jié)論,這可能和選取的研究對(duì)象以及研究分組有很大關(guān)系。TB 在臨床治療中一般可分為初治(新發(fā))TB 和復(fù)治TB,有研究顯示初治和復(fù)治TB中耐藥菌株的比例有很大差別[12-13],流行和傳播的基因型也有不同。國(guó)內(nèi)外已有許多對(duì)北京基因型M.tb與抗結(jié)核藥物耐藥性的報(bào)道且結(jié)論眾多,但未按照初治和復(fù)治TB進(jìn)行分別研究,未對(duì)初治和復(fù)治病例中北京基因型菌株的流行和抗結(jié)核藥物的耐藥性產(chǎn)生進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。

鑒于此,筆者收集了北京市一個(gè)年度的菌陽(yáng)M.tb分離菌株,按照初治和復(fù)治進(jìn)行了分組,進(jìn)行了基因型流行與抗結(jié)核藥物耐藥性產(chǎn)生間的關(guān)聯(lián)分析研究,探討了初治和復(fù)治病例中北京基因型M.tb流行與抗結(jié)核藥物耐藥性出現(xiàn)間的相關(guān)性。

1 材料與方法

1.1 菌株來(lái)源 M.tb臨床分離株來(lái)源于北京各地區(qū)所分離的1 140例確診TB 病例的涂陽(yáng)標(biāo)本,其中包括1 049例初治 (新發(fā))結(jié)核病、91例復(fù)治結(jié)核病病例。按照TB 診斷標(biāo)準(zhǔn)WS288-2017版,初治病例主要包括： (1)從未進(jìn)行過抗結(jié)核藥物治療;(2)正在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)抗結(jié)核化療而用藥未滿1個(gè)月。復(fù)治TB病例主要包括：(1)初治失敗、完成規(guī)定的治療療程后確認(rèn)治愈,痰涂片又出現(xiàn)陽(yáng)性;(2)疾病預(yù)防控制機(jī)構(gòu)確診的病例治療≥1個(gè)月、中斷治療≥2個(gè)月后再次到疾病預(yù)防控制機(jī)構(gòu)接受治療;(3)新涂陽(yáng)病例治療第5個(gè)月末或療程結(jié)束時(shí),涂片檢查陽(yáng)性;(4)復(fù)治涂陽(yáng)病例治療第5個(gè)月末或療程結(jié)束時(shí),涂片檢查陽(yáng)性;(5)新涂陽(yáng)病例治療第2、3個(gè)月末涂片檢查陽(yáng)性的病例; (6)其他,如治療≥1個(gè)月的涂陰病例,再次涂片出現(xiàn)陽(yáng)性等。本研究符合《赫爾辛基宣言》的原則。

1.2 藥物敏感性試驗(yàn) 以H37Rv株為對(duì)照菌株,采用WHO 推薦的比例法[14]。含藥培養(yǎng)基中藥物濃度分別為INH 0.2 mg/L、RIF 40 mg/L、EMB 2 mg/L、SM 4 mg/L、左氧氟沙星(levofloxacin,LFX)2 mg/L、阿米卡星 (amikacin,AK)30 mg/L、對(duì)氨基水楊酸 (para-aminosalicylic,PAS)2 mg/L 和卷曲霉素 (capreomycin,CPM)40 mg/L,當(dāng)菌株與對(duì)照菌株相比生長(zhǎng)速度超過1%時(shí),即認(rèn)為對(duì)藥物耐藥。對(duì)任意一種藥物耐藥稱為耐此藥菌株,至少對(duì)INH 和RIF同時(shí)耐藥稱為耐多藥菌株。

1.3 基因分型 采用標(biāo)準(zhǔn)的間隔區(qū)寡核苷酸分型操作方法[15]對(duì)分離的菌株進(jìn)行分子分型鑒定,根據(jù)直接重復(fù)位點(diǎn)識(shí)別TB 菌株的基因型。結(jié)果與SpolDB4數(shù)據(jù)庫(kù) (http://www.pasteur-guadeloupe.fr:8081/SITVITDemo/)進(jìn)行比較[16]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 使用SPSS 22.0軟件,數(shù)據(jù)使用例或率表示,采用χ2檢驗(yàn)或Fisher精確概率檢驗(yàn)比較各組統(tǒng)計(jì)結(jié)果。P ＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 研究對(duì)象的人口學(xué)特征和風(fēng)險(xiǎn)因素 本研究收集的TB 病例一般資料見表1,其中82.5%(941/1 140)為北京基因型菌株,17.5% (199/1 140)為非北京基因型菌株。結(jié)果顯示,男性和流動(dòng)人群更易感染北京基因型M.tb (χ2值分別為5.098、3.896,P 值均＜0.05);年齡≥65歲年齡段的人更易感染非北京基因型M.tb (χ2=5.315,P ＜0.05);北京基因型菌株在初治和復(fù)治患者之間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.2 初治病例中北京基因型菌株的耐藥情況 在初治病例中,北京基因型M.tb 對(duì)INH、AK、CPM 和PAS的耐藥率分別低于非北京基因型菌株(χ2值分別為2.670、15.282、16.219、22.676,P值均＜0.05)。見表2。

2.3 復(fù)治病例中北京基因型菌株的耐藥情況 在復(fù)治病例中,北京基因型M.tb對(duì)AK 和PAS的耐藥性均低于非北京基因型 (χ2值分別為15.167、4.574,P 值均＜0.05)。而非北京基因型M.tb的耐藥率要高于北京基因型。并且非北京基因型中耐多藥結(jié)核病菌株的比率也顯著高于北京基因型(χ2=7.046,P ＜0.05)。見表3。

在初治和復(fù)治病例中北京基因型菌株的流行和抗結(jié)核藥物出現(xiàn)耐藥性的相關(guān)性并不相同,在復(fù)治病例中北京基因型菌株出現(xiàn)耐藥性的比例高于初治病例,北京基因型菌株的流行只在復(fù)治病例中顯示了與耐多藥結(jié)核病菌株的產(chǎn)生具有相關(guān)性。

3 討論

北京基因型M.tb仍是在中國(guó)[17]乃至全球廣泛流行的基因型,目前對(duì)菌株的流行和抗結(jié)核藥物耐藥性產(chǎn)生間的相關(guān)性研究一直缺少定論,原因可能有很多方面,但未從初治和復(fù)治TB的角度來(lái)分析這個(gè)問題。本研究正是從初治和復(fù)治的角度來(lái)分析北京基因型菌株的流行和耐藥性產(chǎn)生的相關(guān)性,為正確認(rèn)識(shí)北京地區(qū)M.tb的流行和抗結(jié)核藥物耐藥性產(chǎn)生間的相關(guān)性提供了新的視角和依據(jù)。

本研究發(fā)現(xiàn)在該地區(qū)主要流行的M.tb為北京基因型菌株,在TB病例中男性人數(shù)多于女性,男性更易感染北京基因型M.tb,這與以往研究的結(jié)果一致[10,18];同時(shí)發(fā)現(xiàn)流動(dòng)人群更易感染北京基因型菌株,這可能和流動(dòng)人群的居住地人口密度較高、環(huán)境擁擠等因素使北京基因型更容易在這些地區(qū)傳播有關(guān)。除了性別和流動(dòng)人口(無(wú)北京戶籍或居住時(shí)間＜5年)因素,本研究還觀察到年齡≥65歲人群感染非北京基因型的風(fēng)險(xiǎn)性更大,至于為何年齡較大的人群容易感染非北京基因型菌株,還需要更大規(guī)模的深入研究。

表1 結(jié)核病病例人口學(xué)特征 [例 (%)]

表2 初治病例菌株與抗結(jié)核藥物耐藥性的關(guān)系 [例 (%)]

表3 復(fù)治病例菌株與抗結(jié)核藥物耐藥性的關(guān)系 [例 (%)]

國(guó)內(nèi)外對(duì)北京基因型M.tb流行與耐藥性產(chǎn)生的相關(guān)性研究的數(shù)據(jù)雖有報(bào)道但還不夠深入,筆者按初治和復(fù)治TB病例分別進(jìn)一步分析其與抗結(jié)核藥耐藥產(chǎn)生間的相關(guān)性。數(shù)據(jù)表明初治和復(fù)治結(jié)核組各有幾種抗結(jié)核藥物的耐藥性的產(chǎn)生與北京基因型M.tb的流行有關(guān),這與前期的研究結(jié)果一致[13]。在重慶的一項(xiàng)研究表明北京基因型菌株的流行和復(fù)治TB耐藥性的產(chǎn)生具有相關(guān)性[12]。在長(zhǎng)治地區(qū)研究表明PAS、丙硫異煙胺、LFX 和AK 等4種二線抗結(jié)核藥物中LFX 耐藥率 (13.0%)最高,初治病例的單耐藥率明顯高于復(fù)治病例,有無(wú)治療史對(duì)TB病例耐藥率的影響差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[19]。但在我國(guó)南方地區(qū)開展的一項(xiàng)研究表明北京基因型菌株的流行和抗結(jié)核藥物的抗性間缺少關(guān)聯(lián)[5],產(chǎn)生不同的結(jié)果也可能受地域的影響,在不同地區(qū)北京基因型分布存在差異,對(duì)北京基因型與耐藥間的相關(guān)性還需進(jìn)一步的研究。

本研究結(jié)果表明初治和復(fù)治病例中北京基因型與非北京基因型M.tb對(duì)抗結(jié)核藥物的耐藥率有著明顯的差異,北京基因型M.tb的流行和抗結(jié)核藥物耐藥性的出現(xiàn)有不同的相關(guān)性。在初治病例中和INH、AK、CPM 和PAS 耐藥性的出現(xiàn)有關(guān)聯(lián),北京基因型M.tb對(duì)INH、AK、CPM 和PAS的耐藥率均低于非北京基因型;而在復(fù)治病例中只在AK 和PAS耐藥性的產(chǎn)生上有關(guān)聯(lián),北京基因型菌株對(duì)AK 和PAS的耐藥率低于非北京基因型菌株,且在復(fù)治病例中北京基因型菌株中出現(xiàn)耐多藥結(jié)核病的概率更低,非北京基因型菌株中更易出現(xiàn)耐多藥結(jié)核病。說(shuō)明在2組病例中菌株的流行和藥物產(chǎn)生耐受的相關(guān)性并不相同,這也表明對(duì)TB的預(yù)防控制應(yīng)考慮將初治和復(fù)治患者分開進(jìn)行,未來(lái)需要開展深入的研究。

綜上所述,北京基因型菌株的流行和抗結(jié)核藥物的耐藥性產(chǎn)生間的關(guān)聯(lián)十分復(fù)雜,各種因素都可能會(huì)影響研究的結(jié)果,需要更進(jìn)一步深入的研究。本研究將會(huì)為菌株的流行和耐藥性產(chǎn)生的相關(guān)性提供更精確的數(shù)據(jù),對(duì)制定正確的TB預(yù)防和控制策略具有重要意義。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突