2019—2021年宜春地區患者結核分枝桿菌利福平耐藥株基因型分析研究

鄔俊勇 黃韜 江光榮

*基金項目：2023年宜春市指導性科技計劃項目（2023ZDJH2691）

【摘要】 目的：探究2019—2021年宜春地區結核分枝桿菌利福平耐藥株基因型。方法：選擇2019年1月—2021年12月于宜春市人民醫院接受治療的肺結核患者100例，采集所有患者痰液樣本進行檢測。分析結核分枝桿菌分離情況及耐藥性，另分析利福平耐藥株基因型。結果：100例患者中共分離出結核分枝桿菌47株，分離率為47.00%，2019、2020、2021年結核分枝桿菌分離率分別為33.33%、45.95%、54.76%。2019年分離出結核分枝桿菌7株，利福平、異煙肼、鏈霉素耐藥發生率分別為42.86%、28.57%、28.57%；2020年分離出結核分枝桿菌17株，利福平、異煙肼、鏈霉素耐藥發生率分別為58.82%、29.41%、11.76%；2021年分離出結核分枝桿菌23株，利福平、異煙肼、鏈霉素耐藥發生率分別為60.87%、21.74%、17.39%。結核分枝桿菌對利福平耐藥率最高。經rpoB基因測序可見27株利福平耐藥株均發生rpoB基因變異，基因突變率為100%（27/27），突變基因位點主要位于509～533位。結論：2019—2021年宜春地區結核分枝桿菌感染率呈逐年上升趨勢，結核分枝桿菌感染患者對利福平存在較高的耐藥性，且rpoB基因位點突變的發生與利福平耐藥間存在密切聯系。

【關鍵詞】 肺結核 結核分枝桿菌 利福平 耐藥株 基因分型

Genotype Analysis of Mycobaterium Tuberculosis Rifampicin Resistant Strain in Patients in Yichun Area from 2019 to 2021/WU Junyong， HUANG Tao， JIANG Guangrong. //Medical Innovation of China， 2024， 21（13）： -120

[Abstract] Objective： To explore the genotype of Mycobaterium tuberculosis Rifampicin resistant strain in patients in Yichun area from 2019 to 2021. Method： A total of 100 patients with pulmonary tuberculosis who received treatment in Yichun People's Hospital from January 2019 to December 2021 were selected， and all patients' sputum samples were collected for detection. The isolation and resistance of Mycobaterium tuberculosis were analyzed， and the genotype of Rifampicin resistant strain were also analyzed. Result： A total of 47 strains of Mycobaterium tuberculosis were isolated from 100 patients， and the isolation rate was 47.00%. The Mycobaterium tuberculosis isolation rates in 2019， 2020 and 2021 were 33.33%， 45.95% and 54.76%， respectively. In 2019，

7 strains of Mycobaterium tuberculosis were isolated， and the incidence of Rifampicin， Isoniazid and Streptomycin resistance were 42.86%， 28.57% and 28.57%， respectively. In 2020， 17 strains of Mycobaterium tuberculosis were isolated， and the incidence of Rifampicin， Isoniazid and Streptomycin resistance were 58.82%， 29.41% and 11.76%， respectively. In 2021， 23 strains of Mycobaterium tuberculosis were isolated， and the incidence of Rifampicin， Isoniazid and Streptomycin resistance were 60.87%， 21.74% and 17.39%， respectively. The resistance rate of Mycobaterium tuberculosis to Rifampicin was the highest. rpoB gene sequencing showed that all 27 strains of Rifampicin resistant strain had rpoB gene mutation， the mutation rate was 100% （27/27）， and the mutation loci were mainly located at 509-533 positions. Conclusion： From 2019 to 2021， the infection rate of Mycobaterium tuberculosis in Yichun area shows an increasing trend year by year， and patients with Mycobaterium tuberculosis infection have high resistance to Rifampicin， and there is a close association between the occurrence of mutations in the rpoB gene locus and Rifampicin resistance.

[Key words] Pulmonary tuberculosis Mycobaterium tuberculosis Rifampicin Resistant strain Genotyping

First-author's address： Department of Laboratory， Yichun People's Hospital， Yichun 336000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2024.13.027

結核分枝桿菌是導致結核病的重要病原菌，現已成為危害人類身體健康的嚴重問題，近年來，結核分枝桿菌感染率逐年上升。大量數據顯示，每年約900萬人發展為活動性結核病，約300萬人發展為耐多藥結核病[1-2]。由此可見，給予結核分枝桿菌感染的結核病患者積極治療尤為重要。隨著抗結核藥物的不斷更新及應用，結核病患者的用藥中極易出現不合理的用藥現象，導致患者無法徹底殺滅結核分枝桿菌，且長時間的反復用藥也引發患者機體出現不同程度的耐藥，從而延長了疾病病程，大大增加了患者的死亡風險[3-4]。目前，在結核病治療中利福平為首選藥物，能夠有效縮短患者病程。但在臨床應用中，若結核分枝桿菌發生耐藥性，采用利福平治療時獲得的臨床效果將下降，易出現耐多藥肺結核，進而加重患者病情[5-6]。因此，在結核病治療的同時分析且掌握結核分枝桿菌的耐藥性尤為重要，利于治療的進一步開展。鑒于此，本研究選擇2019年1月—2021年12月于宜春市人民醫院接受治療的肺結核患者100例，對2019—2021年宜春地區患者結核分枝桿菌利福平耐藥株基因型進行分析，為臨床診療提供參考依據，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2019年1月—2021年12月于本院接受治療的肺結核患者100例。納入標準：臨床明確診斷為肺結核；病歷資料齊全。排除標準：肥胖癥、糖尿病等內分泌系統疾病；妊娠期及哺乳期；病歷資料缺乏；存在白血病、嚴重貧血等血液系統疾病；已接受化療；精神異常，無法配合完成本次研究。男62例，女38例；年齡23～75歲，平均（49.82±3.91）歲。患者或患者家屬均知情同意本次研究。本研究獲本院醫學倫理委員會批準。

1.2 方法

采集所有患者痰液樣本，對痰液樣本行生物化學反應，對結核分枝桿菌的菌種進行鑒定。（1）主要試劑與儀器：恒溫培養箱選用德國Eppendorf公司生產；微生物鑒定分析系統（美國BD公司，型號：BD Phoneix 100）。（2）耐藥性實驗：采用比例法行藥敏試驗，刮取新鮮菌苔時使用無菌接種環刮，將其配置成菌懸液，隨后吸取0.1 mL接種于含有藥液的培養基上，4周后仔細觀察培養結果。（3）結核分枝桿菌基因組DNA制備：自培養基上取菌落加入DNA裂解液中，放置于55 ℃環境下水浴3 h，隨后置于95 ℃環境下滅活5 min，加入酚-氯仿-異戊醇溶液，按照25︰24︰1的比例，抽提2次后再次加入高壓滅菌雙蒸水溶液50 μL，并將其置于20 ℃環境

中保存待檢。（4）聚合酶鏈反應（polymerase chain reaction，PCR）擴增檢測：上游引物序列RD105-F，GGAGTCGTTGA GGGTGTTCATCAGCCAGTCCGGT；下游引物序列RD105-R1與RD105-R2分別

如下，CGCCAAGGCCGCATAGTCACGGCG、TGCCCACTGGTCGATATGGTGGACTT。取2 μL DNA

模板，上、下游引物各1 μL，ddH2O補足，反應參數設置如下：94 ℃環境下變性30 s，94 ℃環境下預變性8 min，于58 ℃退火40 s，72 ℃延伸45 s，上述共40個循環，72 ℃終延伸8 min。

rpoB基因PCR引物序列rpoB-F、rpoB-R分別如下：CTTGCACGAGGGTCA GACCA、ATCTCGTCGC-TAACCACGCC，取50 μL反應體系，ddH2O 20 μL，2 μL DNA模板，上、下游引物各1 μL，反應參數設置如下：94 ℃變性40 s，94 ℃預變性8 min，64 ℃退火40 s，72 ℃延伸1 min，共計35個循環，72 ℃終延伸8 min。擴增所獲得的產物需應用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測。（5）DNA測序：PCR擴增產物由專業公司進行測序后再行DNA基因組序列的分析。

1.3 觀察指標

分析結核分枝桿菌分離情況及耐藥性，另分析利福平耐藥株基因型。

2 結果

2.1 結核分枝桿菌分離情況

100例患者中共分離出結核分枝桿菌47株，分離率為47.00%（47/100）。2019、2020、2021年收治肺結核患者分別21、37、42例，結核分枝桿菌分離率分別為33.33%（7/21）、45.95%（17/37）、54.76%（23/42）。

2.2 藥物耐藥性分析

2019年分離出結核分枝桿菌7株，利福平、異煙肼、鏈霉素耐藥發生率分別為42.86%、28.57%、28.57%；2020年分離出結核分枝桿菌17株，利福平、異煙肼、鏈霉素耐藥發生率分別為58.82%、29.41%、11.76%；2021年分離出結核分枝桿菌23株，

利福平、異煙肼、鏈霉素耐藥發生率分別為60.87%、21.74%、17.39%。見表1。

2.3 利福平耐藥株基因型

經rpoB基因測序可見27株均發生rpoB基因變異，基因突變率為100%（27/27），突變基因位點主要位于509～533位，見表2。

3 討論

結核病屬重大傳染性疾病，危險性較高，隨著生存環境的改變，結核病發病率呈逐年上升趨勢，對患者生命安全及生活質量造成嚴重影響[7-8]。既往臨床采用痰培養的方式鑒別診斷結核分枝桿菌，但耗費時間較長，無法滿足臨床檢驗需求，甚至延誤最佳治療時機[9-10]。故探討一種更為有效的檢驗方法在結核分枝桿菌檢驗中具有重要作用。

研究顯示，結核分枝桿菌的菌體細胞壁外側存在一層莢膜，可有效保護菌株[11-12]。近年來，隨著結核病發病率不斷升高，結核分枝桿菌的傳播與發展，使得后期獲得性結核病耐藥率明顯上升，由此導致耐藥結核病發生率逐年升高，特別是多藥結核病的發生率，已嚴重威脅結核病的控制，同時在臨床治療中造成極大的困擾[13-14]。因此，如何有效的緩解及控制結核耐藥菌耐藥情況現已成為研究的重點。利福平、異煙肼及鏈霉素均為廣譜抗分枝桿菌活性的藥物，是目前治療結核分枝桿菌感染的首選。本研究結果顯示，100例患者中共分離出結核分枝桿菌47株，分離率為47.00%。2019、2020、2021年結核分枝桿菌分離率分別為33.33%、45.95%、54.76%，其中2019年分離出結核分枝桿菌7株，利福平、異煙肼、鏈霉素耐藥發生率分別為42.86%、28.57%、28.57%；2020年分離出結核分枝桿菌17株，利福平、異煙肼、鏈霉素耐藥發生率分別為58.82%、29.41%、11.76%；2021年分離出結核分枝桿菌23株，利福平、異煙肼、鏈霉素耐藥發生率分別為60.87%、21.74%、17.39%。結核分枝桿菌對利福平耐藥率最高，且耐藥率呈逐年上升趨勢，表明2019—2021年宜春地區結核分枝桿菌感染率逐年上升，分離株對利福平存在較高的耐藥率，這可能與宜春地區結核病患者使用藥物的治療頻率等存在密切聯系。利福平為利福霉素類合成的廣譜抗生素，作為一線抗結核藥物，已在臨床上得到充分的使用[15-16]。相關研究顯示，約87%的利福平耐藥菌株同時對異煙肼也有較強的耐藥性，且利福平敏感性較強，可將其作為鑒別診斷結合分枝桿菌的重要依據[17-18]。故積極監測結核分枝桿菌耐藥性變化對指導利福平使用意義重大。

為了進一步降低臨床上利福平耐藥率，臨床加強了對耐藥基因的檢測。結核分枝桿菌發生耐藥的風險多在染色體上，也是在基因突變作用下而造成，又因不同藥物基因突變類型存在相應位點的突變[19]。本研究結果顯示，經rpoB基因測序可見27株利福平耐藥株均發生rpoB基因變異，基因突變率為100%（27/27），突變基因位點主要位于509～533位。分析其原因可知，發生rpoB基因突變的患者多伴有胞嘧啶向胸腺嘧啶的轉換，導致531位的絲氨酸轉變為亮氨酸，致使突變發生率大大提高[20-21]。由此可見，在結核分枝桿菌治療中，可將rpoB基因的起始端作為臨床的檢測靶標，有助于評估利福平的耐藥性，對有效提高臨床分子檢測技術的準確度及敏感度具有重要作用，同時利于提高利福平藥物使用價值。

綜上所述，2019—2021年宜春地區患者結核分枝桿菌檢出率逐年升高，且利福平耐藥率逐年上升，rpoB基因變異是導致結核分枝桿菌分離株對利福平耐藥的重要原因，在臨床干預中需予以重視。

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（收稿日期：2023-10-27） （本文編輯：陳韻）