Mutacje H. pylori a skuteczność terapii eradykacyjnej – nowe spojrzenie

Czy Helicobacter pylori nadal budzi wyzwania terapeutyczne?

Infekcja Helicobacter pylori stanowi główną przyczynę chorób przewodu pokarmowego, takich jak przewlekłe zapalenie żołądka, choroba wrzodowa, chłoniak typu MALT oraz gruczolakorak żołądka. Skuteczna eradykacja bakterii zapobiega długoterminowym powikłaniom i nawrotom chorób. Standardowa terapia potrójna (inhibitor pompy protonowej w standardowej dawce, amoksycylina 1 g i klarytromycyna 500 mg, dwa razy dziennie przez 7 dni) była szeroko zalecana jako leczenie pierwszego rzutu w Korei od 1998 roku. Jednak oporność na klarytromycynę stale rośnie – ogólnokrajowe badanie z 2018 roku wykazało wskaźnik oporności na poziomie 17,8%-31%. Zgodnie z konsensusem Maastricht V/Florence, w regionach o wysokiej oporności na klarytromycynę (>15%) zaleca się stosowanie innych schematów leczenia. Wytyczne koreańskie z 2021 roku rekomendują wykonanie testu oporności na klarytromycynę przy użyciu PCR lub sekwencjonowania, gdy rozważana jest 7-dniowa standardowa terapia potrójna jako leczenie pierwszego rzutu.

Punktowe mutacje w regionie transferazy peptydylowej kodowanym w domenie V 23S rRNA H. pylori mają kluczowe znaczenie dla oporności na klarytromycynę. Badania wykazały, że spośród znanych mutacji powodujących oporność na klarytromycynę, mutacje A2142G i A2143G są najczęstsze. Wśród dostępnych testów molekularnych, multipleksowy PCR z podwójnym oligonukleotydem pierwszym (DPO-PCR) został skomercjalizowany i jest stosowany w praktyce klinicznej oraz różnych badaniach do wykrywania mutacji A2142G i A2143G. W wielu badaniach zaobserwowano ponad 90% zgodność między DPO-PCR a testami wrażliwości opartymi na hodowli. “Testy molekularne, takie jak DPO-PCR, stały się nieocenionym narzędziem w identyfikacji specyficznych mutacji związanych z opornością na klarytromycynę, co może znacząco wpływać na wybór optymalnej strategii leczenia” – podkreślają badacze.

Czy wyniki badań klinicznych zmieniają standardy leczenia?

W Szpitalu Uniwersyteckim w Seulu przeprowadzono randomizowane badanie kontrolowane (RCT) od stycznia do czerwca 2019 roku, aby ocenić skuteczność terapii dostosowanej do oporności na klarytromycynę, wykorzystującej test DPO-PCR. Obecne badanie miało na celu retrospektywne porównanie wpływu mutacji A2142G i A2143G na wskaźniki eradykacji H. pylori po zastosowaniu terapii potrójnej opartej na klarytromycynie, wykorzystując analizę podgrup z poprzedniego RCT. Przeprowadzono również systematyczny przegląd literatury, aby przeanalizować istotne badania związane z tym tematem. Czy faktycznie różne mutacje w tym samym genie mogą prowadzić do odmiennych wyników klinicznych, mimo że obie są klasyfikowane jako związane z wysokim poziomem oporności?

Spośród pacjentów uczestniczących w poprzednim RCT, do analizy statystycznej wybrano tych, którzy byli leczeni terapią potrójną opartą na klarytromycynie (esomeprazol 40 mg, amoksycylina 1 g i klarytromycyna 500 mg, dwa razy dziennie przez 10 dni), niezależnie od statusu mutacji infekującej bakterii H. pylori określonego przez DPO-PCR. Ponieważ celem badania było porównanie względnego znaczenia każdej mutacji punktowej dla wskaźnika eradykacji H. pylori w przypadku terapii potrójnej opartej na klarytromycynie, analizę przeprowadzono metodą per-protocol. Wszyscy pacjenci wybrani do analizy podgrup przeszli test oddechowy z mocznikiem (UBT) w celu potwierdzenia eradykacji. Status eradykacji określano za pomocą 13C-UBT przeprowadzonego co najmniej 4 tygodnie po zakończeniu leczenia. Pacjenci musieli przerwać stosowanie inhibitora pompy protonowej lub blokerów receptora histaminowego H2 na co najmniej 2 tygodnie przed testem.

Próbki biopsyjne żołądka pobierano z antrum i trzonu żołądka każdego pacjenta. DPO-PCR przeprowadzono na próbkach biopsyjnych przy użyciu komercyjnego zestawu (Seeplex ClaR-H. pylori ACE Detection; Seegene Institute of Life Science, Seul, Korea). Wyniki DPO-PCR interpretowano następująco: bakterie typu dzikiego wskazywał pojedynczy produkt DNA o długości 621 par zasad, bakterie z mutacją A2142G – pasmo DNA o długości 475 par zasad, a bakterie z mutacją A2143G – pasmo DNA o długości 194 par zasad. Aby znaleźć odpowiednie badania do analizy porównawczej, przeprowadzono systematyczne wyszukiwanie w bazie PubMed, używając słów kluczowych: “A2142G”, “A2143G”, “Helicobacter pylori” i “Eradication”. Meta-analizę przeprowadzono w celu obliczenia zbiorczych oszacowań wskaźników eradykacji i dokonania porównań między grupami dla każdej mutacji.

Do analizy statystycznej wykorzystano dokładny test Fishera i test chi-kwadrat do porównania zmiennych kategorycznych. Test sumy rang Wilcoxona przeprowadzono w celu porównania zmiennych ciągłych wykazujących rozkład nienormalny. W przypadku meta-analizy model efektów losowych uznano za najbardziej odpowiedni ze względu na różne projekty badań, zróżnicowane cele badań i różnice w charakterystyce pacjentów w uwzględnionych badaniach. Wszystkie analizy statystyczne przeprowadzono przy użyciu oprogramowania R, wersja 4.3.1 dla Windows (R Foundation for Statistical Computing, Wiedeń, Austria). Meta-analizę przeprowadzono przy użyciu pakietu “meta” oprogramowania R. Ponadto, wartości p mniejsze niż 0,05 uznano za statystycznie istotne.

Wśród 72 pacjentów włączonych do poprzedniego RCT, u dziewięciu zidentyfikowano infekcję H. pylori niosącą mutację A2142G lub A2143G; trzech było zakażonych H. pylori z mutacją A2142G, pięciu z bakteriami niosącymi mutację A2143G, a jeden z bakteriami niosącymi obie mutacje (zakwalifikowany do grupy z mutacją A2143G, zgodnie z celem badania i analizą innych istotnych badań). Pacjenci ci następnie otrzymali terapię potrójną opartą na klarytromycynie. Nie zaobserwowano istotnych statystycznie różnic w wyjściowych charakterystykach między grupami.

Co niezwykle interesujące, nie zaobserwowano statystycznie istotnych różnic w wskaźnikach eradykacji H. pylori między pacjentami zakażonymi bakteriami typu dzikiego a tymi zakażonymi bakteriami niosącymi mutację A2142G (95,7% [44/46] vs 100,0% [3/3]; p>0,9). Natomiast pacjenci zakażeni bakteriami niosącymi mutację A2143G wykazali znacznie niższy wskaźnik eradykacji (16,7% [1/6]) niż ci zakażeni bakteriami typu dzikiego (95,7% [44/46]; p<0,001) lub bakteriami niosącymi mutację A2142G (100,0% [3/3]; p=0,048). “Wyniki te sugerują, że mutacja A2143G może być znacznie bardziej istotna klinicznie niż A2142G w kontekście przewidywania niepowodzenia leczenia klarytromycyną” – zauważają autorzy badania.

Jakie wnioski płyną z przeglądu literatury i meta-analizy?

Przegląd literatury z użyciem wspomnianych słów kluczowych zaowocował łącznie 77 artykułami. W większości tych badań pacjenci zakażeni szczepami H. pylori niosącymi mutacje punktowe nie byli leczeni terapią opartą na klarytromycynie ze względu na oporność na antybiotyki. Po wykluczeniu badań, które nie spełniały określonych wcześniej kryteriów, zidentyfikowano pięć artykułów. W trzech artykułach wskaźniki eradykacji były bezpośrednio porównywane między pacjentami zakażonymi mutantami A2142G i A2143G. W pozostałych dwóch artykułach, chociaż głównym celem nie było bezpośrednie porównanie wskaźników eradykacji H. pylori między grupami pacjentów zakażonych dwoma szczepami mutantów, dostępne były analizy podgrup danych pacjentów.

W badaniu przeprowadzonym przez Junga i wsp., 145 pacjentów było zakażonych H. pylori typu dzikiego, 28 bakteriami niosącymi mutację A2143G, a trzech bakteriami niosącymi mutację A2142G. Wszyscy pacjenci byli leczeni standardową terapią potrójną. Wskaźniki eradykacji nie różniły się między pacjentami zakażonymi H. pylori typu dzikiego lub mutantem A2142G (odpowiednio 93,1% [135/145] vs 100,0% [3/3]; p>0,9). Natomiast wskaźnik eradykacji związany z pacjentami zakażonymi mutantami A2143G był znacznie niższy (28,5% [8/28]) niż u pacjentów zakażonych mutantami A2142G (100,0% [3/3]; p=0,036) lub H. pylori typu dzikiego (93,1% [135/145]; p<0,001).

Podobne wyniki uzyskano w badaniu De Francesco i wsp., gdzie 75 pacjentom przypisano 7-dniową standardową terapię potrójną, w tym 59 pacjentom zakażonym bakteriami typu dzikiego, 10 z bakteriami mającymi mutację A2143G i sześciu z bakteriami niosącymi mutację A2142G. Wskaźniki eradykacji H. pylori nie różniły się między pacjentami zakażonymi bakteriami typu dzikiego a tymi zakażonymi mutantami A2142G (odpowiednio 86,4% [51/59] vs 83,3% [5/6]; p>0,9). Natomiast wskaźnik eradykacji związany z pacjentami zakażonymi mutantami A2143G (20,0% [2/10]) był znacznie niższy niż u osób zakażonych mutantami A2142G (83,3% [5/6]; p=0,035) lub bakteriami typu dzikiego (86,4% [51/59]; p<0,001).

Francavilla i wsp. przeprowadzili podobne badanie, używając tej samej metodologii co De Francesco i wsp. W ich badaniu 73 pacjentów przypisano do grupy standardowej terapii potrójnej, w tym 58 zakażonych H. pylori typu dzikiego, 13 mutantami A2143G i dwóch mutantami A2142G. Wskaźniki eradykacji bakterii były podobne dla pacjentów zakażonych bakteriami typu dzikiego (82,8% [48/58]) i tych zakażonych mutantami A2142G (100,0% [2/2]; p>0,9). Jednakże wskaźnik eradykacji dla pacjentów zakażonych mutantami A2143G (0,0% [0/13]) był znacznie niższy niż wskaźnik dla pacjentów zakażonych mutantami A2142G (100,0% [2/2]; p=0,010) lub H. pylori typu dzikiego (82,8% [48/58]; p<0,001).

W badaniu Kima i wsp., 110 pacjentów zakażonych H. pylori leczono terapią potrójną opartą na klarytromycynie. Informacje dotyczące profili oporności genotypowej uzyskano za pomocą DPO-PCR. Siedmiu pacjentów było zakażonych H. pylori niosącym mutację A2142G, a 16 było zakażonych H. pylori niosącym mutację A2143G. Nie zaobserwowano różnic w wskaźnikach eradykacji bakterii między pacjentami zakażonymi bakteriami typu dzikiego (84,7% [50/59]) a tymi zakażonymi mutantami A2142G (85,7% [6/7]; p>0,9). Natomiast wskaźnik eradykacji dla pacjentów zakażonych mutantami A2143G był znacznie niższy (12,5% [2/16]) niż dla pacjentów zakażonych mutantami A2142G (85,7% [6/7]; p=0,010) lub bakteriami typu dzikiego (84,7% [50/59]; p<0,001).

W innym badaniu przeprowadzonym przez Kima i wsp., retrospektywnie przeanalizowano 464 pacjentów; 175 było zakażonych H. pylori zawierającym mutacje 23S rRNA. Chociaż pacjenci zostali przydzieleni do leczenia terapią poczwórną z bizmutem w oparciu o ich status oporności genotypowej, 37 przeszło terapię potrójną opartą na klarytromycynie, mimo statusu mutacyjnego infekujących bakterii; terapia została przepisana przez specjalistów niebędących gastroenterologami, nieznających testu mutacji 23S rRNA. Analiza podgrup tych pacjentów nie wykazała istotnej różnicy w wskaźnikach eradykacji H. pylori między pacjentami zakażonymi bakteriami typu dzikiego (89,8% [229/255]) a tymi zakażonymi mutantami A2142G (100,0% [4/4]; p>0,9); niższy wskaźnik eradykacji zaobserwowano u pacjentów w grupie H. pylori A2143G (25,8% [8/31]) niż w grupie zakażonej mutantem A2142G (p=0,009) lub typu dzikiego (p<0,001).

Meta-analiza sześciu badań przeprowadzona przy użyciu modelu efektów losowych wykazała następujące zbiorcze wskaźniki eradykacji H. pylori dla każdej grupy: 90,1% (95% przedział ufności [CI], 86,6%–93,6%; I²=46%) dla grupy zakażonej bakteriami typu dzikiego, 93,9% (95% CI, 81,5%–100%; I²=0%) dla grupy zakażonej mutantem A2142G i 16,0% (95% CI, 5,3%–26,7%; I²=62%) dla grupy zakażonej mutantem A2143G. Porównania między grupami przy użyciu tego samego modelu statystycznego dały podobne wyniki. Chociaż pacjenci zakażeni mutantami A2142G nie wykazali istotnej różnicy w wskaźniku eradykacji H. pylori w porównaniu z tymi zakażonymi bakteriami typu dzikiego (różnica ryzyka [RD]=-0,05 [95% CI, -0,18 do 0,08]; I²=0%; p=0,42), pacjenci zakażeni mutantami A2143G wykazali niższy wskaźnik eradykacji w porównaniu z tymi zakażonymi bakteriami typu dzikiego (RD=0,72 [95% CI, 0,64–0,80]; I²=0%; p<0,001) lub mutantami A2143G (RD=0,76 [95% CI, 0,61–0,91]; I²=0%; p<0,001).

Czy wyniki badań wpłyną na codzienną praktykę kliniczną?

Badanie wykazało, że w porównaniu z typem dzikim, mutacja A2143G odgrywa bardziej kluczową rolę w niepowodzeniu leczenia eradykacyjnego H. pylori niż mutacja A2142G. Wynik ten był zgodny z innymi badaniami, w tym trzema badaniami przeprowadzonymi w Korei. Spośród różnych mutacji punktowych 23S rRNA zidentyfikowanych w badaniach in vitro, mutacje A2142G, A2142C i A2143G są powszechnie związane z wysokim poziomem oporności na klarytromycynę. Zgłaszano również mutacje T2182C, A2115G, G2141A, A2144G i T2289C; jednak ich wkład w oporność na klarytromycynę uważa się za niski, a ich znaczenie w rozwoju oporności nie jest w pełni zrozumiałe. Biorąc pod uwagę wysoką częstość występowania mutacji A2142G, A2143G i A2142C oraz wysokie wskaźniki oporności związane z nimi, większość skomercjalizowanych zestawów zaprojektowanych do wykrywania oporności na klarytromycynę związanej z mutacjami 23S rRNA obejmuje testy ukierunkowane na te mutacje.

Mechanizmy wyjaśniające rozbieżność między wynikami leczenia w rzeczywistych warunkach a badaniami in vitro dotyczącymi oporności na klarytromycynę nie zostały jeszcze zidentyfikowane. Mutacje punktowe w domenie V 23S rRNA mogą powodować zmiany strukturalne, które utrudniają wiązanie klarytromycyny (główny mechanizm oporności). Jednak wiele innych mechanizmów przyczynia się również do rozwoju oporności. Jedno badanie wykazało, że różne mutacje w genach poza 23S rRNA, takich jak rpl22 i infB, mogą łagodzić oporność na klarytromycynę, nawet w obecności mutacji 23S rRNA. Kilka badań wykazało również, że poziom oporności na klarytromycynę w szczepach H. pylori niosących mutację 23S rRNA różni się w zależności od ekspresji pomp efflux. Dodatkowo, niedawne badanie wykazało, że biofilmy bakteryjne są niezbędne do rozwoju oporności na antybiotyki.

Badanie wykorzystujące skomputeryzowany trójwymiarowy model przewidywania struktury molekularnej wykazało, że mutacje 23S rRNA utrudniają wiązanie klarytromycyny i indukują wtórne zmiany strukturalne w innych obszarach, w tym w tunelu wyjściowym rodzącego się peptydu, który jest kluczowym składnikiem syntezy białka. W badaniu in vitro, inhibitory pompy protonowej i amoksycylina wykazały synergistyczne działanie z klarytromycyną. Oprócz wymienionych powyżej możliwych przyczyn, różne czynniki, w tym wewnątrzżołądkowe pH i kilka innych czynników gospodarza, są przypuszczalnie odpowiedzialne za różnice w wskaźnikach eradykacji.

“Nasze badanie sugeruje, że nie wszystkie mutacje związane z opornością na klarytromycynę mają takie samo znaczenie kliniczne, co może mieć istotne implikacje dla indywidualizacji terapii” – podkreślają autorzy.

Większość obecnych wytycznych zaleca stosowanie terapii nieopartych na klarytromycynie w regionach, gdzie oporność na klarytromycynę zgłaszana jest jako większa niż 15% lub gdy oporność jest potwierdzona podczas testowania. Jednak ta analiza podgrup i przegląd powiązanych badań sugerowały, że standardowa terapia potrójna z klarytromycyną przez 7 dni pozostaje realną opcją leczenia dla pacjentów z mutacją A2142G. Schematy leczenia, takie jak terapia oparta na bizmucie/metronidazolu, wykazały doskonałe wyniki kliniczne w leczeniu szczepów opornych na klarytromycynę. Jednak niedawna meta-analiza przeprowadzona w Korei wykazała wyższy wskaźnik zdarzeń niepożądanych i nietolerancji leku związanych z terapią poczwórną niż z terapią potrójną opartą na klarytromycynie. Kilka badań zgłosiło również rosnące wskaźniki oporności na metronidazol i tetracyklinę, co mogłoby obniżyć wskaźnik eradykacji w przyszłości. Biorąc pod uwagę te czynniki, dywersyfikacja i zachowanie opcji leczenia szczepów H. pylori niosących mutację A2142G może przynieść korzyści kliniczne.

Badanie to ma pewne ograniczenia. Po pierwsze, badanie przeprowadzono retrospektywnie, co mogło wprowadzić błąd selekcji. Dodatkowo, analiza została przeprowadzona przy użyciu podejścia per-protocol, obejmującego pacjentów, którzy byli obserwowani i testowani w celu potwierdzenia eradykacji, co mogło przeszacować wyniki. Po drugie, chociaż różnice w wskaźnikach eradykacji były statystycznie istotne, wielkości próbek były małe. Jednak analizy statystyczne przeprowadzono na powiązanych badaniach, a zbiorcze wyniki wykazały ustalenia podobne do naszej analizy. Przy wyciąganiu wniosków z meta-analizy konieczna jest ostrożność ze względu na ograniczoną liczbę dostępnych badań, małe wielkości próbek w każdym badaniu i retrospektywny projekt wszystkich włączonych badań. Jakie implikacje mogą mieć te wyniki dla codziennej praktyki klinicznej? Czy powinniśmy rozważyć zmianę podejścia do testowania oporności i wyboru terapii w oparciu o konkretne mutacje, a nie tylko ogólny status oporności?

Wskaźnik powodzenia eradykacji był znacznie niższy u pacjentów zakażonych szczepami H. pylori niosącymi mutację A2143G niż u tych zakażonych bakteriami typu dzikiego lub bakteriami niosącymi mutację A2142G. Wskaźnik eradykacji dla szczepów z mutacją A2142G nie różnił się znacząco od szczepu typu dzikiego. Kilka innych badań wykazało podobne wyniki, wskazując na możliwość leczenia szczepów H. pylori niosących mutację A2142G standardową 7-dniową terapią potrójną z klarytromycyną. Wyniki te wskazują również na potencjalną wartość opracowania komercyjnych zestawów, które obejmują kluczowe mutacje punktowe związane z opornością inne niż mutacja A2142G w 23S rRNA.

Podsumowanie

Badania wykazały istotne różnice w skuteczności eradykacji Helicobacter pylori w zależności od typu mutacji bakterii. Szczepy z mutacją A2143G wykazują znacznie niższą skuteczność leczenia (około 16%) w porównaniu z typem dzikim (90,1%) i mutacją A2142G (93,9%). Meta-analiza sześciu badań potwierdziła te wyniki, wskazując że standardowa terapia potrójna z klarytromycyną może pozostać skuteczną opcją leczenia dla pacjentów z mutacją A2142G. Mechanizmy odpowiedzialne za różnice w skuteczności leczenia nie zostały jeszcze w pełni wyjaśnione, ale mogą obejmować zmiany strukturalne w rRNA, ekspresję pomp efflux oraz tworzenie biofilmów bakteryjnych. Wyniki sugerują potrzebę bardziej spersonalizowanego podejścia do leczenia, opartego na konkretnych mutacjach, a nie tylko ogólnym statusie oporności.