제 3세대 cephalosporin 내성 Klebsiella pneumoniae의 pulsed-field gel electrophoresis를 이용한 분자역학적 분석

Abstract

[한글]

제 3세대 cephalosporin은 그람음성 간균의 감염증 치료에 유용한 항팡균제이나, 최근 이 항균제에 내성인 extended-spectrum β-lactamase (ESBL) 생성 Klebsiella pneumoniae의 분리 비율이 높아졌다는 보고가 있다.

본 연구에서는 1988-1995년에 세브란스 병원 환자에서 분리된 K.pneumoniae의 cefotaxime에 대한 National Committee for Clinical Laboratory Standards 디스크 확산법의 시험 결과를 분석하였고, 그 내성원인이 ESBL에 의한 것인지를 조사하고자 cefotaxime에 내성인 균주를 대상으로 double disk synergy test를 하였다. 또한 동일 클론으로부터 유래된 세균에 의한 원내감염의 집단 발생이 있었는지 조사하고자 ESBL 생성 K.pneumoniae의 염색체 DNA를 XbaⅠ으로 절단한 후 pulsed-field gel electrophoresis (PFGE)를 하여 그 양상을 분석하였다.

1988-1995년에 4,280명의 세브란스 병원 환자 임상 검체에서 K.pneumoniae가 분리되었다. 그 중 cefotaxime에 감수성인 균주는 1988년에 81%였으나 점차 감소하여 1995년에는 57%였다. 특히 1994-1995년에 중환자실 환자에서 분리된 균주 중 cefotaxime에 대한 감수

성율은 26%로, 일반병실이나 외래환자의 64%와 85%에 비하여 현저히 낮았다. 한편 1994년 3-8월에 분리된 cefotaxime 내성 K.pneumoniae 70주 중 54주(77%)와 1995년 10월-1996년 1월에 분리된 48주 중 41주 (85%)는 double disk synergy test 양성인 ESBL 생성 균주이었다. ESBL 생성 K.pneumoniae 88주를 대상으로 염색체 DNA의 XbaⅠ에 의한 절단 양상을 PFGE하여 분석한 결과, 28가지 형으로 분류되었다. 이 중 3명 이상의 환자에서 분리된 형은 7가지, 2명에서 분리된 형은 3가지이었고, 1명에서만 분리된 형은 18가지이었다. 세명 이상의 환자에서 분리된 7가지 형은 가장 큰 분획의 분자량에 따라 A, B, C, D, E, F 및 G형으로 하였는데, 1994년 3-8월에 분리된 균주 중에는 A형이, 1995년 10월-1996년 1월에 분리된 균주 중엔 D형이 흔하였으며, 이들은 특히 중환자실 환자에서 분리된 균주 중 많았다

이 성적으로 미루어, 우리나라에서 분리되는 K.pneumoniae 중에는 제 3세대 cephalosporin에 내성인 균주의 비율이 증가하고 있고, 그 중 대부분은 ESBL을 생성하는데, 이들은 중환자실 환자에서 흔히 분리되며, 염색체 DNA 형이 같거나 비슷한 예가 많아 동일 클론에서 유래된 세균에 의한 원내간염이 흔한 것으로 생각되기 때문에, 이들 세균의 성상을 정확히 규명하여 전파방지 및 치료 대책이 마련되어야 한다는 결론을 얻었다

[영문]

Third generation cephalosporins were potent antimicrobial agents against gram-negative bacilli, however increased isolation of extended-spectrum β-lactamase (ESBL) - producing Klebsiella pneumoniae resistant to these drugs was noted recently.

In this study, cefotaxime resistance was analyzed from the data obtained by NCCLS disk diffusion method from 1988 to 1995 in Severance hospital.

One hundred and eighteen strains were examined for ESBL by double disk synergy test. The chromosomal DNA of ESBL-producing K. pneumoniae isolates were analyzed by pilsed-field gel elactrophoresis.

During the period of 1988-1995, a total of 4,280 K. pneumoniae strains were isolated in Severance hospital. Cefotaxime-susceptible rates dcreased from 81% to 57% in K. pneumoniae during the recent 8 years. The isolated from ICU patients showed higher resistance rates than those from general wards or outpatient clinics. Among those which showed intermediate or resistance to cefotaxim, 77% of strains isolated in the period of March, 1994 - August, 1994 and 85% of strains isolated in the period of October, 1995 - January, 1996 were double disk synergy test-positive ESBL producers.

ESBL-producing K. pneumoniae could be grouped into 28 chromosomal DNA restriction patterns by XbaⅠ digestion. Type A were the most common in the period of March, 1994-August, and type D in the period of October, 1995-January, 1996, and these were prevalent in ESBL producers isolated from specimens of patients of ICU.

It is concluded that proportion of ESBL-producing K. pneumoniae strains has been increasing, nosocomial outbreaks by these strains are common, and further investigation of detailed properties of ESBL is needed to prevent transmission of ESBL-producing strains, and to guide the therapy of the infections.