Legionella pneumophila의 배양과 항체 보유율에 관한 연구

Abstract

[영문]

[한글]

Legionella pneumophila는 운동성 있는 호기성 그람음성 간균으로서 여러가지 물이나

토양에 존재한다. 이 세균은 치명율이 높은 폐렴인 Legionnaires disease나, 폐렴을 유발

하지 않으면서 자연 치유되는 Pontiac fever를 일으킨다. 이 균의 감염이 전세계 여러나

라에서 집단적이나 산발적으로 원내감염이나 원외감염으로 보고되었다. 우리나라에서는 L

egionnaires disease환자 발생 보고가 없었고 첫 Pontiac fever발생은 1984년에 있었다.

우리나라 사람의 항체 보유에 대한 연구도 없고 자연계에서의 분리도 아직 없다. 이 방면

의 검사는 새로운 것이고 또 새로운 연구결과가 계속해서 보고되고 있으나 그 방법을 위

한 재료는 아직 시판되지 않고 있다.

본 연구에서는 이 균의 분리에 적절한 배양 방법을 선택하기 위해 여러 배지의 성능을

비교하였으며, 혈청의 항체가 검사를 위한 간접형광항체시험의 이용에 대한 실험을 하였

다. 또한 우리나라 자연계에 이 세균이 있는지 보기 위해 1982-1984년에 냉각탑의 물검체

에서 균분리를 시도하였으며, 우리나라 사람의 이 세균에 대한 항체가를 보기 위해 1982-

1984년에 화학검사의뢰된 연세의료원 환자의 혈청검체를 수집하여 간접형광항체시험으로

검사하여 아래와 같은 결과를 얻었다.

1. 표준 균주를 가지고 행한 배지의 비교 실험에서 L. pneumophila는 Feeley-Gorman(F-

G) 한천보다는 Charcoal yeast extract(CYE) 한천에서 CYE 한천보다는 Buffered charcoal

yeast extract(BCYE) 한천에서 증식이 더 잘 되었다

2. 선택제로서 cephalothin 4 ㎍/ml, colistin 16㎍/ml, trimethoprim 2.5㎍/ml는 표준

균주의 증식을 억제하였다. Anisomycin-vancomycin-polymixin B (AVP)와 1/2 량의 colist

in-nystatin-vancomycin(CNV)는 이 세균의 증식을 억제하지 않았으며 비슷하였다. Sodium

selenate나 α-ketoglutarate에 의해서 증식은 촉진되지 않았다.

3. 10분간의 산처리로 혈청군 1, 2, 3의 집락수는 현저히 감소되지 않았다. 혈청군 4는

5분처리로도 약 10**4 이 감소되었다.

4. 자가제조 항원과 fluorescent treponemal antibody absorption(FTA-ABS)시험용 conj

ugate를 indirect fluorescent antibody(IFA)시험에 써도 표준제품을 사용한 경우와 비슷

한 항체가를 얻었다.

5. 냉각탑 물 검체 204검체 중 34검체에서 Legionella-like organism을 분리하였고 이

중 6주는 direct fluorescent antibody(DFA)시험에 의해 L. pneumophila serogroup 1으로

동정되었다.

6. 혈청검체 1,050개의 IFA시험에서 항체가가 256 이상인 검체는 29개 (2.8%)이었다.

이 연구에서 BCYE 배지가 가장 좋으며, AVP나 1/2량의 CNV를 선택제로 첨가할 수 있고,

자가제조 항원과 FTA-ABS용 conjugate를 쓸 수 있다는 결론을 얻었다. 또한 우리나라 냉

각탑의 물에서 L. pneumophila serogroup 1을 최초로 분리하였고 우리나라 사람 혈청중에

L. pneumophila 1-4에 대한 항체도 검출되는 것으로 미루어 보아 과거에 감염이 있었거

나, 앞으로 집단 발생이나 원내 감염도 있을 수 있다는 결론을 얻었다.

Culture of Legionella pneumophila and Assessment of Antibody Prevalence

Young Sook Choi

Department of Medical Science The Graduate School, Yonsei University

(Directed by Professor Samuel Y. Lee, M.D.)

Legionella pneumophila is a motile aerobic gram-negative bacillus, found in

various water and in soil. Both Legionnaires disease and Pontiac fever are caused

by the inhalation of Legionella-laden aerosols. Legionnaires disease is a

multisystem-illness characterized by pneumonia with a high fatality, whereas

Pontiac fever is a non-pneumonic, selflimited, acute febrile illness with a low

fatality.

Legionellosis can occur as a nosocomial or a community-acquired infection and as

a sporadic or an explosive infection. Legionellosis is now known to be a worldwide

infection. But it had been unknown whether the infection exist in this country

until the firsts outbreak of Pontiac fever occured in 1984. The prevalence rate of

antibodies against Legionella had not been studied among Koreans. Also the organism

had never been isolated from environmental samples before present study. Since

cultural and serologic procedures for Legionella are new and progressing very

rapidly. Allmost all of the media and reagents reported in journals are not

available commercially.

In this study, various media, selective agents, and decontamination procedures

were comparatively studied by use of stock strains of L. pneumophila. Also the

applicability of laboratory prepared tests kits using cultured Legionella as an

antigen and IFA conjugate prepared for other test was evaluated. During 1982-84,

attempts were made to isolate Legionella from water samples of cooling towers

located in various places including hospitals in Seoul area. During 1982-84, serum

samples for blood chemistry were subjected to the detection of antibodies to L.

pneumophila, types 1-4. The following results were obtained.

1. Stock strains of L. pneumophila grew better on CYE than on F-G and on BCYE

than on CYE. Performance of laboratory-made BCYE was similar to those of ready-made

commercial one.

2. As a selective agent, cephalothin 4 μg/ml, colistin 16 ㎍/ml or trimethoprim

2.5 ㎍/ml were too inhibitory to stock strains. BCYE containing either CNV 1/2 or

AVP provide a comparable results. Growth stimulation by alpha-ketoglutarate or with

sodium selenate was not observed.

3. Acid buffer treated for 10 minutes did not reduce colony forming units of

serogroup 1, 2 and 3 organisms significantly. For serogroup 4 organism 5 minutes

treatment reduced the count by about 10**4 .

4. For IFA test, the laboratory prepared antigen and the conjugate for FTA-ABS

gave similar result when compared to the CDC reagent.

5. Out of 204 water samples from cooling tower and others 34 yielded strains of

Legionella-like organisms and DFA test identified 6 of them as L. pneumophila

serogroup 1.

6. Among the 1,050 serum samples tested by IFA test, 2.8% gave titers of 256 and

over.

It can be concluded from this study :that BCYE is the best basic medium and

either AVP or CNV 1/2 could be used as a selective agent, and that our laboratory

prepared Legionella antigen could be used as a reliable reagent for IFA test. Since

strains of L. pneumophila serogroup 1 was isolated from water, and since the

Legionella antibodies are demonstrated among Koreans, one could speculate that

Legionnaires disease possibly existed in the past and may occur in the future in

Korea,