Prevalence and molecular analysis of linezolid-resistant enterococci in clinical specimens in a tertiary care hospital

Abstract

목적: 장알균은 다양한 항균제에 자연 또는 획득 내성을 보이는 주요 기회 감염균이다. 1990년대부터 확산된 반코마이신 내성으로 장알균에 의한 중증 감염에서 리네졸리드는 중요한 역할을 하고 있으나, 최근 리네졸리드에 내성인 장알균이 보고되고 있어 주의가 필요하다. 본 논문에서는 국내 1개 3차 의료기관에서 분리된 리네졸리드 내성 장알균의 특성과 내성 기전을 분석하였다. 방법: 2019-2020년에 국내 1개 3차 의료기관에 내원한 환자의 임상 검체에서 분리된 Enterococcus faecalis (n=47) 및 E. faecium (n=205)을 중복 없이 일련 균주로 수집하였다. 항균제 감수성은 VITEK® 2 시스템으로 시험하였고, 리네졸리드 최소억제농도 (Minimum inhibitory concentration)는 한천희석법으로 시험하고Clinical and Laboratory Standards Institute 기준에 따라 해석하였다. 리네졸리드 내성 기전은 Multiplex-PCR 및 whole genome-sequencing을 사용하여 분석하였다. 결과: E. faecalis 및 E. faecium의 리네졸리드 내성률은 각각 25.5% (n=12/47) 및2.4% (n=5/205)로 E. faecalis의 내성률이 높았다. 리네졸리드 내성균주는 감수성 균주에 비해 다제내성균주 비율이30-40% 높았다. 리네졸리드에 비감수성인 20주의 내성 기전을 분석한 결과, 15주 (75%)는 1개의 내성 유전자 또는 변이를 가지고 있었으며, 4주 (20%)는 poxtA 및 cfr(D) 유전자를 동시에 가지고 있었고, 1주에서는 기존에 알려진 리네졸리드 내성 기전을 발견하지 못하였다. 균주별로 보유한 리네졸리드 내성 유전자에 따라서 MIC 분포가 달랐으며, optrA 유전자를 가진 균주의 리네졸리드 MIC는 모두 8μg/ml이었고, poxtA와 cfr(D) 유전자를 가진 균주는 모두linezolid에 중등도 내성이었으며, G2576T 변이를 가진 균주들이 가장 높은 리네졸리드 MIC 분포를 보였다. 결론: 본 연구에서 리네졸리드 내성률은 기존 보고에 비해 높았으며, 내성 기전도 다양해짐을 보여주고 있어 리네졸리드 내성에 대한 감시와 주의가 필요하다. Objectives: Enterococcus species are the main opportunistic infectious bacteria showing intrinsic or acquired resistance to various antimicrobial agents. Linezolid has been playing an important role in severe infections caused by enterococci due to the spread of vancomycin resistance since the 1990s, but further attention is needed because linezolid-resistant enterococci are in epidemic in recent years. In this thesis, we tried to analyze the prevalence and resistance mechanisms of linezolid-resistant enterococci isolated from a domestic tertiary care hospital. Methods: Non-duplicated Enterococcus faecalis (n=47) and E. faecium (n=205) isolated from clinical specimens in a domestic tertiary care hospital in 2019-2020 were collected. Antimicrobial susceptibility was tested with the VITEK® 2 system, and the linezolid minimum inhibitory concentration was tested by agar dilution method and analyzed according to the Clinical and Laboratory Standards Institute standards. The mechanism of linezolid resistance was analyzed using multiplex-PCR and whole genome-sequencing.