반코마이신 내성장구균의 임상 분리주와 장내 보균주의 비교분석

Abstract

배경 : 1986년 영국과 프랑스에서 반코마이신 내성 장구균 (vancomycin-resistant enterococci, VRE)이 처음 보고 된 이후 VRE의 분리빈도는 전세계적으로 증가하였다. 이 중 가장 흔히 분리되는 VanA형 VRE는 내성 획득형으로 반코마이신과 teicoplanin에 고도내성을 보여 병원감염에서 감염관리의 주된 대상이다. 이에 저자는 동일 환자의 분변과 임상검체에서 분리된 VanA VRE 균주들을 대상으로 유전적 관련성과 함께 vanA 내성 유전자의 구조 및 병독성 인자인 esp 유전자의 유무를 분석하여 향후 VRE의 감염 관리 대책수립의 기초 자료로 이용하고자 하였다. 대상 및 방법 : 2002년 1월부터 2004년 5월까지 아주대학 병원 진단검사의학과에 세균검사가 의뢰된 임상 검체 중에서 동일 환자의 분변배양에서도 VRE가 분리된 30쌍의 VRE 균주를 대상으로 하였다. 기초 대조군 비교를 위하여 같은 기간 동안 임상검체에서 분리된 반코마이신 감수성 장구균(vancomycin-susceptible enterococci, VSE) 15주와 닭에서 분리된 VRE 15주를 대상으로 vanA 내성 유전자 구조분석과 esp 유전자 유무 검색을 시행하였다. 1. 내성 유전자형 확인 : vanA, vanB, vanC1/C2 내성유전자의 시발체를 이용한 multiplex PCR을 시행하여 내성 유전자형을 확인하였다. 2. vanA 내성 유전자 구조 분석 - Transposon typing : vanA 유전자 집단(vanA gene cluster; Tn1546)의 내부를 대상으로 부분별 PCR을 시행하여 구조를 분석하고, 유전자의 삽입이 의심되는 부분에 대해 국내 VRE균주에서 흔히 발견되는 삽입서열(insertion sequence, IS), 즉 IS1216V와 IS1542에 대한 시발체와 Tn1546 내부의 시발체를 이용해 내성 유전자에 삽입된 IS를 확인하였다. 3. 유전적 형별 분석 - Pulsed-field gel electrophoresis(PFGE) : SmaI으로 균의 DNA를 절단한 후 CHEF-DR II를 이용하여 전기영동시킨 후 동일 환자에서 분리된 VanA VRE 균주들 간의 유전적 연관성을 Tenover 등이 제시한 기준에 따라 분석하였다. 4. 병독성 인자 검색 : 장구균의 병독성 인자로 알려진 esp 유전자의 N-말단에 대한 시발체를 이용하여 esp의 유무를 검색하고 양성으로 나오는 균주에 대해 A-및 C-반복서열의 구조를 분석하기 위해 PCR을 시행하였다. 결과 : vanA 내성 유전자 구조분석 결과 4가지 유형으로 구별되었다. Prototype과 동일한 I형에는 가축 분리주만 속하였고, II, III, IV형에 속하는 환자 분리주에는 모두 IS1542와 IS1216V가 삽입되어 있었다. 동일 환자의 임상 분리주와 장내 보균주는 19쌍(63%)에서 서로 유전적으로 근접한 균주였고, 5쌍(17%)은 서로 유전적 연관성이 없었으며, 내성 유전자 구조도 일치하지 않았다. 6쌍(20%)의 균주들은 서로 유전적 연관성이 없었으나 동일한 내성 유전자의 구조를 가져 인체 내에서 내성 유전자의 수평 전이를 시사하였다. Esp 유전자는 VRE 임상 분리주 26주(87%), VRE 장내 보균주 25주(83%), VSE 임상 분리주 10주(67%)에서 양성이었고, 가축 분리주는 1주(7%)에서만 양성이었다. 결론 : 동일 환자에서 분리된 VRE 장내 보균주는 임상 분리주와 63%에서 내성 유전자의 구조, 균주의 유전형 및 esp 유전자의 유무가 일치하여, 병독성이 강한 균주로 나타났다. 따라서 VRE 감염증이 발병하기 전 장내 보균시기부터 감염관리 대상으로 포함시켜야 하며, 이를 위해 병원에서는 적극적으로 VRE에 대한 감시배양을 시행하고 VRE 장내 보균자들에 대해서도 VRE 감염증 환자들과 동일한 관리를 시행해야 할 것이다.