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최근 국내에서 분리된 아시네토박터균의 특성
  • 작성일2014-07-17
  • 최종수정일2014-07-17
  • 담당부서감염병감시과
  • 연락처043-719-7166
최근 국내에서 분리된 아시네토박터균의 특성
Current epidemiological traits of Acinetobacter spp. in Korea

질병관리본부 국립보건연구원 감염병센터 약제내성과
차정옥 유재연

Abstract


BACKGROUND: As Gram-negative coccobacillus, Acinetobacter spp. is one of the infectious bacteria that requires consideration due to the radically increased carbapenem-resistance antibiotics. Since multi-drug resistant isolate is getting spread in most medical institutions, it causes difficulty in medical treatment.
METHODOLOGY: In this study, bacterial species of 312 isolates derived from domestic small and medium medical institutions were verified in 2012 through RNA Polymerase Beta Subunit (rpoB) gene sequences while testing gene types with Multilocus-SequenceTyping (MLST) that compared these sequences of the seven housekeeping genes in order to examine the epidemic clone in Korea.
RESULTS: Among 312 isolates, 239 were identified as Acinetobacter baumannii and most of these belonged to the pandemic European clone (or worldwide clone) I and II. In line with this, it is necessary to provide a measure to accurately identify and diagnose A. baumannii while realizing consistent surveillance system to prevent group infection and transmission. Furthermore, it is considered necessary to exert efforts for the establishment of policy and practical direction on infection control with medical institutions and the government.

  아시네토박터 균속(Acinetobacter spp.)은 호기성으로 증식하는 운동성인 그람음성 구간균(cocobacillus)이며 포도당 비발효성(glucose nonfermenting)으로 영양요구도가 높지 않다. 아시네토균속의 명명은 Brisou와 Prevot에 의해 1954년에 제안되었으며 그동안 많이 바뀌어 왔다. 1984년에 체제를 새롭게 바꾼 Bergey's Manual of Systematic Bacteriology에서 1종을, 2011년 Manual of Clinical Microbiology(MCM)에서 12가지 균종을, 2012년 List of Prokaryotic Names with Standing in Nomenclature (http://www bacterio.cict.fr)에서 유효하게 명명된 27종이 실려 있으며 아종(subspecies)은 없었다. 현재는 분자생물학적 방법의 발달로 세균의 유전자분석이 쉬워지면서 분류는 많은 수정을 거쳤으며 아시네토박터 균속 중에는 여러 유전종이 구별되었고, 이들 중 일부에는 균종명이 붙여졌다. 아시네토박터 균종 동정에 널리 이용되는 유전적 방법은 16S rRNA 유전자, RNA polymerase β-subunit 유전자(rpoB), 16S-23S rRNA 유전자 spacer 부분 등의 서열분석이며, 선천적으로 있는 blaOXA-51 양성 유전자를 검출하여 균종을 동정하는 간략한 방법이 있다.

아시네토박터균속은 토양, 물, 하수, 식품 및 사람과 동물에서도 배양이 된다. 임상검체에서 자주 분리되는 균종은 아시네토바우마니균이 많으며 해수에서는 다른 균종이 우세하다. 과거에는 아시네토박터 균속을 비병원성 세균으로 생각했었으나, 현재는 전형적인 병원 내 감염세균 중 하나로 간주하고 있다[1]. 특히 아시네토바우마니균은 2007년 이후 카바페넴계 항생제에 대한 내성률이 급격히 높아져 가장 우려되는 그람음성 간균 중 하나로서, 의료기관 대부분에서 다제내성 분리주가 확산되고 있어 치료에 어려움을 야기하고 있다[2].

Dijkshoorn 등의 연구에 의하면, 1980년대 이후 유럽 북서부지역에서 발생한 병원감염 아시네토바우마니균은 분자생물학적으로 2가지 주요한 클론(European clone I & II)으로 특징적임을 밝혔고 이후 이들 클론들은 유럽 전역으로 확대되어 나타났다[3]. 2004년 이후엔 프랑스 등지에서 또 다른 클론의 특징을 보여 세 번째 클론(European clone III)으로 명명하게 되었다[4]. 이들 클론형들은 현재 세계 각지에서 분리되어져 International clone 또는 Worldwide clone 으로도 명명되고 있고 이들 클론의 확산이 세계적으로 나타나는 아시네토바우마니 병원감염의 원인이 되고 있다[5]. 이 중 유럽(34국), 아시아, 아프리카, 미국, 호주, 남미 등 가장 널리 확산된 클론은 clone II 형이며 다중염기서열분석법인 multilocus-sequence type(MLST)에 의하면 clonal complex 92(CC92)의 유전자집단에 대부분 속하였다. 다음으로 흔한 클론은 clone I 형이며 CC109의 유전자집단을 대부분 가지고 있다. 그 외 지금까지 보고된 국가별 아시네토바우마니 클론형은 세계적인 유행클론(I, II, III)에 거의 모두가 포함되고 있다.

이 글에서는 2012년 국내 중소병원 위주로 하여 5개 임상검사센터에서 분리된 아시네토박터균을 대상으로 rpoB 염기서열분석법으로 정확한 균종확인을 한 후, 7개 항존유전자(housekeeping gene)의 서열을 비교하는 다중염기서열분석법인 MLST 방법으로 유전자형을 시험하여 국내 유행클론을 알아보고자 하였다. 아시네토바우마니균의 MLST 시험법은 Bartual 법과 Pasteur 법의 2가지로 확인하고 있다.

2012년 임상검사 전문 의료기관 5곳에서 자동미생물 동정기와 생화학적 실험법으로 아시네토바우마니균(A. baumannii)으로 확인된 312주를 수집하였다. 이들 균의 재확인을 위해 rpoB 유전자의 염기서열분석을 실시하였다. 239주(76.9%)가 아시네토바우마니균(A. baumannii), 34주(10.9%)가 Genomic species 13TU(현재 A.nosocomialis), 25주(8.0%)가 Genomic species 3(현재 A. pittii)으로 확인되어 전체의 96%(298주)로 대부분을 차지하였다. 그 외 7주가 A. soil, 3주가 A. calcoaceticus, 2주가 A. genomic species 13으로 동정되었으며 A. radioresistens, Genomic species 10이 각 1주에서 확인되어 임상검사 전문기관에서 실시한 표현형 실험법과 상이한 결과를 보였다. 이들 중, 아시네토바우마니균(A. baumannii)이 가장 많았고 Genomic species 13TU과 3이 다음의 분포율을 보였는데, 이 세가지 균종은 표현형 시험으로 구별이 어려워 2011년 MCM 제 10판에서는 A. calcoaceticus와 함께 A. calcoaceticus-A. baumannii complex으로 묶어 정의하고 있다(Table 1).

대상분리주 중, 아시네토바우마니균으로 동정된 239주는 염기서열 결과에 따라 5개 유전형(G1-G5)으로 세분화되었으며 224주에서 특정 염기서열인 EU445581, EU445585 (Genebank accession number)와 동일한 결과를 보였다. MLST 시험법으로 유전자형을 확인하였더니 17주가 WW1에, 173주가 WW2에 속하였다. ST184의 유전자형을 가진 2주는 중국과 한국 등에서 나타나는 아시아클론으로 확인되었으며 8주는 어느 클론에도 속하지 않았다. WW2 클론에는 191B-2P(93주), 208B-2P(27주), 357B-2P(19주)의 유전자형이 많은 분포율을 보였으며, 이 세가지 유전자형은 모두 clonal complex(CC) 92 에 속하는 유전자집단으로서, 국내 중소병원에서 다수를 점하고 있음을 확인하였다. 또한 전체 분리주에서 177주(74%)가 카바페넴계 항생제에 내성을 보였고 클론별 내성률은 WW1에 속하는 그룹은 17주 중 13주(76.5%), WW2 그룹은 173주 중 157주(90.7%)의 카바페넴 내성률을 나타내어 WW2 그룹이 보다 높은 내성률을 보였다. 한편, ST737, ST738, ST739는 지금까지 보고되지 않은 새로운 유전자형으로 확인되었다(Table 2).

세계적으로 2007년 이후 아시네토박터균에 의한 병원 내 감염발생 수는 증가되었고 그에 따른 카바페넴계 항생제를 포함한 다제내성률도 크게 증가하기 시작하였다. 우리나라의 경우, 질병관리본부에서 발간한 「국가 항균제 내성정보」(KARMS, 2010)에 의하면 아시네토바우마니균은 카바페넴계항생제인 이미페넘(imipenem)에 대한 내성율이 2007년 27%에서, 2010년 71.7%으로 급속한 내성률의 증가를 보였고[6], 국내에서도 세계적인 유행클론인 CC92 유전자집단에 속하는 ST192, ST208, ST357 등의 유전형이 많은 분리주에서 확인되고 있다. 아시네토바우마니균과 그 외 아시네토속 균종들의 병원성과 특성에는 차이가 있는 것으로 보고되고 있으며 대상 감염균에 대한 치료 시 구별된 처치가 이루어져야 할 것이다. 따라서 이러한 아시네토박터균을 정확하게 감별 진단하여 치료 할 수 있는 방안이 강구되어야 할 것이며 아시네토박터균의 집단감염 및 확산가능성에 대비하여 국내분리 균들에 대한 특성 분석 및 새로운 유형의 출현에 대한 관찰 및 감시가 지속적으로 이루어져야 할 것이다. 또한 이러한 감염균에 대한 감시와 관리에 의료기관과 국가가 협력하여 감염관리정책 수립 및 실천의 방향으로 힘써 나가야 할 것으로 사료된다.

<참고문헌>


1. Dijkshoorn L, Nemec A, and Seifert H. 2007. An increasing threat in the hospital: multidrug resistant Acinetobacter baumannii. Nat Rev Microbiol. 5:939-951.
2. Higgins PG, Dammhayn C, Hackel M, Seifert H. 2010. Global spread of carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii. J Antimicro Chemo. 65:233-238.
3. Dijkshoorn L, Aucken H, et al. 1996. Comparision of outbreak and nonoutbreak Acinetobacter baumannii strains by geonotypic and phenotypic methods. J Clin Microbiol. 34: 1519-1525.
4. van Dessel H, Dijkshoorn L, et al. 2004. Identification of a new geographically widespread multiresistant Acinetobacter baumannii clone from European hospitals. Research in Microbiol. 155:105-112.
5. Diancourt L, Passet V, et al. 2010. The population structure of Acinetobacter baumannii: expanding multiresistant clones from an ancestral susceptible genetic pools. PLos One 5, e10034.
6. 질병관리본부 국립보건연구원. 2011. 국가 항균제 내성정보 (KARMS) 2010년 연보. p20-21.
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