임상 Pseudomonas aeruginosa 균주에서 독성인자와 베타락타메이스 유전자 동시 검출

초록

말레이시아 셀라양 병원에서 채취한 120개의 Pseudomonas aeruginosa 임상균주를 대상으로 혈색소분해효소, DNA분해효소, 포스포리파아제, 젤라티네이스, 바이오필름 등 5가지 독성인자와 ESBL, MBL, AmpC 3종 베타락타메이스를 현상법으로 검출하였다. 독성인자는 전체의 48.3%~17.5% 범위로 나타났으며, ESBL 19.2%, MBL 7.5%, AmpC 10.8%가 검출되었다. 특히 혈색소분해효소·포스포리파아제·DNA분해효소가 ESBL 생산균과 유의하게 연관되었고, MBL 생산균은 혈색소분해효소·젤라티네이스·바이오필름과, AmpC 생산균은 젤라티네이스·DNA분해효소·바이오필름과 연관되었다.

상세 분석

본 연구는 120개의 Pseudomonas aeruginosa 임상균주를 6개 표본(혈액, 상처, 호흡기 분비물, 대변, 소변, 가래)에서 균등하게 수집한 뒤, 독성인자와 베타락타메이스 발현을 동시에 조사함으로써 두 현상의 연관성을 체계적으로 탐색하였다. 독성인자 검출은 전통적인 현상법(혈액한천, 영양한천, 젤라틴 한천, DNase 한천, 튜브 부착법)으로 수행했으며, 베타락타메이스는 이중디스크 시너지 테스트(DDST)와 E‑test, 디스크 길항 테스트를 이용해 각각 ESBL, MBL, AmpC를 확인하였다.

검출된 독성인자 비율은 혈색소분해효소 48.33%, DNA분해효소 43.33%, 포스포리파아제 40.83%, 젤라티네이스 31.66%, 바이오필름 34%로, 특히 혈색소분해효소와 DNA분해효소가 가장 흔하였다. 베타락타메이스 중 ESBL 양성률은 19.16%로 가장 높았으며, MBL은 7.5%, AmpC는 10.83%를 차지했다. 다제내성(MDR) 균주는 전체의 40.83%에 달했으며, 항생제 저항성 패턴에서는 시프로플록사신(38%)과 세프트라지딤(35%)에 대한 저항성이 두드러졌다.

통계적 연관성 분석에서는 ESBL 생산균과 혈색소분해효소(p=0.02), 포스포리파아제(p=0.03), DNA분해효소(p=0.005) 사이에 유의한 상관관계가 확인되었다. MBL 생산균은 혈색소분해효소(p=0.009), 젤라티네이스(p=0.0001), 바이오필름(p=0.02)과 연관되었으며, AmpC 생산균은 젤라티네이스(p=0.00001), DNA분해효소(p=0.009), 바이오필름(p=0.003)과 유의한 연관성을 보였다. 이러한 결과는 베타락타메이스 유전자가 독성인자 발현을 촉진하거나, 반대로 독성인자가 베타락타메이스 발현을 강화할 가능성을 시사한다.

연구의 강점은 다양한 임상 표본을 균등하게 포함하고, 표준화된 현상법을 통해 독성인자와 베타락타메이스를 동시에 평가한 점이다. 그러나 한계점으로는 분자생물학적 확인(예: PCR) 없이 현상법에만 의존했기 때문에 유전적 변이와 발현 수준을 정량적으로 파악하지 못했다는 점, 그리고 단일 병원에서의 표본만을 사용했기 때문에 지역적 편향이 존재할 가능성이 있다. 또한, 독성인자와 베타락타메이스 간 인과관계를 밝히기 위한 메커니즘 연구가 부족하다.

임상적으로는 베타락타메이스 양성 균주가 독성인자를 동시에 보유할 확률이 높아, 감염 관리와 항생제 선택 시 이러한 복합 위험요인을 고려해야 함을 강조한다. 정기적인 감시와 함께, 베타락타메이스와 독성인자를 동시에 타깃으로 하는 새로운 치료 전략이 필요하다.