다제내성녹농균에서의 efflux pump 내성기전 및 병독성 조절 기작

초록

목적 : P. aeruginosa의 항균제 내성발현에는 다양한 기작이 존재하는데 이중 efflux pump는 다른 내성기작에 비해 MIC에 기여하는 정도는 적으나 항균제 내성뿐 아니라 균의 병독력과 관련되어 있다는 사실이 최근 알려졌다. 본 연구에서는 국내에서 분리되는 임상분리 녹농균의 efflux pump 과발현과 관련된 다제내성 기작을 규명하고 관련 병독성 인자의 발현기작에 관여하는 조절물질을 규명하고자 하였다. 방법 : T3SS의 exoenzyme 유전자의 존재를 조사하기 위해 각각의 primer를 이용해 PCR 하였고, efflux pump 유전자의 발현량은 TaqMan probe를 사용하여 real time PCR을 수행하여 측정하였다. 전체 유전자 발현은 microarray를 이용해 측정하였고 1<│Log2Fold change│의 경우를 유의하게 발현이 달라진 유전자로 정의하였다. PA2491 complementation을 위해서는 shuttle vector pUCP19에 PA2491을 도입하여 pUCP19를 만들었고 접합을 이용해 분리주 5175로 전달하여 5175P를 얻었다. 결과 : T3SS에 관여하는 exoenzyme 유전자중 exoU는 감수성균주보다 다제내성 P. aeruginosa에서 유의하게 많았고(p<0.001), exoS는 유의하게 적은 것으로(p<0.001) 나타났 다. 5175와 PAO1의 전체 유전자 발현양상을 비교한 결과 5175에서 'response to drug'군의 발현이 증가하였고 'cell motility', 'oxidative phosphylation'군의 발현은 감소되었다. 전년도 연구에서 efflux pump의 global regulator로 추정되었던 PA2491을 5175에 complementation하여 얻은 5175P에서는 ciprofloxacin MIC가 8에서 128ug/ml로 증가하였고 aminoglycosides 항생제에 대해서도 증가하였다. 5175P에서는 LPS B band를 합성하는 유전자군, mobility 관련 유전자군이 증가하였고, 생장속도증가, colony 성상 변화 등이 관찰되었다. 결론 : PAO1과 5175의 전체 유전자 발현양상을 비교한 결과, 5175에서는 electron transport 시스템의 결함, virulence factor 감소등 SCV 표현형과 관련된 유전자의 변화가 많았다. 5175에서의 4개 efflux pump 과발현은 local regulator의 돌연변이에 의한 것이 아 닌 외부자극에 의해 일어난 SCV 표현형과 관련된 내부 조절시스템에 의한 것으로 추정된다. 5175P에서의 생장속도, colony phenotype, 항생제 내성양상 변화는 P.aeruginosa의 다제내성에 PA2491이 중요한 역할을 한다는 것을 보여주었다.

키워드