다제내성 녹농균에서의 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 : 한천희석법을 이용하여 ceftazidime, ciprofloxacin, gentamycin과 imipenem에 내성인 균주를 다제내성균(MDR-PA)으로 선별하고 PaβN을 이용해 efflux pump 과발현균주(EPO)를 스크리닝하였다. 각 efflux pump 유전자의 발현량은 TaqMan probe를 사용하여 real time PCR을 수행하여 측정하였으며 2배 이상 발현량이 증가한 경우를 과발현으로 정의하였다. 각 efflux pump의 조절유전자 변이는 염기서열 분석을 통해 조사하였고 elastase는 ECR법으로 pyocyanin은 chloroform추출법으로 측정하였다. 결과 : PaβN 스크리닝을 통한 EPO는 전체 MDR-PA의 50%였다. 이중 13주의 각 efflux pump 유전자별 발현량을 측정한 결과 모든 균주에서 MexXY가 과발현되었고 12개 균주에서 2개이상 efflux pump 과발현이 관찰되었다. MexCD+EF+XY 과발현이 가장 흔하게 나타났으며 4개의 efflux pump(MexAB+CD+EF+XY)가 과발현된 균주도 2주 분리되었다. EPO의 조절유전자 염기서열 분석을 통해서는 모든 균주에서 MexT가 활성화되었으나 mexR, mexZ, nfxB의 돌연변이는 유효하지 않았다. 이중 mexS(351 A deletion)는 MexEF의 조절유전자로 보고되었으나 본 연구에서는 MexCD 과발현과 관련이 더 크게 나타났으며(p=0.01, MexEF: p=0.118, fisher exact test) pyocyanin 생산 증가와도 연관성이 있었다.(p=0.007) 결론 : 대부분의 EPO MDR-PA는 2개 이상의 efflux pump를 동시에 과발현하고 있었으며 알려진 조절유전자 변이와는 크게 관련되지 않았다. 이중 일부는 4개의 efflux pump를 과발현하는 것으로 나타나 지금까지 보고된 결과와는 차이가 있었으며 이러한 형태는 지금까지 보고되지 않은 것이었다. 다수의 efflux pump 동시 과발현과 조절유전자 분석결과를 종합하여 볼 때 MDR-PA에서는 새로운 efflux pump 조절 기작이 존재할 것으로 사료되어 연구를 계속 진행하고자 한다.

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