국내 지역사회 요로감염 중 ESBL 생산균 감염의 임상적, 세균학적 특성

Abstract

배경 이번 연구의 목적은 국내 지역사회 요로 감염증에서 extended-spectrum β-lactamase (ESBL)를 생산하는 균주 감염의 위험 인자 및 임상적, 세균학적 특성을 규명하는 것이다.

방법 2010년 3월 1일부터 2011년 2월 28일까지 국내 11개 병원을 방문한 15세 이상의 환자들 중 상부 요로감염이 의심되는 환자를 대상으로 전향적 연구를 하였다. 소변 배양 검사에서 ESBL 생산 장내세균이 검출된 군(ESBL 양성군)을 환자군으로, ESBL을 생산하지 않는 장내세균에 감염된 군(ESBL 음성군)을 대조군으로 하여 ESBL 생산균 감염의 임상적 특성 및 위험인자를 분석하였다. 대상 환자의 인구학적 특성, 임상 양상 및 치료 결과를 조사하였고, ESBL 생산균 감염의 위험 인자를 밝히기 위해 기저 질환, 기저 요로 질환 및 과거력을 조사하였다. 소변 배양에서 검출된 균주들에 대해 oximino-β-lactam계 이외의 cefoxitin (FOX), amoxicillin/clavulanate (AMC), gentamicin (GM), amikacin (AMK), tobramycin (TOB), ciprofloxacin (CIP) 혹은 levofloxacin (LVX), trimethoprim/sulfamethoxazole (SXT)에 대한 항균제 내성을 조사하였다. 또한 같은 기간에 1개의 병원을 추가한 국내 12개 병원에서 최종적으로 요로 감염이 진단된 환자들의 소변 혹은 혈액에서 검출된 균을 무작위로 수집하여 이들 중 ESBL 혹은 plasmid-medicated ampC β-lactamase (PABL) 생산이 의심되는 균주에 대해 중합효소 연쇄반응을 이용하여 β-lactamase 유전자 분석을 하였다. 이들 ESCs (Extended-spectrum cephalosporins) 내성 효소 생산균들과 plasmid-mediated quinolone resistance (PMQR) 유전자의 연관성을 알아보기 위해 수집된 모든 균을 대상으로 중합효소 연쇄반응을 이용하여 PMQR 유전자 분석을 하였다.

결과 총 829명이 본 연구에 포함되었고 이 중 526명에서 장내세균이 검출되었다. 검출된 장내세균 중 46명(8.7%)에서 ESBL 생산균이 검출되었고 분리된 Escherichia coli의 7.6% (38균주/497균주)가 ESBL 생산균이었다. ESBL 생산균 중 Escherichia coli가 38균주(82.6%)였고 Klebsiella pneumoniae가 4균주(8.7%) 분리되었다. ESBL 양성군과 음성군간 임상적 특징에서 늑골척추각 압통이 ESBL 양성군에서 낮았던 것 이외에 유의한 차이는 없었다(45.7% vs. 65.0%, P =0.011). 치료 결과에서 ESBL 양성군이 임상적 치료 실패율과 미생물학적 치료 실패율이 높았으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다(9.5% vs. 5.5%, P =0.516; 20.8% vs. 9.8%, P =0.164, respectively). 총 입원기간도 ESBL 양성군에서 길었으나 통계적 유의성은 없었다(11.11±7.00 vs. 9.00±7.00, P =0.052). ESBL 생산균 감염의 위험 인자로서 charlson’s score (2.13±1.80 vs. 1.30±2.00, P = 0.007), 당뇨(43.5% vs. 28.8%, P =0.044), 편측마비(8.7% vs. 2.3%, P =0.034), 빈번한 도뇨관 삽입(4.3% vs. 0.4%, P =0.040), 1년 이내의 입원력(50.0% vs. 23.1%, P <0.001), 1년 이내의 항균제 사용력(54.3% vs. 23.8%, P <0.001) 및 1개월 이내 도뇨관 삽입력(4.3% vs. 0.8%, P =0.009) 등이 단변량 분석에서 유의한 차이가 있었으나, 다변량 분석에서는 1년 이내의 항균제 사용력만이 통계적으로 유의하였다(OR=2.802, P =0.024). 양 군의 균주를 대상으로 한 항균제 감수성 검사에서 FOX, AMC, GM, AMK, TOB, CIP or LVX, SXT에 대한 항균제 내성률은 각각 58.1% vs. 3.9%, 65.6% vs. 16.4%, 45.5% vs. 19.3%, 11.1% vs. 1.3%, 59.1% vs. 18.8%, 69.6% vs. 17.5%, 47.5% vs. 25.8%로서 ESBL 생산균 들의 내성률이 통계적으로 유의하게 높았다. 총 407균주가 수집되었으며 이 중 최종적으로 ESBL 유전자가 확인된 균주는 27균주였다. 모든 ESBL 생산균에서 blaCTX-M 유전자가 검출되었고, 이 중 blaCTX-M-15가 55.6% (15균주/27균주), blaCTX-M-14가 44.4% (12균주/27균주)였다. ESCs 내성 효소 생산균 중 35.5% (11균주/31균주)에서 PMQR 유전자를 보유하고 있었는데 이들 중 90.9% (10균주/11균주)에서 aac(6’)-Ib-cr 유전자가 검출되었다. 또한 aac(6’)-Ib-cr 유전자는 ESCs 내성 효소 생산균에서 비생산균 보다 유의하게 많이 검출되었다 (32.3%, 10균주/31균주 vs. 0.6% ,2균주/362균주) (P <0.001).

결론 ESBL 생산균에 의한 국내 지역사회 요로 감염에서 늑골척추각 압통이 ESBL 생산균에서 낮은빈도로 관찰되는 것 이외에 통계학적으로 유의한 임상적 특성은 없었다. 1년 이내의 항균제 사용력이 ESBL 생산균 감염의 유의한 위험 인자였다. ESBL 생산균에서 oximino-β-lactam계 이외의 항균제(FOX, AMC, GM, AMK, TOB, CIP or LVX, SXT)에 대한 내성률이 유의하게 높았다. 본 연구에서 ESBL 생산균 중 모든 ESBL 생산균에서 blaCTX-M 유전자가 관찰되었고 이들은 blaCTX-M-15 또는 blaCTX-M-14 였다. ESCs 내성 효소 생산균 중 35.5%에서 PMQR 유전자가 발견되었고 이들 중 90.9%에서aac(6’)-Ib-cr 유전자가 검출되었다. 또한 aac(6’)-Ib-cr 유전자는 ESCs 내성 효소 생산균에서 비생산균 보다 유의하게 높은 빈도로 검출된다(P <0.001).