한국인 환자에서 분리한 Helicobacter pylori 균주의 fluoroquinolone 내성률과 내성 기전

Abstract

목적 : H. pylori 제균요법에 사용되고 있는 항생제에 대한 내성 증가와 이에 따른 제균율이 감소 추세가 H. pylori 제균에 있어서 중요한 임상적인 문제가 되고 있다. 따라서 기존의 제균치료 실패 후 구제요법의 하나로 fluoroquinolone 제제(ciprofloxacin, levofloxacin, moxifloxacin)를 포함하는 삼제요법이 시도되고 있다. 본 연구에서는 2005년과 2006년에 국내에서 분리된 H. pylori 균주에서 기존에 국내에서 보고된 ciprofloxacin, levofloxacin와 moxifloxacin 외에 최근에 효과적인 것으로 보고된 gatifloxacin 포함하는 fluoroquinolone 제제의 내성률과 fluoroquinolone 내성 균주에서 gyrA와 gyrB 유전자의 변이 여부를 확인하고자 하였다. 대상 및 방법 : 2005년 3월부터 2006년 8월까지 상복부 증상으로 중앙대학교 용산병원을 방문하여 상부위장관내시경을 시행받은 환자들을 대상으로 H. pylori 감염을 확인하고 배양 검사를 실시하여 143 명의 환자에서 153 균주가 분리되었다. 최근 3개월 동안 PPI, 스테로이드, 비스테로이드성 소염제 및 항생제를 복용한 환자는 대상에서 제외하였다. MIC의 측정은 한천희석법을 이용하였으며, MIC가 > 1.0 μg/mL일 때 내성 균주로 판정하였다. 내성 균주에서 gyrase A/B 유전자의 DNA 염기 서열 분석을 시행하였으며, gyrB 돌연변이를 보인 균주에서는 내성과의 관계를 확인하기 위해 형질전환을 시행하였다. 결과 : Fluoroquinolones의 내성률은 levofloxacin, moxifloxacin, ciprofloxacin과 gatifloxacin 모두에서 동일하게 19.0%의 내성을 보였다. Levofloxacin, moxifloxacin과 gatifloxacin에 내성을 보인 모든 균주에서 ciprofloxacin에도 내성을 보였다. 내성 균주에서 유전자 염기서열 분석 결과 gyrA 돌연변이는 Asn-87에서 51.7% (15/29)와 Asp-91에서 41.4% (12/29)가 관찰되었다. GyrB 돌연변이는 Asp-495에서 10.3% (3/29)로 관찰되었으며, 이 균주들은 모두 gyrA의 Asn-87에도 돌연변이를 보였다. GyrB에 돌연변이를 보인 3균주에서 분리되어 PCR로 증폭된 DNA를 형질전환을 시킨 결과 내성과는 관계가 없었다. 2균주(6.9%)에서는 돌연변이가 관찰되지 않았다. 내성 균주의 MIC 값은 2 μg/mL 에서 8 μg/mL의 분포를 보였다. 결론 : Fluoroquinolones의 내성률은 최근 2년 동안 비교적 높은 수치를 보였다. Fluoroquinolones 내성은 주로 gyrA의 Asn-87과 Asp-91의 돌연변이에 의한 것으로 관찰되었다. GyrB의 돌연변이는 형질전환을 시행한 결과 내성과는 관계가 없었다. H. pylori 제균을 위한 적절한 치료 방침을 확립하기 위해 지속적인 내성률 변화와 내성 기전에 대한 연구가 필요할 것으로 생각되며, H. pylori 제균에 실패한 환자들에서 fluoroquinolone 제제 포함 3제요법을 시행하는 것은 신중하게 고려되어야 할 것으로 생각된다.; Objectives : Antimicrobial resistance is considered as the primary reason for eradication failure of Helicobacter pylori. Therefore, several antibiotics have been considered as a component of a proton pump inhibitor-based triple regimen. Fluoroquinolones including ciprofloxacin, levofloxacin or moxifloxacin are one of candidates. The aim of this study was to determine the primary resistance rate to fluoroquinolone and to examine the mechanism of fluoroquinolone resistance in H. pylori strains from Korean patients. Materials and Methods : One hundred fifty three strains of H. pylori (82 strains in 2005, 71 strains in 2006) were isolated from 143 patients that had received gastrofibroscopy due to symptoms of the upper abdomen between 2005 and 2006 in Chung-Ang University Yongsan Hospital. The determination of minimum inhibitory concentrations (MICs) of fluoroquinolone for the H. pylori strains was examined by using the serial 2-fold agar dilution method. The resistance breakpoint for fluoroquinolones was defined as > 1.0 μg/mL. DNA sequences in the quinolone resistance-determining regions (QRDRs) of the gyrase A/B genes were analyzed in fluoroquinolone-resistant strains. To determine whether gyrB mutation is associated with resistance, transformation was done with the PCR-amplified gyrB of resistance strains. Results : The resistant rates for ciprofloxacin, levofloxacin, moxifloxacin, gatifloxacin were all 19.0%. The levofloxacin-, moxifloxacin- and gatifloxacin-resistant strains were all resistant to ciprofloxacin. The distributions of MIC values for mutant strains ranged from 2 μg/mL to 8 μg/mL. Among 29 fluoroquinolone-resistant strains, 15 strains (51.7%) showed mutation at Asn-87 and 12 strains (41.4%) showed mutations at Asp-91 in gyrA. In gyrB, 3 strains of 29 strains (10.3%) showed mutation at Asp-495. In a transformation experiment, the gyrB mutation was not associated with fluoroquinolone resistance. These 3 strains also showed mutation at Asn-87 in gyrA. Two strains of 29 strains (6.9%) showed no mutation in gyrA and gyrB. Conclusions : The prevalence of fluoroquinolone resistance of H. pylori is relatively high and the resistance is mostly due to the point mutation at Asn-87 and Asp-91 in gyrA. The alternative regimens including fluoroquinolone should be carefully considered as effective eradication therapy of H. pylori in Korea.