Rifampin 내성 결핵균의 조기진단을 위한 rpoB 유전자의 염기서열 분열 = Analysis of RpoB Gene Sequence for Rapid Detection of Rifampin Resistant Nycobactrium Tuberculosis
저자
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
1996
작성언어
Korean
주제어
KDC
510
자료형태
학술저널
수록면
89-108(20쪽)
제공처
The recent increase in new cases of Mycobacterium tuberculosis infection and rapid emergence of rifampin resistant and multidrug resistant strains have prompted new interest in tuberculosis worldwide. It has been reported that rifampin resistance can also be used as the surrogate marker for multidrug resistance. Therefore, rapid detection of rifampin resistant strain of M. tuberculosis is the key to control M. tuberculosis infection. Molecular biological methods based on rpoB gene sequencing and reverse hybridization line probe assay after polymerase chain reaction have a greater potential for early detection of rifampin resistance.
This study was conducted to evaluate the clinical effectiveness of new rapid assays to detect rifampin resistance on the basis of molecular biological methods. The mutation pattern of rpoB gene in rifampin resistant strains isolated from sputum of patients in Korea was also studied. The results of rpoB gene sequencing and INNO-LiPA(INNO-LiPA Rif. TB Kit: Line Probe Assay, Innogenetics, Belgium) tests after polymerase chain reaction form clinical specimens were compared with that of conventional antimicrobial susceptibility tests. From February, 1995 through February, 1996 thirty rifampin resistant and thirty susceptible strains of M. tuberculosis were collected; and those were then subjected to rpoB gene sequencing and INNO-LiPA testing. The findings were as summarized below.
Twenty eight patients(93.3%) out of thirty who had resistant strain showed multidrug resistance while two(6.7%) showed single drug resistance to rifampin.
The rpoB gene sequencing revealed twenty eight(93.3%) sensitive strains agreed with results of conventional culture and susceptibility testing, but two(6.7%) strains disagreed with the conventional test results. Those two showed substitution of 526 histidine(CAC) by tyrosine(TAC) and asparagine(AAC). Twenty five(83.3%) of thirty resistant strains showed amino acid substitution within rpoB gene region. The patterns of this substitution by sequence were as following: ten(33.3%) strains of 531 serine(TCG) to leucine(TTG); seven(23.3%) of 516 aspartic acid(GAC) to valine(GTC), tyrosine and histidine ; seven(23.3%) of 526 histidine to arginine(CGC), tyrosine, aspartic acid, cystidine and serine ; and one(3.3%) of 533 leucine to proline(CCG). Of those the substitution of 526 histidine by serine has not been reported previously.
INNO-LiPA test showed twenty eight(93.3%) of thirty sensitive strains agreed with conventional test results. Twenty seven(90.0%) of thirty resistant strains were agreeable with the INNO-LiPA results. The profiles of INNO-LiPA of resistant strains revealed absence of S5 band(43.4%), S4 band(23.3%), S2 band(13.3%), S1 band(10.0%) and S3 band(0%) in sequence. Of twenty seven strains showing absence of S bands, seventeen(63.3%) had confirmatory mutant R-probes.
The retrospective review of patients' record showed 73.3% of patients who had resistant strains also had cavitary lesions of lungs(p<0.01). Twenty two(73.3%) of thirty resistant strains were isolated from patients having cavitary lesions of lungs. The most frequently observed mutation pattern of the resistant strains from the cavitary lesions was 531 substitution of serine by leucine(90.0% of serine -> leucine). Twenty seven(90.0%) of thirty sensitive strains and twenty four(80.0%) of thirty resistant strains were agreeable with both methods.
Therefore, it is concluded that rpoB gene sequencing and INO-LiPA test after polymerase chain reaction are effective methods for rapid detection of rifampin resistant M. tuberculosis which is the surrogate marker for multidrug resistance. In particular, rpoB gene sequencing is the choice of method to discover a new mutant strain.
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