Ribotyping을 이용한 다제 내성 폐렴구균의 유전자 상관성 규명 = Ribotyping of Multidrug-resistant Streptococcus pneumoniae from Korea and Other Countries
목적:단기간에 급증하여 세계 최고를 기록하고 있는 우리나라의 폐렴구균 내성은 내성의 전파에 의할 가능성이 높다. 본 연구는 국내 및 미국, 스페인에서 분리된 다제 내성 폐렴구균의 유전적 상관성을 검증하여 내성의 전파 여부를 규명하기 위하여 ribotyping을 시행하였다.
방법:본 연구는 총 42균주의 다제 내성 균주(국내 분리 33주, 미국 4주, 스페인 5주)와 페니실린 감수성 R6 균주를 대상으로 하였으며, 모든 균주가 실제 감염증을 일으킨 침습성 균주였다. 한천희석법으로 항균제 감수성 검사를 하였으며, Quellung reaction을 이용하여 혈청형을 확인하였다. Ribotyping을 위하여 균주의 핵산을 분리한 후 Pvu Ⅱ로 절단하고 전기영동하였다. Ribotyping에 사용한 probe는 Escherichia coli의 16S+23S rRNS를 특이 primer로 역전사 중합효소 연쇄반응으로 증폭한 후 [α-??] dCTP로 labeling한 것을 이용하였다. Ribotype의 분석은 3 band 이상 차이가 나는 경우 다른 형으로 하였으며, 2 band까지의 차이는 아형으로 간주하였다. Hunter와 Gaston의 방법을 이용하여 discriminatory index(ID value)을 계산하였으며, Dice coefficient를 이용하여 dendrogram을 구성하였다.
결과:다제 내성 폐렴구균의 ribotype은 총 12개의 pattern으로 구분되었으며, A 혹은 A subtype으로 분류된 것이 한국 균주 19주(57.6%), 미국 3 균주(75%), 스페인 4 균주(80%)였다. Ribotyping의 ID value는 0.83이었다.
결론:Ribotyping의 결과 국내 다제 내성 균주의 57.6%가 동일한 ribotype을 보유하고 있음은 기존의 분자 역학 연구의 결과와 마차가지로 국내에 존재하는 내성 균주가 유전적 상관성을 가지고 있음을 의미하는것이다. 이는 내성의 전파가 국내의 내성율을 단기간에 급증시키는 원인으로 작용하였을 가능성을 뒷받침한다. 동시에 외국 균주와도 유전적 상관성이 있어 국가 간 전파도 가능함을 알려 주고 있다.
Background: Recent data from Korea showed that penicillin-resistance in pneumococci was more than 70% with 35% of multidrug-resistance(MDR) among invasive isolates. One of the most important reasons for the rapid increase of pneumococcal resistance in Korea would be the spread of resistance. Previous data of pulsed-field gel electrophoresis(PFGE) and penicillin-binding protein profile suggested the spread of pneumococcal resistance. To investigate the genetic relatedness of multidrug-resistant strains, we performed the ribotyping with resistant strains isolated from different countries.
Methods: A total of 42 pneumococcal isolated from Korea(33), Spain(5), and the United States(4), which were resistant to more than 3 classes of antimicrobial agents on agar dilution methods, and a R6 penicillin-susceptible strain were used for ribotyping. Ribotyping was performed with the restriction enzyme Pvu Ⅱ by using a [α-??]dCTP-labeled gene probe from Escherichia coil 16S+23S RNA.
Results: Ribotype of a R6 strain was quite different form those of resistant strains. A total of 12 different ribotypes were noted in multidrug-resistant strains. Nineteen of 33 Korean strain(57.6%), 3 strains from the United States(75%), and 4 strains form Spain(80%) belonged to ribotype A or A subtypes. Discriminatory index of the ribotyping was 0.83. Ribotyping produced more patterns which could denote more discriminatory power than PFGE.
Conclusion: The data strongly suggest the genetic relatedness of resistant strains from different countries. It might suggest the spread of pneumococcal resistance within Korea which could partly explain the rapid increase of resistance in a short period.
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