https://synapse.koreamed.org/search.php?where=aview&id=10.5145/ACM.201…

Application of Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry to Screen the Extended-Spectrum

β-Lactamase-Producing ST131 Escherichia coli Strains


YA Kim, DE Yong, YH In, HS Park, KW Lee
Ann Clin Microbiol., 2016;19(3), 65-69


Abstract
2000년 이후 우리나라와 세계 각국에서 CTX-M형의 기질확장성 베타락타메이즈(extended-spectrum β-lactamase, ESBL)를 생성하는 Escherichia coli가 병원환경뿐 아니라 지역사회에도 폭발적으로 증가하였는데, 이는 여러 항균제에 다제내성을 보이며 고병독성인 sequence type 131 (ST131) E. coli와 관련이 있다고 보고되었다. ST131 E. coli는 우리나라를 비롯한 전세계에 널리 퍼져 있는 고병원성의 다재내성 clone으로 이들을 신속하고 간편하게 검출하는 것은 병원감염과 지역사회 감염의 전파를 막는 데 매우 유용하다. 특히 최근에는 다제내성 특징과는 별개로 T131-H30 E. coli subclone이 지속적인 감염, 새로운 감염 혹은 장기간의 병원 입원 같은 나쁜 예후와 관련이 있다는 보고가 있어, 임상적으로도 ST131-H30 E.coli 검출이 의미가 있다.
ST131은 Achtman 방식의 multilocus sequence typing (MLST)을 통해 결정하며, 사용하는 housekeeping gene에 차이가 있지만 유사한 방법인 Pasteur 방식의 MLST도 많이 사용된다. PCR을 이용한 방법으로는 E. coli phylogenetic group을 chuA, yjaA 및 TspE4.C2 DNA 조각의 triplex PCR profiles을 이용하여 결정하는 방법이 있는데, 대부분의 ST131 E. coli가 속하는 B2 group은 chuA와 yjaA에 둘 다 양성을 보인다. 그 외에도 ST131 E. coli가 주로 serogroup (O25b)에 속하는 것을 이용한 PCR이 소개되었다. 최근에는 ST131 E. coli 중에 기존에 잘 알려져 있던 serogroup O25 외에 O16이 있다는 것이 알려졌고, 이 ST131 O16 E. coli은 trimethoprim-sulfamethoxazole에 내성을 보이고 fuoroquinolone에는 감수성을 보이는 등 ST131 O25 E. coli와 다른 항균제 내성양상을 보이는 것이 알려지면서, O25와 O16을 동시에 검출하는 PCR법이 개발되었다. 또 지금까지 알려진 ST131의 특징인 fimH30과의 연관성 외에 좀 더 광범위한 항균제 내성을 보이는 새로운 아형 H30-Rx가 존재함이 새로 알려지면서 이를 검출하는 PCR법도 개발되었다. 그러나 시간, 비용, 노력이 많이 드는 MLST법은 물론이고, 좀 더 신속하고 간편하다고 하는 PCR법을 이용한 ST131 E. coli 검출 방법도 통상적인 검사로 포함하여 사용하기는 비용 및 시간적 면에서 많은 한계가 있다.
최근 검사실에서는 matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS)를 통상 미생물 동정법으로 많이 도입하여 쉽게 이용하고 있다. 이 MALDI-TOF MS를 이용한다면 통상적인 업무 흐름에서 균동정과 함께 확인 할 수 있어서 빠르고, 간편하며, 비용 효과적으로 ST131 E. coli를 검출할 수 있어 감염관리에 실제적인 도움이 되리라 생각한다. 이에 본 연구에서는 최근 국내에서 개발된 MALDI-TOF MS인 MicroIDSys (ASTA, Suwon, South Korea)를 이용하여, 지금까지 잘 알려진 ST131-O25 E. coli clone 뿐 아니라 최근 소개된 새로운 clonal group인 ST131-O16 E.coli clone도 포함하여 통상적인 미생물 검사업무에서 ST131 E.coli을 선별하고자 하였다.