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Background: Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae clinical isolates producing CTX-M extended- spectrum β-lactamases (ESBLs) were assessed for antimicrobial resistance phenotypes varied by group of enzymes. Methods: A total of 1,338 blood isolates, including 959 E. coli and 379 K. pneumoniae, were studied. All the strains were collected between January and July 2017 from eight general hospitals in South Korea. The species were identified by matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry. Antimicrobial susceptibilities were determined by disk diffusion methods and ESBL phenotypes by double-disk synergy tests using disks containing cefotaxime, ceftazidime, cefepime, aztreonam, and clavulanic acid (CA). The genes for β-lactamases were identified by PCR and sequencing. Results: Of total microbes, 31.6% (303/959) E. coli and 24.0% (91/379) K. pneumoniae were resistant to cefotaxime and 28.1% (269/959) E. coli and 20.1% (76/379) K. pneumoniae were CTX-M-type ESBL producers. Among the detected CTX-M ESBLs, 58.0% (156/269) in E. coli and 86.8% (66/76) in K. pneumoniae belonged to group 1, 46.8% (126/269) in E. coli and 14.5% (11/76) in K. pneumoniae were group 9. Ten E. coli and one K. pneumoniae isolates co-produced both groups of CTX-M ESBL. The group 1 CTX-M producers had a higher level of resistance to cefotaxime, ceftazidime, cefepime, and aztreonam and exhibited stronger synergistic activities when combined with CA compared to group 9. Conclusion: ESBL phenotypes differ by CTX-M ESBL group and phenotype testing with drugs including 4th generation cephalosporins and monobactams is critical for screening CTX-M-producers with better sensitivity. (Ann Clin Microbiol 2019;22:-8)
배경: CTX-M 광범위 베타락탐 분해효소(CTX-M-type extended-spectrum β-lactamase, ESBL)를 생성하는 임상검체 분리 장세균을 대상으로 CTX-M 효소의 그룹별 내성표현형의 차이를 비교하였다. 방법: 2017년 1월부터 7월에 국내 8개 종합병원 환자의 혈액에서 분리된 총 1,338주의 장세균(Escherichia coli 959주 및 Klebsiella pneumoniae 379주)을 대상으로 하였다. 디스크 확산법으로 항균제 감수성을 시험하였고, 3세대 세팔로스포린계 세포탁심 및 세프타지딤, 4세대 세팔로스포린계 세페핌 및 모노박탐계 아즈트레오남과 클라불란산 간의 항균력 상승 작용을 이중 디스크 확산법으로 확인하고, 확장된 억제대의 크기를 측정하였다. 내성유전형은 PCR 및 염기서열분석으로 확인하였다. 결과: E. coli의 31.6% (303/959)와 K. pneumoniae의 24.0% (91/379)가 세포탁심에 내성이었고, E. coli 28.1% (269/959)와 K. pneumoniae 20.1% (76/379)에서 CTX-M ESBL 유전자가 검출되었다. E. coli와 K. pneumoniae에서 검출된 CTX-M 유전자의 58.0% (156/269)와 86.8% (66/76)가 그룹 1 효소였고, 46.8% (126/269)와 14.5% (11/76)는 그룹 9 효소였다. E. coli 10주와 K. pneumonia 1주는 CTX-M 그룹 1과 9 유전자를 모두 지니고 있었다. CTX-M 그룹 1 효소를 생성하는 균주는 그룹 9 효소를 생성하는 균주보다 세포탁심, 세프타지딤, 세페핌 및 아즈트레오남 디스크에 의한 억제대가 작았으며, 클라불란산과의 상승작용에 의해 억제대가 더 크게 확장되는 양상을 보였다. 결론: CTX-M 그룹 1과 그룹 9 효소를 생성하는 균주는 차별되는 내성표현형을 보였다. 이중 디스크 확산법에 의한 CTX-M 효소 생성 균주의 검출 민감도를 높이기 위해서는 3세대 세팔로스포린계 세포탁심과 세프타지딤 디스크뿐 아니라 4세대 세팔로스포린계 및 모노박탐계 항균제 디스크도 함께 사용하는 것이 요구된다. [Ann Clin Microbiol 2019; 22:1-8]
