혈액배양에서 분리된 임상적 주요 균주의 항균제사용량에 따른 내성률 변화 Antimicrobial resistance rates changes according to the amount of the antimicrobial agent in clinically important strain isolated from blood cultures원문보기
본 논문의 목적은 항균제 사용량(Defined Daily Dose. DDD)과 세균의 내성률(%)과의 상관성을 보고자 하였다. 항균제 내성은 최근 다제 내성균들의 증가로 인하여 감염증의 치료가 점점 더 어려워져 임상적으로 중대한 문제가 되고 있다. 그리고, 여러 요인들 중에서 항균제 오남용은 항균제 내성의 주요 원인이 되고 있다. 중부권지역의 일개 2차 대학병원의 입원환자를 대상으로 병원전산통계 자료와 진단검사의학과의 미생물 프로그램을 이용하여 2010년 1월부터 2014년 12월 까지 혈액배양에서 분리 동정된 Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli 균주에 대하여 항균제 사용량에 따른 균주의 내성률과의 상관성을 분석하기 위하여 균주 내성률과 항균제 사용량을 각각 조사하였다. 사용량에 따른 항균제 내성률은 pearson상관분석을 실시하였다. 그 결과 cefepime사용량과 cefepime 내성 E. coli에서 유의한 상관관계가 있었고(P<0.033;r=0.907), tobramycin사용량과 tobramycin 내성 E.coli에서도 유의한 음의 상관관계가 있었다(P<0.028;r=-0.917). Aminoglycoside계열 내성 A.baumannii가 유의한 음의 상관관계를 나타냈고(P<0.048;r=-0.881), aminoglycoside계열 내성 E. coli도 유의한 음의 상관관계를 나타냈다(P<0.001;r=-0.992). 결론적으로 항균제 사용량은 일부 세균에서 내성률과 상관성이 있었다.
본 논문의 목적은 항균제 사용량(Defined Daily Dose. DDD)과 세균의 내성률(%)과의 상관성을 보고자 하였다. 항균제 내성은 최근 다제 내성균들의 증가로 인하여 감염증의 치료가 점점 더 어려워져 임상적으로 중대한 문제가 되고 있다. 그리고, 여러 요인들 중에서 항균제 오남용은 항균제 내성의 주요 원인이 되고 있다. 중부권지역의 일개 2차 대학병원의 입원환자를 대상으로 병원전산통계 자료와 진단검사의학과의 미생물 프로그램을 이용하여 2010년 1월부터 2014년 12월 까지 혈액배양에서 분리 동정된 Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli 균주에 대하여 항균제 사용량에 따른 균주의 내성률과의 상관성을 분석하기 위하여 균주 내성률과 항균제 사용량을 각각 조사하였다. 사용량에 따른 항균제 내성률은 pearson상관분석을 실시하였다. 그 결과 cefepime사용량과 cefepime 내성 E. coli에서 유의한 상관관계가 있었고(P<0.033;r=0.907), tobramycin사용량과 tobramycin 내성 E.coli에서도 유의한 음의 상관관계가 있었다(P<0.028;r=-0.917). Aminoglycoside계열 내성 A.baumannii가 유의한 음의 상관관계를 나타냈고(P<0.048;r=-0.881), aminoglycoside계열 내성 E. coli도 유의한 음의 상관관계를 나타냈다(P<0.001;r=-0.992). 결론적으로 항균제 사용량은 일부 세균에서 내성률과 상관성이 있었다.
The purpose of the study is to investigate the correlation between the amount of antimicrobial agent (Defined Daily Dose, DDD) and antimicrobial resistance rate (%). The treatment of infectious diseases is becoming increasingly difficult, due to the increase in the number of multi-drug resistant bac...
The purpose of the study is to investigate the correlation between the amount of antimicrobial agent (Defined Daily Dose, DDD) and antimicrobial resistance rate (%). The treatment of infectious diseases is becoming increasingly difficult, due to the increase in the number of multi-drug resistant bacteria, making it a clinically significant problem. Among the various factors, antimicrobial abuse is a major cause of antimicrobial resistance. The study was conducted on inpatients in a secondary university hospital in the central region utilizing the hospital's computerized statistical data and microbiological program of laboratory medicine from January 2010 to December 2014 pertaining to the dose of antimicrobial drugs for Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, and Escherichia coli strains isolated from blood culture. We analyzed the antimicrobial resistance rate per dose with the Pearson correlation coefficient. A significant (positive?) correlation was detected between the cefepime dose and the resistance of E. coli (P<0.033; r=0.907), while a significant negative correlation was found between the tobramycin dose and the resistance of E.coli. (P<0.028; r=-0.917). The aminoglycoside resistance of A. baumannii showed a significant negative correlation (P<0.048; r=-0.881), and the aminoglycoside resistance of E. coli showed a significant negative correlation as well (P<0.001; r=-0.992). In conclusion, the amount of antimicrobial agent (Defined Daily Dose, DDD) (is partly related to) the bacterial strain and its antimicrobial resistance rate (%).
The purpose of the study is to investigate the correlation between the amount of antimicrobial agent (Defined Daily Dose, DDD) and antimicrobial resistance rate (%). The treatment of infectious diseases is becoming increasingly difficult, due to the increase in the number of multi-drug resistant bacteria, making it a clinically significant problem. Among the various factors, antimicrobial abuse is a major cause of antimicrobial resistance. The study was conducted on inpatients in a secondary university hospital in the central region utilizing the hospital's computerized statistical data and microbiological program of laboratory medicine from January 2010 to December 2014 pertaining to the dose of antimicrobial drugs for Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, and Escherichia coli strains isolated from blood culture. We analyzed the antimicrobial resistance rate per dose with the Pearson correlation coefficient. A significant (positive?) correlation was detected between the cefepime dose and the resistance of E. coli (P<0.033; r=0.907), while a significant negative correlation was found between the tobramycin dose and the resistance of E.coli. (P<0.028; r=-0.917). The aminoglycoside resistance of A. baumannii showed a significant negative correlation (P<0.048; r=-0.881), and the aminoglycoside resistance of E. coli showed a significant negative correlation as well (P<0.001; r=-0.992). In conclusion, the amount of antimicrobial agent (Defined Daily Dose, DDD) (is partly related to) the bacterial strain and its antimicrobial resistance rate (%).
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문제 정의
본 연구는 항균제 사용량과 내성률의 상관성을 연구하고자 입원환자들의 혈액배양검사 결과에 따른 항균제의 종류와 사용량, 그리고 내성률을 분석하였다. 항균제에 대한 노출을 줄임으로써 내성을 감소시킬 수 있는 일은 항균제 내성의 가역성을 제시하고 있어 주요 연구 쟁점이 되고 있다.
항생제 내성에 영향을 미치는 것은 항생제의 사용량이다[27]. 이에 항균제 사용량에 따른 내성률과의 관계를 분석하여 항균제의 제한적 사용과 오남용 방지를 위한 자료로 활용되고자 본 연구를 실시하였다.
제안 방법
coli 4개 균주를 대상으로 2007년 1월부터 2011년 12월까지 중부권지역의 1개 2차 대학병원을 대상으로 병원전산통계 자료와 진단검사의학과의 미생물 프로그램을 이용하여 입원환자의 혈액배양검사에서 분리된 균주를 수집하였다. 수집된 균주는 각각 A. baumannii 1,935주, P.aeruginosa 2,696주, K.pneumoniae 17,550주, E.coli 49,626주 로 총 71,807 균주가 수집되었고, 항균제 사용량(Defined Daily Dose. DDD)과 내성률(%)을 분석하기 위하여 cephalosporin, aminoglycoside, Carbapenem, quinolone, monobactam계열의 총 12종 항균제에 대해 조사하였다.
coli 49,626주가 년 단위로 조사되었다. 입원환자에게서 중복 분리된 균주와 내성은 제외하였으며, 균주 내성률의 조사는 CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute)의 기준을 이용하여 감수성(susceptibility, S), 중등도 내성 (intermediate resistance, I), 내성(resistance, R)으로 하였고, 일반적으로 사용되는 표준 디스크 확산법의 결과로부터 감수성을 제외한 모든 결과를 내성으로 간주하여 균주의 항균제 내성률을 분석하였다. 약제에 대한 내성 률의 계산공식은 다음과 같다.
즉, 항균제 사용량은 개별 항균제와 계열별 항균제로 구분하여 각각 년 단위로 분석하였으며, 혈액배양 검사 에서 조사 균주가 분리된 입원환자를 대상으로 분리시점부터 소비된 항균제의 양과 일수, 그리고 DDD (mg)를 더 이상 분리되지 않을 때까지 조사하였다. 균주의 내성률(%)은 환자가 입원한 후 혈액배양 검사에서 병원 내 분리균주로 알려져 있고 분리빈도가 높은 균주를 대상으로 하였는데, A.
항균제 사용량에 따른 균주의 내성율과의 상관성을 분석하기 위하여 항균제 사용량과 균주의 내성율(%)을 각각 조사하였다. 항균제 사용량 분석은 항균제 용법에 따른 기간 내 소비된 의약품의 양에 대하여 약제의 고유 사용량 기준과 투약일수, 그리고 일평균 입원환자수를 이용하여 일일 약제사용량(Defined Daily Dose. DDD)으로 계산하였다. 세계보건기구(World Health Organization, WHO)의 ATC/DDD system을 이용한 약품 별 일일 사용량(DDD) 은 의약품의 소비량 및 경향을 파악할 수 있게 해주며, 이를 통하여 서로 다른 국가나 기관간의 비교를 가능하게 한다.
항균제 사용량에 따른 균주의 내성율과의 상관성을 분석하기 위하여 항균제 사용량과 균주의 내성율(%)을 각각 조사하였다. 항균제 사용량 분석은 항균제 용법에 따른 기간 내 소비된 의약품의 양에 대하여 약제의 고유 사용량 기준과 투약일수, 그리고 일평균 입원환자수를 이용하여 일일 약제사용량(Defined Daily Dose.
항균제 사용량에 따른 내성률과의 상관성을 보기 위해 항균제 사용량과 균주의 내성률을 파악하였다. 그 결과 조사기간 5년 동안 연구기관의 평균 항균제 사용량은 2007년 18.
대상 데이터
A.baumannii, P.aeruginosa, K.pneumoniae, E.coli 4개 균주를 대상으로 2007년 1월부터 2011년 12월까지 중부권지역의 1개 2차 대학병원을 대상으로 병원전산통계 자료와 진단검사의학과의 미생물 프로그램을 이용하여 입원환자의 혈액배양검사에서 분리된 균주를 수집하였다. 수집된 균주는 각각 A.
60 DDD/1000 habitants/day을 사용하여 가장 많은 사용량을 보였다. Cefotaxime은 총 76.17 DDD/1000 habitants/day을 사용하였고, ceftazidime은 총 39.42, 4세대 항균제인 cefepime은 총 121.79 DDD/1000 habitants/day을 사용하였다. ceftazidime은 총 39.
데이터처리
자료처리 및 분석은 Excel 2007 프로그램을 이용하여 전산자료를 취합하였고, 통계분석은 SPSS(PASW) ver.18 통계프로그램을 사용하였으며, 유의 수준은 P<0.05로 하였다.
주요 균주의 항균제 사용량에 따른 내성률 변화는 Pearson 상관성 분석을 실시하였다. 자료처리 및 분석은 Excel 2007 프로그램을 이용하여 전산자료를 취합하였고, 통계분석은 SPSS(PASW) ver.
05로 하였다. 항균제 사용량과 내성률은 평균과 백분율로 표현하였다.
성능/효과
1. E. coli균주가 cefepime항균제 사용량과 상관관계가 있었다. (P<0.
2. E.coli균주가 tobramycin항균제 사용량과 상관관계가 있었다. (P<0.
3. A.baumannii가 aminoglycoside 계열 항균제 사용량과 상관관계가 있었다. (P<0.
4. E.coli 균주가 aminoglycoside 계열 항균제 사용량과 상관관계가 있었다. (P<0.
carbapenem 계열은 2007년부터 2009년까지 비슷한 사용량을 보이다가 2010년부터 2007년 대비 거의 두 배이상 증가하였다. Meropenem은 총 85.36 DDD/1000 habitants/day을 사용하여 imipenem의 총 7.95 DDD/1000 habitants/day보다 많은 사용량을 보였다. Quinolone 계열 매년 비슷하거나 소폭 증가하는 추세를 보였다.
79 DDD/1000 habitants/day을 사용하였다. ceftazidime은 총 39.42 DDD/1000 habitants/day을 사용하여 Cephalosporin 계열 중에서 가장 낮은 사용률을 보였다. aminoglycoside 계열은 2007년부터 점차 감소 하여 2011년도에는 2007년 대비 무려 50%이상 사용량의 감소를 보였다.
10 DDD/1000 habitants/day를 사용하였다. gentamicin은총 21.78 DDD/1000 habitants/day을 사용하여 Aminoglycoside 계열 중에서 가장 낮은 사용량을 보였다. carbapenem 계열은 2007년부터 2009년까지 비슷한 사용량을 보이다가 2010년부터 2007년 대비 거의 두 배이상 증가하였다.
98 DDD/1000 habitants/day을 사용하였다. levofloxacin보다 ciprofloxacin이 절대적인 사용량을 보였다(Table 2).
aminoglycoside 계열은 2007년부터 점차 감소 하여 2011년도에는 2007년 대비 무려 50%이상 사용량의 감소를 보였다. tobramycin은 총 113.71 DDD/1000 habitants/day을 사용하여 Aminoglycoside 계열 중에서 가장 많은 사용량으로 조사되었고, amikacin은 총 89.10 DDD/1000 habitants/day를 사용하였다. gentamicin은총 21.
계열별 항균제에서는 Aminoglycoside 계열 사용량과 aminoglycoside 내성 A.baumannii에서 유의한 음의 상관관계를 나타냈고 (P<0.048;r=-0.881), aminoglycoside계열 사용량과 aminoglycoside 내성 E. coli에서도 유의한 음의 상관관계를 나타냈다(P<0.001;r=-0.992) (Table 4).
균주별 항균제 내성률 분석에서는, A.baumannii는 cefepime내성률이 2007년 35.7%에서 2011년 83.3%로 증가하였고, ceftazidime도 21.4%에서 2011년 50.0%로 2배 이상의 내성증가율을 보였다. 반면 tobramycin은 2007년 35.
즉, 항균제 사용량은 개별 항균제와 계열별 항균제로 구분하여 각각 년 단위로 분석하였으며, 혈액배양 검사 에서 조사 균주가 분리된 입원환자를 대상으로 분리시점부터 소비된 항균제의 양과 일수, 그리고 DDD (mg)를 더 이상 분리되지 않을 때까지 조사하였다. 균주의 내성률(%)은 환자가 입원한 후 혈액배양 검사에서 병원 내 분리균주로 알려져 있고 분리빈도가 높은 균주를 대상으로 하였는데, A.baumannii 1,935주, P.aeruginosa 2,696주, K.pneumoniae 17,550주, E.coli 49,626주가 년 단위로 조사되었다. 입원환자에게서 중복 분리된 균주와 내성은 제외하였으며, 균주 내성률의 조사는 CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute)의 기준을 이용하여 감수성(susceptibility, S), 중등도 내성 (intermediate resistance, I), 내성(resistance, R)으로 하였고, 일반적으로 사용되는 표준 디스크 확산법의 결과로부터 감수성을 제외한 모든 결과를 내성으로 간주하여 균주의 항균제 내성률을 분석하였다.
그리고 Tobramycin 사용량과 tobramycin 내성 E.coli에서도 유의한 음의 상관관계가 있었다(P<0.028;r=-0.917).
단일 항균제로서 5년 평균사용량을 분석해 본 결과 ciprofloxacin이 73.75 DDD/1000 habitants/day로 가장 많은 사용량을 보였고, Ceftriaxone 34.72, cefepime 24.36, tobramycin 22.74, amikacin 17.82 DDD/1000 habitants/day 순으로 사용량을 보였다. 항균제 사용량을 ATC(Anatomic Therapeutic Chemical) 분류 별로 조사해 본 결과 cephalosporin 계열의 사용량이 가장 많았고, quinolone 계열, aminoglycoside 계열, carbapenem 계열 순으로 사용량을 보였다.
또한 aminoglycoside 계열 사용량에서 A.baumannii가 유의한 음의 상관관계를 나타냈고 (P<0.048;r=-0.881), E.coli 균주도 aminoglycoside 계열 사용량에 대하여 유의한 음의 상관관계를 나타냈다 (P<0.001;r=-0.992).
본 연구 결과를 통해 일부 세균에서 항균제 사용량이 항균제 내성률과 상관성이 있음을 확인할 수 있었다.
baumannii 역시 나타나고 있다[22]. 본 연구에서 항균제 사용량을 조사한 결과 Quinolone계열의 ciprofloxacin사용량이 가장 많이 사용된 것으로 파악됐다. 그 다음으로 Cephalosporin계열의 ceftriaxone이 많이 사용되었는데, 이는 cephalosporin계의 사용량이 특히 높았으며, 그 외 quinolone계의 사용량도 다른 국가에 비해 높은 편으로 나타났다[28]는 결과와 일치한다.
조사균주에 대한 상관성 분석에서는 E. coli균주는 cefepime항균제 사용량에서 양의 상관관계로 (P<0.033;r=0.907), tobramycin사용량에서 유의한 음의 상관관계로 조사되었다(P<0.028;r=-0.917).
Cephalosporin 계열은 2007년 대비 2008년 두 배 이상의 증가세를 보이다가 2011년도에는세 배 이상의 증가세를 보였다. 특히 3세대 항균제인 Ceftriaxone은 총 173.60 DDD/1000 habitants/day을 사용하여 가장 많은 사용량을 보였다. Cefotaxime은 총 76.
항균제 사용량과 균주 내성률과의 상관성을 분석해본 결과 단일 항균제 에서는 cefepime 사용량과 cefepime 내성 E. coli에서 유의한 양의 상관관계가 있었다(P<0.033;r=0.907).
82 DDD/1000 habitants/day 순으로 사용량을 보였다. 항균제 사용량을 ATC(Anatomic Therapeutic Chemical) 분류 별로 조사해 본 결과 cephalosporin 계열의 사용량이 가장 많았고, quinolone 계열, aminoglycoside 계열, carbapenem 계열 순으로 사용량을 보였다. Monobactam 계열의 aztreonam은 2008년 이후로 사용이 중지되어 조사 대상에서 제외하였다.
후속연구
즉, 항균제 내성에 영향을 끼칠 수 있는 요소들을 포괄적으로 접근하고 파악하여야 한다. 그러나 본 연구는 각 균주별 항균제 사용량과 항균제 내성에 대한 시간적, 기타 다른 인자의 영향을 고려하지 못하고, 항균제 사용량과 내성과의 상관관계만을 분석했다는 제한점이 있다. 이러한 제한점을 고려하여 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.
이러한 제한점을 고려하여 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다. 그럼에도 불구하고 일부 세균에 대하여 항균제 사용량이 내성률과 상관성이 있음을 확인할 수 있었는데, 항균제 내성감소를 위한 방안으로 항균제의 제한적 사용과 오남용 방지를 위한 노력이 절실히 수행되어야 하겠다.
그러나 본 연구는 각 균주별 항균제 사용량과 항균제 내성에 대한 시간적, 기타 다른 인자의 영향을 고려하지 못하고, 항균제 사용량과 내성과의 상관관계만을 분석했다는 제한점이 있다. 이러한 제한점을 고려하여 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다. 그럼에도 불구하고 일부 세균에 대하여 항균제 사용량이 내성률과 상관성이 있음을 확인할 수 있었는데, 항균제 내성감소를 위한 방안으로 항균제의 제한적 사용과 오남용 방지를 위한 노력이 절실히 수행되어야 하겠다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
E.coli와 A.baumannii가 항균제 사용량과 항균제 내성률의 관계가 음의 상관관계를 보인 이유는?
baumannii의 음의 상관관계는 눈여겨 볼만하다. 이들 균주의 음의 상관 관계는 사용된 양과는 반대의 결과를 보였는데, 이는 관찰기간과 세균의 항균제 내성획득 기간이 다르기 때문인 것으로 파악된다. 항균제 사용과 해당 항균제에 대한 내성 발생 간에 시간 차이가 있다면, 시간을 고려하지 않은 분석에서 음의 상관관계가 확인될 수 있다[25]는 연구로 설명할 수 있다. 세균의 항균제 내성 발생의 기전은 선택의 압력, 내성의 출현 및 전파 등 여러 가지로 이해되고 있기 때문에 그 접근 방법 또한 세포학적, 유전학적, 임상적, 역학적 연구 등 다양하다[26].
우리나라에서 항균제 내성균의 발현율이 높은 이유는?
항균제의 개발로 감염증에 의한 사망이 현저하게 감소하였으나, 부적절한 항균제의 사용은 내성균의 출현과 이로 인한 의료비의 증가 및 입원기간의 연장 등 의료 및 사회경제적인 문제를 야기하기도 한다[2]. 특히 우리나라는 항균제의 과다 사용 및 체계적인 관리 부족으로 항균제 내성균의 발현율이 높은 것으로 알려져 있다[3]. 항균제 내성의 여러 요인 중 선택적 압력으로 작용하는 항균제의 오남용은 내성의 주요 요인이 될 수 있는데[4], 사용미달, 환자의 약물순응도 불량, 부적절한 항균제의 사용 등이 항균제 오남용의 좋은 예이다[5].
항균제 오남용의 예에는 무엇이 있는가?
특히 우리나라는 항균제의 과다 사용 및 체계적인 관리 부족으로 항균제 내성균의 발현율이 높은 것으로 알려져 있다[3]. 항균제 내성의 여러 요인 중 선택적 압력으로 작용하는 항균제의 오남용은 내성의 주요 요인이 될 수 있는데[4], 사용미달, 환자의 약물순응도 불량, 부적절한 항균제의 사용 등이 항균제 오남용의 좋은 예이다[5]. 주로 다약제 내성을 보이고 원내감염을 일으키는 균주들은 Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli 등이 있는데, 90년대 이후 Pseudomonas aeruginosae와 더불어 Acinetobacter baumannii가 원내감염의 주요 원인균으로 특히 급격히 증가하고 있다[6-9].
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