초록 ▼

배경: Mycoplasma pneumoniae (MP)는 급성 호흡기 감염의 주요 원인균으로, 소아 폐렴의 원인 중 20-40%를 차지한다.그러나, MP는 배양조건이 까다롭고 시간이 오래 걸린다는 제한점으로 인하여, 균의 배양을 통한 연구가 거의 이루어지지 않고 있으며, 최근에는 여러 국가에서 1차 치료제로 사용되는 macrolide (ML)계 항균제에 대한 내성이 증가하는 추세에 있다.

연구목표: 본 연구는 1) 호흡기 감염증이 있는 소아의 호흡기 검체에서 MP의 배양법과 항생제 감수성 평가방법을 구축하고, 2) 23

배경: Mycoplasma pneumoniae (MP)는 급성 호흡기 감염의 주요 원인균으로, 소아 폐렴의 원인 중 20-40%를 차지한다.그러나, MP는 배양조건이 까다롭고 시간이 오래 걸린다는 제한점으로 인하여, 균의 배양을 통한 연구가 거의 이루어지지 않고 있으며, 최근에는 여러 국가에서 1차 치료제로 사용되는 macrolide (ML)계 항균제에 대한 내성이 증가하는 추세에 있다.

연구목표: 본 연구는 1) 호흡기 감염증이 있는 소아의 호흡기 검체에서 MP의 배양법과 항생제 감수성 평가방법을 구축하고, 2) 23S rRNA의 유전자 변이와 ML계 항균제 내성의 연관성을 밝히고, 3) 유전자 변이의 본포, 내성률의 추이, 내성과 임상 표현형의 연관성을 분석하고자 하였다.

연구대상과 내용: 2010년부터 2015년까지 하기도 감염증을 주소로 서울대학교 어린이병원을 방문하여 폐렴을 진단 받은 소아로부터 채취한 비인두 흡인 검체를 대상으로 하여 다음과 같은 연구 내용을 포함하였다. 1) MP 배양법의 구축을 통하여 소아의 폐렴 환자 중 MP 폐렴의 확진, 2) MP 내성 유전자(23S rRNA, ribosomal L4 단백)의 빈도 및 역학적 분포 분석, 3) 10가지 항균제 (erythromycin, clarithromycin,azithromycin, roxithromycin, josamycin, tetracylcin, doxicycline, minocycline, levofloxacin)에 대한 MP의 항균제 감수성 분석, 4) MP 폐렴 환자의 임상적 중증도 및 치료효과 비교 (감수성 vs. 내성), 5) MP 균주의 유전형 분석을 통한 분자역학적 특성 분석 및 6) MP 균주의 유전형과 임상적 중증도 연관성 분석

연구결과: 1-2차년도에 MP 배양법(Broth 배양법과 고형배지 배양법)과 10가지 항생제에 대한 최소억제농도 측정법(Broth 단계 희석법)을 성공적으로 구축하였다. 1-2차년도에 배양한 123개 균주 중 23S rRNA의 변이가 확인된 경우는 69개로 마크로라이드 내성과 관련된 유전자 변이율은 56%로 상당히 높은 것을 확인하였으며, 101개의 MP 균주를 대상으로 10가지 항균제에 대한 항균제 감수성 검사를 시행하였고 23S rRNA 유전자의 2063, 2064 위치의 transition 변이가 있는 경우 5가지의 마크로라이드 항균제에 대한 최소억제농도가 매우 상승된 것을 확인하였다. 이후에는 마크로라이드 내성 여부를 23S rRNA 유전자 변이 여부로 확인하였으며, 전체 연구기간동안 총 3,631개 임상검체의 MP 배양을 시도하여, 이로부터 291균주(양성률 8.0%)를 배양하였다. 연도별로는 2010-2011년(전체 양성건수의 61.2%)에 유행하였으며, 2012-2013년까지는 산발례만 발생하였고, 이후 2014-2015년(전체 양성건수의 33.02%)에 다시 유행이 시작되었다.2000년부터 2015년까지 발생한 유행기 동안 연도별 마크로라이드 내성률은 2000년 0%, 2003년 2.9%,2006년 14.7%, 2010년 47.2%, 2011년 62.9%, 2014년 72.2%, 그리고 2015년 82%로 최근 들어 급격히 증가하는 추세이었음을 알 수 있었다. 그 외, ribosomal L4 protein의 변이는 전체 16균주(24.6%)에서 확인되었으며, 연도별 차이는 없었다. MP 배양과 23S rRNA 유전자 변이 결과를 MP 폐렴 총 113례의 임상 양상과 연관하여 분석한 결과, 23S rRNA 유전자 변이가 있어 마크로라이드 내성 MP 폐렴을 앓은 소아(N=65)의 경우 마크로라이드 감수성(N=48)인 경우에 비하여 발열의 기간이 유의하게 길었던 것을 알 수 있었다 (6.3±2.7 일 vs. 4.0±3.2 일, P =0.017). 또한, 발열이 7일 이상 지속된 경우의 환자는 내성 여부와 상관없이 심한 경화성 폐렴과 흉수를 동반하는 경우가 의미있게 흔함을 알 수 있었다(P =0.0001). 총 연구기간과 이전 3회의 유행기를 후향적으로 추가 분석함으로써, P1 adhesin 유전자 변이 분석을 하여 연도별 유전형의 분포를 추가 분석하였으며, 이를 통하여 우리나라 MP 균주는 다른 나라와는 달리 P1 type 1 유전형이 아주 우세하는 것(전체의 80.3%)을 알 수 있었는데, type 1 유전형이 유전적으로 매우 안정된 것을 볼 때 MP감염의 주기적인 유행의 주요 원인을 P1 유전자의 변화로 생각하기는 어렵다고 판단되었다.추가적으로 type 2 유전형 중 2010년부터는 그 전에 국내에서 보고된 바 없는 type 2c variant가 처음 발견되었으며, 이는 RepMP4-g region과 RepMP4-c region의 재조합이 발생한 것으로 추정되었고, 이에 대한 추가적인 분석을 진행 중에 있다.

기대효과: 1. 본 연구를 통해 얻어진 MP 배양 기법과 항균제 감수성 시험 기법은 향후 국내에서의 MP관련 분야의 연구의 기초를 제공할 수 있을 것으로 보인다. 예를 들어, 국내에서 MP 배양과 항균제 감수성 시험의 기술력을 보유하여 국내외적으로 경쟁력을 갖게 되어 호흡기 감염증의 주요한 원인에 대한 연구의 기반을 마련할 수 있을 것으로 보인다. 2. 국내에서 분리되는 MP 균주의 항균제내성과 내성기전을 규명함으로써 교육과 학문분야에 기여한다. 즉, 본 연구를 통하여 얻어진 새로운 결과들은 의학교육의 발전에 기여할 수 있으며, 학문적인 발전에 기초로 삼아 향후 더 포괄적인 연구로 확대될 수 있을 것으로 보인다. 3. MP에 의한 감염증의 치료에 있어서 마크로라이드의 유용성을 평가하고 향후 항균제 선택에 임상적인 지표로 활용하기 위한 추가연구와 임상시험의 기반으로 이용될 것으로 보인다.