INTRODUCTION
주요 병원균의 항균제 내성은 다양한 공중보건 문제를 유발 하는 전세계적인 위협이 되고 있다. 그람양성균에서는 methicillin 내성 Staphylcoccus aureus (methicillin-resistant S. aureus, MRSA)와 vancomycin 내성 장알균(vancomycin- resistant enterococci, VRE) 등이 지속적으로 문제가 되고 있고, 그람음성균 에서는 extended-spectrum β-lactamase (ESBL) 생성 장내세균 등이 널리 확산되어 있다[1-3]. 최근에는 carbapenem 내성 장내 세균(carbapenem-resistant Enterobacteriaceae, CRE), carbapenem 내성 Pseudomonas aeruginosa (carbapenem-resistant P. aeruginosa, CRPA) 및 carbapenem 내성 Acinetobacter baumannii (carbapenem-resistant A. baumannii, CRAB)가 널리 확 산되어 공중보건에 큰 위협이 되고 있다[4-6]. 다제내성균의 확 산을 방지하기 위해 많은 노력이 이루어졌으나, 다제내성균은 꾸준히 증가하여, 2016년 국내 종합병원 다제내성균 조사 사업(Korean Global Antimicrobial Surveillance System, Kor-GLASS)의 결과에 따르면 MRSA는 61%, VRE는 34%, cefotaxime 내성 Escherichia coli는 35%였으며, 특히 carbapenem 내성 Klebsiella pneumoniae는 약 1%, CRPA는 33%, 그리고 CRAB는 83%였다[7].
다제내성균에 의한 감염은 나쁜 예후와 연관성이 있는 것으 로 알려져 있으며, 분리된 병인균에 대한 빠르고 정확한 항균 제 감수성 검사가 적절한 항균제 치료에 매우 중요하다[8]. 항 균제 감수성 시험은 한천희석법, 미량액체배지희석법 등의 희 석법이 표준 검사법으로 제시되어 있으나, 많은 양의 균주를 단시간에 처리하기 어렵고 검사인력이 많이 요구되는 특성이 있어 임상미생물 검사실에 적용하기는 어렵다. 따라서, 대부분 의 임상미생물 검사실에서는 자동화 장비를 이용하여 항균제 감수성 검사가 시행된다. 자동화 장비를 이용한 항균제 감수성 시험은 많은 양의 균주를 비교적 단시간 내에 검사하고, 표준 검사법인 미량액체배지희석법을 기초로 하여 진행된다는 장점 이 있으나, 항균제 감수성 패널에 포함되어 있는 항균제만 검 사가 가능하다는 단점이 있다. Clinical Laboratory Standard Institute (CLSI)와 European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST)은 매년 각 균종별로 대상 항균제 를 재정립하여 발표하고 있으나, 현재 시판 중인 항균제 감수 성 검사 패널은 이를 반영하지 못한 경우가 많으며, 국내 사정 이 고려되지 않은 경우가 많다. 다제내성 그람양성균의 치료를 위한 새로운 항균제인 ceftaroline, tedizolid와 다제내성 그람음성균 치료의 새로운 항균제인 ceftazidime-avibactam, ceftolozane- tazobactam 등이 포함되어 있지 않으며, Salmonella 균속 의 fluoroquinolone 계열 항균제의 감수성 판정범위가 포함되어 있지 않다. 또한 검사 대상 항균제는 국가별, 지역별 항균제 내 성률 및 임상의의 선호도에 맞추어 결정되어야 하므로, 국내 실정에 맞는 항균제 감수성 검사 패널이 필요하다.
MicroScan (Beckman Coulter, Brea, CA, USA)은 균종 동정 및 항균제 감수성 시험을 시행하는 자동화 장비로서 VITEK system (bioMérieux, Marcy l’Étoile, France)과 함께 국내에서 가장 널리 사용되고 있는 장비 중 하나이다. MicroScan (Beckman Coulter)은 미량액체배지희석법을 기초로 하고 있으 며, 정해진 배양시간 이후 균의 성장을 종료점으로 결과를 제 시하므로, 균의 성장곡선을 분석하는 VITEK system (bioMérieux)보다 처리시간이 길다는 단점이 있으나, 표준검사 법과 방법적 유사성이 크다는 장점이 있다. 본 연구에서는 MicroScan (Beckman Coulter)의 3가지 항균제 감수성 패널, 즉, 그람양성균 패널(KSCM-1), 그람음성 장내세균 패널 (KSCM-2), 그리고 포도당 비발효 그람음성균 패널(KSCM-3) 을 구성하였다. 각 패널의 항균제 조합은 CLSI M100-S28의 test group A와 B를 포함할 수 있도록 하였으며, 임상의들이 선 호하는 항균제 및 새로이 가이드라인에 추가된 신약을 포함하도록 하였다[9,10]. 또한 새로 고안된 3가지 패널에 대하여 임 상 분리균주를 이용하여 검사능을 평가하였다.
CASE REPORT
1. MicroScan KSCM 패널의 구성
KSCM-1 패널에는 임상에서 가능 흔히 분리되는 병인균인 Staphylococcus 균종과 Enterococcus 균종의 test group A 항균 제인 penicillin, ampicillin, oxacillin, erythromycin, clindamycin 및 trimethoprim-sulfamethoxazole을 포함하였으며, test group B 항균제인 vancomycin, daptomycin, linezolid, ceftaroline, tetracycline, minocycline 및 rifampin을 포함하였다. 또한, test group investigational이지만, 국내 임상의들의 선호가 높은 teicoplanin을 포함하였다[11,12]. 추가적으로, MRSA 검출능을 높 이기 위하여 cefoxitin 선별시험 well을 포함하였다. Enterococcus 의 혈류감염 치료 시 사용되는 aminoglycoside의 상승효과와 연관된 gentamicin과 streptomycin 고도내성 검출 well을 추가 하였으며, enterococci의 요로감염의 치료에 사용되는 test group U 항균제인 tetracycline, ciprofloxacin, levofloxacin 및 nitrofurantoin 또한 포함하였다.
KSCM-2에는 test group A 항균제인 ampicillin, cefazolin, gentamicin 및 tobramycin을 포함하였다. Test group B 항균제 중에서 국내에서 가장 흔하게 검출되는 CTX-M형 ESBL 생성 여부를 판단할 수 있는 3세대 cephalosporin인 cefotaxime과 4 세대 cephalosporin인 cefepime 및 cephamycin 계열인 cefoxitin 을 포함하였으며, 그람음성균 요로감염에서 가장 흔히 사용되 는 fluoroquinolone 계열의 항균제인 ciprofloxacin, levofloxacin 과 moxifloxacin을 포함하였다. Carbapenem 내성 검출을 위한 ertapenem, meropenem 및 imipenem, 그리고 carbapenem-producing Enterobacteriaceae (CPE)의 치료에 이용되는 colistin을 추가하였다. 마지막으로, 국내에서는 아직 사용할 수 없지만, 최근 CPE의 치료를 위해 출시된 신약인 ceftazidime-avibactam 과 ceftolozane-tazobactam을 패널에 추가하였다.
KSCM-3에는 CLSI 및 EUCAST 가이드라인의 권고사항에 따라, 임상에서 주로 많이 분리되는 병인균인 Pseudomonas 균 종과 Acinetobacter 균종의 test group A 항균제인 piperacillin, ceftazidime, gentamicin, tobramycin 및 ampicillin-sulbactam을 포함하였으며, test group B 항균제인 ticarcillin, piperacillin- tazobactam, cefepime, aztreonam, doripenem, imipenem, meropenem, amikacin, ciprofloxacin, levofloxacin, ticarcillinclavulanate, cefotaxime, ceftriaxone, tetracycline, doxycycline, minocycline 및 trimethoprim-sulfamethoxazole을 포함하였다. 추 가적으로, 요로감염의 치료에 사용되는 test group U 항균제인 norfloxacin도 포함하였다. 또한, carbapenem 내성균주의 치료에 사용이 증가하고 있는 항균제인 colistin을 추가하였고, carbapenem 내성 균주 치료를 위해 출시된 새로운 항균제인 ceftolozane- tazobactam과 ceftazidime-avibactam을 패널에 추가하였다.
2. 대상 균주
2016년 5월에서 2017년 4월까지 전국 8개의 병원에서 수집 된 혈액 분리 균주를 이용하여 검사능에 대한 평가를 진행하였 다. 같은 환자에서 균이 반복 분리된 경우 첫 번째 분리된 균주 를 이용하였다. 대상 균주는 혈액한천배지에 계대배양한 후 순 수 분리된 집락을 검사를 시행할 때까지 −70°C에 보관하였다
그람양성균은 총 298주였으며, S. aureus가 100주, Enterococcus faecium이 100주, Enterococcus faecalis가 98주였다. 그 람음성균은 총 902주였으며, 그 중 Enterobacteriaceae는 691 주, 포도당비발효 그람음성균이 211주였다. Enterobacteriaceae 에는 E. coli 226주, K. pneumonia 330주, Klebsiella oxytoca 1 주, Salmonella 균속 111주, Enterobacter 균속 23주가 포함되었 으며, 포도당 비발효 그람음성균에는 P. aeruginosa가 114주, A. baumannii는 97주가 포함되었다. 추가적으로 colistin에 대한 검사능을 평가하기 위해 mcr-1 양성 colistin 내성 균주 18주, mcr-1 음성 colistin 내성 균주 73주 및 colistin 감수성 균주 34 주를 포함하였다.
3. 균종 동정
균종 동정은 말디토프 질량분석기(matrix-assisted laser desorption/ ionization time-of-flight mass spectrometer, MALDITOF MS)인 Bruker Biotyper (Bruker, Billerica, MA, USA)를 사용하였다. 혈액 한천 배지에 두 차례 계대배양하여 얻은 단 일 균집락을 플레이트에 얇게 도말하고, 매트릭스 용액 1 μL 를 분주하여 완전히 건조시킨 후에 장비로 분석하였다. 얻어진 미생물의 단백질 스펙트럼을 데이터베이스와 비교 분석하여 균종을 동정하며, 동정 점수가 2.0 이상이 되었을 때 균종을 확 정하였다. 동정 점수가 2.0 미만인 경우 16S rRNA 유전자의 염 기서열 분석을 시행하여 그 결과를 EzBIO Cloud 데이터베이스 (https://www.ezbiocloud.net/)와 비교하여 균종을 확정하였다.
4. KSCM 패널을 이용한 항균제 감수성 시험
MicroScan KSCM 패널(Beckman Coulter)을 이용한 항균제 감수성 시험은 제조사가 제시한 방법을 따랐다. 균종을 두 차 례 혈액 한천 배지에 계대배양한 후 얻은 단일 집락을 무균 상 태의 3 mL 접종수에 0.08-0.10 McFarland (McF)의 농도로 맞 추었다. 만들어진 균액의 100 μL을 25 mL의 접종수 (inoculum water)에 분주하여 표준균액을 만든 후 Renok inoculator (Beckman Coulter)를 이용하여 패널의 96 well에 115 μL씩 고르게 분주하였다. 표준 균액을 접종한 패널은 37°C 배양기에서 16-18시간 동안 배양하였으며, 배양 후 각 well에 서 균의 성장을 육안으로 판독하여 최소억제농도를 측정하였다. 균액 준비 과정 및 접종은 15분 내에 진행되었으며, 무균 상태를 유지하도록 하였다.
5. 표준방법의 항균제 감수성 시험
1) 그람 양성균: S. aureus의 경우 cefoxitin, erythromycin, clindamycin, quinupristin-dalfopristin, trimethoprim-sulfamethoxazole 및 고농도 mupirocin에 대하여 디스크확산법으로 억제대 크기를 측정하였다. 또한 vancomycin, teicoplanin과 linezolid는 E-test를 통해 최소억제농도(minimal inhibitory concentration)를 측정하였다. 장알균 중 E. faecium은 ampicillin, ciprofloxacin, tetracycline, quinupristin-dalfopristin에 대하여 디스크확산법을 이용하여 억제대 크기를 측정하였으며, 고농도 gentamicin, 고 농도 streptomycin의 내성은 CLSI 및 EUCAST 가이드라인에 따라 디스크확산법과 미량액체배지희석법을 이용하여 판단하 였다[9,10]. 추가적으로 vancomycin, teicoplanin과 linezolid에 대하여 E-test로 최소억제농도를 측정하였다. E. faecalis의 경 우 E. faecium과 동일한 방법으로 감수성 시험을 진행하였으며, penicillin에 대한 감수성 시험(디스크 확산법)을 추가적으로 시 행하였으며, 자연내성인 quinupristin-dalfopristin은 대상 항균제 에서 제외하였다. 디스크확산법으로 측정된 억제대의 크기와 E-test 및 미량액체배지희석법으로 측정된 최소억제농도를 CLSI M100-S28 및 EUCAST의 clinical breakpoint에 따라 감수 성/중등도내성/내성을 구분하였다[9,10].
2) Enterobacteriaceae: Enterobacteriaceae의 경우 ampicillin, piperacillin, ampicillin-sulbactam, cefazolin, cefotaxime, ceftazidime, cefepime, aztreonam, cefoxitin, amikacin, gentamicin, trimethoprim- sulfamethoxazole, tigecycline 및 ertapenem에 대하 여 디스크 확산법을 이용하여 억제대의 크기를 측정하였다. 또 한, imipenem과 meropenem의 최소억제농도는 Mueller-Hinton (MH) 한천배지(Difco Laboratories, Detroit, MI, US)를 이용하 여 한천희석법(측정범위: 0.5-256 mg/L)으로 측정하였으며, E. coli ATCC 25922와 P. aeruginosa ATCC 27853을 표준균주로 이용하였다. 0.5 McF 탁도를 맞춘 균부유액 1 μL를 Steers replicator 등을 이용하여 MH 배지 표면에 접종하였고, 37°C 배 양기에서 16-24시간 배양하여 최소억제농도를 판단하였다[13]. colistin의 최소억제농도는 CLSI-EUCAST Polymyxin Breakpoints Working Group의 권고에 따라 미량액체배지희석 법(측정범위: 0.5-16 mg/L)으로 측정하였다[14]. 미량액체배지 희석법의 결과 판정은 검사자에 의한 오차를 방지하기 위해 두 사람의 관찰자가 맹검으로 실시하였고, 일치하지 않은 경우 두 관찰자가 다시 동시에 확인하여 최종적으로 결정하였다. Salmonella 균속은 cefotaxime, ceftazidime, ciprofloxacin 및 imipenem을 대상으로 미량액체배지희석법을 통해 최소억제농 도를 측정하였다.
3) 포도당 비발효 그람음성균: P. aeruginosa의 경우 piperacillin, piperacillin-tazobactam, ceftazidime, cefepime, imipenem, meropenem, amikacin, gentamicin, tobramycin 및 ciprofloxacin에 대하여 디스크확산법으로 억제대 크기를 측정하였 다. A. baumannii는 piperacillin, ampicillin-sulbactam, ceftazidime, cefepime, imipenem, meropenem, amikacin, gentamicin, tobramycin, ciprofloxacin 및 minocycline으로 디스크확산법을 이용하여 항균제 감수성 검사를 시행하였다
6. 결과 분석
각 항균제별로 categorical agreement (CA), essential agreement (EA), very major error (VME), major error (ME) 그리고 minor error (mE)의 비율을 측정하였다[15]. CA는 MicroScan (Beckman Coulter)과 표준방법의 감수성, 중등도 내성, 내성의 결과가 서로 일치한 것으로 하였다. 최소억제농도를 측정한 경 우에는 2배 이내의 희석범위 내 일치를 EA로 정의하였다. 두 가지 방법 중 하나에서만 중등도 내성, 다른 방법에서는 내성 혹은 감수성 결과인 경우를 mE로 판정하였다. 표준방법에서 내성인 결과가 평가방법에서 감수성으로 나온 경우를 VME라 고 하였고, 반대로 표준방법에서 감수성인 결과가 평가방법에 서 내성으로 나온 경우 ME라고 판정하였다.
RESULTS
1. KSCM-1 패널과 표준검사법에 의한 항균제 감수성 결과 비교
KSCM-1 패널과 표준검사법에 의한 항균제 감수성 결과의 항균제별 분포를 Supplementary Fig. 1, 2와 Table 1에 정리하 였다. S. aureus에서 디스크확산법으로 검사한 항균제인 cefoxitin, erythromycin, clindamycin, quinupristin-dalfopristin, trimethoprim- sulfamethoxazole, mupirocin에서 CA의 비율이 95.0% (범위: 95.0%-100%) 이상으로 비교적 높은 일치율을 나타내었 다. ME는 고농도 mupirocin 내성 검출에서 4% (4/100)로 다소 높았으나, 그 외에 항균제에서는 관찰되지 않았다. 또한 VME 역시 모든 항균제에서 관찰되지 않았다. E-test로 검사한 항균 제인 vancomycin, teicoplanin 및 linezolid에서 CA의 비율은 각 각 100% (n=100), 100% (n=100) 및 99.0% (n=99), EA의 비율 은 각각 95% (n=95), 91% (n=91), 99% (n=99)였다. Vancomycin 과 teicoplanin에서는 ME 또는 VME가 관찰되지 않았으며, linezolid에서 1건의 VME를 확인하였다.
Fig. 1. Susceptibility testing results for colistin in Gram-negative bacilli. The MICs for colistin in clinical isolates of Gram-negative bacilli obtained by the MicroScan were compared with the MICs by broth microdilution method. Abbreviation: MIC, minimal inhibitory concentration.
Table 1
The results of KSCM-1 panel comparing with conventional methods
Enterococci에서는 ampicillin, penicillin, ciprofloxacin, tetracycline, quinupristin-dalfopristin 및 aminoglycoside 항균제인 gentamicin과 streptomycin에 대한 감수성 시험을 디스크확산법 을 시행하였다. 그 결과, ciprofloxacin에서 88.4% (175/198), 고농도 gentamicin에서 79.8% (n=158), 고농도 streptomycin에서 84.8% (n=168)로 다소 낮은 일치율을 보였으나, 이를 제외한 대부분의 항균제에서 CA의 비율은 90% (88.4%-100%) 이상으 로 우수한 일치율을 보였다. ME는 penicillin에서는 관찰되지 않았고, 고농도 gentamicin (9.1%, n=18), 고농도 streptomycin (5.1%, n=10)를 제외한 나머지 항균제들도 3% (범위: 0.5%-1.5%) 이하로 우수한 결과를 나타냈다. Ampicillin, tetracycline과 quinupristin-dalfopristin에서 각각 1건의 VME를 확인 하였고, 나머지 항균제에서는 VME가 관찰되지 않았다. E-test 로 검사한 항균제인 vancomycin, teicoplanin 및 linezolid에서 CA의 비율은 각각 98.5% (n=195), 96.5% (n=191), 96.0% (n=190), EA의 비율은 각각 98% (n=194), 98% (n=194), 96% (n=190)였다. Teicoplanin과 linezolid에서 1건의 VME를 확인 하였고, vancomycin에서 3건의 ME를 확인하였다.
2. KSCM-2 패널과 표준검사법에 의한 항균제 감수성 결과 비교
Enterobacteriaceae의 KSCM-2 패널 검사 결과와 표준검사 법에 의한 항균제 감수성 결과의 항균제별 분포를 Supplementary Fig. 3과 Table 2에 정리하였다. 디스크확산법으로 검사한 항균제인 ampicillin, piperacillin, ampicillin-sulbactam, cefazolin cefotaxime, ceftazidime, cefepime, aztreonam, cefoxitin, amikacin, gentamicin, trimethoprim-sulfamethoxazole, tigecycline 및 ertapenem에서 CA의 비율이 90% (범위: 90.1%-96.6%) 이상이었다. ME의 비율은 검사한 모든 항균제에서 3% 미만으 로 우수한 일치율을 보여주었으나, trimethoprim-sulfamethoxazole에서 2.9% (17/593)로 다소 높았다. VME의 비율은 모두 1.5% (0.2%-1%) 이하였다. 한천희석법으로 검사한 항균제인 imipenem과 meropenem은 CA의 비율이 각각 93.8% (182/194), 97.0% (n=188)였으며, EA의 비율은 95.9% (n=186), 93.8% (n=182)였다. Imipenem은 ME와 VME의 비율 모두 0.5% (n=1) 였고, meropenem은 ME와 VME의 비율 모두 1% (n=2)였다. Salmonella의 KSCM-2 패널과 미량액체배지희석법에 의한 항균제 감수성 결과의 항균제별 분포는 Supplementary Fig. 4 와 Table 2에 정리하였다. 미량액체배지희석법으로 검사한 항 균제인 cefotaxime, ceftazidime, ciprofloxacin 및 imipenem에서 CA의 비율은 각각 99.1% (110/111), 95.5% (n=106), 100% (n=111), 100% (n=111)였고, EA의 비율은 각각 99.1% (n=110), 99.1% (n=110), 95.5% (n=106), 100% (n=111)로 높은 일치율 을 나타내었다. Cefotaxime, ceftazidime에서 1건의 ME를 확인 하였고, VME는 검사한 모든 항균제에서 관찰되지 않았다
Table 2
The results of KSCM-2 panel comparing with conventional methods
3. KSCM-3 패널과 표준검사법에 의한 항균제 감수성 결과 비교
포도당 비발효 그람음성균의 KSCM-3 패널과 디스크확산법에 의한 항균제 감수성 결과의 항균제별 분포를 Supplementary Fig. 5, 6과 Table 3에 정리하였다. P. aeruginosa를 검사한 항균제인 piperacillin, piperacillin-tazobactam, ceftazidime, cefepime, imipenem, meropenem, amikacin, gentamicin, tobramycin 및 ciprofloxacin에서 CA의 비율이 90% (91.8%-100%) 이상의 우수한 결과 를 보였다. ME의 비율은 ceftazidime과 ciprofloxacin에서 0.9% (1/110)였으며, 그 이외의 항균제에서는 관찰되지 않았다. 또한, cefepime과 amikacin에서 1건의 VME를 확인하였으나 그 비율이 모두 1.5% 미만이었다. A. baumannii에서 디스크확산법으로 검사 한 항균제인 piperacillin, ampicillin-sulbactam, ceftazidime, cefepime, imipenem, meropenem, amikacin, gentamicin, tobramycin, ciprofloxacin 및 minocycline에서 CA의 비율이 90% (95.5%-100%) 이상으로 높은 일치율을 나타내었다. ME는 모든 항균제에서 관찰 되지 않았고, VME는 piperacillin에서 1건이 확인되었다.
Table 3
The results of KSCM-3 panel comparing with conventional methods
4. 그람음성균에서 KSCM 패널과 표준검사법에 의한 colistin 항균제 감수성 결과 비교
그람음성균의 KSCM-2 및 KSCM-3 패널과 표준검사법에 의한 colistin 항균제 감수성 결과의 균주별 분포를 Fig. 1 및 Table 4에 정리하였다. mcr-1 생성 colistin 내성 균주 18주와 mcr-1 비생성 colistin 내성 균주 73주 및 colistin 감수성 균주 34주를 검사한 결과, mcr-1 생성 균주는 모두 정확하게 내성을 검출한 반면, mcr-1 비생성 colistin 내성 균주에서 6건의 ME가 발생하였다. colistin에 대한 전체 CA의 비율은 94.4% (118/125)로 높은 일치율을 보였고, ME의 비율은 4.8% (n=6), VME의 비율은 0.8% (n=1)였다
Table 4
Susceptibility testing results for colistin by MicroScan and broth microdilution method in Gram-negative bacilli
DISCUSSION
항균제 내성균의 확산은 공중 보건을 위협하는 심각한 문제 이다[16]. 정확하고 신속한 항균제 감수성 검사의 보고는 적절 한 항균 치료를 위해 매우 중요한 요소이다. 또한 새로이 출현 하는 내성의 빠른 검출이 매우 중요하다. 본 연구자들은 국내 실정에 맞는 3가지 항균제 감수성 시험 패널(KSCM-1, KSCM-2, KSCM-3)을 고안하였고, 그 검사능을 평가하였다.
KSCM-1에서는 MRSA의 검출을 위해 oxacillin 및 cefoxitin 을 포함시켰다. MRSA는 임상영역에서 가장 중요한 그람 양성 다제내성균 중 하나이다. MRSA의 검출을 위한 항균제 감수성시험에는 oxacillin 또는 cefoxitin이 이용되는데, 그 중 cefoxitin 의 최소억제농도를 기준으로 MRSA를 검출하는 것이 oxacillin 의 최소억제농도를 기준으로 하는 것보다 그 검출능이 우수하 다고 알려져있다[17]. Fernandes 등의 연구(2005)에 따르면, 다 제내성 MRSA의 경우 oxacillin과 cefoxitin의 최소억제농도가 모두 높았으나, 비다제내성 MRSA의 경우에는 oxacillin의 최 소억제농도가 낮은 경우가 적지 않음을 보고한 바 있다[18]. 추 가적으로 KSCM-1 패널에는 MRSA의 치료제로 최근 출시된 ceftaroline을 포함시켰다. Ceftaroline은 항-MRSA cephalosporin의 한 종류로 PBP2A에 결합하는 베타락탐 항균제다[19]. 국 내에는 아직 출시되지 않았지만, 이미 내성이 보고되고 있어 그 중요성이 크다고 판단된다[20].
본 연구는 다수의 임상분리균주를 대상으로 AST 패널의 항 균제 감수성 검사의 분석능을 평가하였다. 국내의 8개 병원에 서 수집된 균주를 이용하였으며, 임상에서 분리비율이 높은 균 종, 즉 E. coli, K. pneumonia, A. baumannii, P. aeruginosa, S. aureus, E. faecium, E. faecalis, Salmonella 등을 연구에 포함시 켰다. 뿐만 아니라, 국내 항균제 내성률에 기초하여 균주를 선 정하여 실제 임상미생물 검사실에서 발생가능한 오차를 반영 하도록 하였다. Carbapenem과 colistin과 같이 내성이 드문 경 우에는 추가로 균주를 포함시켜 검사능을 평가하였다
KSCM-1 패널의 경우, S. aureus에서 CA의 비율이 95.5% 이상으로 우수한 결과를 보였고, ME는 고농도 mupirocin 내성 검 출에서 4%로 다소 높았다. 본 연구에서 사용된 고농도 mupirocin내성 검출법은 CLSI의 권고에 따라 디스크확산법을 이용 하였으나, 미량액체배지희석법의 정확도가 더 높은 것으로 알 려져 있어, 디스크확산법의 오류일 가능성을 배제할 수 없을 것으로 판단된다[22]. 그 외의 항균제의 ME 비율과 VME 비율 은 관찰되지 않아 우수한 결과라 판단된다. E-test와 비교한 항 균제의 결과에서도 높은 일치율을 보여 좋은 분석능을 보여 주 었다. Enterococcous균종 CA의 비율은 고농도 aminoglycoside 항균제와 ciprofloxacin을 제외한 모든 항균제에서 90% 이상이 었으며, ME와 VME의 비율도 모두 1% 이하로 우수한 결과를 보여주었다.
그람음성 Enterobacteriaceae 감수성 시험 패널인 KSCM-2 의 경우 디스크확산법과 비교한 CA의 비율이 모두 90% 이상 의 우수한 결과가 나왔으며, trimethoprime-sulfamethoxazole에 서 ME와 VME의 비율이 각각 2.9%, 0.5%로 다소 높았으나, 허 용범위 이내였다[15]. 한천희석법과 비교한 결과 또한 CA, EA, ME 및 VME의 비율이 모두 CLSI가 권고하는 기준에 부합하 여 높은 일치율을 보인 것으로 판단된다. Salmonella는 미량액 체배지희석법과 비교한 결과, 저농도 ciprofloxacin을 포함한 모 든 항균제에서 CA와 EA의 비율이 모두 90% 이상이었으며 ME와 VME의 비율도 기준에 부합하였다. KSCM-3 패널을 이 용한 검사능 평가에는 P. aerugionosa와 A. baumannii가 포함 되었다. P. aeruginosa에서는 CA의 비율이 91.8%에서 100%로 우수한 결과를 보였다. Ceftazidime과 ciprofloxacin에서 각각 1 건의 ME와 cefepime과 amikacin에서 각각 1건의 VME만이 관 찰되었다. A. baumannii는 CA의 비율이 95.5%에서 100%로 가 장 높은 일치율을 보여주었고, ME는 관찰되지 않았고, VME는 piperacillin에서 1건만이 확인되어 우수한 결과를 보여주었다.
본 연구에서 KSCM 패널 결과 평가에 이용된 표준법으로 디 스크 확산법이 사용되었다는 것은 중요한 한계점이다. 고찰에 서 언급된 바와 같이 디스크 확산법의 결과와 KSCM 패널의 결과가 차이를 보인 경우, 디스크 확산법 결과의 오류 가능성 을 배제할 수 없었다. 다만, 디스크 확산법은 희석법과 비교하 였을 때 그 정확성이 인정되며, 많은 수의 항균제에 대한 감수 성 시험패널의 평가에 널리 이용된다[9,23]. 또한, colistin과 고 농도 aminoglycoside 내성 판정 등과 같이 디스크 확산법의 정 확성이 입증되지 않은 경우에 대해서는 한천희석법 및 미량액 체배지확산법을 사용하였다.
결론적으로 새로이 구성한 MicroScan (Beckman Coulter)의 KSCM 패널은 최신 항균제 감수성 시험 가이드라인에 맞춘 패 널로서 새로운 항균제를 폭넓게 포함하고 있으며, 임상의의 요 구에 부합하는 시험결과를 제공할 수 있을 것으로 생각한다. 또한, 디스크확산법, 한천희석법, E-test, 미량액체배지희석법과 비교하였을 때, 우수한 결과를 보여주어 임상미생물 검사실에서 정확도 높은 검사 결과를 보고하는데 도움을 줄 것으로 생 각한다.
요약
배경: 항균제 내성은 공중보건에 계속적인 위협이 되고 있다. 임상미생물 검사실에서의 빠른 항생제 감수성 시험을 통한 내성의 검출은 감염관리 및 환자 치료에 중요하며, 이를 위한 적절한 자동화 검사 장비 및 항생제 감수성시험 패널은 필수적인 요소이다. 본 연구에서 MicroScan 장비(Beckman Coulter, USA)의 새로운 항생제 감수성 시험패널을 디자인하였 으며, 그 검사능을 많은 임상분리 균주를 이용하여 평가하였다.
방법: 총 3종류의 항생제 감수성 패널(KSCM-1, KSCM-2, KSCM-3)을 구성하였다. 1,027주의 그람음성 세균(Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, Enterobacter spp.)과 298주 의 그람양성 세균(Staphylococcus aureus, Enterococcus faecium, Enterococcus faecalis)을 포함한 총 1,325주의 임상분리 균 주를 이용하여 새로이 구성된 패널의 검사능을 평가하였다. MicroScan KSCM 패널의 결과는 디스크확산법, Etest, 한천희 석법, 미량액체희석법의 결과와 비교하였다.
결과: 그람 양성알균을 대상으로 한 KSCM-1 패널을 구성하였다. KSCM-1 패널의 결과를 표준검사법과 비교하였을 때, S. aureus에서 categorical agreement (CA) 비율이 90% 이상이었고, major error (ME)는 고농도 mupirocin 내성에서의 4건을 제외하고는 관찰되지 않았다. Very major error (VME)는 모든 항생제에서 관찰되지 않았다. Enterococci에서도 CA 비율은 90% 이상, ME 비율은 3% 미만이었다. VME는 ampicillin, tetracycline과 quinupristin-dalfopristin에서 각각 1건을 확인하였 고, 나머지 항생제에서는 관찰되지 않았다. 장내세균속 검사용 패널(KSCM-2)의 검사능 평가에서, 검사한 모든 항생제에 대하여 CA 비율은 90% 이상, ME 비율은 3% 미만이었으며 VME의 비율은 1.5% 이하였다. 포도당 비발효 그람음성막대 균의 항생제 감수성 시험 패널(KSCM-3)의 검사능 평가에서도, P. aeruginosa는 CA 비율은 90% 이상이었으며, ME는 ceftazidime과 ciprofloxacin에서 각각 한건씩 관찰되었으며, 그 이외의 항생제에서는 관찰되지 않았다. VME의 비율은 검사 한 모든 항균제에서 1.5% 미만이었다. A. baumannii에서는 CA 비율 90% 이상이었으며, VME는 piperacillin에서 1건이 확인되었다.
결론: 새로이 구성한 KSCM 패널의 결과를 표준검사법의 결과와 비교하였을 때, 높은 일치율을 보여주어 임상미생물 검사실에 적용 가능할 것으로 생각한다. [Ann Clin Microbiol 2019;22:61-70]
