국내 임상 검체에서 분리된 B군 사슬알균의 alpha-like protein 유전형 분석

Abstract

Group B Streptococcus (GBS) causes invasive bacterial diseases including sepsis, meningitis and pneumonia in newborns and infants younger than 3 months and has a poor prognosis in pregnant and non-pregnant adults, especially the elderly or adults with underlying diseases. Currently, vaccines using various antigens such as capsular polysaccharide and alpha-like protein (Alp) are being studied. In order to predict the effectiveness of these vaccines, epidemiological information on the corresponding antigen in group B streptococci is required, but no epidemiological studies on Alp have been reported in Korea. Therefore, in this study, the epidemiology and characteristics of the Alp genotype in domestic clinical strains were investigated. This study analyzed 144 strains of group B streptococci isolated from various clinical specimens between April 2000 and November 2012 deposited with the Chonbuk National University Hospital Branch of National Culture Collection for Pathogens. The serotype of the strain was confirmed using slide latex aggregation reaction. It was confirmed using polymerase chain reaction whether the gene bca, rib, alp1, alp2, alp3, alp4 containing the genetic information of the Alp protein was present in each strain. Distribution according to serotype and Alp genotype was analyzed by classifying into invasive and non-invasive strains according to all strains and the clinical specimens from which the strain was isolated. The serotype distribution of the analyzed 144 strains was as follows in order of frequency: serotype III was found in 46 isolates (31.9%), serotype V was found in 30 isolates (20.8%), serotype Ia was found in 21 isolates (14.6%), serotype Ib was found in 20 isolates (13.9%), serotype VI was found in 13 isolates (9%), serotype VIII was found in 8 isolates (5.6%) and serotype II was found in 6 isolates (4.2%). The distribution of the alp genotype was as follows in order of frequency: genotype rib was found in 52 isolates (36.1%), genotype bca was found in 44 isolates (30.6%), genotype alp3 was found in 34 isolates (23.6%) and genotype alp1 was found in 14 isolates (9.7%). The trivalent capsular polysaccharide vaccine antigens Ia, Ib, and III currently under development accounted for 60.4%, and the membrane protein vaccine antigens Cα and Rib accounted for 66.7% of the total. In the case of 67 species detected in invasive diseases, the frequencies were in the order of III, V, Ia, Ib, VI, II, VIII, and rib and bca genotypes accounted for 64.2%. Although there was a difference in the distribution of alp genotypes between the invasive and non-invasive strains, it was confirmed that the ratio of the bca and rib genotypes was high. Therefore, group B streptococci in Korea are expected to show a protective effect against numerous group B streptococci to be prevalent in Korea as an Alp protein vaccine containing Rib and Cα antigens. For the prevention of early neonatal sepsis, additional epidemiological studies on vaginal colonization and neonatal invasive strains of pregnant women, which are target groups for vaccination, are needed.;B군 사슬알균(Group B Streptococcus, GBS)은 3개월 미만의 신생아와 영아에서 패혈증, 수막염 및 폐렴을 포함한 침습성 세균성 질환을 유발하며 임신 및 비 임신 성인, 특히 노인 또는 기저 질환이 있는 성인에서 나쁜 예후를 보인다. 현재 피막다당질, alpha-like protein (Alp) 등 다양한 항원을 이용한 백신이 연구되고 있다. 이러한 백신의 효과를 예측하기 위해 B군 사슬알균에서 해당 항원의 역학 정보가 필요하나 국내에서 Alp에 대한 역학 연구는 아직 보고되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 국내 임상 균주에서 Alp 유전형의 역학과 특성을 보고자 하였다. 본 연구는 전북대학교병원 병원체자원은행에 기탁된 2000년 4월부터 2012년 11월 사이에 다양한 임상 검체에서 분리된 B군 사슬알균 144균주를 대상으로 분석하였다. 균주의 혈청형은 슬라이드 라텍스 응집반응을 이용하여 확인하였다. Alp 단백의 유전정보가 담긴 유전자 bca, rib, alp1, alp2, alp3, alp4 가 각 균주에 존재하는지 중합효소연쇄반응을 이용하여 확인하였다. 혈청형과 Alp 유전형에 따른 분포를 전체 및 균주가 분리된 임상 검체에 따라 침습성, 비침습성 균주로 분류하여 분석하였다. 분석한 144개 균주의 혈청형 분포는 III형이 46균주(31.9%), V형이 30균주(20.8%), Ia형이 21균주(14.6%), Ib형이 20균주(13.9%), VI형이 13균주(9%), VIII형이 8균주(5.6%), II형이 6균주(4.2%) 순으로 확인되었고 alp 유전형 분포는 rib 유전형이 52균주(36.1%), bca 유전형이 44균주(30.6%), alp3 유전형이 34균주(23.6%), alp1 유전형이 14균주(9.7%)의 순으로 확인되었다. 현재 개발중인 3가 피막다당백신 항원 Ia, Ib, III 는 60.4%를 차지하였고 막단백 백신 항원인 Cα, Rib 은 전체의 66.7%를 차지하였다. 침습 질환에서 검출된 67종의 경우 III, V, Ia, Ib, VI, II, VIII 순의 빈도를 나타내었으며 rib 과 bca 유전형이 64.2%를 차지하였다. 침습성 균주와 비침습성 균주에서 나타나는 alp 유전자형의 분포도 차이는 있었지만 bca, rib 유전자형의 비율이 높은 것을 확인하였다. 따라서 국내에서 B군 사슬알균은 Rib 및 Cα 항원을 포함한 Alp 단백 백신으로 국내 유행하는 B군 사슬알균의 많은 수에 대한 방어효과를 나타낼 것으로 기대된다. 신생아 조기 패혈증 예방을 위해서는 백신 접종의 대상군인 임산부의 질내 집락균 및 신생아 침습성 균주에서의 추가 역학 연구가 필요하다.