Random Amplified Polymorphic DNA(RAPD) 분석에 의한 Acinetobacter baumannii 균주의 분자역학적 연구

Abstract

Acinetobacter baumannii strains are gram negative non-fermenters. These strains are emerging pathogens of nosocomial infection in immunocompromised patients and patients with burn. The therapeutic difficulty due to the wide spread of multiple resistant strains has been a major problem in A. baumannii infection. This study was undertaken to detemine molecular types and genetic similarity among A. baumannii strains isolated from Samsung Medical Center by random amplified polymorphic DNA profile (RAPD) analysis and to compare results of antibiograms and molecular types by RAPD. Thirty isolates from various specimens of 21 patients were typed using RAPD and antimicrobial susceptibility patterns. The results were as follows. 1) Antibiogram from 13 antibiotics showed 10 types of A. baumannii isolates. Five strains were all susceptible and the other strains showed various resistance. 2) RAPD using OPA-3 and OPA-9 showed no detectable bands or 2 - 3 bands. Therefore, discrimination using OPA-3 and OPA-9 was difficult. RAPD using OPA-4 primer showed good discriminatory bands of 2-7 ranged from 300 bp to 2 kb. The 30 strains were classified nine molecular types by dendrogram. The results suggest that the isolates were from endemic infection rather than epidemic one. 3) There was no correlation between phenotypes by antibiogram and genetic types by RAPD. Strains of some molecular type showed different antibiograms, and those of some different antibiogram had different molecular types. 4) Molecular types accounting to wards showed that all of type IX were from neurosurgical intensive care unit or neurosurgical general ward. It suggests the presence of endemic isolates according to wards. The study with isolates showed various phenotypes and genotypes, but no definite epidemics except some possibility of endemic strain in a neurosurgical ward. However, antibiogram was not enough for epidemiologic study of A. baumannii infection, and RAPD was considered to be a useful method for additional molecular epidemiologic study.; Acinetobacter 균종은 그람음성 비발효성 세균으로 호흡기 감염환자에서 가장 많이 분리되며, 면역 저하 환자와 화상 환자에서 치명적 감염을 유발하는 세균이다. Acinetobacter 균종은 현재 항균제에 다약제 내성을 나타내어 사용할 약제가 제한되는 문제점을 보이고 있다. 본 연구는 병원 감염의 대부분을 차지하는 Acinetobacter baumannii 균을 대상으로 일개 대학병원에서 검출되는 A. baumannii 의 유전적 유사성이 있는지 연구하고 항균제내성 표현형과 유전형을 비교하고자 하였다. 또한, 유전형 검사를 위해 random amplified polymorphic DNA (RAPD) 방법을 사용하여 추후 병원 내 감염 관리를 위한 RAPD의 유용성을 평가하고자 하였다. 연구 대상은 21명 환자의 다양한 가검물에서 분리된 30개 균주였다. 연구 결과는 다음과 같다. 1) 항균제 내성 표현형은 13개의 항균제를 사용하여 모두 10개형으로로 나눌 수 있었다. 5주는 모든 항균제에 감수성을 보였고, 나머지는 1가지 이상의 항균제에 내성을 나타내는 것부터 모든 항균제에 중복내성을 나타내는 주까지 다양하였다. 2) OPA-3, OPA-4와 OPA-9시발체 3개를 사용하여 시행한 RAPD에서 OPA-3, OPA-9의 증폭산물은 없거나 증폭된 band수가 2-3개로 적어 균주간 분별이 어려웠다. OPA-4를 사용한 RAPD에서 분자량이 300 bp에서 2 kb까지의 band가 2-7개로 고루 분포하였고 균주간 분별력이 높았다. 균주들의 연관성을 보기 위해 dendrogram을 분석한 결과 distance value 0.3에서 9개의 군으로 나눌 수 있었고 이는 병원 내 유행보다 산발적인 감염임을 시사하는 소견이었다. 3) RAPD 유전형과 항균제 내성 표현형을 비교한 결과 표현형이 같은 주에서 유전형이 상이한 결과를 보이거나, 유전형이 유사한 군에서 표현형이 일치하지는 않는 결과를 보여 표현형과 유전형의 관련성은 적은 것으로 나타났다. 4) 병동별로 나타난 유전형의 차이를 분석한 결과 유전형 IX가 모두 신경외과 중환자실과 신경외과 병동에서 관찰되어서, 본 연구 결과 확실한 유행은 규명되지 않았지만 병동별로 지속적으로 발견되는 균주가 있음을 시사하였다. 본 연구에서 검사한 균주들은 다양한 표현형과 유전형을 나타내 유행을 시사하는 소견은 없었으나 같은 유전형의 균주가 동일 병동에서 나타나는 결과를 보여 endemic strain의 존재를 시사하였다. 향후 더 많은 균주의 분자유전형 검사 결과를 통해 효과적 감염관리를 위한 방법이 모색되어야 할 것으로 사료되었다. 결론적으로 A. baumannii 감염의 역학 조사를 위하여 항균제 내성 표현형 외에 분자역학적 방법으로 RAPD가 간단하면서도 유용한 방법으로 생각되었다.