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Korean J healthc assoc Infect Control Prev 2023; 28(2): 226-232

Published online December 31, 2023 https://doi.org/10.14192/kjicp.2023.28.2.226

Copyright © Korean Society for Healthcare-associated infection Control and Prevention

Chechk for updates

A Study on the Status and Genetic Characteristics of Carbapenem Resistance of Clinical-derived Bacteria in Northern Gyeonggi Province

Chan-mi Lee , Kyung-A Kim, Sang-Heon Oh, Mi-Jung Jang, Su-Hyun You, Han-Byeol Park, Da-Jung Ko, Bo-yeon Kweon

Microbiological Inspection Team in North Branch, Gyeonggi Province Institute of Health and Environment, Uijeongbu, Korea

Correspondence to: Chan-mi Lee
E-mail: leechanmi@gg.go.kr
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6871-0143

Received: July 3, 2023; Revised: August 23, 2023; Accepted: October 10, 2023

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0).

Background: Carbapenem-resistant Enterobacterales (CRE) is an infectious disease caused by an Enterobacteriaceae species resistant to one or more of the carbapenem antibiotics.
Methods: Strains collected in clinical trials from 2018 to 2022 in the northern Gyeonggi region were tested. CRE strain identification was performed using 16s rRNA sequencing or VITEK2 (BioMerieux, France). The antibiotic minimum inhibitory concentrations were confirmed using the broth microdilution method, and polymerase chain reaction was performed to detect carbapenemase (CPE) genes.
Results: Throughout the five-year period, CRE infections continued to spread in northern Gyeonggi Province, and the proportion of strains containing CPE genes also increased. The dominant strain causing communicable infection were K. pneumoniae, E. coli, and E. cloacae complex, and the CPE genes influencing infection were KPC, NDM, and OXA. The genotype distribution of CRE-positive species indicated that K. pneumoniae-KPC-2 was the most common. Carbapenem antibiotic resistance analysis revealed that the Ertapenem-Imipenem-Meropenem-Doripenem type, which is resistant to all four antibiotics, is the most common at 52.3%.
Conclusion: This study confirmed that CRE infection has continued to spread in medical institutions in northern Gyeonggi Province over the past five years. CRE can cause clinical infections with a variety of serious complications. In addition, patients with CRE have difficulty in treatment due to the limited availability of antibiotics. Continuous monitoring of the epidemic and patient management are necessary to prevent antibiotic resistance.

Keywords: Carbapenem-resistant Enterobacterales (CRE), Carbapenemase-producing Enterobacterales (CPE)

카바페넴내성장내세균속균종(Carbapenem-resistant Enterobacterales, 이하 CRE) 감염증은 Ertapenem, Meropenem, Doripenem, Imipenem 등 카바페넴계 항생제 중 한 가지 이상 내성을 나타내는 장내세균 속 균종에 의한 감염질환이다. 장내세균속균종은 인체 장관 내에 정상적으로 존재하는데, 요로나 혈류 등 다른 부위로 유입되어 요로 감염, 위장관염, 폐렴 및 패혈증 등 감염증을 유발한다[1]. 카바페넴은 그람 음성균 감염을 치료하기 위한 항생제이나, 내성을 획득한 세균에 대해서는 효과적이지 못해 치료가 어려운 경우가 많다[2].

국내에서는 2008년 처음으로 환자의 혈액으로부터 CRE가 분리되었고, 2010년에는 CPE의 첫 해외 유입이 보고되었다[3]. 현재 카바페넴내성장내세균속균종(CRE) 감염증은 2020년 10월 「감염병의 예방 및 관리에 관한 법률」이 개정됨에 따라 제2급 감염병으로 분류되며 전수감시하고 있다.

CRE 판정기준은 질병관리청 의료관련감염병 관리지침을 따르며 Ertapenem, Meropenem, Doripenem, Imipenem 등 네 가지 카바페넴계 항생제 중 하나 이상에 내성을 나타내는 장내세균속균종을 양성으로 한다. 예외적으로 Proteus spp., M. morganii, Providencia spp.는 선천적으로 imipenem 항균력이 약하므로 imipenem에 대한 카바페넴 내성 선별기준을 적용하지 않는다[4]. 이들 균종은 imipenem MIC가 meropenem, doripenem MIC보다 높은 경향이 있으며, 이러한 분리균은 카바페넴분해효소의 생산보다는 다른 기전에 의해 imipenem MIC 값이 상승될 수 있기 때문이다[5].

CRE는 항생제에 내성을 일으키는 기전에 따라 카바페넴 분해효소 생성 장내세균(Carbapenemase-producing Enterobacteriaceae, 이하 CPE or CP-CRE)과 카바페넴 분해효소를 생성하지 않지만 카바페넴에 내성인 장내세균(non-CP-CRE)으로 나눌 수 있다[6]. 우리는 CP-CRE, non-CP-CRE 두 가지 모두 CRE 양성으로 판정한다.

카바페넴 분해효소를 생성하는 CPE는 카바페넴의 β-lactam ring을 가수분해하여 내성을 나타낸다[7]. 카바페넴 분해효소를 암호화하는 유전자가 플라스미드(Plasmid) 상에 있으며, 이는 다른 세균으로 내성 유전자를 쉽게 이동하게 한다[6]. 즉 CPE는 세균들 사이에서 플라스미드를 통한 내성 유전자의 전파가 비교적 쉽고 빠른 속도로 진행되므로, non-CP-CRE보다 CPE가 CRE 확산에 주요하게 작용하고 의료기관 내 집단 유행을 일으킬 수 있기에 CPE 관리가 중요시된다[8]. CPE는 non-CP-CRE에 비해 의료기관 집단발생률이 매우 높은 것으로 알려져 있고, 2020년 이후 CRE 중 CPE가 약 60% 이상 차지하여 문제시 된다[3,5].

카바페넴 분해효소는 국가별로 주요 유전형이 다르게 분포하며, 현재까지 2,100개 이상이 보고되었다[9]. 국내에서 발견되는 분해 효소들은 Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC), imipenemase (IMP), Verona integron-encoded metallo-β-lactamase (VIM)와 New Delhi metallo-β-lactamase (NDM), oxacillinase-48 (OXA-48) class 등으로 알려져 있다[10].

본 연구에서는 2018년부터 2022년까지 수집된 경기북부 지역 임상 유래 균주를 대상으로 실험하였다. 균주는 의료기관에서 환자의 보균 여부를 확인하기 위해 의뢰된 것이며, 의뢰 기준은 의료기관마다 상이하다. 우리는 CRE 균 확인동정, 항생제 내성 정도 및 CPE 유전자형에 대해 분석하였고, 이를 통해 CRE 감염을 유발하는 균주 분포와 유전자 파악으로 지역 내 감염관리를 위한 기초자료를 제공하고자 한다.

1. 대상 균주

본 연구에 사용된 균주는 2018년 1월부터 2022년 10월까지 경기도 북부지역 의료기관에서 CRE 항목으로 의뢰된 CRE 감염증 병원체 보유자에서 분리된 균주 2,391건을 대상으로 하였다.

의뢰 기준은 의료기관마다 달랐다. 모든 입원환자를 대상으로 검사하는 선제적 검사, 이미 CRE가 확인된 환자를 대상으로 하는 선별적 검사 등 기관마다 다른 기준으로 의뢰되었다. 의뢰 목적은 환자의 보균 여부를 확인하기 위한 것으로 입원환자의 전원과 격리 해제를 위한 검사 등 중복 의뢰가 포함되어 분석하였다.

2. 균 배양 및 확인 동정

본 연구의 모든 실험법은 질병관리청 감염병 실험실 검사법 표준절차서에 따랐다. 균주를 MacConkey agar plate (Mac)에 도말하여 37℃, 16-20시간 배양하였다. 배양된 균 중 분홍색 집락을 선택하여 영양배지 Tryptic soy agar (TSA)에 재배양하였다. 배양된 균주는 16s rRNA 염기서열 분석 또는 멸균생리식염수(0.45%) 풀어 MacFarland 0.6 탁도를 맞춘 후 VITEK2 (BioMerieux, France) 장비의 프로토콜에 따라 장내세균 여부를 동정 확인하였다.

3. 항생제 감수성 시험

항생제 감수성 시험은 카바페넴계 항생제 4종 Ertapenem, Imipenem, Doripenem, Meropenem에 대하여 실험하였다. CLSI guideline을 준수하여 액체배지미량희석법으로 항생제에 대한 최소억제농도(Minimal inhibitory concentration, MIC)를 확인하였다(Table 1). 멸균된 tube에 0.85% NaCl 2 mL를 채우고 TSA에 배양한 균주의 1-2 집락을 취해 현탁하여 MacFarland 0.5가 되도록 탁도를 맞추었다. CA-MHB배지(11 mL)에 균액 10 µL를 접종한 후 잘 섞었다. MIC plate (Sensititre KORN MIC plate) 각 well에 균액이 혼합된 CA-MHB 배지를 50 µL씩 접종한 뒤 sealing tape을 붙여 37℃, 20시간 배양하였다. 배양 후 균이 자라지 않은 최소 농도를 확인하여 Table 1에 기재된 기준에 따라 항생제 감수성 및 내성 여부를 판독하였다. 표준주는 Enterococcus faecalis ATCC 29212를 이용하여 실험 균주와 동일하게 실험하였다.

Table 1 . The criteria of carbapenem resistance

AntibioticsMIC (µg/mL)
SensitiveIntermediateResistant
Ertapenem≤0.51≥2
Imipenem≤12≥4
Meropenem≤12≥4
Doripenem≤12≥4

Abbreviation: MIC, minimum inhibitory concentration.



4. 카바페넴 분해효소 유전자 확인

카바페넴 분해효소 6종(IMP, KPC, VIM, NDM, GES, OXA-48) 유전자 검출을 위한 중합효소 연쇄반응(Polymerase Chain Reaction, PCR)을 수행하였다(Table 2). TSA에 배양된 균을 소량 취하여 200 µL 멸균수에 현탁하고 100℃에서 10분간 가열하였다. 가열한 현탁액은 13,000 rpm, 5분 원심분리하여 상층액 1 µL를 취하였다. 시약은 PCR PreMix (AccuPOWER, Bioneer)와 Table 2에 기재된 primer를 이용하였고, 기기는 SimpliAMP Termal Cycler (Applied Biosystems)하여 PCR을 실시하였다. PCR 조건은 먼저 94℃에서 5분간 반응하였다. 그 후 94℃에서 30초 denaturation, 56℃에서 20초 annealing, 72℃에서 30초 extension의 조건으로 30회 반복한 뒤, 72℃에서 7분 동안 final extension하였다. 결과 확인을 위해 자동전기영동장비(QIAxcel, QIAGEN)를 사용하여 PCR 산물을 전기영동하였고, target size 부근의 단일 밴드를 확인하였다. 증폭 산물 확인 후 카바페넴 유형 확인을 위한 염기서열 분석을 (주)코스모진텍 또는 (주)제노텍에 의뢰하였고, 염기서열 분석결과는 NCBI BLAST를 통해 최종 분석하였다.

Table 2 . Primer used for amplification of CPE

Target genesSequences (5'→3')Size (bp)
IMPForwardTGA GCA ATG TAT CTG TAT TC740
ReverseTTA GTT GCT TGG TTT TGA TG
KPCForwardATG TCA CTG TAT CGC CGT CT893
ReverseTTT TCA GAG CCT TAC TGC CC
VIMForwardTGG TCT ACA TGA CCG CGT CT766
ReverseCGA CTG AGC GAT TTG TGT G
NDMForwardCAA TAT TAT GCA CCC GGT CG720
ReverseATC ATG CTG GCC TTG GGG AA
GESForwardGCG CTT CAT TCA CGC ACT AT753
ReverseGCG TAA TCT CTC TCC TGG GC
OXA-48ForwardTTG GTG GCA TCG ATT ATC GG743
ReverseGAG CAC TTC TTT TGT GAT GGC

Abbreviation: CPE, carbapenemase-producing Enterobacteriaceae.


1. 경기북부 CRE 및 CPE 검출 현황

2018년 1월부터 2022년 10월까지 경기도 북부지역 내 의료기관에서 CRE 항목으로 의뢰된 균주 2,391주 중 CRE 양성은 2,094주로 전체의 87.6%였고, CIE (Carbapenem Intermediate Enterobacterales, 카바페넴 중등내성 장내세균속 균종), CSE (Carbapenem Sensitive Enterobacterales, 카바페넴 감수성 장내세균속 균종) 등 음성은 297주로 확인되었다(Table 3).

Table 3 . CRE and CPE gene detection result

YearCRE positiveCRE negative
CP-CRE
(Gene detection)
Non CP-CRE (Gene non detection)CRE positiveGene detectionGene non detectionCRE negative
2018 (n=419)218 (60.1%)145 (39.9%)36320 (35.7%)36 (64.3%)56
2019 (n=530)325 (68.6%)149 (31.4%)47411 (19.6%)45 (80.4%)56
2020 (n=492)283 (66.6%)142 (33.4%)42516 (23.9%)51 (76.1%)67
2021 (n=513)335 (77.2%)99 (22.8%)43441 (51.9%)38 (48.1%)79
2022 (n=437)339 (85.2%)59 (14.8%)39824 (61.5%)15 (38.5%)39
Total1,500 (71.6%)594 (28.4%)2,094112 (37.7%)185 (62.3%)297

Abbreviations: CPE, carbapenemase-producing Enterobacteriaceae; CRE, carbapenemase-resistant Enterobacteriaceae; CP-CRE, carbapenemase-producing carbapenemase-resistant Enterobacteriaceae.



CRE 양성 2,094주 중 CPE (CP-CRE)는 1,500주, non-CP-CRE (카바페넴 분해효소를 생성하지 않은 CRE) 균주는 594주였다(Table 3). CRE 음성 297주 중 CPE 유전자 검출균은 112주, CPE 유전자 불검출균은 185주였다(Table 3).

카바페넴 내성이 없어 CRE 음성임에도 카바페넴 분해효소를 생성하는 균주는 CIE 159주 중 78주, CSE 138주 중 34주가 확인되어, 종합적으로 카바페넴에 내성이 아님에도 카바페넴 분해효소를 생성하는 균주는 112주로 확인되었다(Table 4).

Table 4 . Gene detection result of CRE negative case

YearCRE negativeCRE negative total
CIECSE
Gene detectionGene non detectionCIEGene detectionGene non detectionCSE
20181516315202556
2019720274252956
20201426402252767
202127134014253979
202215621991839
Total788115934104138297

Abbreviations: CIE, carbapenem intermediate Enterobacterales; CSE, carbapenem sensitive Enterobacterales.



CRE 양성 중에서 CPE (CP-CRE)는 2018년 60.1%에서 2022년 85.2%로 증가하였다. 이는 다양한 CRE 원인 중에서도 CPE에 의한 감염증이 꾸준히 증가하고 있음을 나타낸다. CRE 음성 균주들에서도 CPE 유전자 보유 비율이 2018년 35.7%에서 2022년 61.5%로 증가하고 있다(Table 3).

2. 카바페넴 분해효소 유전자 분석

CRE 양성 중 CP-CRE 균주의 분해효소 분석결과 KPC형이 1,282주(61.2%), NDM형 167주(8%), OXA형 25주(1.2%)이고, 분해효소를 2개 이상 가지는 유형이 26주(1.2%) 순으로 확인되었다. non-CP-CRE도 594주(28.4%) 확인되었다.

연도별 분포 확인 결과, KPC는 분해효소 중에서 2018년 46.8%, 2019년 58.6%, 2020년 59.8%, 2021년 68%, 2022년 71.6%로 매년 가장 많이 확인되면서 동시에 전체에서 차지하는 비율도 증가하였다(Table 5). 반면 Non-CP-CRE 균주는 2018년 39.9% 이후 2022년 14.8로 그 비율이 계속 감소하였다(Table 5).

Table 5 . Distribution of carbapenemase genotypes by CRE isolates

TypeNo. of isolates (%)Total (n=2,094)
2018 (n=363)2019 (n=474)2020 (n=425)2021 (n=434)2022 (n=398)
KPC170 (46.8%)278 (58.6%)254 (59.8%)295 (68%)285 (71.6%)1,282 (61.2%)
NDM32 (8.8%)36 (7.6%)23 (5.4%)34 (7.8%)42 (10.6%)167 (8%)
OXA5 (1.4%)5 (1.1%)3 (0.7%)5 (1.2%)7 (1.8%)25 (1.2%)
Complex11 (3%)6 (1.3%)3 (0.7%)1 (0.2%)5 (1.3%)26 (1.2%)
Non-CP-CRE145 (39.9%)149 (31.4%)142 (33.4%)99 (22.8%)59 (14.8%)594 (28.4%)

Abbreviation: non CP-CRE, non carbapenemase-producing carbapenemase-resistant Enterobacteriaceae.



분해 효소 아형 확인 결과 14종의 단일형과, 2개 이상의 분해 효소를 가지는 복합형 8종으로 나타났다. KPC-2가 1,274주(60.8%)로 가장 많이 확인되었고, 그다음으로 NDM-1 111주(5.3%), NDM-5 48주(2.3%), OXA-181 17주(0.8%), OXA-181, NDM-5 복합 15주(0.7%), KPC-3 5주(0.2%), OXA-48 5주(0.2%), KPC-2, NDM-1 복합 4주(0.2%) 등으로 나타났다(Table 6). 특히 OXA-181, NDM-5 복합 15주(0.7%)는 모두 E. coli였다. KPC-2, NDM-1 복합 4주(0.2%)는 K. pneumonia 2주, E. coli 2주로 확인되었다.

Table 6 . Distribution of carbapenemase sub-genotypes by CRE isolates

Types of isolatesNo. of isolates (%)Total (n=2094)
2018 (n=363)2019 (n=474)2020 (n=425)2021 (n=434)2022 (n=398)
KPC-2169 (46.6)278 (58.6)254 (59.8)292 (67.3)281 (70.6)1,274 (60.8)
NDM-116 (4.4)28 (5.9)12 (2.8)26 (6)29 (7.3)111 (5.3)
NDM-515 (4.1)7 (1.5)10 (2.4)4 (0.9)12 (3)48 (2.3)
OXA-1812 (0.6)4 (0.8)2 (0.5)5 (1.2)4 (1)17 (0.8)
OXA-181, NDM-59 (2.5)3 (0.6)3 (0.7)15 (0.7)
KPC-31 (0.3)3 (0.7)1 (0.3)5 (0.2)
OXA-482 (0.6)1 (0.2)1 (0.2)1 (0.3)5 (0.2)
KPC-2, NDM-12 (0.4)2 (0.5)4 (0.2)
NDM-92 (0.5)1 (0.3)3 (0.1)
OXA-2321 (0.3)2 (0.5)3 (0.1)
KPC-42 (0.5)2 (0.1)
OXA-181, NDM-42 (0.6)2 (0.1)
KPC-181 (0.3)1 (0.05)
NDM-31 (0.2)1 (0.05)
NDM-41 (0.2)1 (0.05)
NDM-61 (0.3)1 (0.05)
NDM-141 (0.2)1 (0.05)
NDM1 (0.2)1 (0.05)
KPC-2, OXA-1811 (0.3)1 (0.05)
KPC-2, VIM-21 (0.3)1 (0.05)
KPC-4, NDM-11 (0.3)1 (0.05)
OXA-18, NDM-51 (0.2)1 (0.05)
OXA-181, NDM-11 (0.2)1 (0.05)
Non-CP-CRE145 (39.9)149 (31.4)142 (33.4)99 (22.8)59 (14.8)594 (28.4)


아형의 연도별 분포 확인 결과, KPC-2가 2018년 46.6%, 2019년 58.6%, 2020년 59.8%, 2021년 67.3%, 2022년 70.6%로 가장 많이 확인되었고 전체 차지 비율도 매년 증가하였다(Table 6).

3. 균종 분석

CRE 균주의 균종 분석결과 K. pneumoniae가 가장 많이 분리되어 전체의 67.2% (1,458주)를 차지했다. 그 다음은 E. coli가 18.3% (384주)로 확인되었다. 그 외에 E. cloacae complex (4.5%, 95주), Enterobacter aerogenes (2.3%, 48주), Citrobacter koseri (1.1%, 24주), Citrobacter freundii (1%, 21주), Klebsiella oxytoca (0.5%, 11주), Raoultella planticola (0.5%, 10주), Providencia rettgeri (0.4%, 9주) 등이 있다(Table 7).

Table 7 . Distribution of species in CRE isolates

Types of isolatesNo. of isolates (%)Total (%) (n=2094)
2018 (n=363)2019 (n=474)2020 (n=425)2021 (n=434)2022 (n=398)
Klebsiella pneumoniae244 (67.2)311 (65.6)315 (74.1)306 (70.5)282 (70.9)1,458 (67.2)
Escherichia coli68 (18.7)98 (20.7)72 (16.9)74 (17.1)72 (18.1)384 (18.3)
Enterobacter cloacae complex17 (4.7)20 (4.2)14 (3.3)25 (5.8)19 (4.8)95 (4.5)
Enterobacter aerogenes9 (2.5)21 (4.4)6 (1.4)8 (1.8)4 (1)48 (2.3)
Citrobacter koseri5 (1.4)6 (1.3)3 (0.7)7 (1.6)3 (0.8)24 (1.1)
Citrobacter freundii2 (0.6)8 (1.7)3 (0.7)4 (0.9)4 (1)21 (1)
Klebsiella oxytoca3 (0.8)1 (0.2)3 (0.7)2 (0.5)2 (0.5)11 (0.5)
Raoultella planticola3 (0.6)2 (0.5)1 (0.2)4 (1)10 (0.5)
Providencia rettgeri6 (1.7)2 (0.4)1 (0.3)9 (0.4)
Enterobacter spp.5 (1.4)5 (0.2)
Citrobacter amalonaticus1 (0.24)1 (0.23)1 (0.25)3 (0.14)
Pantoea spp.3 (0.71)3 (0.14)
Proteus mirabilis1 (0.21)1 (0.24)1 (0.23)3 (0.14)
Serratia marcescens3 (0.75)3 (0.14)
Citrobacter braakii1 (0.28)1 (0.25)2 (0.1)
Citrobacter youngae2 (0.42)2 (0.1)
Enterobacter asburiae2 (0.47)2 (0.1)
Providencia stuartii1 (0.21)1 (0.23)2 (0.1)
Cronobacter sakazakii group1 (0.28)1 (0.05)
Enterobacter amnigenus1 (0.28)1 (0.05)
Morganella morganii1 (0.25)1 (0.05)
Raoultella ornithinolytica1 (0.25)1 (0.05)
Unidentified organism1 (0.28)4 (0.92)5 (0.24)


4. 균종별 카바페넴 분해효소 유전자 분포

CRE 균주 균종별 유전자형 분포 확인 결과 K. pneumoniae-KPC-2가 1,011주(48.3%)로 가장 많이 확인되었고, 그 다음으로 K. pneumoniae-NDM-1 57주(2.7%), E. coli-KPC-2 184주(8.8%), E. coli-NDM-5 40주(1.9%), C. koseri-KPC-2 22주(1.1%), E. coli-NDM-1 18주(0.9%), E. cloacae complex-KPC-2 17주(0.8%), E. coli-OXA-181, NDM-5 15주(0.7%), E. cloacae complex-NDM-1 13주(0.6%), E. coli-OXA-181 9주(0.4%), K. pneumoniae-OXA-181 8주(0.4%) 등이 확인되었다.

5. 카바페넴계 항생제 내성 분석

카바페넴 항생제에 대한 내성을 확인하였으며, Imipenem에 대해 자연 내성을 가지고 있는 균종 Morganella morganii, Providencia spp., Proteus spp. 등 15주를 제외한 2,079주를 분석했다. 내성 확인 결과 Ertapenem 내성주가 2,071주(99.6%)로 가장 많이 확인되었고, Imipenem에 1,433주(68.9%), Meropenem에 1408주(67.7%), Doripenem 1,180주(56.8%) 순으로 내성이 확인되었다(Table 8).

Table 8 . Rate of carbapenem minimum inhibitory concentration by CRE isolates

AntibioticsMIC (µg/mL)CSECIECRETotal
0.250.512481632>32
ErtapenemNo.
(%)
2
(0.1)
0
(0.0)
6
(0.3)
274
(13.2)
387
(18.6)
586
(28.2)
419
(20.2)
304
(14.6)
101
(4.9)
2
(0.1)
6
(0.3)
2,071
(99.6)
2,079
ImipenemNo.
(%)
0
(0.0)
134
(6.4)
174
(8.4)
338
(16.3)
535
(25.7)
536
(25.8)
222
(10.7)
100
(4.8)
40
(1.9)
308
(14.8)
338
(16.3)
1,433
(68.9)
2,079
MeropenemNo.
(%)
0
(0.0)
134
(6.4)
214
(10.3)
323
(15.5)
569
(27.4)
449
(21.6)
204
(9.8)
132
(6.3)
54
(2.6)
348
(16.7)
323
(15.5)
1,408
(67.7)
2,079
DoripenemNo.
(%)
0
(0.0)
200
(9.6)
273
(13.1)
426
(20.5)
515
(24.8)
339
(16.3)
166
(8.0)
117
(5.6)
43
(2.1)
473
(22.7)
426
(20.5)
1,180
(56.8)
2,079

Abbreviations: MIC, minimum inhibitory concentration; CSE, carbapenem sensitive Enterobacterales; CIE, carbapenem intermediate Enterobacterales; CRE, carbapenemase-resistant Enterobacterales.



항생제 내성유형은 네 가지의 항생제에 모두 내성을 가지는 균주(Ertapenem–Imipenem-Meropenem-Doripenem)가 1,087주 52.3%로 가장 많이 확인되었다. 그 다음은 Ertapenem 단독으로 내성을 갖는 균주가 473주 22.8%로 나타났다. Ertapenem-Imipenem 내성유형이 173주(8.3%), Ertapenem-Imipenem-Meropenem 내성유형이 155주(7.5%), Ertapenem-Meropenem 내성유형이 91주(4.4%), Ertapenem-Meropenem-Doripenem 내성유형이 74주(3.6%), Ertapenem-Imipenem-Doripenem 내성유형이 12주(0.6%), Ertapenem-Doripenem 내성유형이 6주(0.3%), Imipenem 단독유형이 6주(0.3%), Meropenem 단독유형이 1주(0.05%), Doripenem 단독유형이 1주(0.05%)로 확인하였다.

경기북부 지역 임상 유래 균주의 카바페넴 내성 현황과 유전학적 특성을 연구하기 위하여, 2018년 1월부터 2022년 10월까지 경기 북부지역 의료기관에서 의뢰된 CRE 감염증 병원체 보유자에서 분리된 균주 2,391건을 대상으로 카바페넴 항생제 분해 효소 생성 유전자 검사와 항생제 감수성 검사를 시행하여 다음과 같은 결과를 확인하였다.

경기북부 의료기관에서는 2018년에서 2022년 지속적으로 CRE 감염증이 유행하고 있음을 확인하였다. CRE 양성 균주의 CPE 유전자 보유 비율은 2018년 60%에서 2022년 85%로 증가하였다. CRE 음성 균주에서도 CPE 유전자 보유 비율이 2018년 35%에서 2022년 62%로 증가하였다.

5년간 CRE 감염증을 유행시킨 우점종 균주는 K. pneumoniae, E. coli, E. cloacae complex였다.

5년간 CRE 감염증 유행에 영향을 미친 CPE 유전자는 KPC, NDM, OXA가 다수였다. 유전자 아형 분석 결과 14종의 단일형과 8종의 복합형으로 확인되었으며, KPC-2가 1,274주(60.8%), NDM-1이 111주(5.3%), NDM-5가 48주(2.3%) 순으로 우세하였다. KPC-2는 매해 가장 많은 유전자 아형임과 동시에 매해 보유 균주 비율이 증가하였다. CRE 균주 균종별 유전자형 분포를 확인한 결과 K. pneumoniae-KPC-2가 1,011주(48.3%)로 가장 많이 확인되었다.

카바페넴계 항생제에 대한 내성 정도를 확인하였고, Ertapenem-Imipenem-Meropenem-Doripenem 네 가지의 항생제에 모두 내성을 가지는 균주가 1,087주(52.3%)로 가장 많이 분포하였다.

본 연구는 5년간 경기북부 지역 의료기관에서 의뢰된 임상 유래 균주의 카바페넴 내성 현황과 유전형에 대한 연구를 통해 CRE 감염을 유발하는 균주 분포와 유전자 아형을 분석하였다. CRE 감염증은 다양한 중증 감염을 일으키는 의료감염의 원인균이 될 수 있고, CRE 감염증 환자는 이용 가능한 항생제가 제한되어 치료에 어려움이 있으므로, 항생제 내성 예방을 위해 유행에 대한 지속적인 모니터링과 환자 관리가 필요할 것으로 판단된다.

  1. Korea Disease Control. Carbapenem-resistant Enterobacteriaceae (CRE). https://npt.kdca.go.kr/npt/biz/npp/portal/nppSumryMain.do?icdCd=NB0020&icdgrpCd=02&icdSubgrpCd= ((Updated on 10 September 2020)).
  2. Park SY. Infection and management of carbapenem-resistant intestinal bacteria. Busan, Korea;2019. p. 249-51.
  3. Park JW, Lee EJ, Lee SJ, Lee HM. Status of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae incidences in Korea, 2015-2016. Public Health Wkly Rep 2017;10:1243-7.
  4. Korea Center for Disease Control & Prevention. Infection control guidelines for multidrug resistant microorganisms in healthcare facilities. Cheongju; Korea Center for Disease Control & Prevention, 2012:17.
  5. Korea Disease Control and Prevention Agency. Guidelines for management of infectious diseases 2022. Cheongju; Korea Disease Control and Prevention Agency, 2022:56-7.
  6. Lee HJ, Lee DG. Carbapenem-resistant Enterobacteriaceae: recent updates and treatment strategies. J Korean Med Assoc 2018;61:281-9.
    CrossRef
  7. Park SJ. Genetic diversity of carbapenem-resistant Enterobactericeae isolated from a hospital in Busan. [master's thesis]. Busan:Dong-Eui University;2021.
  8. Lee AJ. Clinical characteristics and molecular epidemiology of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae. Gyeongsan:Daegu Catholic University;2019.
  9. Go EB, Joo SJ, Hwang KJ, Park SD. Distributions of carbapenem-resistant Enterobacteriaceae (CRE) in Korea, 2019. Public Health Wkly Rep 2020;13:3348-55.
  10. Woo KS. Carbapenem-resistant Enterobacteriaceae: rapid laboratory diagnosis and surveillance culture for infection control. Korean J Med 2019;94:170-2.
    CrossRef

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