Original Article Infect Chemother 2012;44(4): pissn eissn Infection & Chemothera

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1 Original Article Infect Chemother 2012;44(4): pissn eissn Infection & Chemotherapy 다중시설을이용한시민의손에서분리된황색포도알균의항생제내성및메티실린내성황색포도알균의분자역학적특성 김태순 1 김민지 1 김선희 1 기혜영 1 서진종 1 김은선 1 문용운 1 류필열 2 하동룡 1 광주광역시보건환경연구원보건연구부미생물과 1, 전남대학교의과대학미생물학교실 2 Profile of Antimicrobial Resistance of Staphylococcus aureus and Molecular Epidemiologic Characterization of Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) Isolated from Hands of People Using Multitude Facilities Background: The purpose of this study was to investigate perception of hand hygiene and actual hand washing practices of people who used public facilities as well as the presence of indicator bacteria and food-borne pathogens on their hands. Data from this study will be used as a tool for public education and provide basic information on the potential risk for the spread of infectious disease by hands. Materials and Methods: Sixty S. aureus and 15 methicillin-resistant S. aureus (MRSA) were recovered from 500 swab samples from hands of people in public places, including super markets and amusement facilities in Gwangju Metropolitan City during February to May Using conventional methods and the Vitek system, all of the isolates were confirmed as Staphylococcus auerus (S. aureus). Antimicrobial susceptibility was determined by performing disk diffusion testing according to the Clinical Laboratory Standard Institute guidelines. The minimum inhibition concentrations (MICs) of MRSA isolates were tested using E-test strips. To confirm the MRSA, polymerase chain reaction (PCR) for the S.aureus-specific gene and meca gene was performed. Gene detection using PCR, SCCmec typing, Panton-Valentine Leukocidin (PVL), and Multilocus sequence typing (MLST) were performed on all isolates of MRSA. Results: Of 60 S. aureus isolates, 48 (80%) harbored at least one type of enterotoxin gene: two, three, four, and five types of enterotoxin gene were found in 16 (26.7%), seven (11.7%), 10 (16.7%), and eight (13.3%) isolates, respectively. The most prevalent antimicrobial resistance observed in the S. aureus isolates was to penicillin (92%, 55/60), followed by erythromycin (35%, 21/60), oxacillin (32%, 19/60), and ampicillin (23%, 14/60). No resistance was observed against vancomycin, clindamycin, linazolid, rifampin, imipenem, trimethoprim/sulfamethoxazole, and telithromycin. In this study, based on molecular characterization of MRSA isolates, all MRSA, except for one isolate, belonged to ST72 and SCCmec type IV. Eleven of 15 (78.6%) MRSA were ST72:SCCmecIV:t324. Conclusions: In this study, we detected serious pathogens, including S. aureus and MRSA, from swab samples of peoples hands. Most S. aureus isolates harbored the enterotoxin gene and the types of MRSA isolated in this study were communityassociated MRSA, indicating the importance of washing hands for public health. Tae Sun Kim 1, Min Ji Kim 1, Sun Hee Kim 1, Hye-young Kee 1, Jin-jong Seo 1, Eun-Sun Kim 1, Yong-Un Moon 1, Puil Youl Ryu 2, and Dong-Ryong Ha 1 Health & Environment Institute of Gwangju, Health Research Department, Microbioloy Division 1, Department of Microbiology, Chonnam National University Medical School 2, Gwangju, Korea This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License ( org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Copyright 2012 by The Korean Society of Infectious Diseases Korean Society for Chemotherapy Submitted: June 14, 2012 Revised: August 9, 2012 Accepted: August 17, 2012 Correspondence to Taesun Kim Health & Environment Institute of Gwangju, 898 Hwajungdong, Seo-gu, Gwangju , Korea Tel: , Fax: kts2877@korea.kr Key Words: Methicillin-resistant S. aureus, Antimicrobial resistance, Enterotoxin, SCCmectype, Panton-Valentine Leukocidin, Multilocus sequence typing

2 290 TS Kim, et al. Resistance and Molecular Profile of MRSA from Multitude Facilities 서론 사람의손은세균, 바이러스등병원성미생물에쉽게오염되고각종감염병의매개체가되어질병을야기할뿐만아니라다른사람들에게도질병을전파하는중요한역할을한다. 또한, 설사질환은전세계적으로약 220 만명의어린이들의사망원인이되고있으며, WHO에서는설사질환의전파에대해심각한세계적인문제로인식하고설사질환의위험을단계적으로감소시키기위해손씻기를강조하고있다 [1]. 미국의경우 CDC에서 1988 년부터 1992 년사이에발생한수인성 / 식품매개질환유행을조사한결과, 손위생수행부족으로인한것이 1/3 을차지하였다 [2]. 또한, 최근영국에서실시한 Burton 등 [3] 의연구결과에의하면손씻기만으로도 44% 이상의세균을감소시키는효과가있었다고보고하였다. 식중독원인균중의하나로알려진 Staphylococcus aureus 는자연계에널리분포하고있으며, 건강한사람이나동물등에널리상재하는정상세균이지만, 적당한환경이주어지면여러가지질병을일으키는기회감염균이다. 이세균은병원성이강하고조직침습성이높아사람과동물에화농성질환, 패혈증, 뇌수막염및식중독등을일으키는것으로알려지고있다 [4]. S. aureus 는성별및연령에따라다르게존재하는데, 지속적인보균상태 ( 약 20%), 간헐적인보균상태 ( 약 30%), 나머지는보균하지않는상태 ( 약 50%) 를띤다. 이러한 S. aureus 보균여부를결정하는것은균과숙주및환경간의다양한요소지만특히, 지속적인보균상태의경우에는 S. aureus 의균수가많으며 S. aureus 감염증을획득할위험이높은것으로알려져있다 [5]. 또한, S. aureus 는병독성인자로서많은종류의효소와독소성분을분비함으로써숙주의면역작용을방해하는것으로알려져있다. S. aureus 는다양한외독소들을생산하는데, 대표적인외독소로는장독소 (staphylococcal enterotoxin, SE), toxic shock syndrome toxin-1 (TSST-1) 및표피박리독소 (exofoliative toxin, ET) 등이있다 [6]. 식중독의원인인장독소는항원성차이에의하여 5종류의주요혈청형 (SEA, SEB, SEC, SED, SEE) 을포함하여 SEF, SEG, SEH, SEI, SEJ 등최근까지 19 종류의항원형이알려져있으며, TSST-1 는 1개의혈청형이알려져있다 [7]. S. aureus 균주에있어서 SE와 TSST-1 독소유전자의전달양상은 plasmid, staphylococcal pathogenicity islands (SaPI) 등이동성유전인자에의해이루어지며, 이들병독성인자의유전자발현은 accessory gene regulator (agr) 에의하여조절된다 [5]. 또한 agr 유전자는염기서열차이에의하여 4종류의그룹으로나누어지며, agr type과 SE 또는 TSST-1 유전자형이 S. aureus 균주의클론성유전자형과연관성이있는것으로알려져있다 [5]. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) 는 1961 년영국에서처음보고 [8] 된이후, 미국을포함하여여러나라에서보고되기시작하였고대부분의 MRSA 균주는항생제에다제내성을보여병원내감염의원인균으로전세계적으로문제시되고있다 [9-13]. 그러나최근연구에의하면전체 MRSA 감염증가운데 community associated MRSA (CA-MRSA) 가 12% 를차지하였고, 피부및연부조직감염증을일으키는병원체중 72% 가 MRSA 였는데, 그중대부분이 CA-MRSA 로확인되는등전세계적으로병원뿐만아니라 MRSA 획득위험인자가없는지역사회에서도 MRSA 가크게증가하고있다 [14]. 국내에서도 1990 년대후반부터종합병원의임상검체로부터분리되는 S. aureus 의 70% 정도가 MRSA 로보고 [15] 되고있으며, 1, 2차병원에서도 40% 이상으로보고되고있다 [16]. 이와같이감염세균의지속적인증가는질병의치료효과를약화시킬뿐만아니라항생제의사용에따른의료비증가등사회적으로심각한문제가되고있다. MRSA 감염은병원입원환자에서주로발생하였으나, 최근에는지역사회의공동생활환경에쉽게전파되어지역사회관련 MRSA 감염에따른유행성균주의출현에대한역학적연구가활발히진행되고있다 [10, 17-21]. 그러나 MRSA 의중요성에도불구하고국내에서환경에의한유래 MRSA 에관한연구가미흡한실정이다. 따라서, 본연구에서는다중시설을이용하는일반인들의손에존재하는 S. aureus 의분리율및세균이분비하는장독소의분포형태와항생제내성실태를조사하고, 더나아가 MRSA 의분포율과분자역학적특성을조사함으로서효과적인손씻기교육및홍보와아울러연구의기초자료로활용하고자하였다. 재료및방법 1. 검체채취및전처리검체는감기, 설사등으로병. 의원에진료차내원한환자및보호자와마트, 놀이시설등다중시설을이용한 500명을대상으로 2011 년 2 월에서 5월까지 4개월간시민의손바닥을 0.85% NaCl 용액이함유된 3M Swab (10 ml, 3M Co. Ltd, Korea) 을이용하여오른손의바닥을세밀히닦아서채취하였다. 채취한검체는가능한 2시간이내에냉장상태를유지하여운반한후즉시실험을실시하였다. 채취한검체를약 3분간강하게진탕한후수분간정치시켜이를시험용액으로사용하였다. 2. S. aureus 스크리닝검사 1) DNA 추출채취한검체에대해 S. aureus 오염여부를검사하기위해 Real-Time PCR (RT-PCR) 를이용하였으며, 검체시료로부터 DNA 분리는다음과같은방법으로분리하였다. 전처리한시험용액을 tryptic soy broth (TSB; Oxoid, England) 에 1 ml를접종하여 37 에서 시간배양한후, 증균배양액 1 ml를 microcentrifuge tube 에채취하고멸균증류수을이용하여 2-3 회세척한다음, TE 완충용액 (Tris-EDTA, ph 8.0) 100 μl 에침전된세포들을현탁시켜 10 분간끓는물에중탕하고 12,000 rpm에서 10 분원심분리한후상층액을 DNA template 로이용하였다. 2) Real-Time PCR Real-Time PCR은 PowerChek TM 13 Pathogen Multiplex Real-

3 Infect Chemother 2012;44(4): time PCR strip kit (Kogenebiotech Co., LTD, Seoul, Korea) 를사용하였다. 실시간중합효소연쇄반응은 7500 Fast Real Time PCR System (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA) 을사용하여 50 에서 2분, 95 /10 min, 95 /15 sec, 60 /1 min의 cycle 을 40 회반복하여실시하였다. Real-time PCR을위한반응액조성과 target gene 은제조사 (Kogenebiotech Co., LTD, Seoul, Korea) 에서제시한방법으로실시하였다. 3. S. aureus 분리동정 Real-time PCR에서양성검체에대한식중독원인균의분리 동정은일반적인검사방법으로, 식품공전미생물시험법 [22] 및장내세균진단실무지침 [23] 에근거하여실시하였다. 4. Methicillin-resistant S. aureus (MRSA) 분리 NaCl (0.85%) 용액이함유된 3M Swab (10 ml, 3M Co. Ltd, Korea) 을이용하여손바닥을세밀히닦아서채취한검체 1 ml를 9 ml의 NaCl (6.5%) 이함유된 Mueller-Hinton broth 에접종하여 37, 16-20h 동안 1차증균배양하였다. 배양된균액을 cefoxitin (3.5 mg/l) 이함유된 9 ml의 tryptic soy broth (TSB, Oxoid) 에 1 ml를접종 37, 시간동안 2차증균배양하였다. 2차배양균액을백금이로 chromogenic MRSA agar (Oxoid, Hampshire, UK) 에도말하여배양한후형태, 색깔등의심되는 colony 를시료당 4개이상을 pick up하여 tryptic soy agar (TSA, Oxoid) 에 37, 시간동안순수배양하였다. 배양된균주각각에대하여 S. aureus 균종확인검사와 coagulase 검사와 PCR법 [24] 을이용하여최종확인하였다. 5. S. aureus 독소유전자검사 1) DNA 추출순수분리된 S. aureus 균주의단독 colony 를각각 tryptic soy agar (TSA, Oxoid) 에 35 /24 시간계대배양한다음, 일정량의특이집락을멸균증류수 0.5 ml에현탁시키고, 균주부유액을끓는물에서 100 /15 분간중탕한후, 14,000 rpm에서 5분간원심분리하여그상층액을 template DNA로사용하였다. 2) 유전자검출을위한 PCR S. aureus 의독소유전자를검출하기위하여다른연구자들 [25-27] 의방법에따라 PCR를수행하였다. PCR 최종산물의확인은반응액 5 μl 를취하여 2% agarose gel 에전기영동한후 EtBr (1 μl/ml) 로염색하여 UV하에서확인하였다. hinton agar (MHA, Oxoid) 에면봉으로골고루도말한후디스펜서를이용하여항생제디스크를접종하고 37 에서 시간배양한후, Clinical and Laboratory Standards Institute M100-S20 (CLSI, 2008) 판독기준에따라균억제대를측정하여감수성여부를판독하였다 [29]. 본시험에사용한항생제 (BBL; Becton, Dickinson and Company, Cockeysville, MD) 의종류는다음과같다. am picillin (AM, 10 μg), cefepime (FEP, 30 μg), cefotetan (CTT, 30 μg), ciprofloxacin (CIP, 5 μg), chloramphenicol (C, 30 μg), clindamycin (DA, 2 μg), erythromycin (E, 15 μg), amikacin (AN, 30 μg), gentamycin (GM, 10 μg), imipenem (IPM, 10 μg), oxacillin (OX, 1 μg), penicillin (P, 10 unit), rifampin (RA, 5 μg ), tetracycline (TE, 30 μg), trimethoprim/sulphamethoxazele (SXT, 25 μg), vancomycin (VA, 30 μg), cefoxitin (FOX, 30 μg), ceftriaxone (CRO, 30 μg), telithromycin (TEL, 15 μg), amoxicillin/calvaulanic (AmC, 30 μg), linezolid (LZD, 30 μg), cephalothin (CF, 30 μg) 를사용하였다. MRSA 로추정된균주에대해서는 E-test Strips (AB BioDisk, Solona, Sweden) 을사용하여 cefoxitin 과 oxacillin 의 MIC 를검사하였다. S. aureus ATCC25923 를 quality control 로사용하였다 [29]. 7. MRSA 특성조사 1) Staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec) type 분석 MRSA로확인된균주들에대해 Staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec) type은 multiplex PCR[30] 방법을이용하여 Ⅰ-Ⅴ 을결정하였다. 2) Multilocus sequence type 분석분리된균주들의 MLST (Multilocus sequence type) 는 Enright 등 [31] 의방법으로실험하였다. 총 7개의 housekeeping 유전자인 arcc, aroe, glpf, gmk, pta, tpi, yqil 를이용하여분석하였다. PCR 증폭산물은 Macrogen 에의뢰하여염기서열을분석하였고, sequence type은 MLST website ( 에서분석하였다. 3) 포도상구균의단백질유전자 type 분석 Spa (Staphylococcal protein A gene) type 분석은 Shopsin 등 [32] 의방법에따라수행하였다. spa 유전자는 spa 1095u 와 spa 1517d gene 을이용하여 PCR 을수행하였다. PCR 증폭산물은 acrogen 에염기서열분석을의뢰하였으며 Ridom Staph Type software ( 을이용하여 spa type을결정하였다. 6. 항생제감수성검사확인된 S. aureus 균주의항생제감수성시험은 Kirby-Bauer 의 Disc diffusion method [28] 로실시하였다. 먼저 tryptic soy agar (TSA, Oxoid) 에서순수분리되었음을확인한후탁도계를이용하여균액을 McFarland scale 0.5 로조정하여보정된균액을 muller 4) 포도상구균독소유전자검출분리된 MRSA 에대해병독소유전자 Panton-Valentine Leukocidin (PVL) 톡신은 Lina 등 [33] 의방법에따라 PCR로확인하였다.

4 292 TS Kim, et al. Resistance and Molecular Profile of MRSA from Multitude Facilities 결과 1. S. arueus 와 MRSA 분리율감기, 설사등으로병원 의원에진료차내원한환자와마트, 놀이시설등대중이용시설을이용한 500명의손 swab 에대해 Real-Time PCR를이용하여 S. aureus 를스크링한결과 63개시료에서양성으로나타났다. 스크리닝검사결과에서양성으로판정된 63개의양성시료에대해 S. aureus 를분리시도한결과총 60균주를분리하였다. 또한, 500 검체시료에대해선택배지를이용하여 MRSA 를분리한결과총 15 개의 MRSA 가검출되었으며 E-test 를이용하여 cefoxitin 과 oxacillin 의 MIC를검사한결과, 1개균주를제외한모든균주가 cefoxitin ( 8 ug/ml) 과 oxacillin ( 4 ug/ml) 에서내성을나타내었다. 또한분리된 MRSA에대해 S. aureus 특이유전자인 clfa 와 methicillin 내성에관여하는유전자인 meca 를모든분리균주에서확인하였다. 2. S. aureus 의 enterotoxin 생산조사분리된 S. aureus 균주들의 enterotoxin 을 PCR로확인한결과 12 균주를제외한 48균주 (80%) 가 1개에서 6개의장독소유전자를가지고있는것으로조사되었다 (Table 1). 2개의장독소를가지고있는균주가 16 균주 (26.7%), 3개의장독소는 7균주 (11.7%), 4개의장독소보유균주는 10 균주 (16.7%), 5개의장독소는 8균주 (13.3%) 순으로나타났다. S. aureus 의장독소를보유하는균주중에서독소유전자를지니 는유형에따라분류한결과 2개의장독소유전자는 7가지유형으로구별되었으며, 그중에서도 sel-sem 은 6균주 (10.0%), she-sei 는 3균주 (5.0%) 가검출되었다. 장독소를 4개보유하고있는 S. aureus 는 5가지유형으로구별되었으며, seg-sei-sel-sem 는 5균주 (8.3%), seg-sehsel-sem 는 2균주 (3.3%) 를차지하였다. 또한 5개의장독소를보유하고있는 S. aureus 는 4가지유형으로 sea-seg-seh-sei-sem 3균주 (5.0%), seg-seh-sei-sel-sem 3균주 (5.0%) 등의장독소를가지고있었으며, 6개의장독소를보유한 5균주는 sea-seg-seh-sei-sel-sem (1 균주, 1.7%), sea-seg-seh-sei-sel-sem (4 균주, 6.7%) 유형으로나타났다 (Table 1). 3. S. arueus 의항생제내성손에서채취한 500개의 Swab 검체로부터분리된 S. aureus 의 60 균주에대해항생제감수성검사를실시결과, penicillin 의내성율이 92% (55 균주 ) 가가장높은내성을나타내었다. 그외 erythromycin 35% (21 균주 ), oxacillin 32% (19 균주 ), ampicillin 23% (14 균주 ) 순으로조사되었다 (Table 2). cephalosporin 계열항생제내성은 cefoxitin 에서비교적높은 30% (18 균주 ) 로내성률이확인되었고, cefotetan, ceftriaxone, cephalothin 의약제에대해서도각각 25% (17 균주 ), 23% (14 균주 ), 18% (11 균주 ) 로 cephalosporin 계열항생제내성률분포에뚜렷한차이는확인되지않았다. 그러나 vancomycin, clindamycin, linazolid, rifampin, imipenem, trimethoprim/sulfamethoxazole, telithromycin 등항생제내성은관찰되지않았다. Table 1. The Presence of Enterotoxin Genes in S. aureus Isolates (n=60) No. of types (%) Enterotoxin genes No. of isolates(%) 0 (20.0) ( 3.3) seg 1 ( 1.7) she 1 ( 1.7) sea-seb 1 ( 1.7) sea-seg 2 ( 3.3) sea-she 2 ( 3.3) 2 (26.7) seg-sem 1 ( 1.7) seg-sep 1 ( 1.7) seh-sej 3 ( 5.0) sel-sem 6 (10.0) sea-seg-she 1 ( 1.7) 3 (11.7) sea-seh-seq 1 ( 1.7) seg-sel-sem 5 ( 8.3) sea-seg-sei-seq 1 ( 1.7) sea-seh-sek-seq 1 ( 1.7) 4 (16.7) seg-seh-sel-sem 2 ( 3.3) seg-sei-sel-sem 5 ( 8.3) seg-sel-sem-sep 1 ( 1.7) sea-seg-seh-sei-sem 1 ( 1.7) 5 (13.3) sea-seg-sei-sel-seq 3 ( 5.0) seg-seh-sei-sel-sem 3 ( 5.0) seg-seh-sej-sel-sem 1 ( 1.7) 6 ( 8.3) sea-seg-seh-sei-sel-sem 1 ( 1.7) seg-seh-sei-sej-sel-sem 4 ( 6.7) Table 2. Antimicrobial Resistance of S. aureus Isolates from Hand Swabs (n=60) Antimicrobials subclass Antimicrobials Concentration disc (μg) No. of resistant isolates (%) Penicillins Penicillin (91.7) Penicillins Ampicillin (23.3) Macrolides Erythromycin (35.0) Penicillinase-stable penicillins Oxacillin 1 19 (31.7) Cephalosporins I Cephalothin (18.3) Cephalosporins II Cefoxitin (30.0) Cefotetan (25.3) Cephalosporins III Ceftriaxone (23.3) Cephalosporins IV Cefepime (18.3) β-lactamase inhibitor Amoxicillin/ Clavulanic acid (21.7) Aminoglycosides Gentamicin 10 8 (13.3) Tetracyclines Tetracycline 30 5 ( 8.3) Fluoroquinolones Ciprofloxacin 5 1 ( 1.7) Phenicols Chloramphenicol 30 1 ( 1.7) Lincosamides Clindamycin 2 0 ( 0.0) Carbapenems Imipenem 10 0 ( 0.0) Ansamycins Rifampin 5 0 ( 0.0) Folate pathway inhibitors Trimethoprim/ Sulfamethoxazole 25 0 ( 0.0) Glycopeptides Vancomycin 30 0 ( 0.0) Ketolides Telithromycin 15 0 ( 0.0) Oxazolidinones Linazolid 30 0 ( 0.0)

5 Infect Chemother 2012;44(4): S. aureus 분리주 (60 균주 ) 에대한항생제내성양상은총 25 종류 의패턴을보였는데, 항생제 1제내성률은 40% (24 균주 ), 2제약 18% (11 균주 ), 9제약 8% (5균주 ). 3제약 7% (4 균주 ), 10 제 5% (3균주 ) 순으로나타났다. 또한항생제 3제이상에내성을보인다제내성률은약 56% (23 균주 ) 로 oxacillin, cefotetan, cefoxitin 등의약제가서로연관성을가지며다제내성패턴을나타내었다. 항생제 8제이상에서는 amipicillin, oxacillin, cefempin, cefotetan, cefoxitin, ceftriaxone 등 cephalosporin 계열의항생제들이다제내성패턴으로확인되었다. 항생제 10 제, 11 제에서는각각 AM-FEP-CTT-E-OX-P-FOX-CRO- AmC-CF, AM-FEP-CTT-E-GM-OX-P-FOX-CRO-AmC-CF 패턴양상으로많은약제에다제내성이관찰되었다 (Table 3). 4. MRSA 특성분석 분리된 MRSA 15 균주에대해 beta-lactam 계열항생제를제외 한다른항생제에대해내성을조사한결과, 6 개균주 (40%) 는 erythromycin, 2 개균주 (13%) 는 gentamicin 에내성을나타내었으 Table 3. Number of Isolates Resistant to the Given Number of Antimicrobials and the Resistance Patterns Observed among S. aureus Isolates No. of antimicrobials Resistant isolates (%) Resistant patterns No. of isolates (%) 0 2 ( 3.3) 2 ( 3.3) 1 24 (40.0) GM 2 ( 3.3) P 21 ( 35.0) TE 1 ( 1.7) 2 11 (18.3) E-P 9 ( 15.0) GM-P 2 ( 3.3) 3 4 ( 6.7) AM-OX-P 1 ( 1.7) C-P-TE 1 ( 1.7) E-GM-P 1 ( 1.7) E-P-TE 1 ( 1.7) 4 1 ( 1.7) CTT-OX-P-FOX 1 ( 1.7) 5 2 ( 3.3) CTT-E-P-Te-FOX 1 ( 1.7) P-FOX-CRO-AmC-CF 1 ( 1.7) 6 2 ( 3.3) AM-CTT-E-OX-P-FOX 1 ( 1.7) AM-FEP-CTT-E-OX-P 1 ( 1.7) 7 3 ( 5.0) AM-CTT-OX-P-FOX-CRO-AmC 1 ( 1.7) AM-E-OX-P-FOX-CRO-CF 1 ( 1.7) CTT-E-GM-OX-P-Te-FOX 1 ( 1.7) 8 2 ( 3.3) AM-CTT-OX-P-FOX-CRO-AmC-CF 1 ( 1.7) FEP-CTT-OX-P-FOX-CRO-AmC-CF 1 ( 1.7) 9 5 ( 8.3) AM-FEP-CTT-E-OX-P-FOX-CRO-AmC 1 ( 1.7) AM-FEP-CTT-OX-P-FOX-CRO-AmC-CF 4 ( 6.7) 10 3 ( 5.0) AM-FEP-CTT-E-GM-OX-P-FOX-CRO-AmC 1 ( 1.7) AM-FEP-CTT-E-OX-P-FOX-CRO-AmC-CF 1 ( 1.7) FEP-CTT-CIP-E-OX-P-FOX-CRO-AmC-CF 1 ( 1.7) 11 1 ( 1.7) AM-FEP-CTT-E-GM-OX-P-FOX-CRO-AmC-CF 1 ( 1.7) Total 62 (100.0) AM, ampicillin; FEP, cefepime; CTT, cefotetan; CIP, ciprofloxacin; C : chloramphenicol, DA, clindamycin; E, erythromycin; AN, amikacin; GM, gentamycin; IPM, imipenem; OX, oxacillin; P, penicillin; RA, rifampin; TE, tetracycline; SXT, trimethoprim/sulphamethoxazele; VA, vancomycin; FOX, cefoxitin; CRO, ceftriaxone; TEL, telithromycin; AmC, amoxicillin/ calvaulanic; LZD, linezolid; CF, cephalothin 며그외 9개균주는모든검사한항생제에감수성을나타내었다. 분리균주에대한분자유전학적특성조사결과, 모든균주가 ST72 속했으며 SCCmec type은 1개균주를제외한모든균주가 Ⅳ type으로나타났다. spa type은총 4가지로 t324 (n=11), t2461 (n=1) t8074 (n=2), t148 (n=1) 로나타났으며, 총 15 균주중 11 개균주 (78.6%) 가 ST72:SCCmecⅣ:t324 에속한것으로나타났다 (Table 4). 고찰 다중시설을이용하는일반인의손에서 S. aureus 및 MRSA 분리율을조사한결과, 12% (60 명 /500 명 ) 및 3% (15 명 /500 명 ) 의사람의손에서 S. aureus 및 MRSA 가각각분리된것을확인하였다. 본연구에서분리된황색포도알균의비율은 2007 년에 Chung 등 [34] 이유치원과초, 중, 고등학생, 일반인의손에대한조사결과 (9.4%, 47명 /500 명 ) 에비해약간높았으나, 2009 년 Lee 등 [35] 이서울지역초, 중, 고등학생을대상으로실시한분리율 (27.2%, 49명 /180 명 ) 보다는상당히낮았다. 또한, Park 등 [17] 은 2010 년에일부대학교구내식당조리종사자들을대상으로 Saline 이있는멸균비닐장갑에조사대상자의손을넣고진탕하는방법으로손에서조리전오염도를실험한결과, 왼손에서는 12% (6 명 /50 명 ), 오른손에서는 28% (14/50 명 ) 가분리되었다고보고한바있다. S. aureus 의손에서분리율은시험대상, 균분리시기, 검체채취방법, 검체채취건수등의차이에의해실험자간에차이가있을수있는것으로사료된다. 한편, 2010 년에어린이집소아의비강내 S. aureus 의보균율을조사한연구 [36] 에의하면, 38% (163/428) 의소아가비강내에 S. aureus 를보유하였고 9.3% (40/428) 가비강내에 MRSA 를보유하고있는것으로나타났다. 이는 1999 년에 2차종합병원에근무하는의사및간호사의손과비강에서의 S. aureus 분리율을각각 21% (25/120) 및 28% (33/120) 로보고했던연구결과 [37] 와비 Table 4. Characterization of Methicillin-resistant Staphylococcus aureus Strains Isolated from Hand Swabs (n=60) Strain ID MIC (μg/ml) FOX OX meca PVL SCCmec Non β-lactam antimicrobial resistant pattern spa type MLST H IV - T324 ST72 H IV - T324 ST72 H I E T2461 ST72 H IV E T324 ST72 H IV E T324 ST72 H IV E, GM T324 ST72 H IV E, GM T8074 ST72 H IV - T324 ST72 H IV - T324 ST72 H IV - T324 ST72 H IV - T324 ST72 H IV - T324 ST72 M IV - T148 ST72 M IV E T324 ST72 M IV - T8074 ST72

6 294 TS Kim, et al. Resistance and Molecular Profile of MRSA from Multitude Facilities 교했을때, 특히 MRSA 의보균율이의료인및병원종사자들에서일반인보다높은것으로보인다. S. aureus 가생산하는 enterotoxin 은식중독을일으키는 virulence factor 로전세계적으로식중독을야기하는주된원인이다 [38-40]. 또한 S. aureus 는균주에따라병원성을나타내는독소유전자를다양하게갖고있다 [41-44]. 본연구에서는 S. aureus 의 virulence factor 로서설사를일으키는 16종의 enterotoxin 을검사한결과, 80% (48 균주 /60 균주 ) 의균주가장독소를한가지또는두가지종류이상의독소유전자를보유하고있는것으로확인되었으며, sea-seh 두유전자를지니는패턴은두종류이상을보유하는균주에서두드러지게나타났다. MRSA 균주는 15개균주모두가 enterotoxin 을보유하고있었고, 가장분리율이높은장독소유전자로서대부분의균주가 seg (80%, 12/15), sel (93%, 14/15) 및 sem (100%, 15/15) 을보유하고있었으나 MRSA 에만특이하게존재하는독소유전자는없었다. 또한본연구에서 32% (19/60) 의 S. aureus 균주가 segsei 두유전자를보유하고있는것으로확인되었다. Jarraud 등 [45] 이 년 12년간프랑스의병원에입원한환자에서 S. aureus 의 enterotoxin 을조사한결과, S. aureus 에존재하는 seg 와 sei 유전자는 staphylococcal toxic shock syndrome Toxin (TSST) 과밀접한관련이있다고보고한바있는데, 추후 TSST 에대한조사및연구가더필요할것으로사료된다. 한편, 두개의종합병원에서분리한 S. aureus 와 MRSA 균주의약 58% (59/102) 및 57% (25/44) 에서 enterotoxin 이검출되었다는 Kim 등 [46] 보고는본연구에서의장독소유전자분리율과차이가있었고, 특히 MRSA 에서는큰차이를확인할수있었다. 그러나 2009 년에 Peck 등 [47] 이병원내에입원한환자의혈액과비강에서분리된 S. aureus 를분석한결과약 72% (50/70) 및 82% (78/95) 의균주에서 enterotoxin 이검출됨으로서, 비록조사대상이병원관련환자였기는했지만본연구에서와유사한결과를나타냈다. 또한, Peck 등 [47] 의연구에서도, 본연구와마찬가지로 sei 와 seg 등의 enterotoxin 이가장높은검출률을보였는데, 이는병원에서유행하는 S. aureus 의 enterotoxin 과지역사회에서유행하는독소간에큰차이가없음을시사하는것으로보인다. 외국의경우를살펴보면, 인도네시아에서 2011 년에동물 ( 유방염분리균주 19), 사람 ( 피부감염환자 11), 식품 ( 냉장고에보관된식품 11) 으로부터각각분리된 S. aureus 균주의 79% (15/19 균주 ), 80% (9/11), 및 90% (10/11) 에서 enterotoxin 이검출되었고, sea, seb, see, she, seg, sei 등의유전자가확인되었으며 seh 유전자는사람분리균주에서만확인되었다 [48]. Bania 등 [41] 이핀란드에서 1년간유통중인식육및식육가공품등식품 108 건을조사한결과, S. aureus 분리율은 46% (50/108), enterotoxin 검출률은 54% (27/50) 로나타났으며, 그중에서 sea-see, seh 및 sep 는각각 33% (9/27), 52% (14/27), 및 30% (8/27) 가검출되었다고보고하였다. 한편, 2011 년에일본에서의연구보고 [42] 에따르면, 쇼핑카트손잡이에서 S. aureus 분리율이 68% (52/760), 이균주들중에서 enterotoxin 검출률은 17% (9/52), 마트종사자비강에서분리한 S. aureus 의 enterotoxin 검출률은 17% (16/96), 임상환자에서의 enterotoxin 검출률은 43% (280/658) 로나타났다. 또한, Omoe 등 [43] 이일본에서 년에발생한식중독환자및가검물에서분리한 S. aureus 69균주와 년에건강한사람의비강에서분리한 S. aureus 97 균주를조사한결과에따르면, 식중독에서분리된모든균주및건강한사람의비강에서분리한균주의 79% (77/97) 가한종류또는많게는 11 종류까지 enterotoxin 을보유하고있는것으로확인되었다. 그리스의연구 [44] 에의하면대학병원환자에서분리한 S. aureus 의 33% (60/177) 에서 enterotoxin 이검출되었으며한종류이상많게는 7종류의 toxin 을가지고있었다. 따라서, 외국에서도본연구결과와큰차이가없는유사한경향이나타나고있는것으로사료된다. S. aureus 균주에대한항생제감수성에대한 Lee 등 [49] 의보고에따르면, 년에 40여개의병원에서분리한 S. aureus 의항생제내성률을모니터링한결과, Penicillin 이 93% 로가장높은내성률을나타냈고, oxacillin, erythromycin, gentamicin, clindamycin 등이각각 59.8%, 59.2%, 51.75%, 50.7% 로나타났다 년 Jung 등 [50] 이한종합병원입원환자를대상으로검사실에서분리한 S. aureus 의항생제내성률을조사한결과, penicllin, clindamycin, tetracyclin, erythromycin 에대해각각 98%, 53%, 49%, 38% 의내성이나타났다. 한편, 2009 년 1년간 9개의종합병원에서분리된 S. aureus 의 penicillin, oxacillin, erythromycin 에대한내성은각각 95%, 70%, 61%, clindamycin 과 tetracyclin 에대한내성은 64% 와 56% 를나타냈다 [51]. 본연구에서도, 지역사회사람의손에서분리한 S. aureus 의 penicillin 내성은약 92% 로서타연구자들과비슷하게높은내성률을보였지만 erythromycin, oxailiin, gentamicin 에대한내성은각각 35%, 32%, 및 13% 로서타연구에서의내성률과차이를보였다. 또한, 1999 년에 2차종합병원에종사하는의사및간호사의손과비강에서분리된 S. aureus 균주의항생제내성양상을보면 cefoxitin, erythromycin, penicillin, 및 gentamicin 등에가장높은내성이확인되었으며 [37], 이는본연구결과와유사한내성양상으로보인다. 한편, 2004년에미국에서 450명의학생의비강에서분리한 S. aureus 의항생제내성률을조사한결과 [52], azithromycin 이 26% 로가장높게나타났고 ciprofloxacin 과 tetracyclin 에는각각 1% 와 5% 로서본연구결과와유사하였다. 같은해보츠와나의한지역에서무작위로선정한남녀음식취급자 200명을대상으로손, 비강, 얼굴에서분리한 S. aureus 의항생제내성률을조사한결과 [53], tetracyclin (51%), erythromycin (19%), penicillin (29%), chloramphenicol (22%), vancomycin (6%) 등으로나타나본연구와는상당한차이를확인할수있었다 년태국에서대학생 200명의비강에서분리된 S. aureus 의항생제내성률을조사한결과 [9], penicillin, erythromycin, clindamycin, oxacillin 및 cefoxitin에대해각각 96.7%, 26.7%, 26.7%, 6.7% 및 6.7% 의내성을보였으며, trimethoprim/sulfamethoxazole, rifampin, linezolid, 및 vancomycin 에는모든균주들이감수성을나타냈는데, 이는본연구결과와유사한경향을보인다. MRSA 는전세계적으로가장중요한병원감염균으로알려지고있다. 특히, 한국, 일본, 대만, 홍콩, 싱가포르및미국의일부병원에서분

7 Infect Chemother 2012;44(4): 리되는 S. aureus 의 42% 이상이 MRSA 이며, 1,000 명의퇴원환자중 S. aureus 감염환자가 9.13 명이발생하고있는것으로보고되었다 [18, 54]. Klevens RM 등 [55] 은병원내 MRSA 가 1992 년 35.9% 에서 2003 년에는 64.4% 까지두배로증가하였다고보고하였다. 전세계적으로유행하는병원유래 MRSA (HA-MRSA) 에는미국에 USA300, USA100, USA400 등이있으며유럽에는 ST80, ST152, ST250, ST45, ST239, ST247, ST5 등이존재한다 [12, 56]. 아시아지역의경우, 한국과일본에서유행하는 MRSA 는 ST5 이며, 기타아시아국가들에서는 ST239 가유행하고있는것으로보고된바있다 [19]. 또한지역사회유래 MRSA (CA-MRSA) 는 1990 년대초반에호주 [13] 에서출현하기시작하여점차증가하다가미국의한지역에서 1999 년에 CA-MRSA 감염증으로 4명의환자가사망 [57] 함에따라활발히연구가진행되었다 년에미국의한지역에서실시된연구에따르면, 인구 10 만명당 CA-MRSA 감염빈도는 316 명, HA-MRSA 의빈도는 31명으로 CA-MRSA 가두드러지게많이발생하며 CA-MRSA 의가장전형적인 USA300 은병원성 MRSA 의 43% 를차지하여 CA-MRSA 가병원내로유입되고있는것으로보고되었다 [11]. 가장전형적인 CA-MRSA USA 300은 SCCmec type IV, 병독성유전자인 pvl 유전자양성의특성을나타낸다 [14]. 아시아지역의 MRSA에대한역학연구보고에의하면 [10], 아시아국가의지역사회에서발생하는 S. aureus 의 25.5% 가 CA- MRSA 이며, 대만, 스리랑카, 필리핀, 베트남의경우 30% 이상의지역사회감염이 MRSA 에의한것으로보고하였다. 또한, 미국의 USA300 과는다른특성을보여 SCCmec type은병원성 MRSA 에서볼수있는 II, III ( 대만 63.8%) type이높은빈도를나타냈다. 또한, 아시아지역에서는병독소 pvl 유전자양성률은 13% 로아주낮고, MLST 분석결과병원성 MRSA 와같은 ST239, ST5 가 CA-MRSA 에서관찰되고, 동시에 ST59, ST30, ST72 등의 CA-MRSA 가병원성 MRSA 에서도발견됨으로써병원과지역사회간에전파확산이일어나고있음을시사하였다 [10]. 서울지역한어린이집소아들의비강에서조사한 CA-MRSA 연구 [21] 에서는 ST72-SCCmec type IV (58%), ST72-SCCmec type II (15%), ST1765-SCCmec type IV (10%), ST1765-SCCmec type II (5%), ST1-SCCmec type IV (5%) 를보고하였다. Ko 등 [19] 은 2005 년병원입원환자에서의병원성 MRSA 조사결과 ST5-SCCmec type IV, ST5-SCCmec type II, ST254-SCCCmec type II 등을보고하였다. 본연구에서도 CA-MRSA 의전형적인 ST72-MRSA-SCCmec type IVspa type t324 가거의대부분을차지하였으며, 그중한균주는병원성 MRSA 인 ST72-MRSA-SCCmec type I-spa type t2461 이확인되었는데, 이는한균주이기는하지만병원과지역사회간에균주의전파가능성이있음을시사하는것으로보인다. S. aureus 에의해유발된피부감염증및괴사성폐렴의발생과관련된병독소유전자인 pvl gene 은아시아지역에서는대부분낮은양성률을보이고있으며, 국내에서는대부분존재하지않는것으로보고되고있는데 [10], 본연구에서도병독성유전자인 pvl gene 이전혀검출되지않았다. 한편, 년에미국성인의전비공에서조사한결과에따르면, S. aureus 와 CA-MRSA 가각각 32.4% 및 0.8% 의성인에서분리되 었고, 연령별로는 60세이상에서가장많이검출되었다 [58]. 국내에서의조사결과에따르면 [20], 1998 년지역사회성인의전비공조사결과전체조사대상자의 0.7% 에서 S. aureus 가분리되었고, 그중의 2.2% 가 CA-MRSA 로확인되었다. 최근서울의한병원에서 1년간실시된역학조사결과 [59] 에서는 S. aureus 대비 3.4% (6/179) 가 CA-MRSA 인것으로나타났으며, 2008 년서울의어린이집소아 428 명의전비공조사결과 [21], S. aureus 대비 9.3% 의 CA-MRSA 가확인되었다. 지역사회시민의손 Swab 에서분리된 S. aureus 대비 0.3% 의 CA-MRSA 가분리된본연구결과는병원의환자나전비공에서의분리율보다는낮았으나다른물건과접촉함으로서쉽게오염원이될수있는손에서도 MRSA 가분리되었다는점은손씻기의중요성을예증하는것으로사료된다. 본연구의제한점으로는균분리시기, 시험대상에대한연령의범위와직업군별을고려하지않고실시한연구라는점을들수있으며, 특히표본수가많지않았던점이큰제한점으로생각된다. 또한다중시설중에서도마트, 어린이들이주로이용한놀이시설, 외래진료를하고자하는환자와보호자를대상으로한연구결과이므로연령대가광범위하지않았고주로여성과어린이들이차지하여연령층을일반화할수없다는단점이있었다. 마지막으로조사대상의상대적인자료부족으로손씻기에미치는방해인자및위험인자를규명하기위한의미있는통계처리분석을하지못했다는점이다. 지역사회감염에미치는영향을면밀히평가하기위해서는더많은표본수와실험시기등을포함한추가적인연구가필요하겠다. 결론적으로다중시설을이용한일반인의손에서 S. aureus 및지역사회감염 MRSA를확인하였고, CA-MRSA 는전형적으로 ST72- MRSA-SCCmec type IV-spa type t324 분자유전학적특성지역을가지고있었다. 또한, CA-MRSA 균주들은대부분 enterotoxin 을보유하고있었으며항생제내성율도높게나타내는특성이있었다. 따라서감염병에매개체가되는손의중요성을인식하고손씻기홍보에대한방향을제시하는중요한자료가될것이다. 감사의글 This work was supported by Health & Environment Institute of Gwangju Metropolitan City. References 1. Boschi-Pinto C, Velebit L, Shibuya K. Estimating child mortality due to diarrhoea in developing countries. Bull World Health Organ 2008;86: Bean NH, Goulding JS, Lao C, Angulo FJ. Surveillance for foodborne-disease outbreaks-united States, MMWR CDC Surveill Summ 1996;45:1-66.

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