항생제 콜리스틴 무력화하는 내성 기전 발견
- - 내성균이 항생제 분해하여 세균 집단 내성 유발 -
□ 국내연구진이 다제내성균* 치료 시 최후 처방 항생제로 사용되는 콜리스틴(Colistin)의 효과를 무력화하는 내성균의 기전을 발견해 다중미생물 감염치료에 새로운 전기를 마련하였다.
* 다제내성균 : 수퍼박테리아라고도 불리며, 여러 종류의 항생제에 대한 내성을 동시에 가지고 있어 이 균에 감염되면 치료할 수 있는 항생제가 거의 없는 세균을 의미함.
□ 한국연구재단(이사장 이광복)은 차창준 교수(중앙대학교) 연구팀이 토양에서 분리한 병원균 스테노트로포모나스 말토필리아가 콜리스틴 항생제를 분해하고, 다중미생물 감염 시 일반적으로 치료가 가능한 병원균까지 집단 내성*을 유발하는 원리를 규명했다고 밝혔다.
- 내성 : 항생제의 공격에 저항하여 생존할 수 있는 약물 저항성으로, 일부 내성유전자는 수평적 전달이 가능해 다른 균으로 이동하여 내성을 전파함.
□ 콜리스틴은 수퍼박테리아로 알려진 녹농균, 아시네토박터 바우마니 등 다제내성균 감염 치료 시 마지막 단계에서 사용하는 항생제이다.
○ 2016년 중국 돼지농장에서 검출된 대장균에서 콜리스틴 내성유전자(mcr)가 처음 보고된 이래 세계 각국 병원을 비롯해 하수 및 폐수처리장에서도 mcr 유전자 변이가 지속 출현하여 세계 공중보건을 위협해 왔다.
○ 그러나, 아직까지 효소에 의한 콜리스틴의 불활성화 기작은 규명되지 않았다.
□ 이에 연구팀은 세균 ‘스테노트로포모나스 말토필리아’의 단백질 분해효소가 콜리스틴 항생제를 분해하여 항생제 내성을 유발함을 증명했다.
○ 또한 다제내성균인 녹농균 및 아시네토박터 바우마니와의 공동 배양 및 공동 감염 실험을 통해, 분해된 콜리스틴이 불활성화됨에 따라 일반적으로 치료가 가능한 다른 세균들까지 생존하여 집단 내성을 유발함을 확인하였다.
* 스테노트로포모나스 말토필리아 : 강물, 토양, 동식물 등에 널리 서식하는 세균으로 폐렴, 낭포성섬유증 등의 호흡기 환자나 균혈증 환자에서 검출되는 기회성 병원균.
□ 한편 연구팀은 비교유전체 분석을 통해 콜리스틴 분해 유전자를 가지고 있는 스테노트로포모나스 말토필리아 세균이 이미 여러 나라 병원의 환자 호흡기에서 검출되고 있음을 경고했다.
○ 호흡기질환의 하나인 낭포성 섬유증 환자의 경우, 녹농균과 스테노트로포모나스 말토필리아 세균이 동시 감염되는 경우가 많다.
○ 일반적으로 녹농균은 콜리스틴으로 치료가 가능하지만, 스테노트로포모나스 말토필리아가 콜리스틴을 분해하면 집단 내성이 생겨 녹농균이나 다른 병원균의 감염 치료가 어려울 수 있다.
□ 연구팀은 이번 연구를 통해 발견한 콜리스틴 분해 유전자를 새로운 항생제 내성 유전자로 감시할 것을 제안했으며,
○ 다중미생물 감염 치료 시 미생물 군집 수준에서 집단 내성을 고려한 항생제 처방의 중요성을 강조하였다.
□ 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구사업의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 미생물학 분야 국제학술지 ‘마이크로바이옴(Microbiome)’에 8월 19일 게재되었다.
