임상병리와 정도관리：제25권 제2호 2003
J. Lab. Med. & Quality Assuarance 2003：25：211-214 211
Enterococcus faecium
에서 Vitek GPS Card의 Imipenem에 대한 위감수성이혜경․박연준․권희정․이은정․김병기․강창석
가톨릭대학교 의과대학 임상병리학교실 진단검사의학과
False Susceptibility to Imipenem by Vitek GPS Card in Enterococcus faecium
Hae Kyung Lee, Yeon-Joon Park, Hi Jeong Kwon, Eun Jung Lee, Byung Kee Kim, and Chang Suk Kang Department of Clinical Pathology, College of Medicine, Catholic University, Seoul, Korea
Background：Enterococcus faecium (E. faecium) is potential pathogens of mixed infections for which a broad-spectrum antimicrobial agents such as imipenem has a therapeutic role. But controversy continues concerning testing imipenem versus enterococci. The purpose of this study were 1) to investigate the ability of penicillin and ampicillin minimum inhibitory concentration (MIC) to predict in vitro susceptibility of E. faecium versus imipenem. and 2) to compare MICs of ampicillin, penicillin and imipenem by the Vitek system with those by agar dilution method.
Methods：Fifty-two isolates of E. faecium between April 2002 and May 2002 were tested.
Each isolate was tested versus penicillin, ampicillin and imipenem. MICs were determined by Vitek system and agar dilution method according to NCCLS guidelines. Imipenem MIC determi- nations were repeated by E-test.
Results：MIC of Vitek system tends to be lower than that of agar dilution method, but there was good concordance between MICs of penicillin and ampicillin by Vitek system and agar dilution method. But for imipenem, the MICs by the agar dilution method did not correspond with the Vitek results. Of the 52 E. faecium isolates tested, in vitro activity of penicillin and ampicillin accurately predicts that of imipenem.
Conclusions：MICs of ampicillin and penicillin are reliable, but imipenem MIC is not reliable for E. faecium by Vitek system. In vitro activity of penicillin and ampicillin versus E. faecium accurately predicts that of imipenem.
Key Words：E. faecium, Imipenem, Penicillin, Ampicillin, Vitek system
교신저자：박연준
우) 137-701 서울특별시 서초구 반포동 505 강남 성모병원 진단검사의학과 전화：02-590-1604, FAX：02-592-4190
E-mail：yjpk@catholic.ac.kr
서 론
국내에서는 임상 검체에서 분리된 장구균의 40-50%가 Enterococcus faecium(E. faecium)이다. E. faecium은 병원감염의 원인균으로서, aminoglycosides, penicillin, vancomycin에 높은 수준의 내성을 소유하는 것으로 알려
져 있다[1]. Imipenem은 장구균을 포함한 매우 다양한 세 균에 대하여 높은 항균작용을 가지며, 장구균과 그람음성세 균의 복합감염의 장구균은 imipenem에 감수성이면 imi- penem만으로도 치료가 가능하다[2-4]. Weinstein[4]은 장구균의 ampicillin이나 penicillin에 대한 감수성 검사가 imipenem에 대한 감수성 검사를 정확히 예측할 수 있다고 하였다. 그러나 ampicillin 감수성이고 imipenem 내성인 균주들이 보고되면서[5-7], Amin등[5]은 장구균 감염에서 carbapenem계통의 치료가 필요할 때는 반드시 항균제 감 수성 검사가 필요하다고 하여 장구균에 대한 imipenem 감 수성 검사에 대하여 논란이 많은 실정이다.
212 이혜경․박연준․권희정․이은정․김병기․강창석
Table 1. Source of isolates
Source Isolates Percentage
Urine 27 51.9
Wound 6 11.5
Stool 3 5.8
Bile 2 3.8
Tip 3 5.8
Blood 3 5.8
CSF 1 1.9
Other 7 13.5
Total 52 100
Table 2. Comparison of MIC between Vitek system and agar dilution method
Drug/method MIC (μg/mL)
Ampicillin 0.5 1 2 4 8 ≥16＊ ≥32 ≥128 256 ≥512
Vitek 0 2 1 1 0 48
Agar dilution 1 0 2 0 0 0 0 49
Penicillin
Vitek 0 0 0 2 1 49
Agar dilution 0 0 1 0 2 0 1 48
Imipenem
Vitek 0 16 2 4 14 11
Agar dilution 0 1 2 0 0 0 0 0 1 48
＊Reportable limits of Vitek system in the MIC of ampicillin, penicillin and imipenem.
이에 저자들은 2002년 4월부터 2002년 5월까지 강남 성모병원에서 분리된 E. faecium 균주에 대하여 항균제 감수성 양상을 재검토 하였다. 총 165 E. faecium 균주가 분리되었으며 이중 147 균주(89%)가 ampicillin에 내성 이었다. ampicillin 내성균주중 British Society for An- timicrobial Chemotherapy(BSAC)기준(4 μg/mL 이하 를 감수성, 8 μg/mL 이상을 내성)에 의하여 장구균용 Vi- tek 카드로 112균주(76.2%)만이 imipenem에 내성이었 으며, 35균주(23.8%)가 감수성이었다. 이와 같이 ampi- cillin 내성균중 imipenem에 대한 내성율이 76.2%로 일 치율이 낮음을 알 수 있었다.
이에 본 연구에서는 장구균용 Vitek카드와 한천희석법으 로 ampicillin, penicillin, imipenem에 대한 최저발육저 지농도(minimum inhibitory concentration: MIC)를 검사하여 그 결과를 비교하고, 또한 ampicillin이나 peni- cillin의 감수성 결과가 imipenem의 결과를 예측할 수 있 는지의 여부를 알고자 본 실험을 계획하였다.
재료 및 방법 1. 대상 균주
대상 균주는 2002년 4월부터 2002년 5월사이에 강남성 모병원 임상 검체에서 분리되어 보관 중이던 E. faecium 52균주이었다. 이들 균주들이 분리된 검체는 소변(51.9%), 창상(11.5%), 대변(5.8%), 카테터(5.8%), 혈액(5.8%), 뇌척수액 검체(1.9%)와 기타검체(13.5%) 등이 있었다 (Table 1). 균주들은 자동화 장비인 Vitek GPS 카드및 전통적인 미생물학적인 검사(MGP: methyl-α-D-glucopy- ranoside, Motility)를 사용하여 동정하였다.
2. 항균제 감수성 검사
항균제 감수성 검사는 penicillin, ampicillin, imipe- nem에 대하여 Vitek GPS 카드를 사용하여 구한 뒤에 한 천희석법을 이용하여 구한 MIC 결과와 비교하였다. 한천희 석법을 이용한 MIC의 측정은 NCCLS[8]에서 제시한 방
법에 준하여 시행하였다. 균주들은 skim milk 배지에 넣 어 -70℃에 저장하였다. 검사에 앞서 균주들은 계대 배양하 였다. 37℃에서 18～24시간 배양후 육안으로 관찰하여 증 식이 억제된 항균제의 최소 농도를 MIC로 하였다. 대조 균 주로는 Staphylococcus aureus ATCC 25923과 Ente- rococcus faecalis ATCC 29212를 사용하였다. 내성의 정도는 BSAC의 기준[9]에 따라 ampicillin, penicillin MIC가 8 μg/mL 이하를 감수성, 16 μg/mL 이상을 내성으 로 판정하였고, imipenem의 MIC는 4 μg/mL 이하를 감 수성, 8 μg/mL이상을 내성으로 판정하였다. imipenem의 MIC는 E-test로 제조회사의 지시에 따라 재검하였다.
결 과
1. Penicillin, ampicillin 항균제의 MIC
Penicillin MIC는 E. faecium 52 균주 모두 Vitek 장 비를 이용하여 구한 결과가 한천희석법의 결과보다 MIC가 낮았으나, 감수성 결과(MIC가 8 μg/mL 이하를 감수성, 16 μg/mL 이상을 내성)는 모두 일치하였다. ampicillin의 MIC는 1균주를 제외한 E. faecium 51균주에서 Vitek 장 비를 이용하여 구한 결과가 한천희석법의 결과보다 MIC가
Enterococcus faecium에서 Vitek GPS Card의 Imipenem에 대한 위감수성 213 낮았으나 감수성 결과(MIC가 8 μg/mL 이하를 감수성, 16
μg/mL 이상을 내성)는 일치하였다(Table 2).
2. Imipenem 항균제의 MIC
imipenem MIC는 Vitek 장비를 이용하여 구한 결과와 한천희석법의 결과가 일치하지 않았다. Vitek system으로 imipenem에 감수성을 보였던 E. faecium 22균주 중 3균 주만이 한천희석법으로 검사시 감수성을 보였고, 1균주가 imipenem MIC가 256 μg/mL이었으며, 18균주가 512 μ g/mL이상이었다(Table 2). 한천희석법으로 내성을 보였던 E. faecium 49균주 모두 E-test로 32 μg/mL이상을 보였 고, 감수성을 보였던 3균주(4 μg/mL)는 모두 imipenem MIC가 4 μg/mL이하를 보였다.
3. 한천희석법에 의한 ampicillin, penicillin break- point와 imipenem breakpoint와의 상관성
BSAC 기준으로 ampicillin과 penicillin에 감수성을 보였던 3균주는 모두 imipenem에 감수성을 보였으며, am- picillin과 penicillin에 내성을 보인 49균주는 모두 imi- penem에 내성을 보였다(Table 2).
고 찰
Carbapenem 계통의 항균제인 imipenem은 thiena- mycin의 유도체로써 복강내 감염, 피부의 감염, 부인과적 감염, 호중구성백혈구감소로 인한 열등의 치료에 이용되며, 장구균을 포함한 그람양성균과 녹농균과 혐기성 세균을 포 함한 그람음성균에 대하여 광범위한 항균작용을 가진다[4].
imipenem은 장구균과 그람음성세균의 복합감염의 경우 장 구균이 imipenem에 감수성이면 imipenem만으로도 치료 가 가능하므로 매우 유용하게 사용될 수 있다[2]. 그러나 아직까지 장구균에 대한 imipenem 감수성 검사의 필요성 에 대하여 논란이 많은 실정이다. Weinstein[4]은 BSAC 기준으로 Enterococcus faecalis 201균주에서 1균주를 제외한 200균주에서 penicillin의 감수성 결과가 imipe- nem의 감수성 결과를 정확히 예측하였고, 201균주 모두 ampicillin의 감수성 결과가 imipenem의 감수성 결과를 예측하였으며, E. faecium 24균주중 23균주에서 ampici- llin, penicillin의 감수성결과가 imipenem의 감수성 결과 를 정확히 예측하였다고 하면서 장구균에서 imipenem의 감수성 검사는 필요하지 않다고 하였다. 그러나 Ha"llgren 등[7]은 E. faecium 74균주중 14균주에서 ampicillin 감 수성이면서 imipenem 내성인 균주를 관찰하였고, Amin 등[6]도 혈액과 복강의 농양에서 3균주의 ampicillin 감수 성이면서 imipenem 내성인 균주를 관찰하였다. Amin 등 [5]은 imipenem 내성의 기전으로 imipenem에 대하여 낮은 친화력을 가지고 있는 PBP5의 증가로 설명하였다.
본 연구에서는 E. faecium 52균주중 한천희석법으로 am- picillin과 penicillin에 감수성을 보였던 3균주는 BSAC기
준으로는 imipenem에 모두 감수성을 보였고, ampicillin 과 penicillin에 내성을 보인 49균주는 imipenem에 내성 을 보여 ampicillin 감수성이면서 imipenem 내성인 균주 는 관찰되지 않아 Weinstein[4]의 결과와 일치하였으며, ampicillin이나 penicillin의 결과가 imipenem의 결과를 예측할 수 있다고 사료되었다. 그러나 본 연구에서 am- picillin 감수성인 균주의 숫자가 적으므로 더 많은 am- picillin 감수성 균주들에 대한 연구가 필요하다고 사료되었다.
본 연구에서 E. faecium 52균주의 penicillin, ampi- cillin, imipenem에 대한 MIC는 Vitek으로 구한 결과가 희석법보다 낮았다. 그러나 항균제 감수성 결과는 penicil- lin의 경우 모두 일치하였고 ampicillin의 경우는 1균주를 제외하고 모두 일치하여 장구균에 대한 ampicillin과 pe- nicillin의 Vitek의 감수성 결과는 신빙성이 높은 것으로 사료되었다. 국내에서는 송 등[10]이 E. faecium 51균주 를 대상으로 ampicillin과 penicillin 항생제 감수성 결과 에서 vitek 장비와 희석법간의 유의한 차이가 없으며, 두 방법간 MIC에서도 뚜렷한 차이가 없는 것으로 보고한 바 있다. 본 연구에서 imipenem의 경우 Vitek system으로 감수성을 보였던 E. faecium 22균주 중 19균주가 한천희 석법으로 검사시 내성을 보였다. 이는 Vitek system의 optic sensor의 예민도의 저하로 인한 것으로 추정되며, Vitek system의 imipenem 검사가 ampicillin 또는 pe- nicillin의 결과와 불일치시 재검이 필요하다고 사료되었다.
ampicillin과 penicillin의 감수성 판정을 위한 BSAC 의 breakpoint는 동일하나, 장구균에 대한 ampicillin의 MIC는 penicillin보다 1 희석배수 정도 낮은 것으로 알려 져 있어[11,12], 드물게 ampicillin과 penicillin의 감수 성결과가 다를 수 있는데 본 연구에서는 감수성 결과가 다 른 균주는 발견할 수 없었다. 본 연구에서 E. faecium 1 균주에서 vitek에서는 ampicillin 감수성 균주(MIC 4 μ g/mL) 였으나 한천 희석법에서 내성 균주(MIC 128 μ g/mL)로 판명된 예가 있었으며 이는 Vitek MIC가 한천 희석법보다 희석배수가 낮아[10] 감수성 균주로 잘못 보고 된 것으로 생각되었다.
이상으로 장구균에 대한 ampicillin과 penicillin의 vi- tek의 감수성 결과는 신빙성이 높으나 vitek system의 imipenem 검사는 ampicillin 또는 penicillin의 결과와 불일치시 반드시 희석법으로 재검이 필요하다고 사료되었 다. 또한 E. faecium에 대한 ampicillin이나 penicillin의 결과가 imipenem의 결과를 예측할 수 있다고 사료되었다.
요 약
배 경：장구균과 그람음성세균의 복합감염의 장구균은 imipenem에 감수성이면 imipenem만으로도 치료가 가능 하다. 그러나 아직까지 장구균에 대한 imipenem 감수성
214 이혜경․박연준․권희정․이은정․김병기․강창석
검사의 필요성에 대하여 논란이 많은 실정이다. 이에 장구 균의 ampicillin이나 penicillin의 감수성 결과가 imipe- nem의 결과를 예측할 수 있는지의 여부를 알아보고, am- picillin, penicillin, imipenem 최저발육저지농도(mini- mal inhibitory concentration: MIC)를 장구균용 Vitek 카드와 한천희석법으로 검사하여 비교하고자 본 실험을 계 획하였다.
방 법：감수성 검사 대상 균주는 2002년 4월부터 2002 년 5월까지 분리되었던 E. faecium 52균주 이었다. am- picillin, penicillin, imipenem MIC를 장구균용 Vitek GPS 카드와 한천희석법으로 검사하여 비교하였다. imipe- nem MIC는 E test로 재검하였다.
결 과：ampicillin과 penicillin MIC는 Vitek장비를 이용하여 구한 결과가 한천희석법의 결과보다 MIC가 1～2 배 낮았으나, 감수성 결과는 일치하였다. 그러나 imipe- nem MIC는 Vitek 장비를 이용하여 구한 결과와 한천희 석법의 결과가 일치하지 않았다. BSAC기준으로 한천희석 법으로 ampicillin과 penicillin에 감수성을 보였던 E.
faecium 3균주는 모두 imipenem에 감수성을 보였으며, ampicillin과 penicillin에 내성을 보인 E. faecium 49균 주는 모두 imipenem에 내성을 보였다.
결 론：장구균에 대한 ampicillin과 penicillin의 vitek 의 감수성 결과는 신빙성이 높으나 Vitek system의 imi- penem 검사는 ampicillin 또는 penicillin의 결과와 불일 치시 반드시 희석법으로 재검이 필요하다고 사료되었다. 또 한 E. faecium에 대한 ampicillin이나 penicillin의 결과 가 imipenem의 결과를 예측할 수 있다고 사료되었다.
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