항진균제 내성획득기전 해명
구강인두 칸디다증을 병발하는 에이즈 환자 등에 대해 아졸계 항진균제를 장기간 투여하면 내성진균이 나타나 항진균제 효과가 나타나지 않는 경우가 있다.
하지만 약제 종류는 한정돼 있는데다 부작용이 없는 항균 효과를 갖는 경우가 드물기 때문에 보다 치료효과가 높은 항진균제 개발이 절실한 상황이다.
일본국립감염증연구소 생물확성물질부 전 진균실장인 니미 마사카즈(Niimi Masakazu) 박사팀은 빵효모를 이용해 진균세포막에 존재하면서 아졸계 약물 내성에 도움을 주는 약물배출펌프(ATP-Binding Cassette transporter;ABC수송체)의 억제물질을 발견하는데 성공했다고 동경에서 열린 제17회 국제진균학회에서 발표했다.
세포막 약물매출 펌프 발견
아졸계 항진균제는 진균세포막의 구성지질인 엘고스테롤 합성을 억제시키는 반면 진균은 엘고스테롤 합성효소의 과잉생산과 이 효소를 코드하는 유전자의 변이로 약물친화성을 저하시키거나 배출펌프로 약물을 세포밖으로 내보내는 작용을 막는다.
박사팀은 7개 주요 ABC수용체를 제거한 빵효모주 및 셔틀벡터 pABC3을 이용한 이종단백질 고발현 시스템을 개발하고 이를 이용하여 병원진균 Candida albicans의 아졸 내성에 관련하는 배출 펌프 CaCdr1p 및 CaCdr2p를 빵효모에 과잉발현시키자 균은 아졸계 약물 뿐만 아니라 다양한 약제에 대해 교차내성을 보였다.
이 발현계를 이용해 진균 ABC수용체의 억제약 후보를 탐색하고 unnarmucin, milbemycin, tacrolimus(FK506) 등의 화합물을 발견했다.
이러한 화합물이 진균의 특정 약제 배출펌프를 억제한다는 사실도 밝혀졌다. 이외에도 균종에 따라서는 혈청이나 담즙에서 콜레스테롤을 흡수, 아졸계 약물에 의한 막 엘고스테롤의 합성 억제를 보조하는 것으로 나타났다.
또 다른 병원진균 C. globrata의 ABC수용체 CgAUS1도 들 수 있다. 이 수송체를 파괴하면 친주(親株)에 비해 혈청내 콜레스테롤 흡수가 낮아져 아졸 감수성이 된다는 점에서 CgAUS1가 콜레스테롤 흡수에 중요한 역할을 한다고 보고했다. 이처럼 진균에서도 약제 내성획득에는 다양성이 있는 것으로 나타났다.(그림)
같은 부위에서 복수균 콜로니제이션
입원환자의 인두, 기관, 항문에 많아
진균 콜로니제이션(정착)은 침습성 진균증의 독립된 위험인자로 알려져 있으며, 복수 균에 의한 콜로니제이션(혼합정착)이 나타나는 환자는 약제 내성이 강한 주에 감염될 위험이 높아진다.
독일 그라이스발트대학 피터 아벨(Peter Abel) 박사는 외과가 아닌 다른 과에 입원한 환자에서 얻은 샘플을 분석한 결과, 인두, 기관, 항문에서 복수의 진균에 의한 콜로니제이션이 나타났다고 보고했다.
인두스와브 검체서 최다
아벨 박사팀은 30개월에 걸쳐 전향적 연구를 실시, 외과 이외의 다른 과 집중치료실에 입원한 411례(남성 251례, 여성 160례)에서 비공(콧구멍), 인두, 항문에서 스와브검체, 기관분비물, 요 검체를 채취, CHROM-Agar 또는 CandID-Agar로 배양했다. 또 243례에 대해서는 연구시작 전 1년간의 입원경험도 조사했다.
그 결과, 전체 샘플 1,868주 가운데 798주(42.7%)에서 진균이 검출됐다. 그 가운데 618주는 단일종, 158주는 2종, 22주는 3종이었다. 전체 검출주 가운데 Candida albicans는 69.3% , C.glabrata는 34.8%, C.tropicals는 8.1%였다.
2종 이상의 복수균에 의한 콜로니제이션이 나타난 것은 C.albicans과 C.glabrata가 90주, C.albicans과 C.tropicals가 23주, C.albicans과 C.glabrata와 C.tropicals가 12주였다.
가장 많은 복수균에 의한 콜로니제이션이 검출된 것은 인두 스와브검체(양성배양 281주 가운데 74주가 합쳐서 26.3%), 이어 기관분비물(153주 중 35주에서 22.9%), 항문 스와브검체(235주 중 48주에서 20.4%)였다.
대조적으로 비스와브검체(양성배양 136주 중 18주에서 13.2%) 및 요(양성배양 56주 중 5주에서 8.9%)에서는 복수균에 의한 콜로니제이션이 유의하게 적었다.
또 입원기간이 7일 미만 또는 전년도에 입원하지 않은 환자의 복수균에 의한 콜로니제이션 발생률은 31.8%인데 비해 7일 이상에서는 45.0%, 전년도 입원하지 않은 경우에는 44.8%였다.
최신 T.tonsurans 유전자형 판명
타종목 운동선수끼리 감염 확대
격투기 선수간에 Tricophyton tonsurans 감염이 화제가 되고 있다. 일본 가나자와대학 환경피부과학 모치즈키 다카시(Mochizuki Takashi) 교수팀은 일본 운동선수에서 진균성 피부질환 감염확대의 최근 상황에 대해 조사한 결과, 스모 선수에서 나타나는 T. tonsurans 감염은 유도선수로부터 감염된다는 사실이 재확인됐다고 밝혔다.
NTS I이 180주 중 150주에서 최다
T. tonsurans는 일본의 유도, 레슬링, 스모 선수에 나타나는 백선의 집단 발생례에서 많이 분리된다. 리보솜RNA유전자의 NTS(non-transcribed spacer) 영역의 다형성을 조사한 역대 연구결과에서는 유도선수의 유행과 레슬링 선수의 유행에서는 원인균이 다르다고 지적되고 있었다.
이 초기 연구 이후 여러 균주가 이들 운동선수에서 지속적으로 분리됐다. 모치즈키 교수팀은 새롭게 분리된 주에 대해 이전과 동일하게 분자적 방법을 이용, 일본 감염증에서 나타나는 이 진균증의 특징을 평가했다.
2006년 7월~08년 12월에 분리된 T. tonsurans 180주를 대상으로 폴리머레이스연쇄반응(PCR)-제한효소단편장다형(RFLP)법을 실시했다.
rDNA의 NTS를 타깃으로 하여 제한효소 Mva I 및 Ava I으로 처리해 RFLP 타입을 관찰했다.
또 이러한 주 가운데 134주는 유도선수에서, 21주는 레슬링선수에서, 18주는 스모선수에서 분리됐다.
그 결과 4종류의 분자형, NTS I, II, III 및 IV가 나타났다.
이전 보고와 마찬가지로 NTS I이 165주로 가장 많았고, 스모선수에서 단리된 것은 모두 NTS I이었다.
이 결과는 스모선수의 감염 원인이 NTS I주에 감염된 유도선수라는 지금까지의 설을 지지하는 것이었다.
NTS II는 10주에서, 이 중 9주는 레슬링선수, 1주는 유도선수에서 분리됐다. NTS III는 4주에서 나타났다.
교수는 "스모선수의 대부분이 유도 경험을 갖고 있으며 현재도 유도선수와 같이 훈련할 기회가 있다는 점에서 유도선수가 감염원"이라고 결론내렸다.
콘택트렌즈 세정액 부적절한 사용이 각막염 발생요인
눈 외상에 이어 발생하는 각막 진균감염증인 프사리움(fusarium)균 각막염이 2005~06년에 여러 나라에서 발생하여 다목적 콘택트렌즈 세정액(MPS)의 하나인 'Moisture Loc'이 회수된 적이 있었다.
미국 뉴욕주 보건위생국 워즈워스센터 비쉬누 채터베디(Vishnu Chaturvedi) 교수팀은 제품 자체의 문제 외에 부적절한 사용이 감염의 원인이라는 가설을 세우고 프사리움균에 대한 MPS의 살균작용에 관해 검토했다. 그 결과, 강력한 바이오필름형성능력과 세포손상이 각막염의 원인으로 나타났다.
채터베디 교수팀은 현재 판매 중인 MPS와 판매 중지된 MPS의 살진균작용에 관해 신속하고 정확한 방법을 개발해 자세히 평가했다.
이 방법은 Fusarium oxysporum species complex(FSSC)의 유리세균과 바이오필름에 대해 4종류의 MPS (Moisture Loc, A사, B, C사 제품)의 살균효과를 기존의 콜로니 형성 단위검증(CFU)법과 2개의 형광색소표지시약(Systox Red 및 Cell Tracker Green)에 기초한 새로운 플로사이트메트리(FC)법으로 검토했다.
세정법은 메이커가 권장하는 세정법과 부적절한 세정법을 시뮬레이션하고, 또 불사화된 토끼각막 세포 및 망막상피세포를 이용해 세포변성효과(CPE)를 측정했다.
그 결과, 바이오필름은 부적절한 세정법으로 Moisture Loc를 사용한 경우 최장 4시간, C사 제품에서 최장 6시간 생존하는 것으로 나타났다. A사와 B사의 제품에서는 검사 조건에 상관없이 100%의 살균효과가 있었다.
양쪽 프사리움 균종의 각막세포 및 망막상피세포에서 나타나는 CPE는 4시간 후 18~25%이고 24시간 후에는 65~72%에 달했다.
부유세균 및 바이오필름에서 나타나는 CPE를 보면 부유세균이 나타난 세포의 대부분이 60분 이내에 손상됐다. 바이오필름은 4시간이 지나도 생존해 있었다. 또한 FSSC가 FOSC에 비해 각막손상이 강한 것으로 나타났다.
교수는 "콘택트렌즈 세정액의 항진균작용과 관련해 FC법은 CFU법에 비해 신속하고 재현가능한 지표를 측정할 수 있었다"고 말했다.