• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권4호
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• pp.342-351
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• 2006

병원내 항생제 다제 내성을 일으키는 CTX-M형 ESBL을 생성하는 E. coli와 Klebsielia pneumoniae의 생성현황을 조사하고 이들 균주로 인한 감염증치료와 역학적 조사연구에 도움이 되고자 효소의 유전형을 규명하였다. 2005년 7월-12월에 부산에 소재하고 있는 2개의 종합병원에서 분리된 E. coli와 K. pneumoniae 각각 153주, 52주를 수집하였다. 그 중에서 ESBL을 생성 하는 균주를 검출하기 위해 Double disk synergy test를 시행하여서 E. coli 23주와 K. pneumoniae 13주를 분리하였다. 균주의 동정은 Vitek system GNI card(bioMerieux Vitek Inc., Hazelwood, Mo., U.S.A.)로 확인하였고, 항생제감수성시험은 disk diffusion method 와 agar dilution method를 사용하였다. 분리된 균주들의 내성을 일으키는 ESBL유전형을 규명하기 위하여 Isoelectric focusing(IEF), polymerase chain reaction test, DNA sequencing을 시행하였다. A병원의 13주와 B병원의 10주로 총 23주의 E. coli(15.0%)와 A병원의 7주와 B병원의 6주로 K. pneumoniae 13주(25.0%)가 double disk synergy test 양성으로 ESBL 생성균주로 판정하였다. ESBL 생성 36균주를 대상으로 bla$_{TEM}$, bla$_{SHV}$, bla$_{CTX-M}$ 유전자 검출을 위한 PCR을 시행한 결과 bla$_{TEM}$ 유전자는 13주(36.1%), bla$_{SHV}$ 유전자는 13주(36.1%), bla$_{CTX-M}$ 유전자는 32주(88.9%)가 양성반응을 보여서 bla$_{CTX-M}$ 유전자를 가진 균주가 가장 많이 나타났다. 그리고, bla$_{TME}$, bla$_{SHV}$ 두 가지 유전자를 가지고 있는 균주는 1주(2.8%)만 나타났고 bla$_{TEM}$, bla$_{CTX-M}$두 가지 유전자를 가지고 있는 균주는 9주(25.0%), bla$_{SHV}$, bla$_{CTX-M}$ 두 가지 유전자를 가지고 있는 균주가 10주(27.8%)로 나타나 bla$_{CTX-M}$을 포함하는 복합유전자가 많이 증가함을 알 수 있었다. 또한 CTX-M형 ESBL을 생성하는 E. coli와 K. pneumoniae에 대한 cefutaxime의 MIC는 256 $\mu$g/m1 이상으로 ceftazidime의 16-256 $\mu$g/mL 이상보다 높은 분포를 보였다. 즉, CTX-M형 ESBL 유전자를 지닌 균주에 대한 cefotaxim의 MIC는 ceftazidime의 MIC에 비해서 상대적으로 높은 양상을 보였다. 이러한 결과는 국내의 대학병원 뿐 만 아니라 일반종합병원에서도 CTX-M형 ESBL 생성 E. coli와 K. pneumoniae가 존재하며 확산 중임을 시사한다. 앞으로 CTX-M형 ESBL의 만연과 변종 CTX-M형 ESBL의 출연을 감시하기 위한 정기적인 연구와 조사가 필요한 것으로 생각한다.

• Journal of Veterinary Science
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• 제23권3호
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• pp.37.1-37.8
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• 2022

Background: Avian pathogenic Escherichia coli (APEC) causes colibacillosis, resulting in significant economic losses in the poultry industry. Objectives: In this study, the molecular characteristics of two extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing APEC isolates were compared with previously reported ESBL-producing E. coli isolates. Methods: The molecular characteristics of E. coli isolates and the genetic environments of the ESBL genes were investigated using whole genome sequencing. Results: The two ESBL-producing APEC were classified into the phylogenetic groups C and B1 and ST410 and ST162, respectively. Moreover, the ESBL genes of the two isolates were harbored in different Inc plasmids. The EC1809182 strain, harboring the bla_CTX-M-55 gene on the plasmid, exhibited extensive homology to IncFIB (98.4%) and IncFIC(FII) (95.8%). The EC1809191 strain, harboring the bla_CTX-M-1 gene, was homologous to IncI1-I (Gamma) (99.3%). All chromosomes carried the multidrug transporter, mdf(A) gene. Mobile genetic elements, adjacent to CTX-M genes, facilitated the dissemination of genes in the two isolates, analogous to other ESBL-producing E. coli isolates. Conclusions: This study clarifies the transmission dynamics of CTX-M genes and supports strengthened surveillance to prevent the transmission of the antimicrobial-resistant genes to humans via the food chain.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제30권2호
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• pp.83-89
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• 2013

Background: The prevalence of extended-spectrum ${\beta}$-lactamase (ESBL)-producing Escherichia coli is increasing rapidly worldwide. Treatment options for ESBL-producing E. coli are limited, and infections caused by this organism are associated with improper antibiotic use, a long hospital stay, and increased mortality. Thus, the assessment and early recognition of the risk factors of nosocomial infections due to ESBL-producing E. coli are important for the infection control and proper treatment. Methods: A case-control study was performed that included nosocomial episodes of ESBL-producing E. coli bacteremia at a tertiary care hospital from January 2004 to December 2007. For each case patient, three controls were randomly selected and data on predisposing factors were collected. Results: Fifty-five cases of nosocomial ESBL-producing E. coli bacteremia were studied. Carbapenem usage (OR: 11.3, 95% CI: 1.1-115.9, p=0.041), quinolone usage (OR: 4.5, 95% CI: 1.1-18.8, p=0.042), biliary obstructive disease (OR: 11.8, 95% CI: 3.0-46.7, p<0.001) and the APACHE II score (OR: 1.3, 95% CI: 1.2- 1.5, p<0.001) were analyzed as independent risk factors of nosocomial ESBL-producing E. coli bacteremia. Conclusion: Our results showed that physicians caring for patients with risk factors of nosocomial bacteremia should consider ESBL-producing E. coli as the causative organisms of the disease.

• 대한임상검사과학회지
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• 제48권3호
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• pp.210-216
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• 2016

최근 들어 CTX-M형 extended-spectrum ${\beta}$-lactamase(ESBL) 생성 대장균이 국내는 물론 전세계적으로 빠르게 증가하고 있다. 본 연구에서는 충청지역에 위치한 일개의 대학병원에서 분리된 대장균을 대상으로 ESBL 유전자를 중합효소연쇄반응 및 염기서열 분석방법을 통해 확인하였으며, 같은 방법으로 ESBL 생성 대장균으로부터 plasmid mediated quinolone resistance (PMQR) 유전자의 빈도를 조사하였다. 16.0%에 해당하는 25균주가 CTX-M-14를 생성하였으며 이중 9균주는 CTX-M-15도 동시에 생성하는 것으로 나타났다. 항균제 감수성 시험결과 CTX-M형 ESBL을 생성하는 대장균은 모두 cefotaxime에 내성을 보였다. 한편 CTX-M형 ESBL을 생성하는 대장균의 48% (12균주)가 PMQR 유전자를 포함하고 있음이 확인되었는데 8균주가 qnrS1유전자를 그리고 8균주가 aac(6')-Ib-cr 유전자를 포함하고 있었다. 그 중 4균주는 두 개의 유전자를 모두 가지고 있는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 플라스미드를 통해 확산될 수 있는 ESBL 및 PMQR 유전자가 대장균 사이에 확산되어 있음을 확인하였다. 항균제 내성유전자들의 확산을 막기 위해서는 지속적인 내성유전자의 모니터링과 감시가 필요할 것으로 사료된다.

• 대한의생명과학회지
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• 제13권4호
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• pp.293-304
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• 2007

The emergence of extended spectrum $\beta$-lactamase (ESBL) producing bacteria is worldwide concern. Until recently, the most frequently identified strains in the Republic of Korea were E. coli and Klebsiella spp. The incidence of resistance to extended spectrum $\beta$-lactam antibiotics is increasing in Wonju city, Korea. Total 57 strains of ESBL producing E. coli and Klebsiella species were isolated from Wonju Christian Hospital during a 9 month-period from April to December, 2003. To determine the prevalence and genotypes of the ESBL producing clinical isolates, antibiotic susceptibility and ESBL activity test by VITEK system and double disk synergy (DDS) test, and PCR based genotyping were performed. Fourteen (82%) isolates of 17 ESBL producing E. coli were found to have $bla_{TEM}$ gene and 5 (29%) isolates were found to have $bla_{CTX-M}$ gene by polymerase chain reaction (PCR). Thirty (75%) isolates of 40 ESBL producing Klebsiella species with $bla_{TEM}$ gene, 38 (95%) isolates with $bla_{SHV}$ gene, and 7 (20%) isolates with $bla_{CTX-M}$ type gene were also identified. Enterobacterial repetitive intergenic consensus (ERIC) PCR and similarity index by dendrogram for genetical similarity to band pattern of each clinical isolates were examined. ESBL producing E. coli were grouped into 6 clusters up to 84% of similarity index and Klebsiella species were grouped into 12 clusters up to 76% of similarity index. In conclusion, ESBL producing clinical isolates were characterized with the results from antimicrobial resistance pattern and genetical similarity using ERiC PCR.

• 대한임상검사과학회지
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• 제38권1호
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• pp.26-33
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• 2006

Recently, the rapid increase in extended-spectrum ${\beta}$-lactamase (ESBL) producing clinical isolates has become a serious problem. In this study, the epidemiologic features and molecular characteristics of ESBL among clinical isolates of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae, antibiotic susceptibility testing, genotype of the ESBL and patterns of chromosomal DNA from PFGE (pulsed field gel electrophoresis) were observed. A total of 53 ESBL-producing clinical isolates (30 of E. coli and 23 of Klebsiella pneumoniae) were collected from two university hospitals in the period of June to July in 2002 and 2003 respectively. The antibiotic resistance frequency of those 53 strains was tested by the disk agar diffusion method with the result that all the strains were resistant to cephalothin. To other antibiotics, the resistance rates of E. coli (30 isolates) were in order of ceftazidime (90.0%), cefotaxime and aztreonam (respectively 83.3%). Also, the resistance rates of K. pneumoniae (23 isolates) were in order of aztreonam (78.3%), ceftazidime (73.9%) and cefotaxime (65.3%). Also the sensitivity of ceftazidime-clavulanic acid were 100% in E. coli and 95.7% in K. pneumoniae. And the sensitivity of cefotaxime-clavulanic acid was 96.7% in E. coli and 91.3% in K. pneumoniae. The types of the ESBL genes were determined by using polymerase chain reaction (PCR). Among the 30 isolates of ESBL-producing E. coli, 6 (20.0%) have SHV only, 5 (16.7%) have TEM only and, 18 (60.0%) have both of TEM and SHV. Among the 23 isolates of ESBL-producing K. pneumoniae, 7 (30.4%) have SHV only, 2 (8.7%) have TEM only, and 14 (60.9%) have both of TEM and SHV. These results show that 52 strains, with only one exception, were confirmed as either TEM or SHV. The patterns of Xba I-digested chromosomal DNA of ESBL-producing E. coli and K. pneumoniae isolates were analyzed by PFGE. PFGE patterns of E. coli and K. pneumoniae were multiclonal, but many strains were grouped into a few types. Therefore, it seems that there were clonal outbreaks or possible horizontal spread. In conclusion, the TEM and SHV ${\beta}$-lactamase are most widely spread in E. coli and K. pneumoniae in Korea. As these types are usually carried by plasmids, the spread of these ${\beta}$-lactamase genes could compromise the future usefulness of third generation cephalosporins for the treatment of infections caused by E. coli and K. pneumoniae.

• Childhood Kidney Diseases
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• 제8권2호
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• pp.214-222
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• 2004

목적: 소아 요로감염은 적절한 항생제 치료가 중요하며 항생제의 선택에는 E. coli에 대한 항생제 감수성이 기준이 된다. Extended-spectrum ${\beta}-lactamase(ESBL)$은 E. coli 등 그람음성균에서 분비되어 광범위 항생제 내성을 초래하는 효소로서 주로 병원 감염에서 발생하여 치료를 어렵게 하는 요인으로 알려져 있다 저자들은 지역사회 획득 소아 요로감염에서도 ESBL(+) E. coli가 분리되었기에 ESBL(+) E. coli 요로감염의 특성을 후향적으로 조사하고자 하였다. 방법: 2001년 3월부터 2003년 2월까지 이대목동병원 소아과에 입원한 지역사회 획득 E. coli 요로감염 소아(288명)를 대상으로 ESBL을 검사하였다. 검사 방법은 미량 액체배지 희석법을 이용한 자동화 기계(Vitek GNS 433 card)에서 ESBL이 의심되는 균주에 한해 National Committee for Clinical Laboratory Standard (NCCLS)의 기준에 따라 ESBL을 확인하였다. ESBL의 결과에 따라 ESBL(+) E. coli 요로감염의 발생률을 조사하였고 임상적 특징, 위험요인, 항생제 내성률 및 치료효과 등을 ESBL(-) E. coli 요로감염과 비교 분석하였다. 결과:지역사회 획득 소아 요로감염에서 ESBL(+) E. coli의 발생률은 10.8%(31명)이였고 93.5%(29/31)가 6개월 미만의 영아에서 발생하였다(P<0.01). 임상소견은 ESBL 양성군과 음성군 사이에 유의한 차이가 없었다. ESBL 밭생의 위험인자로 잘 알려진 항생제 사용력, 입원병력 및 요로계 기형과도 무관하였다. ESBL(+) E. coli의 항생제 내성률은 ESBL(-) E. coli 에 비하여 유의하게 높았다(P<0.05). Ceftriaxone 투여 48시간 후의 멸균률은 ceftriaxone에 대한 높은 내성률에도 불구하고 96.8%(30/31)로 높았다. 그러나 6개월 이내의 재발률이 25.8%(9/31)나 되었고 이는 ESBL 음성군의 재발률 6.6%(17/227)에 비하여 유의하게 높았다(P<0.05). 결론: 지역사회 획득 소아 요로감염에서 6개월 미만의 어린 영아는 ESBL(+) E. coli 발생의 새로운 위험요인이므로 이에 대한 역학적 연구가 요구된다. 소아 요로감염에서 경험적으로 사용하는 항생제의 선택에 대한 변화가 필요할 것으로 생각된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권9호
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• pp.1716-1723
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• 2017

The rapid dissemination of extended-spectrum ${\beta}$-lactamase (ESBL)-producing Escherichia coli has significantly contributed to public health hazard globally. A total of 281 E. coli strains recovered from pigs and chickens between 2009 and 2015 in South Korea were analyzed for ESBL production. ESBL phenotypes were recognized in 14 E. coli isolates; ten and three ESBL-producing isolates carried only $bla_{CTX-M}$ and $bla_{CMY}$ genes, respectively, and one isolate harbored both genes. The predominant CTX-M and CMY types were CTX-M-15 (n = 8) and CMY-2 (n = 3). We also detected ESBL-producing isolates harboring $bla_{CTX-M-65}$, $bla_{CTX-M-14}$, $bla_{CMY-6}$, $bla_{DHA-1}$, and $bla_{TEM-1}$ genes. All ESBL-producing isolates showed resistance to the extent of the fourth generation cephalosporins, along with multidrug resistance. CTX-M-15-producing isolates showed higher MIC values than CTX-M-14- and CTX-M-65-producing isolates. The $bla_{CTX-M}$ and $bla_{CMY}$ genes have the potential to be transferable. The spreading of $bla_{CMY}$ and $bla_{CTX-M}$ genes was arbitrated mainly via Frep and IncI1 plasmids. Our isolates showed clonal diversity in PFGE analysis. This is the first report of E. coli isolates carrying $bla_{CMY-6}$ in chicken from South Korea. The emergence of CMY-6 ESBLs in a population of poultry suggests that extensive screening with long-term surveillance is necessary to prevent the dissemination of ESBL from chicken to human.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.2516-2522
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• 2009

본 연구는 혈액에서 분리되는 미생물의 균종과 항균제 감수성 검사 결과 양상은 환자의 일반적 특성에 따라 다르므로 혈액배양 결과를 분석한 자료는 감염증 환자의 경험적 치료를 위한 중요한 근거가 되고, 특히 ESBL을 생성하는 균주의 경우 항균제의 사용과도 밀접한 관련이 있어 이 연구를 하게 되었다. 혈액배양 결과와 항균제 내성 결과를 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 39.305건의 혈액배양이 의뢰되어 양성 환자 수는 2,216명(20.0%)이었고, 이중에서 ESBL양성 환자 수는 40명 이었으며, 혈액배양 양성은 4,798건(12.2%)이었으며 ESBL양성 균주는 86건(중복 배양 균주 포함)이었다. 2. ESBL을 생성하는 세균 중에서 분리된 균종은 E. coli, K. pneumoniae, K. oxitoca의 순 이었다. 3. 성별로는 여자가 다소 많았고, 연령별로는 50세 이상의 군에서 E. coli, 1세 미만의 군에서는 K. pneumoniae, K. oxitoca 의 분리가 많았고, 지역별로는 충청남도 13명(32.5%)로 가장 많았다. 4. 3년간 일개대학병원의 혈액배양에서 ESBL양성인 균종 중 가장 흔히 분리되는 것은 E. coli이고, K. pneumoniae, K. oxitoca 등이 다음으로 분리 되었고, 50세 이상의 환자에서 E. coli의 분리 비율이 높았다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제45권2호
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• pp.43-47
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• 2013

This study was designed to evaluate the prevalence of ESBL genes and monitor antimicrobial resistance pattern in Escherichia coli, isolated from a hospital and a community. We tested 200 E. coli strains isolated in the hospitals and community in Chungcheong area from January to March 2012. Antimicrobial susceptibilities were tested by using the disk diffusion method. A search for ESBL genes was conducted by PCR amplification, and the genotypes were determined by direct nucleotide sequence analysis of the amplified products. An Epidemiologic study was performed by repetitive extragenic palindromic sequence-based PCR (REP-PCR). The percentage of ESBL-producing isolates was 17% for hospital associated E. coli and 11% for community associated E. coli. The ESBL gene sequencing results showed that the most common ESBL in E. coli was CTX-M-14 (19/28), followed by CTX-M-15 (9/28). The REP-PCR study also showed the genetic diversity, but there was no difference between the hospital and community associated E. coli. In this study, the most common types of class A ESBLs identified were CTX-M in the hospital and the community in Chungcheong area. ESBL-producing E. coli isolates showed diverse clonality.