• 미생물학회지
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• 제37권4호
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• pp.277-283
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• 2001

본 논문은 임상검체 이외의 자연계내에서 extended-spectrum $\beta$-lactamase (ESBL) 생성균주의 분리 여부를 확인하고, 분리되었을 경우 이들의 유형을 조사하기 위함이었다. 하수종말처리장, 가물치양식장, 부경대학교 담수어양식장, 공중목욕탕으로부터 분리된 균주를 double disk synergy 검사, 교환접합시험, 등전점 조사 등을 실시하여 하수종말처리장 방류수로붙 extended-spectrum $\beta$-lactamase (ESBL) 생성균주가 26 균주 분리되었다. 균종은 Entero-bacter cloacae와 E. sakazakii, Klebsiella pneumoniae subsp. pneumoniae 및 K. pneumoniae subsp. ozaenae 였다. 이들은 모두 PCR결과 TEM+SHV 복합형이었고 등전점 결과 Klebsiella속의 균들은 pI 5.9, 5.9+5.4 E. cloacae는 $pI{\ge}8.5$, 8.0+5.4, E. sakazakii는 8.0+5.4, 8.0+5.9+5.4였다. 교차접합시험(transconjugation) 결과 피전달 균주인 E. coli RG176 nal$_{r}$에게 K. pneumoniae subsp. pneumoniae (1 균주) K. pneumoniae subsp. ozaenea (5 균주)및 E. cloacae (1 균주)의 $\beta$-lactamase 생성유전자가 전달되었다. 이 결과는 국내에서 임상검체 이외의 자연계에서 분리된 ESBL생성 장내세균의 첫 번째 보고이다.

• 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.

• Pediatric Infection and Vaccine
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• 제22권1호
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• pp.29-35
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• 2015

목적: 지역 사회 획득 열성 요로 감염 환자에서 extended-spectrum ${\beta}$-lactamase (ESBL) 생성 균주의 임상적 의의에 대해 알아보고자 하였다. 방법: 2011년 1월 1일부터 2013년 12월 31일까지 가천대 길병원에서 지역 사회 획득 열성 요로 감염으로 치료받은 18세 이하 소아 청소년 환자들을 ESBL 양성군과 음성군으로 구분하여 각 군의 임상 양상을 의무기록을 토대로 후향적으로 분석하였다. 결과: 연구 대상 기준을 만족하는 374건 중 ESBL 생성 균주에 의한 요로 감염은 13.1% (49건)이었다. ESBL 생성 균주의 비율은 E. coli 와 Klebsiella spp.가 각각 13.6% (48/354)와 5.0% (1/20)이었다. ESBL양성군과 음성군에서 발열 소실 기간($4.2{\pm}2.7$일 대 $3.7{\pm}2.1$일, P=0.10)과 멸균율(100% 대100%)은 차이가 없었다. ESBL 생성 여부와 관계 없이 방광 요관 역류가 동반되었을 경우에 신 겉질결손이 발생한 경우(41.9%)는 ESBL 생성 균주에서 신 겉질 결손이 발생한 경우(3.2%) 보다 많았다(P <0.05). 결론: 소아 열성 요로 감염 환자에서 원인 균주의 ESBL 생성 여부는 신 겉질 결손과 임상 경과에 차이가 없었다. 지역사회 획득 요로감염의 치료에서 항생제를 신중하게 선택해야 하며 ESBL 생성 균주에 대한 지속적인 감시가 필요하다.

• 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.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권9호
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• pp.1563-1572
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• 2018

Gold nanoparticles (AuNP) and their conjugates have been gaining a great deal of recognition in the medical field. Meanwhile, extended-spectrum ${\beta}$-lactamases (ESBL)-producing bacteria are also demonstrating a challenging problem for health care. The aim of this study was the biosynthesis of AuNP using Rosa damascenes petal extract and conjugation of ceftriaxone antibiotic (Cef-AuNP) in inhibiting ESBL-producing bacteria and study of in vitro anticancer activity. Characterization of the synthesized AuNP and Cef-AuNP was studied. ESBL-producing strains, Acinetobacter baumannii ACI1 and Pseudomonas aeruginosa PSE4 were used for testing the efficacy of Cef-AuNP. The cells of MCF-7 breast cancer were treated with previous AuNP and Cef-AuNP at different time intervals. Cytotoxicity effects of apoptosis and its molecular mechanism were evaluated. Ultraviolet-visible spectroscopy and Fourier transform infrared spectroscopy established the formation of AuNP and Cef-AuNP. Transmission electron microscope demonstrated that the formed nanoparticles were of different shapes with sizes of 15~35 nm and conjugation was established by a slight increase in size. Minimum inhibitory concentration (MIC) values of Cef-AuNP against tested strains were obtained as 3.6 and $4{\mu}g/ml$, respectively. Cef-AuNP demonstrated a decrease in the MIC of ceftriaxone down to more than 27 folds on the studied strains. The biosynthesized AuNP displayed apoptotic and time-dependent cytotoxic effects in the cells of MCF-7 at a concentration of $0.1{\mu}g/ml$ medium. The Cef-AuNP have low significant effects on MCF-7 cells. These results enhance the conjugating utility in old unresponsive ceftriaxone with AuNP to restore its efficiency against otherwise resistant bacterial pathogens. Additionally, AuNP may be used as an alternative chemotherapeutic treatment of MCF-7 cancer cells.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제46권2호
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• pp.135-144
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• 2018

The rapid increase in number and diversity of Extended Spectrum ${\beta}$-Lactamases (ESBLs) producing Enterobacteriaceae in natural aquatic environment is a major health concern worldwide. This study investigates abundance and distribution of ESBL producing multidrug resistant Enterobacteriaceae and molecular characterization of ESBL genes among isolates from highly polluted stretch of river Yamuna, India. Water samples were collected from ten different sites distributed across Delhi stretch of river Yamuna, during 2014-15. A total of 506 non duplicate Enterobacteriaceae isolates were obtained. Phenotypic detection of ESBL production and antibiotic sensitivity for 15 different antibiotics were performed according to CLSI guidelines (Clinical and Laboratory Standard Institute, 2015). A subset of ESBL positive Enterobacteriaceae isolates were identified by 16S rRNA gene and screened for ESBL genes, such as $bla_{CTX-M}$, $bla_{TEM}$ and $bla_{OXA}$. Out of 506 non-duplicate bacterial isolates obtained, 175 (34.58%) were positive for ESBL production. Susceptibility pattern for fifteen antibiotics used in this study revealed higher resistance to cefazolin, rifampicin and ampicillin. A high proportion (76.57%) of ESBL positive isolates showed multidrug resistance phenotype, with MAR index of 0.39 at Buddha Vihar and Old Delhi Railway bridge sampling site. Identification and PCR based characterization of ESBL genes revealed the prevalence of $bla_{CTX-M}$ and $bla_{TEM}$ genes to be 88.33% and 61.66%, respectively. Co-occurrence of $bla_{CTX-M}$ and $bla_{TEM}$ genes was detected in 58.33% of the resistant bacteria. The $bla_{OXA}$ gene was not detected in any isolates. This study highlights deteriorating condition of urban aquatic environment due to rising level of ESBL producing Enterobacteriaceae with multidrug resistance phenotype.

• 미생물학회지
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• 제50권2호
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• pp.114-118
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• 2014

충청지역병원에서 ESBL생성 장내세균 122균주를 분리하여 Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) 방법에 따라 cefotaxime과 cefotaxime/clavulanate를 이용한 combination disk test (CDT)에 의하여 항균제 감수성을 조사하고, 특이 유전자를 대상으로 multiplex PCR을 실시하여 유전형을 검출하였으며 enterobacterial repetitive intergenic consensus (ERIC)-PCR에 의해 분자 역학조사를 실시하였다. ESBL 생성 Escherichia coli 76균주와 Klebsiella pneumoniae 46균주를 CDT로 확인한 결과, ESBL 생성 E. coli의 경우 96.1%가 양성을 나타내었으며 K. pneumoniae의 경우 93.4%가 양성을 나타냈다. Multiplex PCR 결과, E. coli의 경우 CTX-M-2형이 60.5% 양성으로 나타났으며 K. pneumoniae의 경우 VEB-1형이 56.5%가 양성으로 나타났다. ERIC-PCR을 실시한 결과 E coli는 분리지역에 따라 5개의 cluster을 형성하였고 K. pneumoniae는 4개의 cluster을 형성하였다. ESBL생성 장내세균의 유전형은 임상에서 분리한 균주의 감별과 검출에 유용하였으며 ERIC-PCR의 결과는 분리지역에 따라 cluster을 형성하여 지역 간 감염 감시체계 확립에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 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.

• 한국임상수의학회지
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• 제27권2호
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• pp.125-129
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• 2010

2년령 암컷 포메라니안이 교통사고로 인한 골반골절로 내원하여 골절 교정수술을 받았다. 그러나 수술 후 술부에서 감염으로 인한 화농성 삼출물이 발생하였고, 분리한 세균의 항생제 감수성 검사 결과 penicillins, cephalosporins, aminoglycosides, quinolones, 그리고 trimethoprim/sulfamethoxazole에 내성이 관찰되었다. 분리한 세균의 동정 및 extended-spectrum $\beta$-lactamase (ESBL) 확진시험을 통해 ESBL 생성 Klebsiella pneumoniae임을 확인하였다. 치료를 위한 Carbapenem계 항생제의 감수성 시험 결과에 따라 meropenem을 선택하여 치료에 이용하였다. 분리된 세균에서 ESBL 유전자의 분자생물학적 검사 결과 TEM-1 ESBL 유전자가 있음을 확인하였으며, 보호자의 손바닥에서 분리된 세균에서도 TEM-1, SHV-1 ESBL 유전자가 검출되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권2호
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• pp.394-401
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• 2016

Recently, the clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)-associated protein 9 (CRISPR/Cas9) system, a genome editing technology, was shown to be versatile in treating several antibiotic-resistant bacteria. In the present study, we applied the CRISPR/Cas9 technology to kill extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing Escherichia coli. ESBL bacteria are mostly multidrug resistant (MDR), and have plasmid-mediated antibiotic resistance genes that can be easily transferred to other members of the bacterial community by horizontal gene transfer. To restore sensitivity to antibiotics in these bacteria, we searched for a CRISPR/Cas9 target sequence that was conserved among >1,000 ESBL mutants. There was only one target sequence for each TEM- and SHV-type ESBL, with each of these sequences found in ~200 ESBL strains of each type. Furthermore, we showed that these target sequences can be exploited to re-sensitize MDR cells in which resistance is mediated by genes that are not the target of the CRISPR/Cas9 system, but by genes that are present on the same plasmid as target genes. We believe our Re-Sensitization to Antibiotics from Resistance (ReSAFR) technology, which enhances the practical value of the CRISPR/Cas9 system, will be an effective method of treatment against plasmid-carrying MDR bacteria.