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Trends of Antifungal Agent Susceptibility of Candida Strains Isolated from Blood Cultures in 2009∼2018
Korean J Clin Lab Sci 2022;54:133-141  
Published on June 30, 2022
Copyright © 2022 Korean Society for Clinical Laboratory Science.

Yu-Yean Hwang1, On-Kyun Kang1, Chang-Eun Park2, Moo-Sik Lee3, Young-Kwon Kim3, Hee-Jae Huh4, Nam-Yong Lee4

1Department of Laboratory Medicine, Samsung Medical Center, Seoul, Korea
2Department of Biomedical Laboratory Science, Molecular Diagnostics Research Institute, Namseoul University, Cheonan, Korea
3Department of Health Sciences, The Graduate School of Konyang University, Daejeon, Korea
4Department of Laboratory Medicine and Genetics, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine, Seoul, Korea
Correspondence to: Nam-Yong Lee
Department of Laboratory Medicine and Genetics, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine, 81 Irwon-ro, Gangnam-gu, Seoul 06351, Korea
E-mail: micro.lee@samsung.com
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3688-0145
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Abstract

Candida is one of the most common causes of bloodstream infections and a leading cause of morbidity and mortality among hospitalized patients. The purpose of this study was to provide important information for formulating empirical treatment plans for candidemia by investigating the antifungal resistance rate of Candida. Among the Candida strains (973 cases) isolated from blood culture tests at the S hospital in 2009∼2018, 4.7% (N=44) comprising the Candida spp. (932 strains) showed resistance to fluconazole. The resistant strains included C. albicans, C. parapsilosis, C. tropicalis, and C. glabrata. In addition Candida spp. (947 strains) showed resistance to amphotericin B (N=6, 0.6%), flucytosine (N=23, 2.4%) and voriconazole (N=24, 3.1%). C. albicans was resistant to fluconazole (N=23, 6.9%) and voriconazole (N=21, 6.0%), The statistical analysis showed that C. albicans and non-albicans Candida species were resistant to fluconazole (P=0.039) and voriconazole (P<0.001). A monitoring system to understand the rate of candidiasis infections in a hospital setting is required. It is also important to make the right choice of the antifungal agent based on drug susceptibility patterns. Therefore, an infection surveillance policy that tracks Candida resistance through regular antifungal susceptibility tests is necessary.
Keywords : Antifungal agent susceptibility, Blood culture, Candidemia, Candida bloodstream infections, Candida species
서 론

혈류 감염(bloodstream infection, BSI)에 의한 패혈증(sepsis)과 패혈성 쇼크(septic shock)는 집중치료실(intensive care unit,ICU)에 입원하는 환자들 사이에서 흔히 발생하는 증후군으로 혈액내에 세균(bacteria), 진균(fungi), 바이러스(virus) 및 기생충(parasite) 같은 미생물의 감염으로 나타난다[1]. 북미 및 유럽 국가들에서 나온 연구결과에 따르면 BSI는 연간 200만 건 이상 발생하고 250,000명의 사망자와 13%~20%의 치사율을 보이는 세계 7대 주요 사망원인의 하나이다[2]. BSI에 대한 연구들은 다른 유형의 미생물과 비교하여 우세한 병인을 구성하는 박테리아에 주로 초점을 맞추었다. 진균에 의한 역학적인 BSI연구는 세균에 비해 상대적으로 덜 주목받았는데, 아마도 임상 표본에서 검출이 어렵기 때문일 것이다[3]. 그럼에도 불구하고, 진균은 BSI의 주요 원인균 중 하나이며 진균에 의한 칸디다 혈증(candidemia)과 침습성 칸디다증(candidiasis)은 이환율과 사망률을 높이는 주요 원인으로 입원 환자에게 심각한 위험으로 남아 있으며 최대 71%의 사망률과 의료비용을 증가시킨다[4, 5]. 미국의 경우 진균에 의한 혈류 감염은 9%를 차지하고, 혈액에서 4번째 빈도로 흔히 분리되는 병원균이다[6]. 우리나라의 경우 연구 시기와 지역에 따라 다르며 최근 연구에서 진균에 의한 혈류 감염은 6.8%를 차지했다[7]. 진균에 의한 BSI에서 칸디다에 의한 BSI는 90% 이상을 차지하며[8], 특히 입원 중인 환자에서 발생하는 진균 BSI에서 Candida species (spp.) 가 가장 빈번하게 분리된다[9]. 집중치료실에서Candida spp.로 인한 칸디다 혈류 감염 환자는 그람양성 세균 및 그람음성 세균의 혈류 감염 환자에 비해 사망률이 높고 입원 기간이 더 길다[10]. 항진균 요법의 상당한 진전에도 불구하고 칸디다 혈증은 여전히 35%~71%의 사망률과 관련이 있으며 경험적 항진균 요법이 지연될 때 더 악화될 수 있다[11]. 최근 각종 악성종양의 항암치료, 장기이식 및 후천성 면역결핍증 등으로 면역 약화 환자의 증가, 카테터나 기구 사용, 면역 억제 치료와 항균제 사용의 증가, 집중치료로 인한 생존율 증가 등으로 인하여 진균 감염의 빈도가 증가하고 진단법 개선으로 진단율이 증가하고 있다. 플루코나졸의 사용으로 칸디다 혈증의 치료율이 높아지고 있으며[12], 적은 독성과 투여 방법이 용이하고 칸디다 혈증 치료에 효과적인 플루코나졸이 전세계적으로 광범위하게 사용되었다. 이로 인해 Candida spp. 사이에서 플루코나졸 내성이 발생하게 되었다. 칸디다 혈증을 포함한 침습성 칸디다증 원인균인 Candida spp.의 분포와 항균제 감수성 패턴은 기관, 지역 나라별로 다른 양상을 보이는데, 이러한 차이는 병원에 따라 혹은 지역에 따라 항진균제 사용과 감염관리 정책 등이 다른 것과 연관된다고 생각되고 있다[13]. 따라서 적절한 진단과 치료의 방침을 세우기 위하여 진균감염증의 BSI에 대한 역학조사와 함께 균종의 분포와 항균제 감수성 양상에 대한 주기적인 조사가 요구된다. 이 조사는 진균 감염의 역학을 이해하는 것뿐만 아니라, 진균 감염이 의심되는 환자의 항진균제 치료방침을 정하는데 중요한 기초정보를 제공하고자 수행하게 되었다.

재료 및 방법

1. 연구 대상

이 연구는 2009년 1월부터 2018년 12월까지 10년간 서울특별시에 위치한 상급 종합병원인 삼성서울병원(1,979-병상)에서 BSI 진단을 위해 의뢰된 환자의 혈액을 배양하여 분리된 임상 균주를 대상으로 일상적인 환자 치료의 일부로 진균동정 및 항균제 감수성 시험을 거친 후 전자의무기록(electronic health records, EMR)결과를 사용하여 후향적 연구를 시행하였다. 이 연구는 심의면제(SMC 2019-07-74)를 받아 수행하였다.

2. 연구 방법

1) 혈액 배양

임상적으로 균혈증이 의심되는 입원 및 외래환자에서 배양 의뢰된 717,996건의 검체를 BacT ALERT 3D system (bioMerieux, Marcy l’Etoile, France)을 이용하여 제조사의 지시에 따라 양성 판정 또는 5일간 배양하였다. 산소성 배양병(bioMerieux Plus Aerobic/F medium) 및 무산소성 배양병(bioMerieux Plus Anaerobic/F medium) 혹은 bioMerieux PEDS Plus/F medium)을 사용하였다. 배양 양성인 혈액 배양병은 배양액 일부를 취하여 그람 염색하고 적당량 채취한 후 무균조작(aseptic technique)으로 혈액우무배지(blood agar plate, BAP, SHINYANG Diagnostics, Seoul, Korea), MacConkey agar (KORMED, Seongnam, Korea), chocolate agar (KORMED), brucella agar (KORMED)에 접종을 한 후 배지를 35°C CO2 Incubator (Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, USA)에 넣어 18~24시간 동안 계대배양을 시행하였다. Brucella agar는 anaerobe chamber BACTRON (Sheldon manufacturing Inc, OR, USA)에 넣어 48시간 배양하였다.

2) 진균 동정

2009년에서 2015년까지 VITEK-2 system (bioMerieux, Marcy l’Etoile, France) YST ID card 를 사용하여 제조자의 지시에 따라 동정을 시행 하였다. 각 검사의 정도관리를 위해 표준균주 C. parapsilosis ATCC 22019와 C. krusei ATCC 6258을 Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) guideline에 따라 시행하였다. 2016년부터 2018년까지 VITEK-MS (bioMerieux, Marcy l’Etoile, France)를 사용하여 제조자의 지시에 따라 동정을 시행 하였다. 각 검사의 정도관리를 위해 제조사의 지시에 따라 표준균주 C. glabrata ATCC 2950을 CLSI guideline에 따라 시행하였다.

3) 항진균제 감수성 시험

항진균제 감수성 시험은 VITEK-2 system (bioMerieux, Marcy l’Etoile, France) YS07 card를 사용하여 제조자의 지시에 따라 시험을 수행 하였다. 항진균제 감수성 검사에 사용된 기준은 CLSI M60이다. 감수성(susceptible), 중간(intermi-diate)/약 용량 의존 감수성(susceptible dose-dependent, SDD) 그리고 내성(resistant)의 해석은 fluconazole과 vori-conazole은 CLSI M27-S3 guideline (Reference method for broth dilution antifungal susceptibility testing of yeas; CLSI M27 S3 : 3ED 2008)에서 권장한 breakpoints를 사용하고 U.S. Food and Drug Administration (FDA) gui-deline을 참고하였다. Flucytosine은 CLSI에서 breakpoint를 제공하지 않아 FDA guideline의 breakpoint 사용하였으며 Amphotericin B는 CLSI와 FDA에서 breakpoint를 제공하지 않아 제조사(bioMerieux, Marcy l’Etoile, France) 문헌을 참조하였다. 각 균주에 대한 breakpoint는 다음과 같다(Table 1). 각 검사의 정도관리를 위해 제조사의 지시에 따라 표준균주 C. parapsilosis ATCC 22019와 C. krusei ATCC 6258을 CLSI guideline에 따라 시행하였다.

Interpretation guidelines for antibiotic susceptibility tests of Candida species

Antifungal agent Organisms MIC range (μg/mL) Source
S SDD I R
Amphotericin B
Candida species ≤1 2 ≥4 JCM
Fluconazole
C. albicans ≤2 4 ≥8 CLSI
C. glabrata ≤32 ≥64 CLSI
C. krusei - - - -
C. parapsilosis ≤2 4 ≥8 CLSI
C. tropicalis ≤2 4 ≥8 CLSI
Voriconazole
C. albicans ≤0.12 0.25∼0.5 ≥1 CLSI
C. glabrata - - - -
C. krusei ≤0.5 1 ≥2 CLSI
C. parapsilosis ≤0.12 0.25∼0.5 ≥1 CLSI
C. tropicalis ≤0.12 0.25∼0.5 ≥1 CLSI
Flucytosine
Candida species ≤4 ≥32 FDA

JCM-wild-type MIC distributions and epidemiological cut off values for Amphotericin B, flucytosine, and itraconazole. Candida species as determined by CLSI broth microdilution.

Abbreviations: I, intermediate; MIC, minimal inhibitory concentration; R, resistant; S, susceptible; SDD, susceptible dose dependent; JCM, Japan collection of microorganisms; CLSI, clinical and laboratory standards institute; FDA, U.S. Food and Drug Administration.



4) 통계분석

배양 결과의 백분율과 항진균제 내성율 등은 Microsoft office Excel 프로그램을 사용하여 분석하였다. 항진균제 감수성 검사를 통한 내성율의 비교 분석을 위하여 IBM SPSS Statistics VER 27.0 (SPSS Inc. 233 S. Chicago, IL, USA) 프로그램을 사용하였다. 검정을 통해 P<0.05인 경우 통계학적인 유의미한 것으로 정하였다. 내성률 간 유의미한 차이가 있는지 확인하기 위하여 Chi-square test를 사용하였다. 이때 감수성(susceptible, S)과 내성(resistance, R)의 결과만이 비교 분석에 사용되었고, 중간(intermediate, I)의 경우 제외하였다.

결 과

2009년부터 2018년까지 10년 동안의 혈액 배양 의뢰 건수는 717,996이었으며 이중 54,739건이 배양 양성으로 7.6% 양성율을 보였다. 배양 양성 중에 진균은 3,693건으로 6.6%의 분리율을 보였다. 진균 양성 중에 사상균(mold), Crptococccus 등을 제외한 칸디다는 3,533건으로 6.4%의 분리율을 보였으며 분리된 칸디다를 중복을 제외하고 환자 별로 분류한 결과 1,036명이었다. C. albicans (33.8%), C. tropicalis (28.6%), C. glabrata (19.8%), C. parapsilosis (7.8%), C. krusei (4.0%) 순으로 분리되었다. 균명이 동정되지 않은 균과 해석기준이 마련되지 않은 균주를 제외한 973균주를 대상으로 항진균제 감수성 검사를 시행한 결과는 다음과 같다(Table 2, Figure 1). 973균주의 amphotericin B (AMB)에 대한 감수성 실험결과 96.7% (N=941) 감수성(susceptible, S)이었고 2.7% (N=26)는 중간(intermediate, I), 0.6% (N=6)는 내성(resistant, R)을 보였다. Fluconazole에 자연 내성인 C. krusei 를 제외한 932균주의 fluconazole 시험결과, 73.2% (N=682) 감수성(S)이었다. 22.1% (N=206)는 약 용량 의존 감수성(susceptible dose-dependent, SDD) 또는 중간(I)이었으며 4.7% (N=44)는 내성(R)을 보였다. 973균주에 대한 flucytosine 감수성 시험결과, 95.0% (N=924)가 감수성(S)이었고 2.7% (N=26)는 약 용량 의존 감수성(SDD)이었으며 2.4% (N=23)는 내성(R)을 보였다. Voriconazole에 해석 기준이 마련되지 않은 C. glabrata 를 제외한 723균주의 vorico-nazole에 대한 항균제 감수성 시험결과 95.9% (N=693)가 감수성(S)이었고 0.8% (N=6)가 중간(I), 3.3% (N=24)가 내성(R)을 보였다.

Antifungal susceptibility frequency of all Candida species strains isolated from blood culture in 2009∼2018

Interpretation of susceptibility to antifungal agents Result of antifungal susceptibility test (%)
Amphotericin B Fluconazole Flucytosine Voriconazole
Susceptible 941 (96.7) 682 (73.2) 924 (95.0) 693 (95.9)
Susceptible dose-dependent & intermediate 26 (2.7) 206 (22.1) 26 (2.7) 6 (0.8)
Resistant 6 (0.6) 44 (4.7) 23 (2.4) 24 (3.3)
Total 973 (100) 932 (100) 973 (100) 723 (100)

Fig. 1. Antifungal resistance ratio of all Candida species isolated from blood cultures from 2009 to 2018.
Abbreviations: See Table 1.

C. albicans (N=350)는 amphotericin B에 0.3% (N=1)가 내성이었다. Fluconazole은 6.6% (N=23)의 내성률을 보였으며 연도별 변화를 보았을때 2017년에 내성비율이 24.4%로 가장 높게 나타났다. Flucytosine에 대한 내성률은 4.9% (N=17)로 연도별로 큰 변화 없이 나타났다. Voriconazole에 대한 내성율은 6.0% (N=21)이며 연도별 변화를 보았을 때 2017년 24.4%로 가장 높게 나타났다. C. glabrata (N=205)는 amphotericin B에 2.0% (N=4)가 내성이었으며 flucytosine 2.0% (N=4)로 특이점 없이 산발적으로 내성을 나타냈다. Fluconazole에 내재적인 내성이 있는 C. glabrata 는 이 연구에서 3.9% (N=8)가 내성을 나타냈으며 voriconazole은 해석 기준이 마련되지 않아 제외하였다. C. krusei (N=41)는 amphotericin B, voricona-zole, flucytosine에 내성이 발견되지 않았다. 그러나 중등도 내성이 amphotericin B (14.6%), flucytosine (63.4%), vori-conazole (2.4%)의 내성은 보이지 않았으나 내성 출현이 임박한 것으로 확인되었다. Fluconazole은 C. krusei가 자연내성을 갖고 있어 제외하였다. C. parapsilosis (N=81)는 ampho-tericin B에서 내성률이 1.2.% (N=1)며, fluconazole에서 9.9% (N=8)로 다소 높게 나타났다. Flucytosine에서는 내성이 없이 100% (N=81)가 감수성이었으며 voriconazole에서는 2.5% (N=2)가 내성을 보였다. C. tropicalis (N=296)는 am-photericin B에서 100% (N=296)가 감수성을 보였고 flu-conazole에서 1.7% (N=5)가 내성을 보였다(Figure 2). Flucytosine 0.7% (N=2), voriconazole 0.3% (N=1)로 각각 내성을 보였다.

Fig. 2. Antifungal resistance rates of Candida species isolated from blood cultures in 10 years.
Abbreviations: AMB, amphotericin B; FLU, fluconazole; VRC, voriconazole; FCT, flucytosine.

통계분석을 시행한 결과, C. albicans에서 fluconazole의 내성률은 non-albicans Candida species에서의 내성률과 비교하여 유의미하게 높았다(P=0.039). 또한, C. albicans에서 voriconazole 내성률이 non-albicans Candida spp.에서의 내성률보다 유의미하게 높았다(P<0.001). 그러나 C. albicans에 대하여 fluconazole 내성률은 다른 항진균제 내성률과 비교하였을 때 유의미한 차이가 없었다(P=0.067). C. albicans에 대하여 voriconazole 내성률 또한 다른 항진균제(AMB, FCT, VRC)에 대한 내성률에 비하여 유의미한 차이가 없었다(P<0.099) (Tables 3, 4).

Significant differrence between fluconazole and voriconazole resistance patterns in C. albicans and non-albicans Candida species

Anti-fungal drug Candida albicans Non-Candida albicans P-value
Organism Numbers Resistance numbers (%) Organism Numbers Resistance numbers (%)
Fluconazole C. albicans 350 23 (6.6) C. glabrata 205 8 (3.9)
C. parapsilosis 81 8 (9.9)
C. tropicalis 296 5 (1.7)
Total 350 23 (6.6) 582 21 (3.6) 0.039
Voriconazole C. albicans 350 21 (6.0) C. krusei 41 1 (2.4)
C. parapsilosis 81 2 (2.5)
C. tropicalis 296 1 (0.3)
Total 350 21 (6.0) 418 4 (0.72) 0.001

Significant differrence between fluconazole and voriconazole resistance patterns in C. albicans compared to other antifungal agents resistance patterns

Organism Anti-fungal drug Numbers Resistance numbers (%) Anti-fungal drug Numbers Resistance numbers (%) P-value
C. albicans Fluconazole 350 23 (6.6) Amphotericin B 350 1 (0.3)
Voriconazole 350 21 (6.0)
Flucytosine 350 17 (4.9)
Total 350 23 (6.6) 1,050 39 (3.7) 0.067
Voriconazole 350 21 (6.0) Fluconazole 350 23 (6.6)
Amphotericin B 350 1 (0.3)
Flucytosine 350 17 (4.9)
Total 350 21 (6.0) 1,050 41 (3.9) 0.099

고 찰

진균에 의한 질병의 발생률을 정확히 파악하는 것은 매우 어려우며 진균성 질환은 비특이적 증상으로 나타나고 일상적으로 의심되지 않기 때문에 진단하기가 더욱 어렵다[14]. 진단에는 침습성 조직 표본이 필요하고, 진균 배양검사에서 항상 자라는 것은 아니며, 조직 병리학적 감별이 어렵고, 진균 항체 검사와 교차 반응을 할 수 있으며, 잠복 감염에 대한 피부 검사는 일반적으로 사용할 수 없다. 따라서 감시활동을 통해 진균에 의한 질병의 추세에 대한 유용한 정보를 얻을 수 있다. 그러나 대부분의 진균 감염병에 대한 일상적인 감시가 부족하여 추세를 파악하는 데 필요한 데이터의 가용성이 크게 제한적이기에 임상에서는 경험적 항균제를 치료에 사용한다. 칸디다 혈증의 원인 진균과 항진균제 감수성 결과는 지역에 따라, 조사 시기 등에 따라 그 양상이 다양하므로 주기적으로 분석해야 한다. 입원 및 중환자실 환자 등의 칸디다 혈증 발생률은 국내를 비롯하여 여러 나라에서 보고됐으며 칸디다의 분리 빈도와 항진균제 내성률의 추세는 같은 국가의 지역 내에서 그리고 시간의 차이에 따라 크게 다르다[15]. 이러한 차이가 나는 이유는 Candida spp.의 기본 생태학, 기본 환자 집단의 차이, 자원을 포함하여 여러 가지 원인이 작용한 것으로 생각된다. 의료 및 훈련 프로그램, 병원감염관리 프로그램, 감시 방법의 차이에서 나타날 수 있다. 혈액에서 분리되는 칸디다 균종과 항진균제 감수성 검사 성적은 칸디다 혈증의 경험적 치료방침이나 항진균제 치료에 중요한 정보를 제공할 수 있다. 많은 단일 기관 연구가 보고되었지만, 지리적으로 광범위한 감시를 수행한 국가는 극소수에 불과하다[16]. 칸디다 혈증의 세계적인 발생률을 이해하기 위해서는 다양한 환경에서 칸디다 혈증을 체계적으로 연구하기 위한 국가와 국가 간의 협력이 필요하다[17]. Candida BSI에 대한 치료에 사용하는 항균제는 polyenes, echinocandins, azoles 및 flucytosine 계열이 있다. 처음에는 폴리엔 암포테리신 B가 칸디다 BSI 치료에 주로 사용되었지만 낮은 독성으로 이후 echinocandin, caspofungin acetate powder, voriconazole 및 fluconazole로 대체되었다[18]. Fluconazole은 비교적 저렴하고, 약효가 우수하며 경구로 쉽게 투여할 수 있는 약물로 임상에서 많이 사용하는데 fluconazole 내성 Candida species의 문제는 우려할 만한 상황이며, fluconazole에 대한 내성은 다른 아졸계 항진균제에 대한 내성을 의미할 수 있다. 이 연구에도 fluconazole내성은 4.7%로 연구대상 항균제 중에 상대적으로 높은 내성율을 보였다. 많은 기관과 지역의 non-albicans Candida species에서 내성이 증가하는 것으로 나타났기 때문에 매우 중요하다[19]. 세계 보건기구(World Health Organization, WHO)가 보고한 바에 의하면 플루코나졸 내성은 실제로 non-albicans Candida species에서 더 많이 나타난다[20]. 이 연구의 flu-conazole 항진균제 감수성 성적에서 C. parapsilosis 9.9%, C. albicans에서 6.6%, C. glabrata 3.9%, C. tropicalis 순으로 C. parapsilosis가 상대적으로 높은 내성율을 나타내는 것을 확인하였다. 앞에 언급하였듯이 우세한 감염을 일으키는 non-albicans Candida species는 지역마다 다를 수 있으며 아졸 내성 비율은 기관마다 다를 수 있다. 이는 침습성 칸디다증의 치료 및 예방을 위한 임상의의 처방 패턴에 영향을 받을 수 있다. Pfaller 등[21]. St-Germaine 등[13]은 혈액에서 분리된 칸디다의 fluconazole 내성율은 C. albicans에서 1% 이내, C. parapsilosis에서 0% 및 C. tropicalis에서 0%로 보고하였다. 국내 연구에서도 비슷한 결과를 보고하였다. Chae 등은 1994년부터 2001년까지 C. albicans, C. parapsilosis, C. tropicalis 세 가지 균종 모두에서 fluconazole MIC가 0.5 g/mL 이하로 낮게 나와 내성 균주는 관찰할 수 없었다고 하였다[22]. 2000년 이후 연구에서 내성율은 증가하는 추세를 보인다. Khan 등[23]은 2006년에서 2011년까지 371명의 환자에서 분리된 C. albicans 중 fluconazole 내성 균주는 3균주(0.8%)였으며, 2012~2017년까지 6년 동안 363명의 환자에서 5균주(1.4%)가 fluconazole 내성을 보였다. C. parapsilosis의 경우에는 2006~2011년까지 31개 균주 중 1개의 균주(3.2%)와 2012~ 2017년까지 44개 중 2개 균주(4.5%)에서 fluconazole 내성이었다. Rodriguez 등[24]은 연구에서 전체 분리 균주의 4%가 fluconazole에 내성을 보였고 17%는 항진균제 용량 의존 감수성(susceptible dose-dependent, SDD)이었다. 이 연구에서 fluconazole에 대한 감수성 시험결과 932명의 환자에서 4.7%가 내성 이었다. 그러나 Fluconazole에 선천적으로 내재적 내성을 가지고 있는 C. glabrata를 포함하여 206 균주(22.1%)에서 SDD & intermediate로 내성율 증가가 임박한 것으로 확인되었다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 Candida albicans에서 fluconazole 내성은 0%에서 5% 사이로 추정되며 남아프리카에서 가장 높은 비율로 보고되었다[25]. Non-albicans Candida species에서 fluconazole 내성은 훨씬 더 큰 문제로 5%에서 65% 사이의 범위였으며 덴마크에서 가장 높은 비율로 보고되었다[25]. 이 연구에서 fluconazole 내성률이 C. albicans와 non-albicans Candida species 사이에 P=0.039로 유의미한 차이를 확인하였다. C. albicans에 대하여 fluconazole 내성률은 다른 antifungal agents (AMB, FCT, VRC) 내성률과 비교하였을 때 Chi-square test 상 P=0.067로 유의미한 차이가 없어 C. albicans에 대하여 fluconazole의 내성률이 다른 항진균제 내성률과 비교하였을 때 특별히 높지 않은 결과를 보였다. C. albicans에 대해서 다른 항진균제(AMB, FCT, VRC)에 대한 내성률과 비교하였을 때 voriconazole에 대한 내성률을 가지는 확률이 P<0.099로 유의미한 차이가 없었다. 그러나 voriconazole에 대해서 C. albicans의 내성률이 다른 non-albicans Candida species에 대한 내성률에 비하여 Chi-square test 상 P<0.001로 유의미하게 높아 C. albicans의 voriconazole 내성률이 non-albicans Candida species에 비해 내성균주의 위험성이 높아지고 있음을 확인하였다. Voriconazole은 임상 연구에서 구인두와 식도 칸디다증의 치료를 위한 플루코나졸 만큼 효과적이고 fluconazole과 itraconazole 내성 균주에 대해 유용다. 따라서 C. albicans에 대한 voriconazole의 사용 증가는 voriconazole에 내성인 C. albicans의 증가를 나타나고 있는 것으로 생각 된다. 이 연구에서 C. albicans에 대한 voriconazole의 내성율은 6.0%로 fluconazole 내성율과 비슷한 결과를 보였다. 최근에는 미국의 4개 대도시에서 실시된 대규모 감시 연구에서 echinocandin 내성 C. glabrata가 증가하였다[26]. 항진균제의 작용 기전과 알려진 내성 기전의 차이로 인해 내성이 증가하고 있지만 일부 C. glabrata 분리주에서의 아졸과 echinocandin 코어 내성에 대한 정확한 원인은 알려져 있지 않다. C. glabrata로 인한 침습성 칸디다증을 앓고 있는 많은 환자들이 여러가지 동반 질환을 가지고 있기 때문에 과거에 항진균제에 대한 노출이 내성을 나타내는데 역할을 할 수 있다[27]. Echinocandin 내성도 일부 환경에서 보고되는데 미국의 경우 C. glabrata 분리주의 약 6%가 echinocandin에 내성을 보였다[15]. 이 연구에서는 echinocandin 조사는 이루어지지 않았다. 그러나 C. glabrata 분리주에서 amphotericin B 내성의 출현이 관찰되었다. 14주의 amphotericin B resistant Candida 분리주 중 4주는 C. glabrata였다. Amphotericin B 내성은 일반적인 임상에서 분리한 Candida spp.에서는 드물지만 amphotericin B 치료 후 내성 유도가 보고되었다[28]. 일반적으로 특히 개발도상국에서 감시 데이터가 부족하여 신뢰할 수 있는 유병률이나 발생률을 추정하는 것이 매우 어렵다. 감시 시스템을 통해 감염 발생률과 유병률을 설정하고 새로운 진균 감염의 위협에 대비하는 것이 중요하다. 따라서 진균 감염병에 대한 장기적이며 지속 가능한 감시 프로그램을 개발하는 것이 우선순위가 되어야한다. 항진균제 내성균의 출현을 주도하는 주요 요인은 전신 항진균제의 사용 증가와 부적절한 처방 때문으로 보인다. 항진균제의 처방전 없이 판매되는 것도 이러한 약물에 대한 내성의 증가에 큰 역할을 해 왔다. 따라서 항진균제의 신중한 사용, 적정양 투여, 병인이 알려진 적절한 항진균제 치료와 감시 연구를 통한 항진균제 내성의 실제 빈도의 주기적인 파악이 필요할 것으로 생각되며, 감염경로를 포함한 다양한 자료들은 환자 치료뿐만 아니라 감염관리에도 중요한 참고 자료가 될 것으로 생각된다. 현재 여러 연구용 항진균제가 개발되고 있지만 임상적으로 이용 가능한 항진균제에 대한 내성의 한계와 부작용을 모두 극복할 수 있는 새로운 작용 메커니즘을 가진 새로운 항진균제의 개발이 필요하다.

많은 선행 연구가 보고되었지만 이 연구와 같이 다년간 단일 기관에서 973균주의 비교적 많은 연구 재료를 수집하여 조사 분석한 연구는 매우 드물다. 병원에 따라 혹은 지역에 따라 항진균제 사용과 감염관리 정책이 다른 것 등의 여러 가지 원인으로 Candida spp.의 분포와 항균제 감수성 패턴이 다르기 때문에 BSI에 원인균인 Candida spp.의 분포와 항균제 감수성 패턴을 조사한 이 연구를 통해 진균 감염이 의심되는 환자의 적절한 치료의 시작과 환자관리 및 항진균제 치료의 지침을 세우기 위하여 매우 중요한 자료가 될 것으로 사료 된다. 이 연구는 두 가지 주요한 제한이 있다. 첫째, 후향적 연구 특성 때문에 항진균제 치료를 포함한 환자의 임상 세부 사항을 이용할 수 없었다. 둘째, 칸디다 혈증 환자의 혈액에서 분리한 동정이 불가능한 모든 칸디다 균주의 동정 및 항진균제 감수성 검사의 확인을 위해 다른 참조 기관(reference laboratory)에 의뢰하는 것이 가능하지 않았다. 향후 이 연구의 한계점을 고려하여 항진균제 내성균주에 대한 내성 유전자 분석을 통한 분자 유전학적 역학적 특성을 조사한다면 감염관리를 위한 감염경로의 파악과 내성 양상을 이해하는데 큰 도움이 될 것이다.

요 약

혈류 감염(BSI)의 주요 원인균의 하나로 입원환자에서 이환율과 사망률을 높이는 칸디다의 항진균제 내성률을 조사하여 칸디다 혈증(candidemia)의 경험적 치료 방침에 중요한 정보를 제공하고자 한다. 2009∼2018년 S병원의 혈액배양 검사에서 분리된 Candida 균주(973건) 중 Candida spp. (932 균주)에 대한 fluconazole 감수성 시험결과에서 4.7% (N=44)가 내성(resistant, R)을 보였고 C. albicans, C. parapsilosis, C. tropicalis, C. glabrata에서 내성 균주를 확인하였다. 또한, Candida spp. (947 균주)의 amphotericin B에 대한 감수성 결과에서는 내성(N=6, 0.6%)이 나타났고, 전체 Candida spp. (973 균주)에 대한 flucytosine 감수성 시험에서는 내성(N=23, 2.4%)을 보였다. Candida spp. (768 균주)의 voriconazole 에 대한 감수성 시험에서는 내성(N=24, 3.1%)을 보였다. C. albicans는 fluconazole (N=23, 6.9%), voriconazole (N=21, 6.0%)이 내성이고 통계학적으로 C. albicans과 non-albicans Candida species은 fluconazole (P=0.039), voriconazole (P<0.001)로 나타났다. 칸디다 혈증의 감염률을 이해하고 예방하기 위한 감시 시스템이 요구되고 항진균제의 적절한 투여와 치료가 요구된다. 따라서 항진균제 감수성 결과의 모니터링을 통한 칸디다의 내성을 추적하는 감염감시활동 정책이 필요할 것으로 사료된다.

Acknowledgements

This article is article is a revision of the first author’s master’s thesis.

Conflict of interest

None

Author’s information (Position)

Hwang YY1, M.T.; Kang OK1, M.T.; Park CE2, Professor; Lee MS3, Professor; Kim YK3, Professor; Huh HJ4, M.D., Professor; Lee NY4, M.D., Professor.

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