Rifabutin Susceptibility and rpoB Gene Mutations in Multi-drug Resistant Mycobacterium Tuberculosis

다제내성 결핵균에서 Rifabutin감수성과 rpoB 유전자 돌연변이 양상의 비교 연구

Background : Following several decades of decline, the incidence of tuberculosis has recent1y begun to increase in many countries of this the control of this disease has been impeded by the emergence of multi-drug resistant tuberculosis (MDR-TB). The development of rapid diagnostic methods and effective new drugs are needed to control MDR-TB. One of the new drugs for MDR-TB is rifabutin (RBU) which has been known to be effective in some patients with MDR-TB. A few reports showed that some types of mutations of the rpoB gene, which were known to be present in 96-98% of rifampicin-resistant M. tuberculosis, were associated with the rifampicin-resistant but RBU-susceptible phenotype. This study was performed to investigate the correlation between RBU susceptibility and the patterns of rpoB gene mutations in Korean MDR-TB. Methods : Sixty-five clinical isolates of multi-drug resistant Mycobacterium tuberculosis, gathered from patients who visited the Asan Medical Center from July 1997 to June 1999, were investigated. Clinical responses to rifabutin-containing regimen were evaluated. An RBU susceptibility test and sequencing analysis of rpoB gene were performed, and the results were analyzed to confirm which mutations correlated with RBU-susceptible MDR-TB. Results : Fifty-three of 56 (95%) clinical isolates of MDR-TB had 60 mutations of the rpoB gene. The most frequent mutations were found at codon 531 (43%), and two mutations were combined in seven clinical isolates. Five of 53 (10%) clinical isolates showed the RBU-susceptible phenotype, and in them the characteristic patterns of point mutations were found at codon 509, 516, and 526. Conclusion : The frequency and pattern of mutations of the rpoB gene of Korean MDR-TB isolates were similar to those in western countries, where the prevalence of tuberculosis is low, but some show RBU-susceptible phenotypes. RBU-susceptible MDR-TB isolates showed the characteristic pattern of mutations of the rpoB gene which could be used to rapidly diagnose RBU susceptibility.

연구배경 : 최근 세계적으로 결핵의 증가와 함께 다제내성 결핵의 조절이 문제가 되고 있으며, 결핵 및 약제갑수성의 신속한 진단과 새로운 약제의 개발이 시급하다. Rifabutin (RBU)은 rifampicin (RFP)과 같은 rifamycin계통의 약제로, 일부 다제내성 결핵에서 효과가 있음이 보고되어 있다. 소수의 국외 연구에서 RFP내성과 관련된 rpoB 유전자의 돌연변이 양상에 따라 rifamycin계통 약제의 감수성여부가 결정된다고 보고 되었다. 아직도 내성율이 높은 국내 현실에서 다제내성 결핵균의 rpoB 유전자 돌연변이 양상을 파악하고, RBU감수성을 나타내는 돌연변이 양상을 확인하여 RBU감수성 다제내성 결핵을 신속하게 확인할 수 있는 진단법의 기초자료를 구하고자 하였다. 방법 : 1997년 7월에서 1999년 6월 사이에 서울중앙병원을 방문한 65명의 다제내성결핵환자에서 얻은 균주를 대상으로 RBU감수성검사와 rpoB 유전자 염기서열결정법을 시행하여 그 결과를 비교하였다. 결과 : 다제내성 결핵균 65균주중 52균주에서 RBU약제감수성검사를 시행하였고, 56균주에서 rpoB 유전자 염기서열이 확인되었다. 44균주에서 rpoB 유전자 염기서열분석과 RBU약제감수성검사가 동시에 시행되었다. 염기서열이 확인된 56균주중 53균주(95%)에서 rpoB 유전자 돌연변이가 발견되었다. 발견된 60개 돌연변이중 531 코돈 돌연변이가 26개(43%)로 가장 많았으며, 7예에서는 돌연변이가 2가지씩 존재하였다. RBU감수성 균주는 10% (5/53) 이었다. RBU감수성 균주가 채취된 5명중 1명에서 RBU를 복용하였으나 균음전에는 실패하였다. RBU감수성 다제내성 결핵균과 관련된 rpoB 유전자 돌연변이는 526 코돈의 CAC - > AAC, GCC, TGC, 516 코돈의 GAC - > TAC 또는 GAG, 그리고 509 코돈의 AGC - > AGA 점돌연변이 이었다. 결론 : 국내 다제내성 결핵균에서 rpoB 유전자 돌연변이의 빈도 및 양상은 결핵의 유병율이 낮은 국외의 보고와 비슷하였으며, 일부는 RBU에 감수성을 나타내었다. RBU감수성올 나타내는 rpoB 유전자 돌연변이 양상을 이용하여 다제내성 결핵균에서 RBU감수성인 균주를 신속히 진단할 수 있을 것으로 사료되었다.