다중 중합효소연쇄반응법을 이용한 급성 감염성 설사의 원인세균 13종 및 바이러스 5종 검출
Detection of 13 Enteric Bacteria and 5 Viruses Causing Acute Infectious Diarrhea Using Multiplex PCR from Direct Stool Specimens
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초록
배경: 급성 감염성 설사는 전세계적으로 감염과 사망의 주요 원인이다. 하지만, 대부분의 국내 검사실에서는 몇 가지설사 원인균에 대해서만 검사가 시행되고 있다. 이 연구에서는 다양한 설사 유발균(바이러스 5종과 세균 13종)의 분리빈도를 다중 중합효소연쇄반응법을 이용하여 조사하고, 또한 설사 유발 Escherichia coli 검출을 위한 2가지 다중 중합효소연쇄반응법을 비교하였다. 방법: 2010년 11월부터 2011년 2월까지 6개 대학부속병원에서 설사 환자의 변검체 405개를 대상으로 SeeplexⓇ Diarrhea ACE detection kit (Seegene, Korea)를 이용하여 바이러스 5종(astrovirus, GroupA rotavirus, enteric adenovirus norovirus G1/G2) 및 세균 8종(Salmonella spp., Shigella spp., Campylobacter spp., Vibrio spp., C. difficile Toxin B, C. perfringens, Y. enterolytica, Aeromonas spp.)을 조사하였다. 또한, 16쌍의 시발체를 이용한 다중 중합효소연쇄반응법(16-plex PCR)과 diarrheagenic E. coli detection (DEC) PCR kit (SSI Diagnostica, Denmark)를 이용하여 설사 유발 E. coli (enteropathogenic E. coli, EPEC; enterohemorrhagic E. coli, EHEC; enteroinvasive E. coli, EIEC; enterotoxigenic E. coli, ETEC; enteroaggressive E. coli, EAEC)의 병독유전자를 조사하였다. 결과: 전체 양성률은 34.1% (138/405)였고, 32검체에서 중복 감염을 보였다. 바이러스는 18.5% (75/405) 양성을 보였고, norovirus G2, Group A rotavirus, enteric adenovirus, astrovirus 및 norovirus G1)가 각각 40, 23, 8, 3, 및 1개 분리되었다. 세균 양성률은 24.4% (99/405)였고, C. difficile toxin B, C. perfringens, EPEC, EAEC, Aeromonas spp., Campylobacter spp., Salmonella spp., EPEC와 EAEC의 혼합형, Vibrio spp. 및 Y. enterolytica가 각각 33, 21, 11, 11, 10, 5, 3, 2, 1, 1 및 1개분리되었다. EPEC와 EHEC에 대한 두 가지 다중 중합효소연쇄반응법과의 일치율은 각각 99.3%와 100%였다. 결론: 변 검체의 34.1%에서 다양한 설사 유발 원인균이 검출되었고, 일상 검사로 검출이 어려운 설사 유발 E. coli와 C. perfringens도 각각 6.2%와 5.2%로 검출되었다. 따라서, 다중 중합효소연쇄반응법은 다양한 설사의 원인균들을 검출하는데 유용하였다.
Abstract
Background: We investigated the prevalence of various pathogens (13 enteric bacteria and 5 viruses) which cause diarrhea using multiplex PCR of stool specimens and compared two multiplex PCR methods for detecting diarrheagenic Escherichia coli. Methods: A total of 405 stool specimens submitted between November 2010 to February 2011 for routine culture of enteric pathogens were included and screened for five viruses (astrovirus, Group A rotavirus, enteric adenovirus, norovirus G1/G2) and eight bacteria (Salmonella spp., Shigella spp., Campylobacter spp., Vibrio spp., C. difficile Toxin B, C. perfringens, Y. enterolytica, Aeromonas spp.) using the SeeplexⓇ Diarrhea ACE detection kit (Seegene). In addition, virulence-associated genes of enteropathogenic E. coli, (EPEC), enterohemorrhagic E. coli (EHEC), enteroinvasive E. coli, (EIEC), enterotoxigenic E. coli (ETEC), and enteroaggressive E. coli (EAEC) were detected using 16-plex PCR and a commercial diarrheagenic E. coli detection (DEC) PCR kit (SSI Diagnostica). Results: Overall, 138 (34.1%) of 405 samples was positive for pathogen. The positive rate for virus was 18.5%. norovirus G2, Group A rotavirus, enteric adenovirus, astrovirus and norovirus G1 were detected in 40, 23, 8, 3 and 1 samples, respectively. The positive rate for bacteria was 24.4% (99/405). C. difficile toxin B was the most frequently detected, followed by C. perfringens, EPEC, and EAEC. The agreements of the two multiplex PCR methods for detecting EPEC and EHEC were 99.3% and 100%, respectively. Conclusion: The detection rate was high (34.1%) including various diarrheagenic E. coli (6.2%) and C. perfringens (5.2%). Multiplex PCR is thus useful for detecting various pathogens.
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