Animal Health
Case Report: Transferable IncX4 plasmid carrying mcr-1 in colistin-resistant Escherichia coli from a healthy pet dog in South Korea
Case Report: Transferable IncX4 plasmid carrying mcr-1 in colistin-resistant Escherichia coli from a healthy pet dog in South Korea
- 저자: Oh JY; Kwak SM; Kim JY; Ro WB; Lee KJ; Chae JC
- 출처: - (2025)
- DOI/링크: https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1746399
- 연구 계열: Topics/Animal Health
- 투고일: 2025-11-14
TL;DR
항생제 사용 이력이 없는 임상적으로 건강한 반려견(수의간호사 보호자)의 분변에서 mcr-1 유전자를 가진 콜리스틴 내성 대장균을 분리했다. mcr-1을 지닌 33.9 kb IncX4 플라스미드는 수용균당 4.64 × 10-2의 높은 접합 빈도를 보였고, 이는 내성이 조용히 퍼질 위험을 시사한다.
1. 연구 배경 및 동기
- 다루는 문제: 플라스미드로 전달되는 mcr-1 매개 콜리스틴 내성은 사람과 수의 분야 모두의 중요한 문제이다. 식용동물과 사람에서는 보고가 있으나 한국의 반려동물에서는 보고가 적다.
- 기존의 공백 / 왜 필요한가: 한국 반려동물에서 mcr-1 보유 균주는 상대적으로 덜 보고되어 있었다.
2. 관련 연구
- 기존 연구 흐름: 식용동물과 사람에서 콜리스틴 내성균이 보고되었고, 한국에서 이미 보고된 mcr-1 플라스미드들과 비교 분석했다.
- 이 논문의 위치: 건강한 반려견에서 전달 가능한 mcr-1 IncX4 플라스미드를 전장 유전체 수준으로 분석한 증례 보고이다.
3. 핵심 기여
- 건강한 반려견에서 다제내성·콜리스틴 내성 대장균을 분리하고 특성화함
- mcr-1 보유 IncX4 플라스미드의 높은 접합 전달성을 확인함
- 한국에서 기존 보고된 mcr-1 플라스미드와 구조가 달라 독립적 기원을 시사함
4. 제안 방법론
- 전체 접근 논리: 직장 면봉에서 대장균을 분리해 항균제 감수성, 내성 유전자 PCR, 접합 실험, 장기 판독 전장 유전체 분석으로 내성 유전자와 플라스미드 구조를 규명했다.
- 단계:
- MacConkey 한천에서 분리 후 uidA, uspA PCR로 대장균 확인, 16종 항생제 MIC를 broth microdilution으로 측정
- blaCTX-M, mcr-1, mcr-2 PCR 및 대장균 J53 수용균을 이용한 접합 실험
- PacBio Revio 전장 유전체 분석, Canu 조립, ResFinder로 내성 유전자 확인, EasyFig로 IncX4 플라스미드 비교
5. 실험 설정
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 대상/재료 | 척추·신경 문제로 내원한 거세 수컷 포메라니안(2016년 8월생)의 직장 면봉에서 분리한 대장균 1주 |
| 처리 조건 | 16종 항생제 감수성 시험, 대장균 J53과의 접합 실험, 전장 유전체 분석 |
| 대조군 | 대장균 ATCC 25922(양성 대조), 접합 실험의 수용균 J53 |
| 측정 방법 | MIC, PCR, 접합 빈도(수용균당 접합체 수), 유전체 서열 비교 |
6. 실험 결과 분석
| 지표 | 변화(Δ) | 조건 · 유의성 |
|---|---|---|
| MIC | cefotaxime 8 μg/mL, ceftriaxone 32 μg/mL, colistin 8 μg/mL로 내성 | 다제내성(MDR)으로 분류 |
| 접합 빈도 | pEC027-3(33.9 kb IncX4, mcr-1 보유)이 수용균당 4.64 × 10-2 | 대장균 J53 수용균 |
| 추가 내성 유전자 | 다른 플라스미드(pEC027-2)에 blaCTX-M-55, blaOXA-10, qnrS1, dfrA14, aph(3’’)-Ia, aadA1, cmlA1, arr-2, tet(A) 보유 | 전장 유전체 분석 |
| 플라스미드 구조 | 전 세계 IncX4 플라스미드와 높은 synteny, 한국의 기존 mcr-1 플라스미드와는 차이 | 서열 비교 |
제안 기전(인과 사슬):
mcr-1 보유 IncX4 플라스미드의 높은 접합 전달성 → 건강한 동물을 통한 조용한 내성 확산
7. 비판적 평가
강점
- 장기 판독 유전체 분석으로 플라스미드 구조를 정밀하게 규명함
- 접합 실험으로 실제 전달 능력을 확인함
한계 · 의문
- 단일 개체 증례 보고여서 일반화에 한계가 있음
8. 향후 연구 방향
9. 결론
콜리스틴 노출 이력이 없는 건강한 반려견에서 전달 가능한 mcr-1 IncX4 플라스미드가 확인되었다. 이는 항생제 내성의 조용한 전파 위험을 시사한다.
Keywords
mcr-1, colistin resistance, IncX4 plasmid, Escherichia coli, companion dog, conjugation, antimicrobial resistance, South Korea
원문 그림
원문 그림 · 라이선스: cc-by