AmpC mutation, 세팔로스포린 내성의 숨은 원인

항생제 내성 문제는 날로 심각해지고 있으며, 특히 세팔로스포린 계열 항생제에 대한 내성은 임상에서 큰 도전이 되고 있습니다. 많은 경우 ESBL(Extended-Spectrum Beta-Lactamase)을 원인으로 생각하지만, AmpC β-lactamase의 돌연변이(mutation) 역시 중요한 원인 중 하나입니다. 특히 일부 그람음성균에서는 AmpC의 과발현 또는 구조 변화로 인해 기존의 항생제가 더 이상 효과를 내지 못하게 되는 경우가 발생합니다. 😟

오늘은 AmpC 유전자 돌연변이가 어떻게 세팔로스포린 내성을 유발하는지, 그리고 임상에서의 진단 및 대응 전략은 무엇인지 정리해드릴게요.

AmpC mutation, 세팔로스포린 내성의 숨은 원인

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AmpC β-lactamase란? 🔍

AmpC는 세팔로스포린, 특히 2세대 및 3세대 항생제를 가수분해하여 비활성화시키는 효소입니다. 보통 염색체에 존재하며, 특정 환경에서 과발현될 수 있습니다.

주요 특징	내용
주요 표적	세팔로스포린(2, 3세대), 모노박탐
억제제 반응	대부분 β-lactamase 억제제(Clavulanic acid 등)에 반응 없음
위치	염색체형(AmpC gene), 또는 획득형(plasmid-mediated)

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AmpC mutation과 내성의 메커니즘 🧬

정상 세균에서는 AmpC 발현이 억제 유전자(AmpR, AmpD 등)에 의해 조절됩니다. 그러나 돌연변이가 발생하면 억제가 해제되어 다음과 같은 변화가 나타납니다:

1. AmpD/AmpR 유전자 돌연변이
   → 억제 불능 상태 → 과도한 AmpC 발현
2. 프롬모터(promoter) 돌연변이
   → 효소 생산 증가 → 항생제 분해 능력 증가
3. 구조 유전자(AmpC) 자체의 변화
   → 효소 활성이 강해짐 → 기존 세팔로스포린도 쉽게 분해

📌 특히 Enterobacter cloacae, Citrobacter freundii, Serratia marcescens 등의 균주는 AmpC 유전자가 염색체에 내재돼 있어, 돌연변이 후 급격한 내성 상승이 가능합니다.

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어떤 항생제에 영향을 미칠까? 💊

항생제	AmpC 영향	임상 사용 권장
1세대 세팔로스포린	영향 적음	제한적 사용 가능
3세대 세팔로스포린 (Cefotaxime, Ceftriaxone 등)	내성 ↑	❌ 권장 안 됨
4세대 세팔로스포린 (Cefepime)	부분적 안정성	조건부 사용 가능
β-lactamase 억제제 병합 항생제	효과 없음	❌ 비추천
카바페넴 (Meropenem 등)	안정성 매우 높음	✅ 효과적

✅ Cefepime은 AmpC에 대한 상대적 안정성이 있지만, 고농도 MIC일 경우 신중히 판단해야 합니다.

 

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진단은 어떻게 할까? 🧪

1. 감수성 검사 결과 확인

• Cefotaxime, Ceftriaxone 내성
• Cefepime 감수성 경계
• β-lactamase 억제제 병합제 무효

2. AmpC screening test

• 3세대 세팔로스포린 내성 여부 확인
• 디스크 확산법 + 특정 억제제 사용

3. 분자진단 (PCR, WGS 등)

• 염색체형 또는 플라스미드형 AmpC 유전자 존재 확인

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자주 묻는 질문 (Q&A)

Q1. ESBL과 AmpC는 어떻게 구별하나요?
A1. ESBL은 억제제에 민감하지만, AmpC는 그렇지 않습니다. 두 효소가 동시에 존재할 수도 있어 유전자 검사나 억제제 반응으로 확인합니다.

Q2. AmpC는 사람 간 전파되나요?
A2. 염색체형은 그렇지 않지만, 플라스미드형 AmpC는 전파 가능하므로 병원 감염 관리가 중요합니다.

Q3. AmpC가 있는 균에도 Cefepime은 사용할 수 있나요?
A3. MIC가 낮고 환자 상태가 안정적이라면 고려할 수 있지만, 치료 실패 가능성이 있으므로 TDM 또는 임상 모니터링이 중요합니다.

Q4. Carbapenem은 언제 써야 하나요?
A4. 중증 감염, 치료 실패, 고도 내성 시에는 Meropenem, Imipenem 등 카바페넴 계열이 최선의 선택입니다.

Q5. AmpC는 예방할 수 있나요?
A5. 항생제 남용을 줄이고, 감염관리 수칙을 철저히 지키는 것이 최선입니다.

 

📚 참고: CLSI M100 (2024), EUCAST Guidance, Journal of Antimicrobial Chemotherapy (2023), IDSA Resistance Management Guidelines