PA는 AmpC beta-lactamase를 염색체에 내재적으로 가지고 있습니다. Piperacillin과 같은 유도제에 의해 이 효소의 발현이 탈억제되어(De-repressed) 과잉 생산되면, Tazobactam과 같은 억제제의 한계를 넘어 Piperacillin과 Cefepime 모두에 대한 내성이 유발됩니다.
심화 해설
KMLE 핵심 해설
이 문제는 녹농균(Pseudomonas aeruginosa, PA)의 중요한 내성 기전을 이해하고 있는지 묻는 문제입니다.
증상 분석 및 진단 (Diagnosis): 환자는 녹농균 패혈증으로, Piperacillin/Tazobactam과 Cefepime에 모두 내성을 보입니다. 이는 단일 약제 내성이 아닌, 여러 베타락탐 항생제에 걸친 내성 패턴을 보여줍니다.
정답 근거 및 기전 (Rationale & Pathophysiology): 핵심! 녹농균은 염색체에 AmpC 베타락타마제(AmpC beta-lactamase) 유전자를 내재적으로 가지고 있습니다. 정상 상태에서는 억제되어 발현이 낮지만, Piperacillin과 같은 특정 베타락탐 항생제(유도제)에 노출되면 감별 포인트! 억제 상태가 풀려(De-repressed) AmpC 효소가 과잉 생산됩니다. 이렇게 과잉 생산된 AmpC는 Tazobactam 같은 베타락타마제 억제제로는 완전히 억제되지 않아 Piperacillin 내성을 일으키고, 동시에 3세대 및 일부 4세대 세팔로스포린(예: Cefepime)도 가수분해하여 내성을 유발합니다. 따라서 두 약제에 대한 내성을 가장 잘 설명하는 기전은 De-repressed AmpC beta-lactamase overproduction입니다.
오답 분석 (Distractor Analysis): 다른 내성 기전들은 녹농균의 다른 특징이거나, 이 증례의 내성 패턴을 설명하지 못합니다.
임상 시나리오
임상 사례 분석 (Case Study)환자 증례 (Patient Presentation): 중환자실에 입원한 65세 남성 환자에서 혈액 배양 검사상 녹농균이 동정되었습니다. 초기 경험적 치료로 Piperacillin/Tazobactam을 사용했으나 반응이 없고, 약제 감수성 검사 결과 Piperacillin/Tazobactam과 Cefepime에 모두 '내성'으로 보고됩니다.
치료 계획 (Management Plan): AmpC 탈억제 내성이 의심되면, Carbapenem 계열(예: Meropenem, Imipenem)이 1차 치료제로 고려됩니다. Carbapenem에도 내성이 있을 경우, Colistin, Ceftolozane/Tazobactam, Ceftazidime/Avibactam 등의 대체 약제를 검토해야 합니다.
주의사항 (Contraindications & Warning): AmpC 탈억제 내성이 있는 균주에 3세대 세팔로스포린(예: Ceftriaxone, Ceftazidime)을 사용하면 치료 실패 위험이 매우 높습니다. 또한, Carbapenem 사용 시 내성 발생(예: Carbapenemase 생성)을 모니터링해야 합니다.
AmpC 베타락타마제 — 녹농균, 대장균 등 그람음성균의 염색체에 내재된 베타락타마제. Cefamycin계(세포티탄 등)에 의해 유도되거나, 돌연변이로 인해 탈억제되어 과발현되면 광범위 베타락탐 내성(3세대 세팔로스포린, Piperacillin/Tazobactam 등)을 일으킴.
탈억제 돌연변이 — AmpC 유전자의 조절 부위에 발생한 돌연변이로, 유도제 없이도 AmpC 효소가 지속적으로 고수준으로 생산되게 함. 이로 인해 Piperacillin/Tazobactam, Cefepime 등에 내성을 보이는 임상적으로 중요한 내성 기전.
Cefepime — 4세대 세팔로스포린 항생제. AmpC 효소에 대해 비교적 안정적이라고 알려졌으나, 과잉 생산되는 경우(AmpC 탈억제)에는 가수분해되어 내성이 발생할 수 있음.
녹농균(Pseudomonas aeruginosa) — 병원 내 감염의 주요 원인균 중 하나. 다양한 내성 기전(AmpC, Carbapenemase, Efflux pump, Porin loss)을 보유하여 치료가 어려운 경우가 많음. 주로 면역저하자, 화상 환자, 기계호흡기 사용 환자에서 감염을 일으킴.
베타락타마제 억제제 — Clavulanate, Sulbactam, Tazobactam 등. 베타락타마제 효소를 비가역적으로 억제하여 항생제의 활성을 회복시킴. 그러나 과잉 생산된 AmpC 효소나 일부 Carbapenemase에는 효과가 제한적임.
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