양돈 생산 시스템에서 병원성 대장균은 감염질병의 주요 원인이며 상당한 경제적 손실을 초래한다. 다제내성 그람음성균 감염에 대한 최후 항생제인 '콜리스틴'은 콜리스틴 내성을 암호화하는 플라스미드 매개 mcr 유전자의 출현으로 인해 임상 사용이 점점 더 제한되고 있다.

본 연구에서는 전장 유전체 분석과 포괄적인 독성 및 항균제 내성 프로파일링을 이용하여 한국의 양돈에서 수집한 'mcr 양성' 콜리스틴 내성 병원성 대장균 19개 분리주를 특성화했다.

검사한 523개의 대장균 분리주 중 54개(10.3%)가 콜리스틴 내성을 보였으며, 이러한 내성 분리주 중 19개(35.2%)가 mcr 유전자를 보유했다. 다제내성의 심각도와 mcr 유전자 검출 사이에 유의미한 양의 연관성이 관찰되었으며, 9-10개 항균제 계열에 내성을 보인 분리주에서 70-83%의 mcr 유전자 유병률을 보인 반면, 4-8개 계열에 내성을 보인 분리주에서는 0-30%를 보였다.

검출된 mcr 유전자 중 mcr-1.1은 18개 분리주에서, mcr-3.5는 1개 분리주에서 검출되었다. 특히 주목할 점은 1개 분리주가 단일 플라스미드 위에 mcr-1.1, fosA3 및 aac(3)-IV를 동시에 보유했으며, 이는 병원성 대장균에서 임상적으로 심각한 삼중 내성 조합이 보고된 첫 번째 사례를 나타낸다.

비교 게놈 분석 결과, IncI2(delta) 및 IncX4 플라스미드 유형을 보유한 분리주들이 인간 및 돼지 유래 출처의 동일한 플라스미드 유형과 현저한 유전적 유사성을 나타냈으며, 이는 상당한 인수공통감염 전파 가능성과 살모넬라균(Salmonella spp.) 및 폐렴균(K. pneumoniae)을 포함한 다른 그람음성 병원균으로의 종간 전파 능력을 시사한다.

본 연구는 비교 게놈 분석을 통해 콜리스틴 내성 mcr 양성 병원성 대장균의 유전적 특징을 규명했으며, 양돈 생산 시스템에서 콜리스틴 내성 확산을 방지하기 위한 체계적인 전략의 필수성을 강조한다.

[논문 원문(바로보기), Prevalence and Characterization of Colistin-Resistant Pathogenic Escherichia coli Isolated from Swine Farms, 김민규(충북대학교 일반대학원), 2026] 

편집 돼지와사람(pigpeople100@gmail.com)

※ 역자 주: 이번 연구는 인체 의료의 '최후 항생제'인 콜리스틴에 대한 내성 유전자가 국내 양돈장에서 다양한 다제내성 병원성 대장균을 통해 확인됐음을 보여줍니다. 콜리스틴의 경우 일부 업체가 자발적으로 판매를 중단한 사례는 있지만 여전히 일선 현장에서 사용 가능한 만큼, 항생제 사용 관리와 내성균 감시체계를 한층 강화해야 함을 시사합니다.