심장이식 수술 후 발생한 Mycobacterium kansasii 피부감염 1예
A Case of Mycobacterium kansasii Cutaneous Infection in a Heart Transplant Recipient
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Abstract
M. kansasii는 천천히 자라는 비결핵성 항산균(slow-growing mycobacteria)으로 대부분 천천히 진행하는 폐질환을 일으키고, 피부와 파종성 감염은 드물게 일어나는데 면역저하자에서 주로 발생한다. 아직까지 우리나라에서는 심장이식 환자에서 M. kansasii 피부감염증 보고가 없었다. 본 저자들은 심장 이식 후 발생한 M. kansasii의 피부 감염증의 1예를 경험하였기에 문헌고찰과 함께 보고하는 바이다.
Trans Abstract
Mycobacterium kansasii is a slow-growing, nontuberculous mycobacterium (NTM) that primarily affects lung tissue. Cutaneous infection with M. kansasii has not been reported previously in heart transplant recipients in Korea. We report a case of cutaneous infection caused by M. kansasii in a heart transplant recipient. The patient was treated successfully for 18 months with ciprofloxacin, clarithromycin, ethambutol, and rifampin. (Korean J Med 2011;81:121-125)
서 론
비결핵 항산균(nontuberculous mycobacteria, NTM)은 환경에 존재하는 유기체로 인간에서 거의 질병을 일으키지 않는 것으로 인식되어 오다가[1], 몇몇 증례 보고들을 통해 병원성이 증명되었고, 후천성면역결핍증 환자들에서 기회 감염증의 주요 원인균으로 인식되면서 중요성이 강조되기 시작하였다[2]. 최근에는 조혈모세포와 고형장기 이식이 늘고 면역억제제 사용이 증가하면서 환자들에서의 NTM 감염이 급격히 증가하였다[3]. 이식 환자들을 포함한 면역저하 환자에서 NTM 감염증은 폐, 피부, 뼈 및 인대에 발생할 수 있고 전신 파종형(disseminated form)으로 나타나기도 한다. NTM종 등에 흔히 피부감염을 일으키는 것으로는 M. marinum과 빠르게 자라는 비결핵성 항산균(rapid-growing mycobacteria)인 M. abscessus, M. fortuitum, M. chelonae 등이 있다[1].
M. kansasii는 천천히 자라는 비결핵성 항산균(slow-growing mycobacteria)으로 대부분 천천히 진행하는 폐질환을 일으키고, 피부와 파종성 감염은 드물게 일어나는데 면역저하자에서 주로 발생한다[4]. 외국에서는 특히 심장이식과 신장이식 후에 M. kansasii 감염증이 흔하고, 그중 1/3 정도가 국소적 또는 파종성의 피부감염이라는 보고가 있다[3]. 하지만 아직까지 우리나라에서는 이식환자에서 M. kansasii 피부감염증 보고가 없었다. 본 저자들은 심장 이식 후 면역억제제를 복용 중인 환자에서 발생한 M. kansasii의 피부 감염증의 1예를 경험하였기에 문헌고찰과 함께 보고하는 바이다.
증 례
환 자: 54세, 남자
주 소: 오른쪽 무릎 통증
현병력: 환자는 내원 약 14개월 전 제한성 심장근육병증으로 심장이식 수술을 받고 면역억제제를 복용 중이던 분으로, 내원 11개월 전(이식 후 3개월째) 화단에서 넘어지면서 오른쪽 무릎에 상처가 발생하여 연고지병원에서 치료했으나 상처가 아물지 않아 내원 5개월 전 세침흡인술을 시행했고 이후로도 분비물이 지속되고 부종이 악화되어 본원 외래를 통해 입원하였다.
과거력: 심장이식 수술 후 cyclosporine 오전에 150 mg, 오후에 125 mg, mycophenolate 500 mg을 1일 2회, methylpredisolone 6 mg을 격일로 복용 중이었다.
가족력: 큰형이 결핵으로 사망했다.
신체검사 소견: 내원 당시 활력징후는 혈압 102/63 mmHg, 맥박 83회/분, 호흡수 18회/분, 체온 36.9℃이었다. 의식은 명료하였고, 급성 병색을 보이지 않았다. 결막은 창백하지 않았고, 공막에 황달소견은 없었다. 경부 및 액와부 림프절은 촉지되지 않았고, 호흡음 및 심음은 정상이었다. 복부 촉진상 압통은 없었으며, 복강 내에 촉진되는 장기는 없었다. 오른쪽 무릎에 홍반성의 부종과 연조직의 결손 및 궤양을 동반한 원형의 단일 병변이 관찰되었고, 촉진 시 압통을 호소하였다(Fig. 1A).
(A) On admission, an ulcer with surrounding erythematous edema was present on the right knee. (B) The ulcer and edema disappeared after surgical debridement and completion of an antibiotic regimen. (C) The wound healed successfully with no disability after 15 months of treatment.
검사실 소견: 일반 혈액검사상에서 백혈구 6,400/mm³, 혈색소 10.5 g/dL, 헤마토크리트 33.7%, 혈소판 136,000/mm³, ESR 26 mm/hr이었고, 혈액응고검사에서 PT/PTT 11.2/27.6초로 정상범위였다. 전해질검사 결과는 Na+/K+/Cl-/tCO2 141/4.0/ 108/29.9 mmol/L였고, 생화학검사에서, BUN/Cr 15/1.4 mg/dL, Protein/Albumin 6.0/3.8 g/dL, AST/ALT 23/24 IU/L, Total bilirubin 1.3 mg/dL, amylase/lipase 91/30 U/L, CRP 0.1 mg/dL였다.
방사선학적 소견: 흉부 단순 촬영에서 좌측 흉곽에 소량의 삼출물과 이전부터 좌하엽에 관찰되는 석회성 육아종 외에 이상 소견이 없었고, 우하지에 대한 자기공명영상에서는 무릎에 직경 6 cm 정도의 피부밑 고름집이 관찰되었다(Fig. 2).
Magnetic resonance imaging showing an abscess-like lesion (6-cm transverse length) in the anterior subcutaneous area of the right knee.
치료 및 경과: 내원 후 상처부위에서 배양검사와 항산균 도말검사를 시행하였고, 항산균 도말검사에서 양성을 확인하였다. NTM에 의한 피부감염을 고려하여 피부조직검사와 검체에 대해 NTM 중합효소연쇄반응법(polymerase chain reaction, PCR)을 시행하였고, 양성으로 확인되어 이에 대해서 변연절제술 및 조직배양검사를 시행하였다. NTM이 자라는 것이 확인되었지만 균동정에 시간이 걸리므로 NTM 중 피부감염을 흔히 일으키는 균들을 고려하여 경험적으로 ciprofloxacin (500 mg을 1일 2회), clarithromycin (500 mg을 1일 2회), ethambutol (25 mg/kg을 1일 1회), rifampin (600 mg을 1일 1회)의 투여를 시작하였다. 면역억제제는 cyclosporine (오전 150 mg, 오후 125 mg), mycophenolate (500 mg을 1일 2회), methylpredisolone (6 mg을 격일)을 투여 중이었으나 rifampin의 cyclosporine의 대사증가 작용과 clarithromycin의 cyclosporine의 대사억제 작용을 고려하여 cyclosporine을 150 mg 1일 2회로 증량하였고, cyclosporine의 TDM (therapeutic dose monitoring)이 항결핵제 투여 전보다 감소된 것을 확인한 후 cyclosporine을 175 mg 1일 2회로 증량했다. 환자는 피부병변이 호전되어(Fig. 1B) 3주 후 퇴원하였다. 이후 정기적으로 외래에서 관찰하였고, 병변이 점차 호전되는 것을 확인하였다(Fig. 1C). NTM에 대한 약물 치료를 시작한 지 2개월째 ethambutol을 15 mg/kg 1일 1회로 감량하였고, 다른 약제들은 그대로 유지하였다. 균배양 6주 후 Lowenstein-Jensen media에서 광발색성(photochromogenic)의 황색집락을 보이는 균주가 자랐다. 이 균주로부터 DNA를 추출하여 Myco-ID (M&D, Wonju, Korea)를 이용하여 rpoB 유전자를 대상으로 중합효소연쇄반응-제한절편길이다형성(Polymerase chain reaction-Restriction fragment length polymorphism, PCR-RFLP)을 시행하여 M. kansasii를 동정하였다. Ciprofloxacin은 중단하였고, 나머지 약제는 그대로 유지하였으며, 치료 4개월째 cyclosporine을 200 mg 1일 2회로 증량하였고, mycophenolate (500 mg 1일 1회), methylpredisolone (6 mg 격일투여)은 그대로 유지하였다. 이후 18개월간의 항균제 치료를 유지하였고, 궤양이 있던 곳에 색소침착과 반흔이 남은 것을 제외하고는 다른 결함은 남기지 않은 채 치료를 종결하였다.
고 찰
NTM 종들은 자연수와 토양 등 자연환경에 널리 분포하고 있고 후천적 또는 선천적으로 면역이 저하된 환자들에게 감염 위험성이 높다[1]. 고형장기이식 및 조혈모세포이식 환자들도 NTM 감염의 위험군이다. NTM 감염증의 발생률은 이식의 종류에 따라 다르다고 알려져 있다. Doucette 등은 MEDLINE 검색을 통해 이식 후 발생한 총 276예의 NTM 감염증을 분석하여 보고하였는데, 고형장기이식 중에서는 심장이식과 폐이식 후 발생률이 각각 0.24-2.8%와 0.46-2.3%로 높았고, 그 다음이 신장이식(0.16-0.38%), 간이식(0.04%)의 순이었다. 조혈모세포이식 후 발생률은 0.4-4.9%로 기관별로 큰 차이를 보였다[3]. 이식 후 NTM 감염 발생 시간까지의 중앙값도 이식 장기별로 차이를 보였는데 간이식 후가 10개월로 가장 짧았고, 그 다음이 폐이식(14.8개월), 신장이식(23.5개월), 심장이식(30개월)의 순이었다. 본 증례에서는 심장이식 후 3개월째에 외상이 있었고, 그 당시에 감염된 것으로 생각되어 기존의 보고보다는 이식 후 짧은 기간에 감염증이 발생하였고, 진단까지는 1년 넘는 기간이 걸렸다.
일반적으로 M. kansasii는 기저질환이 있는 중년 남성에서 육아종성 폐질환을 일으키고, 사람 간의 전파는 없으며, 주로 도시 주민에서 잘 발생한다[1,5,6]. M. kansasii는 미국과 일본에서 Mycobacterium avium complex (MAC) 다음으로 흔한 NTM 폐질환의 원인균이고 국내에서도 최근 진단되는 환자수가 증가하고 있다[7].
M. kansasii는 천천히 자라는 광발색균(Runyon Group I)으로 섭씨 37도, Lowenstein-Jensen agar에서 가장 잘 자라며 빛에 노출 시 황색 색소를 생산한다[8]. 다른 NTM과 다르게 상수도 시스템, 수영장, 하수도 등과 같은 인공적 환경에서 잘 자란다.
M. kansasii에 의한 피부감염은 Maberry 등[9]에 의해 1965년 처음 보고되었다. 피부 및 연조직 감염은 보통 관통상이나 파종성 질환에 기인하고, 궤양을 동반한 결절, 가피, 농, 사마귀모양이나 홍반성 반점, 봉와직염, 구진 등 다양한 형태로 나타날 수 있다[10]. 본 증례에서 환자는 도시거주자였고, 외상에 의해 토양에 노출된 기왕력이 있었으며, 병변은 무릎에 홍반성의 부종과 연조직의 결손 및 궤양을 동반한 원형의 형태를 보였다.
진단을 위해서는 임상의가 초기에 NTM 감염을 의심하는 것이 중요하고, 조직검사와 배양검사를 필수적으로 시행해야 한다[1]. 최근에는 분자 생물학적 진단 기법이 중요한 진단방법으로 점차 널리 쓰이고 있다. 분자 생물학적인 방법은 배양에 걸리는 시간을 단축하여 짧은 시일 내에 진단할 수 있다는 장점이 있고, 배양음성인 경우에도 유용할 수 있다. NTM 동정에 흔히 사용되는 방법으로는 본 증례에서 사용하였던 rpoB 유전자를 이용한 PCR-RFLP가 비교적 많이 사용되고 있으며 최근에 많이 쓰이는 16S rRNA나 rpoB 유전자, hsp65 유전자를 대상으로 한 염기서열분석법도 매우 유망한 방법이다[11-13].
M. kansasii 피부 질환의 치료는 미국 흉부학회와 미국 감염학회의 치료지침에 의하면 폐질환 치료에서와 같이 isoniazid (300 mg), rifampin (600 mg), ethambutol (첫 2개월간 25 mg/kg, 이후 15 mg/kg)로 18개월간(음전후 최소 12개월간) 치료할 것을 권장하고 있다[1].
본 증례에서는 조직검사 검체의 NTM PCR과 배양검사를 통해서 비결핵 항산균이 자라는 것이 확인되었고, 변연절제술 및 조직 배양검사를 시행한 후 균동정에 시간이 걸리므로 NTM 중 피부감염을 흔히 일으키는 균들을 고려하여 경험적으로 ciprofloxacin, clarithromycin, ethambutol, rifampin의 투여를 시작하였으며, 면역억제제 중 cyclosporine은 rifampin과 clarithromycin과의 대사작용을 고려하여 cyclosporine의 TDM 값에 따라서 증량하였다. 이후 병변이 점점 호전되었고, 약물 치료를 시작한 지 2개월째 ethambutol을 15 mg/kg 1일 1회로 감량하였다. 치료 시작 3개월째 M. kansasii가 동정되었으나 환자가 임상적으로 좋은 반응을 보이고 있었기 때문에 M. kansasii에 대한 치료제로 변경하지 않고 ciprofloxacin만 중단하였고, 나머지 약제는 그대로 유지하여 치료시작 18개월 치료를 성공적으로 종결하였다.
많은 NTM에서 시험관내 약제 감수성 결과와 항결핵제에 대한 임상적 반응이 잘 일치하지 않기 때문에 항결핵제에 대한 약제 감수성 검사가 필수적인 것은 아니다. 임상의는 NTM의 시험관내 감수성 검사의 제한점을 이해한 상태에서 약제 감수성 검사를 사용해야 한다[1]. NTM 감염증의 치료는 약물치료가 주된 치료이지만 경과를 짧게 하고 심부 감염으로의 진행과 치료 후의 장애를 예방하기 위해서 수술적 치료를 병행한다. 표재성 병변은 경과관찰로 호전되기도 하지만 피하 육아종성 병변이나 심부감염은 외과적인 절제를 통한 조직검사와 배양검사 이후에 적절한 기간의 항균제 치료가 필요하다[14]. 본 증례에서 환자는 비교적 초기에 변연 절제술을 시행하였고, 항생제 치료에 좋은 반응을 보였다.
본 증례는 심장이식 수술 후 면역억제제를 복용 중인 환자에서 피부에 M. kansasii 감염이 발생한 예로서 외상에 의해 발생한 병변이 오랜 기간의 치료에도 호전되지 않았던 점과 면역억제제를 복용하고 있던 점에서 NTM에 의한 감염을 의심하였고, 변연 절제술 후 피부감염을 흔히 일으키는 균들을 고려하여 치료를 시작했으며, 균배양검사에서 M. kansasii가 동정된 경우였다.