항진균제 감수성검사와 임상적 응용

 

 

최근 칸디다증을 비롯한 중증 진균 감염의 증가와 더불어 항진균제 감수성 검사의 필요성이 제기되었다. NCCLS(National Committee for Clinical Laboratory Standards)에서는 1982년부터 항진균제 검사를 위한 소위원회를 구성하여 노력을 한 결과, 1997년에는 효모진균의 감수성 검사의 최종단계인 NCCLS M27-A (approved)를 발표하였고, 1998년 사상형 진균에 대한 감수성 검사로서 NCCLS M38-P (proposed)법도 문서화하였다. 또 최근 일반 검사실에서 쉽게 이용할 수 있는 E test, 디스크 확산법 혹은 한천희석법을 이용한 선별법 등도 시도되고 있는데, 진균 감염의 적절한 치료제 선택을 위해서는 항진균제 감수성 검사의 제한점, 축적된 정보, 그리고 임상적 응용에 대한 최신지견을 아는 것이 필요하다.

1. 항진균제 감수성 검사는 임상적 결과를 예측할 수 있는가?

1) Azole 항진균제

칸디다에 대한 azole 항진균제 감수성 검사는 임상적 결과를 예견할 수 있다. NCCLS 소위원회는 칸디다의 항진균제 최소억제농도(minimal inhibitory concentration, 이하MIC)와 임상적 결과와의 관계를 분석하여 fluconazole과 itraconazole에 대한 결과 해석은 점막 및 심부성 칸디다 감염에 적용되며, fluconazole에 자연내성을 갖는다고 알려진 C. krusei에는 적용되지 않는다. 또 itraconazole에 대한 해석 MIC breakpoint는 점막 칸디다 감염에만 적용된다.

2) Amphotericin B

현재 알려진 항진균제 감수성 검사법은 amphotericin B 내성을 검출하는데 문제가 있다. NCCLS M27법으로 검사된 대부분의 칸디다 균주의 amphotericin B MIC는 0.25-1㎍/mL사이의 좁은 범위로 모여 있으며, 임상적으로 내성인 균들도 MIC 1-2㎍/mL이하로 검사되어 M27법은 amphotericin B내성균과 감수성인 균을 감별하는데 문제가 있다. E test나 antibiotic medium3를 이용한 방법이 좋다는 보고도 있으나 아직 확실치는 않다.

3) Crytococcus neoformans 및 사상형 진균

NCCLS M27법은 RPMI배지에서 C. neoformans가 잘 자라지 않기 때문에 내성균주의 검출이 어렵고 임상적 결과와 관련을 보이지 않았다. Yeast nitrogen base배지를 이용하여 검사한 M:IC 결과가 임상적 결과와 상관성을 보였다는 보고가 있으나 아직 보편성을 얻지 못하고 표준화도 안된 상태이다. 한편, 사상형 진균에 대한 감수성 검사로 M38-P가 발표되어 검사 방법의 표준화가 수립되었고 앞으로 가까운 미래에 임상적 결과와의 관계도 평가될 것으로 생각한다.

2. 항진균제 검사를 시행하는데 있어 문제점은 무엇인가?

가장 중요한 문제점은 fluconazole 등 azole계의 MIC판정에 있어 재현성이 부족하다는 점이다. 그 이유로는 ① 일부 칸디다 균주는 RPMI배지에서 잘 자라지 않고, ② 육안적 판정에 따른 오류 가능 (NCCLS microdilution법의 경우 azole의 MIC는 48시간 배양 후 성장대조 well에 비해 균성장이 현저히 감소된 지점으로 육안 판정) 및③ trailing 효과 등이 알려져 있다.

1) Trailing 효과란?

Trailing 효과는 fluconazole 등 azole계 약제의 fungistatic activity로 인해 시험관내 약제 농도가 계속 증가해도 균의 증식이 부분적으로 계속 관찰되는 현상이다. 이 효과를 보이는 균주는 대개 24시간 배양 후 감수성을 보이나 48시간 후엔 MIC가 64㎍/mL이상으로 증가되므로 NCCLS의 권장대로 48시간 후 MIC를 판정하게 되면 azole내성으로 잘못 판정될 수 있다. 연구결과 trailing효과는 균의 내성을 의미하는 것이 아니며, 생체에서도 감수성이었다.

2) 해결방법은?

 

① Microdilution법(spectrophotometric method포함): MIC를 판정할 때 대조에 비해 성장이 50% 억제된 최소농도로 판정한다.

② Fluconazole (8 및 16㎍/mL)이 포함된 CHROMagar Candida 등을 이용한 한천희석법이나 NCCLS macrodilution 법으로 확인 검사한다.

③ C. albicans의 azole 감수성 검사를 시행할 경우 RPMI-2% glucose 배지 및 더 높은 농도(10⁴CFU/mL)의 균액을 사용한다.

④ Ergosterol 합성 정량 등

3. 항진균제 감수성 정보를 어떻게 임상적으로 이용할 것인가?

지난 10년간 혈액에서 분리된 칸디다 균주에 대한 각국의 보고들을 종합할 때 azole에 대한 획득 내성의 증가는 없었고, C. albicans의 fluconazole에 대한 획득내성은 주로 fluconazole 치료를 장기간 받는 구인두 칸디다증 HIV 환자에서만 관찰되었다. 따라서 칸디다 균종의 동정은 항진균제에 대한 내성을 알아내는 지표가 될 수 있다(표2). 예를 들어 혈액성 감염의 원인균이 C. parapsilosis이라면 통상의 amphotericin V(0.6mg/kg/d)혹은 fluconazole(6mg/kg/d)로 치료 가능하다. 그러나 C.glabrata이라면 azoler과 amphotericin B 둘다에 감수성이 저하되어 있으므로 초기치료에 고용량의 amphotericin B(0.7mg/kg/d)나 fluconazole(12mg/kg/d) 치료가 권장된다.

또한 C. krusei는 고용량의 amphotericin B(1mg/kg/d)가 권장되고, C. lusitaniae는 amphotericin B에 내성이 있는 균주도 있으므로 fluconazole(6mg/kg/d)이 치료제로 권장된다. 또 보통 Trichosporon, Aspergillus terreus, Fuarium 및 Pseudallescheria boydii, Scedosporium proliferans 등도 amphotericin B에 내성이 있다고 알려져 있다. 덧붙여, 항진균제 감수성 결과를 임상적으로 이용함에 있어서 먼저 고려해야 할 것은 진균감염 환자에서 항균제 치료의 임상적 효과를 예견하는 지표로서 생체외 감수성 결과보다는 숙주측 요인이 더 중요하다는 점이다.

적용 예)

1) 혈액에서 C. krusei가 분리된다.

- C. krusei는 fluconazole에 대한 자연내성을 보이므로 감수성 검사를 시행할 필요 없이 amphotericin B(1mg/kg/d 이상) 사용을 권장한다.

2) 혈액에서 C. parapsilosis가 연속 분리되는데 amphotericin B 치료에 반응이 없다.

- 카테터 연관 감염일 경우 반드시 catheter를 제거하고, 혈액배양이 음성이 되고 2주 후까지 계속 항진균제를 사용하는 것이 권장된다.

3) 혈액에서 분리된 C. galbrata의 fluconazole MIC(NCCLS M27)가 16㎍/mL(S-DD)이었다.

-고농도의 fluconazole(12mg/kg/d) 사용이 권장된다.

4) Amphotericin B 사용중인 환자에서 Trichosporon은 amphotericin B에 내성이므로 환자 말초백혈구 수가 정상일 경우 fluconazole로 바꾸어 치료하고, 백혈구 감소증이 있는 경우 amphotericin과 fluconazole의 병합요법을 실시하고 백혈구 증가를 위한 G-CSF나 granulocyte수혈을 권한다.

5) 혈액이나 BAL에서 Fusarium이 분리되고, amphotericin B에 반응이 없다.

- 말초혈액 백혈구 수 교정이 가장 중요하다. Amphotericin B는 고용량(1∼ 1.5mg/kg/d)이나 lipid formulation(5mg/kg/d이상) 사용이 권장된다.

4. 검사실에서 항진균제 감수성 검사 시행이 권장되는가?

1) 일상적 업무(routine)

현재 일상적 항진균제 감수성 검사는 권장되지 않는다. 그 대신 감염 병소(심부)에서 분리된 칸디다 균주를 species level까지 동정하여 이를 토대로 항진균제를 선택하는 것이 권장된다.

2) 구인후 칸디다증(HIV) 및 침습성 칸디다증

Azole에 대해 반응이 없는 구인후 칸디다증 HIV환자에게 fluconazole이나 itraconazole 감수성 검사가 유용하기도 하지만 일상적 항진균제 감수성 검사는 권장되지 않는다. 침습성 칸디다증에서 분리된 칸디다(특히 C. albicans가 아닌 균)균에 대해서도 검사 요구가 있는 경우에만 선택적으로 시행하도록 권장되고 있다.

3) 크립토코크스증과 기타 사상형 진균

크립토코크스증은 재발성의 혹은 재감염의 균주에 대한 fluconazole 감수성 검사는 유용할 수 있으나, 해석 기준은 아직 없으며, 사상형 진균 감염에 대해서도 균주의 감수성 검사는 권장되지 않으며 해석 기준도 아직 없다.

4) 역학적 조사

역학적 조사의 일환으로 주기적으로 선택된 일부 칸디다 균주에 대한 감수성 검사하거나, 한기관내 antibiogram 설정하기 위해 amphotericin B, fluconazole, itraconazole 및 5FC 등에 대해 항진균제 감수성 검사가 권장된다.

표 1. 칸디다에 대한 항진균제 감수성 검사의 해석

Categroy

Ranges of MICs(㎍/mL)

Fluconazole

Itraconazole

Susceptible

Susceptible-does dependent(S-DD)

Resistant

≤8

16-32

≥64

≤0.125

0.25 - 0.5

≥1


표 2. 칸디다 균종의 일반적 항진균제 감수성 양상

Candida species

Fluconazole

Itraconazole

Flucytosine

Amphotericin B

C. albicans

C. tropicalis

C. parapsilosis

C. glabrata

C. krusei

C. lusitaniae

S

S

S

SDD to R

R

S

S

S

S

SDD to R

SDD to R

S

S

S

S

S

I-R

S

S

S

S

S-I

S-I

S to R



[주] 진단검사의학회 2002년 9월 학술집담회 연수강좌에서 전남의대 신종희 교수가 발표했던 내용