조직 중합효소 연쇄반응 동정 검사로 진단된 Mycobacterium Marinum 수부 굴곡건 건초염 1예: 증례 보고
Mycobacterium marinum flexor tenosynovitis of the hand diagnosed by tissue polymerase chain reaction: a case report
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Abstract
Mycobacterium marinum, a non-tuberculous mycobacterium, is commonly found in contaminated water or fish and can lead to deep infections of the hand. Identification of this bacterium is challenging, and traditional microbial culture and identification methods may result in delayed diagnosis and treatment. Tissue polymerase chain reaction is a diagnostic method that directly amplifies genus-specific primers from infected tissues obtained during surgery to identify mycobacterial species, and this approach provides results faster than conventional culture methods. We report a case of refractory infectious flexor tenosynovitis of the hand, in which the causative organism had not been identified for several months through smears, culture, and detection tests. Through extensive debridement and tissue polymerase chain reaction as an identification test, the patient was diagnosed with M. marinum infection and successfully treated.
서론
비결핵 항산균인 마이코박테리움 마리눔(Mycobacterium marinum) 감염증은 오염된 물이나 어류와의 접촉을 매개로 발생하며, 노출 부위의 피부나 피하 연부 조직에 감염을 유발한다[1]. 균의 특성 상 일반적인 배양 검사로 검출이 어렵고, 배양을 통한 균 동정에도 상당한 시간을 요하므로 진단과 치료가 지연될 수 있다[2].
병변 조직을 이용한 항산균의 중합효소 연쇄반응 검사(polymerase chain reaction, PCR)는 균의 배양 없이도 항산균의 검출 및 동정에 사용하는 검사법으로, 특히 PCR 동정 검사는 수술 중 채취된 감염 조직에서 비결핵 항산균 속-특유 시발체(genus-specific primer)를 증폭하여 균 종을 확인할 수 있어 기존의 배양 검사법에 비해 동정률이 높고 신속한 결과를 얻을 수 있다[3].
외과적인 변연 절제술과 더불어 시행한 PCR 동정 검사를 통해 비결핵 항산균 종을 확인하고 치료한 국내 보고는 아직 드물다. 저자들은 반복적인 절개 배농에도 불구하고 6개월 이상 지속되는 편측의 다발성 수지 굴곡건 건초염 환자에서, 수술 중 채취한 조직 검체의 PCR 동정 검사로 마이코박테리움 마리눔 감염을 진단하여 치료한 증례가 있어 문헌 고찰과 함께 보고하고자 한다. 환자로부터 본 보고 및 모든 임상 이미지의 출판에 대한 서면 동의를 받았다.
증례
폐결핵의 과거력이 없는 75세 남성으로 우측 제2, 4수지의 부종과 통증을 주소로 내원하였다. 직업은 어부로, 6개월 전 어로 작업 중 우측 제3수지를 찔리는 외상이 있었다. 외상 4주 후 발생한 제3수지 발적과 부종으로(Fig. 1A) 타 원에서 경험적 항생제로 치료하였으나, 본원 내원 3주 전부터는 감염이 인접 수지로 확대되어 제4수지에 배농술을 시행한 상태였다. 내원 당시 제3수지 증상은 다소 호전되었으나, 제2, 4수지는 통증과 열감, 방추상 부종이 있었으며(Fig. 1B), 제4수지에는 절개 배농흔이 존재하였다(Fig. 1C). 체중 감소, 오한, 발열 등의 전신적 증상은 관찰되지 않았고, 혈액 검사에서 C 반응 단백이 2.46 mg/dL, 적혈구 침강 속도도 43 mm/hr로 상승해 있었으며, 혈청 결핵균 특이항원 자극 인터페론-감마(QuantiFERON; QIAGEN GmbH, Hilden, Germany)검사는 양성이었다. 당뇨 병력은 없었고 류마티스 인자 및 면역 결핍 바이러스 감염과 같은 면역 체계 이상의 소견은 없었다.

Clinical photographs of the right hand demonstrate (A) a focal sting wound (arrow) on the volar aspect of the third finger with surrounding redness, 4 weeks after the initial injury. After 6 months, (B) fusiform swelling of the volar aspects of the second and fourth fingers was noted, extending to the distal palmar crease and (C) a previous operation scar on the voloradial aspect of the fourth finger.
단순 방사선 검사에서 제3수지 중수지 관절 주위 골 감소 소견을 보였으며(Fig. 2A), 자기공명영상 관상면 T2 및 T1 강조 영상에서 제4수지 근위지부에 각각 중등도 및 저신호 강도의 농양 유사 병변이 관찰되었고, 제2, 4수지 굴곡건 건초의 비후와 건초를 따라 원위 수장부로 건 주위 삼출이 연장되어 있었다(Fig. 2B, 2C). 굴곡건 자체의 파열이나 수지 관절강 또는 골 침범 등의 건초 외 침범 소견은 없었고, Gadolinium 조영 증강 지방 억제 영상에서는 제2, 4수지의 비후된 굴곡건 활막을 따라 조영 증강이 관찰되었다(Fig. 2D–2F).

(A) Anteroposterior view of radiography of the right hand shows juxtaarticular osteoporosis around the metacarpophalangeal joint of the third finger. (B) T2-weighted coronal magnetic resonance imaging shows an abscess-like intermediated signal lesion on fourth finger with increased hyperintense peritendinous fluid extending to the proximal flexor tendon sheath, and the corresponding lesion is represented as hypointense in (C) a T1-weighted image. Gadolinium-enhanced fat suppression T1-weighted (D) coronal, (E) axial, and (F) sagittal images show enhancement at the thickened synovium (arrows) in the fourth finger. The inner boxes are scout images.
세팔로스포린계 항생제 투여와 함께 제2, 4수지에 변연 절제술을 진행하였으며, 점액양 변성을 보인 비후된 활막 감염 조직을 절제하고 활차는 보존하였다(Fig. 3A, 3B). 제4수지 건초 내에서는 직경 0.1 mm 크기의 쌀 소체 형태의 구형 유리체도 발견되었다(Fig. 3C). 첫 수술 당시 면봉으로 세균, 진균 및 결핵균에 대한 도말 검사 및 배양을 시행하였으나 균 동정이 이루어지지 않았고, 절제 조직의 병리 검사를 의뢰하였다. 술 후 2주에 제4수지에 부종이 재발하여 해당 수지 변연 절제를 재시행하였고, 재수술 1주 후에는 제2수지에 부종이 재발하여 추가적인 변연 절제술을 진행하였는데, 제2수지 염증성 병변은 굴곡건 3구역까지 연장되어 있었다(Fig. 4A, 4B). 감염내과 의뢰 후 절제된 조직으로 결핵 및 비결핵 항산균 PCR 검출 검사(EZplex TB/NTM real-time PCR; Seegene Inc., Seoul, Korea)와PCR 동정 검사(AdvanSure Mycobacteria GenoBlot Assay; Invitros, Ltd., Seoul, Korea)를 시행하였고(Fig. 4C), PCR 동정 검사에서만 마이코박테리움 마리눔 균이 동정되었다. 조직 검사에서 림프 조직구성 염증 소견을 보였고(Fig. 5A, 5B), 항산균 염색은 음성이었으며 첫 수술 후 8주까지도 항산균은 배양되지 않았다(Fig. 5C). 균 배양이 되지 않아 약제 감수성 검사는 시행하지 않았으나 rifampin, moxifloxacin, azithromycin 조합으로 3개월간 경구 투여하였다. 6개월 추시에서 수부의 부종이나 열감이 없었고, 수부 전체 운동 범위 평가(total active motion)에서 180O로 양호한 결과를 보였으며 혈액 검사상 감염의 재발 소견은 없었다.

Operative photographs demonstrate (A) myxoid degenerated infected tissue on the flexor synovium of the second and fourth finger during the first operation. (B) Thickened peritendinous tissues were removed, and flexor tendons and corresponding pullies were preserved after debridement. (C) Two rice bodies were found in the synovium of the fourth flexor tendon.

Operative photographs demonstrate (A) recurred myxoid degenerative changes extending to flexor zone 3 of the second finger during the third operation. (B) Visible degenerative tissue was removed, and flexor tendons were exposed, and (C) tissue for biopsy and polymerase chain reaction identification test was excised.

(A) Low-power (hematoxylin and eosin [H&E] stain, ×100) and (B) high power (H&E stain, ×200) histology photomicrograph of a tissue biopsy shows lympho-histiocytic infiltration with neutrophils in the peritendinous synovial tissue and no sign of granuloma or necrosis. (C) No identified bacilli were seen in acid fast stain (Ziehl-Neelsen stain, ×400). At a 32-month postoperative follow-up appointment, the outcome was poor according to the Strickland method.
고찰
마이코박테리움 마리눔은 그람 양성 항산균으로 어류나 양서류에서 결핵양 질환을 유발하며, 어패류 및 물과 연관된 작업이나 해양 스포츠 등으로 상대적으로 온도가 낮은 말단 수족지의 상처를 통해 인체 감염이 발생한다[4]. 노출된 수지의 피부 병변을 통한 림프성 전파로 수지 건초나 관절낭에 지연성 감염을 유발하므로, 본 증례와 같이 일반적인 항생제로 치료가 잘되지 않는 수부의 결절성 병변과 함께 물 접촉력이 있다면 본 감염을 의심해야 한다.
마이코박테리움 마리눔 균의 항산균 도말 검사의 민감도는 38%로 낮으며 조직 검사상 육아종성 병변을 보이는 경우가 63% 정도이고, 일반적인 배양 온도인 37oC가 아니라 32oC의 저온에서 배양해야 하며 기간도 6–8주 이상 필요하다[5,6]. 본 증례와 같이 적절한 항균 요법이 지연되면 단기간 내 병변이 재발할 수 있는데, 저자들은 초기 수상 부위인 제3수지 감염이 일반 항생제 치료로 다소 호전된 상태로 내원하여 화농성 감염이나 내성균에 의한 재감염으로 판단하고 항결핵제를 도말이나 배양 결과를 확인한 후 투여하기로 한 것이 잦은 재발의 원인이 될 수 있다고 생각한다. 또한 증례에서 양성이었던 QuantiFERON 검사는 결핵 및 비결핵 항산균의 감염 여부를 확인할 수 있지만, 잠복 결핵에서도 양성을 보일 수 있고, 결핵과 비결핵 항산균의 유전적 유사성 때문에 균을 특정할 수 없다. 따라서 해당 검사만 가지고 항산균의 현성 감염을 진단하고 항생제 사용의 결정 등, 치료 방향을 결정하기는 어렵다고 판단하였다[1,7].
항산균 PCR 검출 검사는 채취된 조직 내 항산균의 존재 여부를 확인하는 핵산 증폭 검사로, 결핵의 경우에는 민감도가 100%로 우수하다. 그러나 비결핵 항산균에서는 검체가 객담이나 기도액, 배양체가 아닌 경우 민감도가 64%로 낮아 본 증례와 같이 위음성을 보일 수 있다[8]. 항산균 PCR 동정 검사는 배양된 균주를 이용하지 않고도 환자의 검체에 존재하는 다양한 세포와 균의 염기서열을 이용하여 23종의 비결핵 항산균을 동정할 수 있으며, 70종의 유무를 검출할 수 있는 검사법이다. 또한 최소 6주의 기간을 요하는 배양 검사와 달리 5일 이내에 결과가 통보되므로 신속한 진단이 가능하다[3]. Park 등[9]은 10예의 수부 및 수근부 비결핵 항산균 감염에서 PCR 검출 검사는 9예에서 음성을 보였으며, 배양된 항산균의 PCR 동정 검사상 전 예에서 균 동정이 가능했다고 보고하였다. 본 증례는 마지막 수술 시 채취된 염증성 활막 조직의 PCR 동정 검사로 마이코 박테리움 마리눔을 동정한 경우로, 균 배양 없이 조직 검체만으로의 동정률은 66.5%로 알려져 있으나, 41%인 배양검사에 비해 동정률이 높고 신속한 결과를 얻을 수 있는 장점이 있다[1,3,8].
마이코박테리움 마리눔 균에 의한 심부 감염은 수술적 변연 절제술과 항균 요법이 모두 필요하며 철저한 변연 절제술로 항생제 투여 기간을 줄일 수 있다. 투여 항생제의 조합이나 기간에 대한 일치된 의견은 없으나 rifampin이 가장 유용한 것으로 알려져 있으며 통상 2–4개월간 투여한다[9,10]. 본 증례와 같이 퀴놀론(quinolone) 계열의 moxifloxacin과 마크로라이드 계열의 clarithromycin이나 azithromycin을 병용하면 체외 최소 억제 농도와 무관하게 효과를 볼 수 있다[1,9,10]. 결핵 및 비결핵 항산균의 유병률이 비교적 높은 국내 현실을 감안할 때 난치성 수부 건초 감염 환자에서 도말 염색 및 배양 검사와 함께 수술 시 충분히 채취한 조직으로 PCR 검출 및 동정 검사를 조기에 시행하여 균을 동정하는 것이 중요할 것으로 생각된다.
Notes
Conflicts of interest
The authors have nothing to disclose.
Funding
None.