Klebsiella pnuemoniae는 주로 원내 감염을 일으키는 병원체로 폐렴, 요로감염, 복강 내 감염, 수술부위 감염, 연조직 감염을 일으킬 수 있다. K. pnuemoniae 감염은 어느 부위의 감염에서도 균혈증을 일으킬 수 있고, 그람 음성 세균에 있어 균혈증의 원인으로 두 번째로 흔한 원인균으로 보고되고 있다[1]. K. pnuemoniae 균혈증의 사망률은 20% 이상으로 동반질환이나 연령에 따라 사망률은 더 높아질 수 있다.

또한 1980년대 중반부터 타이완에서 독성이 높은 hypermucoviscous phenotype을 가진 K. pneumoniae에 의한 지역사회 획득 감염이 보고된 후로 타이완뿐만 아니라 싱가포르, 홍콩 등 다른 아시아 지역에서도 지역사회 감염 또한 늘어나고 있는 추세이다[2]. 이러한 침습성 K. pnumoniae 감염은 원발성 간 농양을 형성하고 이후에 균혈증을 동반하여 다른 기관으로 전이성 감염이 발생할 수 있다. 최근 K. pnuemoniae의 항생제 내성이 증가함에 따라 extended spectrum b-lactamases (ESBL)를 가지거나 carbapenemhydrolyzing beta-lactamases를 가진 종이 출현하고 있어 병원균으로서 K. pnuemoniae의 중요도는 점차 증가하고 있는 추세이다.

본 증례에서는 정상면역의 성인에서 발생한 K. pneumoniae의 균혈증이 일반적인 감염부위가 아닌 장염과 함께 발생한 패혈성 쇼크가 관찰되어 이에 보고하고자 한다.

47세 여자가 탁자 위에서 뒤로 넘어지면서 발생한 허리통증을 주소로 성애병원 정형외과에 내원하여 요추 magnetic resonance imaging에서 T12 compression fracture가 관찰되어 침상 절대안정 및 통증조절을 위해 입원하여 non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs; talniflumate 370 mg, 하루 세 번 식후) 및 근이완제를 복용하였다. 과거력상 당뇨, 고혈압, 결핵, 간염 등 특이 과거력은 없었으며, 흡연력 및 음주력도 없었다.

입원 7일째에는 오른쪽 배의 통증과 함께 구토, 설사, 발열(38.7도)이 발생하였고, 당일 아침 혈압 140/70 mm Hg, 맥박 79회/분, 호흡수 20회/분이었다. 당시 시행한 말초혈액검사에서 white blood cell (WBC) 7,980/mm³ (segmented neutrophil 73.2%), hemoglobin (Hb) 12.2 g/dL, hematocrit (Hct) 37.1%, platelet (PLT) 204,000/mm³, 생화학검사에서 total protein 6.3 g/dL, albumin (Alb) 3.6 g/dL, blood urea nitrogen (BUN)/creatinine (Cr) 13.6/0.9 mg/dL, aspartate aminotransferase (AST)/alanine aminotransferase (ALT) 21/18 IU/L, C-reactive protein (CRP) 0.351 mg/dL였다.

입원 8일째에는 발열, 복통, 설사가 지속되었으며, 아침 혈압 70/30 mm Hg, 맥박 100회/분, 호흡수 37회/분, 체온 37.8도였으며, 말초혈액검사상 WBC 5,020/mm³ (metamyelocyte 2%, band neutrophil 28%, segmented neutrophil 57%), Hb 11.6 g/dL, Hct 34.8%, PLT 129,000/mm³, 생화학검사상 total protein 6.0 g/dL, Alb 3.1 g/dL, BUN/Cr 22.2/1.0 mg/dL, AST/ALT 32/35 IU/L, CRP 16.827 mg/dL였다. 흉부 및 복부 컴퓨터단층촬영을 진행하였으나 감염을 시사하는 소견은 관찰되지 않았다(Fig. 1). 패혈증 의심하에 cefotaxime, isepamicin, metronidazole 항생제를 투여하기 시작하였으며, 발열 양상 관찰을 위해 NSAIDs는 중단하였다. 패혈증 쇼크로 혈압이 유지되지 않아 도파민을 투여해 유지하였다.

입원 9일째에 도파민 유지하에 혈압 100/60 mm Hg, 맥박 95회/분, 호흡수 18회/분, 체온 37.9도였으며, 말초혈액검사상 WBC 12,430/mm³ (band neutrophil 11%, segmented neutrophil 82%), Hb 11.4 g/dL, Hct 33.3%, PLT 99,000/mm³, 생화학검사상 total protein 5.3 g/dL, Alb 2.7 g/dL, BUN/Cr 22.1/1.0 mg/dL, AST/ALT 34/29 IU/L, CRP 29.859 mg/dL, 면역혈청검사상 creatine kinase– myocardial band (CK-MB) 10.64 ng/mL, troponin I 1.837 ng/mL, procalcitonin 10 ng/mL 이상이었다. 흉부 X선 촬영상 폐 부종이 관찰되었으나 심전도상 정상 동률동, 심장초음파상에서 특이사항은 관찰되지 않았다. 패혈증 쇼크로 인한 심장효소 상승 및 폐 부종으로 생각되어 이뇨제를 투여하며 항생제 치료 후 유지하였다.

입원 10일째에는 입원 7일째 시행한 혈액배양검사상 두 쌍 모두에서 K. pneumoniae가 배양되었다. ESBL은 음성이었으며, ampicillin, cefazoline, piperacillin/tazobactam, ciprofloxacin에 resistance, cefotaxime, ceftazidime, ceftriaxone, levofloxacin, moxifloxacin에 intermittent, amikacin에 sensitive하였다. 도파민 유지하에 혈압 130/80 mm Hg, 맥박 73회/분, 호흡수 18회/분, 체온 36.7도였으며, 말초혈액검사상 WBC 14,110/mm³ (band neutrophil 12%, segmented neutrophil 80.1%), Hb 10.7 g/dL, Hct 31.6%, PLT 109,000/mm³, 생화학검사상 total protein 5.0 g/dL, Alb 2.6 g/dL, BUN/Cr 18.2/0.8 mg/dL, AST/ALT 20/19 IU/L, CRP 12.502 mg/dL, 면역혈청검사상 CK-MB 4.41 ng/mL, troponin I 0.789 ng/mL였다. 첫 발열 당시 시행한 소변배양검사에서 Staphylococcus epidermidis가 배양되었으나 같이 시행한 요검사에서 세균은 관찰되지 않아 오염에 의한 것으로 생각되었다. 임상양상 및 영상학적 검사상 폐렴의 징후는 없었으며 대변검사상 세균은 배양되지 않았다. 환자는 복통 및 설사가 호전되고 발열 양상이 경감되었으며 검사상 호전소견을 보여 metronidazole 투여를 중단하였으며, cefotaxime, isepamicin은 유지 투여하였다. 도파민 감량을 시작하였고 다음날 중단하였다.

입원 14일째에 환자는 발열양상이 없어졌으며, 복통 및 설사와 같은 처음 발생한 임상적인 증상 모두 호전되었으나, 양안의 이물감 및 눈곱이 자주 끼는 증상을 호소하여 안과적 평가를 진행하였다. 하지만 안내염에 대한 소견은 없었으며, 특이사항은 보이지 않아 경과 관찰하였다. 생체 징후는 안정화되었으며, 말초혈액검사상 WBC 5,710/mm³ (segmented neutrophil 59.8%), Hb 11.3 g/dL, Hct 33.7%, PLT 126,000/mm³, 생화학검사상 BUN/Cr 12.3/0.7 mg/dL, AST/ALT 33/22 IU/L, CRP 3.022 mg/dL, 면역혈청검사상 troponin I 0.264 ng/mL였다.

입원 21일째에 환자의 생체 징후는 안정화되고 검사상 호전을 보여 항생제는 모두 중단하였다. 감염의 원발 부위로 장염을 의심하여 증상 호전된 후 대장내시경을 시행하였으며, 전 대장에 걸쳐 미란성 병변이 관찰되었다(Fig. 2). 특히 맹장, 근위 오름결장, 직장에 미란성 병변이 두드러지게 관찰되었다. 미란 부위의 조직검사를 시행하였고, 만성염증과 함께 재생적 변화가 관찰되었다. 환자의 혈액학적 검사 및 증상이 모두 호전되어 허리통증 치료 유지를 위해 정형외과로 전과되어 물리치료 및 통증 조절 약물을 유지하였다.

K. pnuemoniae는 그람 음성, 호기성의 캡슐화된 간균으로 사람의 입과 장에 정상 세균총으로 존재할 수 있다. 보균율은 지역사회에 따라 장에서 5%–38%, 비인두에서 1%–6%에서 보고되고 있다. 또한 흙이나 물 같은 자연계에도 존재할 수 있다[3]. 입원환자에 있어서 보균율이 급격히 증가하며, Podsschun과 Ullmann [3]에 따르면 입원환자에서 대변의 77%, 인두의 19%, 손의 42%에서 K. pnumoniae가 검출되었다고 한다. 일반적으로 건강한 사람에게서는 질병을 일으키지 않는 것으로 알려져 있으며, 당뇨, 간담도계 질환이 있는 사람이 감염에 취약한 것으로 알려져 있다.

주로 기회감염, 원내감염으로 폐렴, 요로감염, 복강 내 감염을 일으키는 것으로 알려졌으나, 1986년 타이완에서 심한 패혈증을 동반한 원발성 간 농양과 전이성 병변이 지역사회 감염으로 보고되기 시작한 이후 싱가포르, 홍콩 등 아시아에 호발하다가 최근에는 전 세계에서 보고되고 있다[2]. 이와 같이 K. pnuemoniae 간 농양 발생 후 균혈증이 동반되며 간 외의 장기에 전이성 감염을 동반하는 경우 임상적으로 K. pneumoniae 침습성 간농양 증후군이라고 정의한다[4,5]. 간 외 장기에 전이성 감염을 유발하는 K. pneumoniae의 높은 독성은 균주의 hypermucoviscous phenotype과 관련이 있으며, 다른 부위로 전이성 감염을 일으키는 임상적 특징을 고려하여 hypervirulent K. pnuemoniae라고 부르고 있다[2]. Hypermucoviscous 표현형 발현은 K1/K2 항원 혈청형, mucoviscosity-associated gene A (magA), regulation of the mucoid phenotype (rmpA) 등과 연관이 있다[5]. K 항원 혈청형은 총 77가지 아형으로 분류되며, 그 중 가장 독성이 강한 K1 항원 혈청형이 국내에 가장 많다[6].

K. pnuemoniae 균혈증은 그람 음성 세균의 균혈증에 있어서 Escherichia coli 다음으로 가장 흔한 균혈증의 원인으로 알려져 있다. 담도계나 비뇨생식계 감염이 균혈증을 일으키는 흔한 원인이다. 하지만 균혈증의 원발 감염원을 찾지 못하는 경우가 30%–47%가 되는 것으로 알려져 있다[1].

본 증례에서는 혈액배양검사상 두 쌍의 병에서 모두 K. pnuemoniae가 배양되었으며, K. pnuemoniae 균혈증이 있었으며, 임상적으로 쇼크 징후가 관찰되어 패혈성 쇼크에 해당하였다. 첫 복부 증상 및 발열 발생 후 하루 만에 쇼크로 급격히 진행되어 독성이 강할 것으로 생각되나, 본원에서 배양된 균주의 혈청형 분류를 시행할 수 없어 K1 항원 혈청형 유무는 알 수 없었다.

K. pnuemoniae 균혈증의 원발 감염원을 찾기 위한 소변배양검사에서 Staphylococcus epidermidis가 배양되었으나 오염에 의한 것으로 판단되며, 폐렴의 징후 및 영상학적 소견도 없었다. 증상 초기에 시행한 흉부 및 복부 컴퓨터 단층촬영상에서도 감염의 원발 부위를 의심할 수 있는 소견을 찾을 수 없었다. 균혈증의 일차 감염소를 찾지 못한 채 경험적 항생제로 치료를 시작하였고, 배양검사와 항생제 감수성 결과 및 임상양상을 관찰하며 치료를 유지하였다. 항생제 투여 14일째 환자 임상적 증상 및 검사상 호전이 된 후 최초 증상으로 복통 및 설사 등 복부 증상과 함께 발열이 있었다는 점을 착안하여 일차 감염 부위를 장염 의심하에 대장내시경을 시행하였다. 대장내시경상 미란성 병변이 맹장에 두드러지게 보이며 대장 전반에서 관찰되었다.

대변배양검사에서 본원에서 시행한 검사상 균 동정은 되지 않았다. Clostridium, Salmonella, Shigella, staphylococcus aureus는 배제할 수 있었으나 본 병원 검사실의 검사 제약으로 인해 그 외의 균에 대해서는 배양 및 확인이 불가하였다.

K. pnuemoniae가 장에 정상 세균총으로 존재할 수 있는 것으로 알려져 있으며, 기회감염에 의한 감염을 일으킬 수 있다고 알려져 있지만 사람에게서 이 균에 의한 장염은 보고되어 있지 않다. 타 연구에서 보면 Roberts 등[7]은 동물(개)에서 K. pnuemoniae 패혈증과 동반된 심한 장염에 대해 보고하고 있다. 사람에 있어서는 Klebsiella spp.인 Klebsiella oxytoca는 항생제 연관 설사의 원인 균으로 출혈성 장염에 대한 보고가 있다.

본 환자에서 K. pnuemoniae 균혈증과 함께 초기증상으로 복통 및 설사 같은 복부 증상이 있었으며, 이 후 대장내시경상에서 장염의 소견을 확인할 수 있어 임상적으로 K. pnuemoniae의 원발 감염 부위가 장염이라고 생각할 수 있었다. 급성 감염성 장염에서 원인균 규명을 위해서는 일반적으로 분변배양검사를 통해 이루어지나 원인균 동정률이 낮은 것으로 알려져 있다. 본 증례에서 대변배양검사에서 균 동정이 되지 않아 장염 발생 가능한 다른 질환을 배제하여 임상적으로 진단하였다. 환자의 과거력과 현 병력에 대한 문진, 신체검진을 통해 급성 감염성 장염을 추정하였고, 흉부 및 복부 컴퓨터 단층촬영을 통해 구조적 질환 및 다른 부위의 원발 감염을 배제하였다.

침습성 간농양 증후군에서 K. pnuemoniae의 장내 침입 입구는 간문맥으로 이를 통해서 간으로 들어가기 때문에 원발성 간농양 형성 후 균혈증을 통해 전이성 감염을 일으키는 것으로 알려져 있는데[2], 본 환자의 경우에는 간농양이 관찰되지 않아 간문맥을 거치지 않고 혈액 파종이 있었던 것으로 추정된다.

본 증례는 고령이 아닌 기저질환 없는 사람에서 원내 감염으로 K. pnuemoniae 균혈증이 발생하여 패혈성 쇼크로 진행된 흔치 않은 증례이며, 대장염이 동반된 K. pnuemoniae 감염 또한 일반적으로 보고되어 있지 않은 희귀한 경우이다. 혈액배양검사가 확인되기 전 환자의 상태가 패혈증 쇼크로 급격히 진행되는 경과를 보여 원내 감염에 있어 K. pnuemoniae 균혈증의 중증도를 다시 한 번 고려해 볼 수 있었다는 점과 K. pnuemoniae가 감염을 일으킬 수 있는 부위로 장염이 보고되었다는 점이 이 증례의 의의가 되겠다.

본 증례의 한계점으로는 대변검사에서 본원 검사실의 한계로 K. pnuemoniae 배양을 확인하지 못한 점을 들 수 있겠다.

Huang 등[8]에서는 복부증상 없는 NSAID-induced colitis와 관련된 K. pneumoniae 패혈증 및 신장과 비장 농양에 대해 보고된 바가 있다. 본 증례에서 사용된 NSAIDs는 talniflumate로 COX-1과 COX-2를 비선택적으로 저해하는 약물로 환자의 허리통증 조절을 위해 7일간 사용한 이력이 있어 NSAIDs-induced colitis와 연관된 K. pnuemoniae 균혈증의 가능성도 고려해 볼 수도 있겠다.