2014 년도

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1 2014 년도

2 속표지

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4 목 차 1. 결핵균주를이용한 DNA fingerprinting kit 의임상적유용성평가 강형석, 장제활 7 2. 결핵균약제감수성검사사이의불일치 문수영, 원영섭 항결핵제감수성검사에서플루오로퀴놀론계항생제간교차내성의양상 ; 단일기관연구 박병수, 정재준 약제감수성중증결핵환자에서의치료기간연장의효과 이승철, 민진홍, 김성률 Linezolid가포함된치료처방에반응하지않는다제내성및광범위내성결핵의역학적특성조사 김천태, 이능교 다제내성결핵과광범위내성결핵의흉부전산화단층촬영의비교분석 윤기웅, 황수희 일개국립결핵병원에서주사제를사용한 MAC 폐질환의치료결과분석 이정훈, 홍대진 135

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6 결핵균주를이용한 DNA fingerprinting kit 의임상적유용성평가 강형석, 장제활

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8 2014 년국립마산병원논문집 결핵균주를이용한 DNA fingerprinting kit 의임상적유용성평가 국립마산병원강형석, 장제활 Clinical utility of DNA fingerprinting kit for M. tuberculosis isolates Hyungseok Kang, MD., Je Hwal Jang, KMD. National Masan Tuberculosis Hospital Abstract Background: DNA fingerprinting analysis of M. tuberculosis is used for differentiation of reinfection, false-positive culture and molecular epidemiology study as well. This study is to evaluate the clinical utility of rep-pcr based DiversiLab TM system in variety of patient groups including relapse, treatment failure, isolated false positive culture. In addition discriminative power of phenotypic and genotypic drug susceptibility tests were reviewed in comparison with DNA fingerprinting result. Material and Method: The medical records of 785 patients admitted to the hospital from January, 2012 to June, 2014 were reviewed and availability of corresponding, stocked strains in TB Specimen Bank in the hospital. Available strains were subgrouped as follows: 1) index transmission, 2) relapse, 3) false culture positive group, 4) treatment failure, 5) other a guitar case group and underwent DNA fingerprinting. Result: DNA fingerprinting was done in 21 pairs, 24 patients and 44 strains. All pairs showed the same genotype in index transmission and treatment failure group. Twenty percent(1/5 pairs) in relapse group, 80 %(4/5pairs) in false positive culture group showed the different genotype. Concordant rate of phenotypic drug susceptibility test compared with DNA fingerprinting was 70%

9 and genotypic drug susceptibility test was 76%. Conclusion: DNA fingerprinting using rep-pcr based DiversiLab TM system revealed as useful tool to distinguish reinfection in relapse case, false positive culture in isolated culture positive case and cross infection in treatment failure case based on in-patient care setting. DNA fingerprinting should be expanded for the well-designed, individualized patient management Key Words: M. Tuberculosis, DNA fingerprinting

10 서 론 결핵균에대한유전형분석 (genotypic analysis) 혹은 DNA 지문분석 (DNA fingerprinting) 은 strain level에서결핵균을분류해냄으로써결핵균의유전형역학연구에광범위하게이용된다. 또한동일한원리로지표환자 (index case) 로시작되는결핵균의전파, 재감염 (reinfection) 혹은교차감염 (cross infection) 여부확인, 실험실내오염으로인한배양위양성확인등에이용된다. 결핵균유전형분석을위한검사는제한효소분석법 (restriction enzyme analysis) 을이용하여처음시작된이후 PCR 기법을기반으로한다양한기술적시도가시행되었다. IS6110 (Inserion sequence 6110, IS3 family) targeted RFLP (restriction fragment length polymorphism), spoligotyping, MIRU-VNTR (mycobacterial interspersed repetitive unit-variable-number tandem repeat) 등이유전형분석을통한역학연구에주로이용되고있다. 최근본원에서는 rep-pcr (repetitive sequence-based PCR) 을이용한 DNA fingerprinting kit가도입되어본원검체은행의결핵균주에대한유전형분석이진행중에있다. 이에저자들은본원입원환자가운데재양성례, 재발례등에서원내교차감염여부, 실험실내오염에의한배양위양성여부, 재감염여부등을검체은행에보관된균주들간의유전형분석을통해분석하고기존의약제감수성검사결과와비교해보고자하였다.

11 대상및방법 1. 조사대상선정 2012년 1월부터 2014년 6월까지국립마산병원에입원한 785명의환자를대상으로의무기록 (TB chart) 을열람하여 DNA fingerprinting 의대상이되는사례 (case, 환자와균주 ) 를선정하고동시에본원결핵검체은행에균주보관여부를확인하여유전형분석이가능할경우에검사를진행하였다. 대상환자로선정되었으나검체수집에동의하지않아해당균주가보관되어있지않거나균주가보관되어있어도복구에실패한경우에는검사가진행되지못해분석에서제외되었다. 대상사례는아래와같다. 1) 접촉자조사사례군 : 지표환자와발병접촉자가모두입원한경우각환자의진단시점배양균주 (2례) 2) 재발사례군 : 재발폐결핵에서이전결핵이환시진단시점과최근재발시점의배양균주 (5례) 3)1회배양양전사례군 (isolated culture conversion): 치료중배양음전 (1개월이상간격을두고지속적인배양음성인경우 ) 되었거나완치된후주기적인객담검사상 1회에국한된배양양성소견으로배양위양성이의심되는경우진단시점과양전시점의배양균주 (5례) - 위양성이확인된경우검사실오염을확인하기위해해당균주가처리된날과동일한시기, 동일한장소에서배양검사가진행된환자들의균주 (1례) 4) 치료실패사례군 : 치료시작후배양음전되었으나양전 (2회이상배양양성 ) 되어치료실패혹은교차감염으로판단되는경우진단시점과양전시점의배양균주 (7례) 5) 기타사례군 : 비슷한시기에, 동일한환자에게반복시행된약제감수성검사결과가현저히서로달라실험실내오염이의심된례에서각각의배양균주 (1례) 2009년부터현재까지, 본원에서는검체수집에동의한입원환자를대상으로객담, 소변, 혈장등검사잔여물과배양된모든결핵균주를수집하는검체은행이운영되고있다. 검체은행은진료목적으로시행된배양검사에서배양된균주를계대배양후 -70 냉동보관하며연구를위해선택된보관균주는해동후계대배양하여 DNA fingerprinting 을시행하였다.

12 2. rep-pcr system for DNA fingerprinting 냉동보관된결핵균주는 Middlebrook 7H10 배지에서복구하였다. 유전형분석은상용화된 rep-pcr Diversilab Mycobacterium tuberculosis Typing Kit (Bacterial Barcodes Inc., Biome rieux, Houston, TX, USA) 를이용하였다. 이 Kit 는결핵균유전자에서 non-coding repetitive sequences 사이의염기배열을증폭하는방법으로제조사의설명서에따라다음과같이진행되었다. 75ng Aliquots의균주배양액이증폭에사용되었으며 Thermal cycling parameter는 initial denaturation at 95 for 5 min; 35 cycles of denaturation at 95 for 30 s, annealing at 66 for 45 s, extension at 72 for 60 s final extension at 72 for 3 min. 와같다. 증폭된 DNA는 microfluidics chip with the Agilent 2100 Bioanalyzer (Agilent Technologies, Palo Alto, Calif.) 를이용하여분리처리되었으며 Web-based DiversiLab software (version 3.3) 를이용하여자동으로분석되어 electropherogram, similarity matrix등으로결과를확인하였다. 유사도 95% 이상일경우동일한균주로판단하였다. 3. 약제감수성검사 (DST, Drug susceptibility test) 고체배지를이용한절대농도법으로결핵균에대한표현형약제감수성검사 (phenotypic DST) 가시행되었고 (isoniazid 0.2 ug/ml, rifampicin 40 ug/ml, kanamycin 30ug/mL, amikacin 30 ug/ml, capreomycin 40 ug/ml, ofloxacin 2.0ug/mL, levofloxacin 2.0 ug/ml, moxifloxacin 2.0 ug/ml) RT PCR (Antplex TM II MTB/MDR/XDR Detevtion, Seegene, Seoul, Korea) 을이용하여 isoniazid (7 mutation sites), rifampin (18 mutation sites), fluoroquinolone (7 mutation sites), 주사제 (6 mutation sites) 에대한유전학적약제감수성검사 (molecular DST) 를동시에시행하여유전형분석결과와비교하였다.

13 결 과 21례, 24명, 44개의균주에대해표현형및유전형약제감수성검사, DNA fingerprinting 이시행되었다. 21례가운데동일한유전형은 13례, 상이한유전형은 8례로접촉자조사사례군에서는동일한균주를보인사례는없었으며재발사례군의 20% (1/5), 1회배양양전사례군의 80% (4/5) 에서다른유전형의결핵균이확인되었다. 치료실패사례군에서는모두동일한균주로분석되었고동일한환자에서비교적가까운시간에반복검사한표현형약제감수성결과가서로상이한결과를보여준사례에서는동일한균주로확인되었다. DNA fingerprinting 을기준으로표현형약제감수성검사의일치율은 70%, 유전형약제감수성검사의일치율은 76% 였다. 각각의사례군에따라살펴본표현형및유전형약제감수성검사의일치율은 1회양전사례군 (100%), 재발사례 (80%) 의높은일치율을보였다. 각각의사례군에대한결과는아래와같다. 1. 접촉자조사사례군 (Table 1, 2) 가족내밀접한접촉력을보이는 case 1과동일한학교기숙사에서접촉력이있는 case 2가분석되었다. case 1에서는밀접한접촉이확인되고약제감수성결과가동일하여동일균주로예상되었으나유전형은일치하지않았으며 Case 2에서는약제감수성결과와동일하게상이한균주로확인되었다. Table 1. Comparison of Drug Susceptibility tests between index and contact case Phenotypic DST molecular DST H R Lf Of Mf K AM CPM H R F Inj Case 1 Case 2 Contact R R S S S S S S KatG Index R R S S S S S S KatG Contact S S S S S S S S Index R R S S S S S S DST: drug susceptibility test, H: isoniazid, R: rifampin, Lf: levofloxacin, Of: ofloxacin, Mf: moxifloxacin, K: kanamycin, AM: amikacin, CPM: capreomycin, F: fluroquinolone, Inj: injectable, +: presence of mutation in target sequence, -: absence of mutation in target sequence, KatG: presence of mutation in KatG gene sequence, inha: presence of mutation in inha gene sequence, eis: presence of mutation in eis gene sequence, R: resistant, S: sensitive

14 Table 2. Comparison of DNA fingerprinting between index and contact case Fingerprinting pattern similarity (%) Case 1 Case 2 Contact Index Contact Index 재발사례군 (Table 3, 4) 총 5례의재발환자가유전형분석이가능하였다. 남자는 3명이었으며완치후재발진단시점까지의중앙값은 11개월 (3-18 개월 ), 광역내성결핵 1례, 다제내성결핵 1례, isoniazid 단독내성결핵 3례가포함되었다. 재발결핵에대한재치료가결정된 4례 (case 4-7) 는약제감수성결과와유전형분석모두동일균주로나타났으나 case 3의경우약제감수성결과로추정된바와달리이종의유전형을보였다. Table 3. Comparison of Drug Susceptibility tests between pulmonary tuberculosis episodes in relapse cases CASE 3 Case 4 Case 5 Case 6 Case 7 strain date Phenotypic DST molecular DST H R Lf Of Mf K AM CPM H R F Inj R R R R R R S R katg/inha + + eis R R R R R R R R katg/inha + + eis R S S S S S S S inha R S S S S S S S inha R R S S S S S S inha R R S S S S S S inha R S S S S S S S R S S S S S S S R S S S S S S S KatG R S S S S S S S KatG DST: drug susceptibility test, H: isoniazid, R: rifampin, Lf: levofloxacin, Of: ofloxacin, Mf: moxifloxacin, K: kanamycin, AM: amikacin, CPM: capreomycin, F: fluroquinolone, Inj: injectable, +: presence of mutation in target sequence, -: absence of mutation in target sequence, KatG: presence of mutation in KatG gene sequence, inha: presence of mutation in inha gene sequence, eis: presence of mutation in eis gene sequence, R: resistant, S: sensitive

15 Table 4. Comparison of DNA fingerprinting and similarity in relapse cases strain date Fingerprinting pattern similarity (%) CASE 3 Case 4 Case 5 Case 6 Case 회배양양전사례군 (Table 5, 6) 완치후 12개월째 1회의배양양성을보인 case 8, 약 1.5개월간임의중단직후 1차례배양양전을보인 case 9, 배양음전후한차례만배양양성이보고되었지만이후지속적인배양음성소견으로기존의치료를유지한 case 10, 11, 12 등총 5 례에대한분석이가능하였다. 모든례에서완치혹은배양음전후 3-12개월째 1회의배양양성을경험하였고 case 9를제외한모든례에서다른유전형을보여주어검사실내의오염으로판단되었다. 2례 (case 8, case 11) 에서감수성검사비교와동일하게이종의균주로확인되었으나 1례 (case 12) 에서는동일한약제감수성검사결과에도서로다른유전형분석결과를보였고 1례 (case 10) 에서는감수성검사비교가불가능하였다. 5례모두치료방침의변경없이경과관찰혹은기존치료를유지하였으며이후완치되었다. 음전후 12개월째배양양성소견을보인 case 11을제외하고모두도말음성객담검체에서배양양성을보였으며 case 11의경우검사실내오염여부의가능성을확인하기위해동일한날짜에배양검사가시행된다른환자와유전형을비교해보았으나 (Table 7) 오염의원인이되는균주는확인할수없었다.

16 Table 5. Comparison of Drug Susceptibility tests in cases with isolated culture positive after culture negative conversion Case 8 Case 9 Case 10 Case 11 Case 12 strain date Phenotypic DST molecular DST H R Lf Of Mf K AM CPM H R F Inj S S S S S S S S R R R R R S S S katg/inh A + + eis S R R R R S S S S R R S S S S S S S S S S S S S Not done KatG S S S S S S S S R S R R R S S S inha S S S S S S S S S S S S S S S S DST: drug susceptibility test, H: isoniazid, R: rifampin, Lf: levofloxacin, Of: ofloxacin, Mf: moxifloxacin, K: kanamycin, AM: amikacin, CPM: capreomycin, F: fluroquinolone, Inj: injectable, +: presence of mutation in target sequence, -: absence of mutation in target sequence, KatG: presence of mutation in KatG gene sequence, inha: presence of mutation in inha gene sequence, eis: presence of mutation in eis gene sequence, R: resistant, S: sensitive Table 6. Comparison of DNA fingerprinting and similarity in cases with isolated culture positive after culture negative conversion Case 8 strain date Fingerprinting pattern similarity (%) Case Case 10 Case 11 Case

17 Table 7. Comparison of molecular Drug Susceptibility and DNA fingerprinting among strains cultured on the same day strain date molecular DST H R F Inj Fingerprinting pattern similarity (%) Case inha Case inha Case KatG + + rrs H: isoniazid, R: rifampin, F: fluroquinolone, Inj: injectable, +: presence of mutation in target sequence, -: absence of mutation in target sequence, KatG: presence of mutation in KatG gene sequence, inha: presence of mutation in inha gene sequence, rrs: presence of mutation in rrs gene sequence,

18 4. 치료실패사례군 (Table 8, 9) 배양음전후양전되어치료실패가의심된 7례의환자에서 9건의양전이관찰되어재치료시작시점그리고양전시점의배양균주에대한유전형분석이가능하였다. case 14는연속된두차례의재치료에서각각음전후양전을경험하였고 case 18의경우단일한약제조합의투약중음전과양전을반복하여각각의세시점에서배양균주를서로비교하였다. 음전후양전까지의중앙값은 6개월 (3-15) 이었으며약제감수성검사와유전형모두동일한균주로분석되었다. Table 8. Comparison of Drug Susceptibility tests in Treatment failure cases strain date Phenotypic DST molecular DST H R Lf Of Mf K AM CPM H R F Inj Case 13 Case 14 Case 15 Case 16 Case 17 Case 18 Case R R R R S S S S inha R R R R S S S S inha R R R R R S S S katg/inha R R R R R S S S katg/inha R R R R R S S S KatG R R R R R R S S KatG S R R R R S S S R R R R R S S S R R R R R S S S R R R R R R R S R R S S S S S S inha R R S S S S S S inha R R S S S S S S inha R R R R S S S S KatG R R R R R S S S KatG DST: drug susceptibility test, H: isoniazid, R: rifampin, Lf: levofloxacin, Of: ofloxacin, Mf: moxifloxacin, K: kanamycin, AM: amikacin, CPM: capreomycin, F: fluroquinolone, Inj: injectable, +: presence of mutation in target sequence, -: absence of mutation in target sequence, KatG: presence of mutation in KatG gene sequence, inha: presence of mutation in inha gene sequence, eis: presence of mutation in eis gene sequence, R: resistant, S: sensitive

19 Table 9. Comparison of DNA fingerprinting and similarity in Treatment failure cases after culture negative conversion strain date Fingerprinting pattern similarity (%) Case Case Case Case Case Case Case

20 5. 기타사례군 (Table 10, 11) 53세여자환자로만성결핵상태에서재치료전 2개월간격으로반복시행된표현형약제감수성검사결과다제내성패턴과 1차항결핵제감수성패턴의상이한결과를보였던환자의균주를유전학적내성검사와유전형분석을시행해본결과유전학적내성패턴과유전형분석에서동일한균주로분석되어약제감수성검사의오류로확인되었다. Table 10. Comparison of Drug Susceptibility tests between two strains from the same patient strain date Phenotypic DST molecular DST H R Lf Of Mf K AM CPM H R F Inj Case R R R R S S S S S S S S S S S S DST: drug susceptibility test, H: isoniazid, R: rifampin, Lf: levofloxacin, Of: ofloxacin, Mf: moxifloxacin, K: kanamycin, AM: amikacin, CPM: capreomycin, F: fluroquinolone, Inj: injectable, +: presence of mutation in target sequence, -: absence of mutation in target sequence, KatG: presence of mutation in KatG gene sequence, inha: presence of mutation in inha gene sequence, eis: presence of mutation in eis gene sequence, R: resistant, S: sensitive Table 11. Comparison of DNA fingerprinting and similarity between two strains from the same patient strain date Fingerprinting pattern similarity (%) Case

21 고 찰 rep-pcr based DNA fingerprinting 을이용하여사례별로유전형분석을시행하였고재발사례의경우 20% (1/5), 1회배양양전사례의 80% (4/5) 에서기존균주와다른균주로확인되어각각재감염혹은실험실내오염에의한위양성으로추정되었다. 치료실패사례의경우 7 사례모두진단시및양전시균주가동일한것으로나타나병실내교차감염등의가능성은낮은것으로파악되었다. 또한발병접촉자에대한조사 (2례) 와동일한환자에게반복시행된표현형약제감수성검사결과가상이한경우 (1례) 에도이용하여접촉자로부터감염되지않았음을그리고약제감수성검사의오류가추정되었다. 총 21례의분석을통해 DNA fingerprinting 과표현형약제감수성검사혹은유전형약제감수성검사의일치율은 70%, 76% 로재감염, 실험실오염등에의한배양위양성을구분해내는데있어한계가있음을알수있었다. 결핵에대한 DNA fingerprinting 기법은 outbreak 조사 1 나 molecular epidemiology 연구 2 에이용되면서국가결핵관리측면에서주목을받아왔다. outbreak 조사의경우표지환자로시작되는일련의전염여부를확인하고자하는일차적목적이있지만보다심층분석을통해밝혀지지않은감염의패턴을이해함으로써보다적극적인접촉자검진을가능케하며관련지침을설정하는데에도움을준다. Benett 3 등은 583 쌍의유전형조사를통해가족내접촉외에여러가지조건의접촉자에대한검사를확대해야하고유전형이일치하지않는경우도말음성환자에의한감염의가능성을제시하는등접촉자검진의방법과범위선정에변경이필요함을제시한바있다. 유전형역학연구에서 DNA fingerprinting 은하나의지역혹은국가내에서결핵균의유전형적다양성을확인하고유전형에따른감염력, 독력등을비교분석할수있으며시기에따른다양성의추이나변화를확인하거나인접지역혹은계층간의결핵전파의양상을파악함으로써국가결핵관리프로그램을평가하고적절한환류정보를제공할수있다 4. Northrup 등 5 은배양양성결과가운데실험실내오염이나 cross contamination, mislabeling 등으로약 1.5% 의배양위양성율을보이며이로인해위양성례의 3분의 2에서치료가시작되었으며 1인당약미화 42,975 달러의직간접비용의손실이있었다고보고하였다. 본연구에서도나타난바와같이검사실요인에의한위양성의가능성을확인하고불필요한결핵치료로부터환자를보호하는데에 DNA fingerprinting 이유용함을확인할수있었다.

22 M. tuberculosis complex 는유전학적동질성이매우높은종이다. 이는특히 rdna operon 내에서저명하며 6 다양한 rdna 전사유전자뿐만아니라유전자사이의 internal transcribed spacer (ITS) 부위에서도많은세균과곰팡이균에서와달리동질성이잘유지되고주요 structural gene에서도 synonymous mutation 이 % 로유지되는등주요염기배열의보존성이높은것이특징이다 7-9. 또한 horizontal gene transfer 가없이 clonal evolution 하게된다. 이러한특징이 strain level에서 DNA 분석을이용한균주분별이어려운과제였으나제한효소분석법 ( 제한효소를이용한 DNA 분리및 gel electrophoresis) 을시작으로 10 DNA fingerprinting 에대한다양한시도와발전이있어왔다. 다양한제한효소의적용, pulsed-field gel electrophoresis과 southern blotting도입으로섬세한 DNA의분리와분석이가능함으로써 restriction fragment length polymorphism (RFLP) 로발전되었고 insertion sequence (IS) 와그에상응하는표식자가개발되고 RFLP와결합됨으로써 IS6110-RFLP가유전형분석과 cluster 분석의표준으로자리잡게되었다 11. 이후 direct repeat locus의특정유전자의 polymorphism 을 PCR 기법으로확인하는 spoligotyping, 최근에발견된 variable number of tandem repeat loci (VNTR) 인 mycobacterial interspersed repetitive units (MIRU4, 31) 을 PCR 기법으로증폭하여분석하는 MIRU-VNTR 법으로진화하게되었다 12. Repetitive sequence-based PCR (rep-pcr) 은 noncoding repetitive sequence 사이의특정유전자를증폭하여 microfluid cheaps로분리하여형광발색도와이동시간을통해유전형을분석하는기법이다. 본연구에서이용된 rep-pcr based DiversiLab TM system은실시간으로확인이가능한반자동시스템이라는장점과함께결핵균유전형분석에서 RFLP에비견되는 discriminative power를보임이입증된바있고 13 장등 14 이 89개의국내임상균주를이용하여 IS6110-RFLP와비교분석하였으며 Beijing family에속하는균주가보다국내여건에서유용한도구임을보인바있다. 본연구에서도다양한사례군에서임상적으로재감염재발례, 실험실오염에의한배양위양성, 환자간교차감염등을구별하여개별환자의치료에적응할수있는임상적유용성을확인할수있었다. 본연구는균주간의비교가가능하였던 21례, 24명, 44개의균주를대상으로진행되어저자들의결과를일반화하고통계적인유의성을찾기는어렵다. 또한 95% 의 similarity 를기준으로동일한균주여부를판단하는기준은그근거를명확히찾기어려워정확한 cut off value를선정하고경계선상의균주들을규명하는연구가추가로필요할것으로생각된다. F. Brossier 등 15 이 52개의 MDR 균주를

23 대상으로 rep-pcr based commercial Kit와 IS6110 RFLP, MiRU-VNTR을비교분석한결과상대적으로낮은 resolution power를보고한바와같이본원균주들에대한다른유전형분석기법을이용한 rep-pcr 기법의 validation 이선행되어야함이또다른본연구의제한점으로보인다. 국가결핵관리프로그램에서는치료의표준화가담보되어야하지만개별환자의병력과특징이우선되는일선임상진료가이루어지는임상진료환경에서는원인균주의특성과과거병력혹은주변환경, 그리고검사결과에영향을미치는오류인자들에대한고민과대응또한간과될수없다. 향후보다최적화된개별치료를위해본원에서시행되는 DNA fingerprinting 기법의 validation 과함께적극적활용이필요할것으로생각된다.

24 요 약 배경 : 결핵균에대한 DNA 지문분석 (DNA fingerprinting) 법은결핵균의유전형역학연구와함께결핵균의전파, 재감염 (reinfection), 배양위양성확인등에이용된다. 저자들은본원입원환자가운데양전례, 재발례의균주들간의 rep-pcr based DiversiLab TM system을이용한유전형분석을시행하고기존의약제감수성검사결과와비교해보고자하였다. 방법 : 2012년 1월부터 2014년 6월까지국립마산병원에입원한 785명의환자를대상으로의무기록을조회하고균주들이확보되어검사가가능하였던환자들을 1) 접촉자조사사례군, 2) 재발사례군, 3) 1회배양양전사례군, 4) 치료실패사례군, 5) 기타사례군으로구분하고 DNA fingerprinting (DiversiLab TM system) 을시행하고표현형, 유전형약제감수성검사결과등과비교하였다. 결과 : 21례, 24명, 44개의균주에대해표현형및유전형약제감수성검사, DNA fingerprinting 이시행되었다. 21례가운데동일한유전형은 13례, 상이한유전형은 8례로접촉자조사사례군에서는동일한균주를보인사례는없었으며재발사례군의 20% (1/5), 1회배양양전사례군의 80% (4/5) 에서다른유전형의결핵균이확인되었다. 치료실패사례군에서는모두동일한균주로분석되었고동일한환자에서비교적가까운시간에반복검사한표현형약제감수성결과가서로상이한결과를보여준사례에서는동일한균주로확인되었다. DNA fingerprinting 을기준으로표현형약제감수성검사의일치율은 70%, 유전형약제감수성검사의일치율은 76% 였다. 결론 : rep-pcr based DiversiLab TM system을이용한유전형분석은다양한사례군에서임상적으로재감염재발례, 실험실오염에의한배양위양성, 환자간교차감염등을구별하여개별환자의치료에적응할수있는임상적유용성을확인할수있었다. 향후보다최적화된개별치료를위해본원에서시행되는 DNA fingerprinting 기법의 validation 과함께적극적활용이필요할것으로생각된다.

25 감사의글 실험과자료정리에많은도움을주신성낙문연구소장님과김경화연구원께깊이감사드립니다.

26 참고문헌 1. Edlin BR, Tokars JI, Grieco MH, Crawford JT, Williams EM, Sordillo KR, et al. An outbreak of multi-drug resistant tuberculosis among hospitalized patients with the acquired immunodeficiency syndrome. N Engl J Med 1992;326: Small PM, Hopewell PC, Singh SP, Paz A, Parsonnet J, Ruston DC, et al. The epidemiology of tuberculosis in San Francisco: a population-based study using conventional and molecular methods. N Engl J Med 1994;330: Bennett DE, Onorato IM, Ellis BA, Crawford JT, Schable B, Byers R, et al. DNA fingerprinting of Mycobacterium tuberculosis isolates from epidemiologically linked case pairs. Emerg Infect Dis 2002;8; Centers for Disease Control and Prevention. Targeted tuberculin testing and treatment of latent tuberculosis infection. MMWR Recomm Rep 2000;49: Northrup JM, Miller AC, Nardell E, Sharnprapai S, Etkind S, Driscoll J, et al. Estimated costs of false laboratory diagnoses of tuberculosis in three patients. Emerg Infect Dis 2002;8; R. Frothingham, H. G. Hills and K. H. Wilson. Extensive DNA sequence conservation throughout the Mycobacterium tuberculosis complex, Journal of Clinical Microbiology 1994; 32,7; M. M. Gutacker, J. C. Smoot, C. A. Migliaccio et al. Genomewide analysis of synonymous single nucleotide polymorphisms in Mycobacterium tuberculosis complex organisms: resolution of genetic relationships among closely related microbial strains. Genetics 2002;162,4; ,. 8. J. M. Musser, A. Amin, and S. Ramaswamy. Negligible genetic diversity of Mycobacterium tuberculosis host immune system protein targets: evidence of limited selective pressure. Genetics 2000;155,1; S. Sreevatsan, X. Pan, K. E. Stockbauer et al. Restricted structural gene polymorphism in the Mycobacterium tuberculosis complex indicates evolutionarily recent global dissemination. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 1997; 94, 18; D. M.Collins and G.W. de Lisle, DNA restriction endonuclease analysis of

27 Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium bovis BCG. Journal of General Microbiology 1984;130,4; J. D. van Embden, M. D. Cave, J. T. Crawford et al. Strain identification of Mycobacterium tuberculosis by DNA fingerprinting: recommendations for a standardized methodology. Journal of Clinical Microbiology 1993;31,2; Jagielski T, Van Ingen J, Rastogi N, Dziadek J, Mazur PK, Bielecki J. Current methods in the molecular typing of Mycobacterium tuberculosis and other mycobacteria. BioMed Research International Article G. A. Cangelosi, R. J. Freeman, K. N. Lewis et al., Evaluation of a high-throughput repetitive-sequence-based PCR system for DNA fingerprinting of Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium avium complex strains. Journal of Clinical Microbiology 2004;42,6; M. H. Jang, G. E. Choi, B.-M. Shin et al., Comparison of an automated repetitive sequence-based pcr microbial typing system with IS6110-restriction fragment length polymorphism for epidemiologic investigation of clinical Mycobacterium tuberculosis isolates in Korea. Korean Journal of Laboratory Medicine 2011;31,4; Brossier, F., et al. Comparison of a semi-automated commercial rep-pcr method with spoligotyping, 24-locus-MIRU-VNTR and IS6110-RFLP for Mycobacterium tuberculosis typing. Journal of Clinical Microbiology 2014:2226.

28 결핵균약제감수성검사사이의불일치 문수영, 원영섭

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30 2014 년국립마산병원논문집 결핵균약제감수성검사사이의불일치 국립마산병원 문수영, 원영섭 Discrepancy between drug sensitivity tests in tuberculosis Soo Young Moon, MD., Young Sub Won, MD. National Masan Tuberculosis Hospital Abstract Background: In our hospital, we use two different methods simultaneously for testing susceptibility of antituberculosis drugs, which are phenotypic method using conventional solid medium (DST) and genotypic method using line probe assay GenoType MTBDRplus (LPA). The former takes more than 6 weeks to interpretation and require cultured isolates, but the latter can produce results in one day and be applied on clinical samples. That s why the result of the latter proceed those of the former. We analyzed the frequency of discrepant results between these testes and tried to determine what affects discrepant results. Material and Method: We analyzed DST and LPA results performed in last 3 years, then sorted them according to patients which have less than 30 days between the day performed LPA and the day started to incubate medium for use of DST. The tests that were not able to interpretate were excluded and the duplicate results were also excluded. The discrepant cases were assessed for the probability of errors by rechecking the LPA strips and other tests that requested nearby dates. Possible errors were classified into DST error, DST altered, LPA error, LPA mistake, LPA indeterminate. After correction of errors, the sensitivity and the specificity of LPA was calculated with setting DST as standard test.

31 Result: Total number of included patients is 552 and the pair of LPA-DST results is 580. Among them, discrepancy between LPA and DST was observed in 66 cases (11% of total) for isoniazid (INH) and 42 cases (7% of total) for rifampicin (RFP). Reviewing possibility of errors, 6 of 9 cases of LPA resistant-dst susceptible, 1 case of LPA susceptible-dst resistant in INH testing and 13 of 21 cases of LPA resistant-dst susceptible, 9 of 21 cases of LPA susceptible-dst resistant in RFP testing were suspected as errors. After correction of errors, total number of included patients is changed to 545 and the pair of LPA-DST results to 572. Setting DST as standard diagnostics, the sensitivity and the specificity of LPA was 77.8% (95% CI ), 99.1% ( ) for INH resistance and 94.0% ( ), 97.8 ( ) for RFP resistance, respectively. When defining multidrug resistant tuberculosis (MDR) as showing resistant to both of INH and RFP, 182 cases (31.8% of total) was identified as MDR by DST but only 139 cases (24.3% of total) by LPA. Conclusion: For use in national tuberculosis hospital, the performance of LPA for detecting RFP resistance and specificity for detecting INH resistance is excellent, but sensitivity for detecting INH resistance is not optimal. Discrepant cases are not infrequently observed in which less than half of them possibility of errors were suspected Keywords: Line probe assay, Drug sensitivity testing, Discrepancy, Isoniazid resistance.

32 서 론 결핵균은유전자의자연돌연변이 (spontaneous mutation) 에의해약제내성이발생하며이는각약제에따라일정한비율로발생한다. 그러나부적절한치료에의하여소수의내성균이다수를차지하여내성결핵으로진행된다. 내성결핵은치료가힘들고다른사람에게내성결핵균을전파시킬수있기때문에결핵관리에서중요하며따라서항결핵제감수성시험은내성결핵을검출하여적절한치료를받게하고추가적인내성결핵의발생및전파를예방하는데필수적인검사이다 1. 본원에서는두가지방법으로검체혹은고체, 액체배양된균주에대하여항결핵제감수성시험을시행하고있다. 하나는현재표준검사법으로간주되는방법인전통적인 drug sensitivity testing (DST) 법으로국내생산감수성검사배지인 M-kit ( 결핵연구원, 대한민국청주시 ) 를사용한다. 이는 Löwenstein-Jensen 절대농도법 (absolute concentration method) 를이용하여일차약제와그외 10종의항결핵약제에대해검사한다. 참고로국내에서환자를진료하는병원중이를직접시행하는곳은 3곳밖에없다 2. 다른하나는 3년전부터시행한 line probe assay (LPA) 로 Genotype MTBDRplus (Hain Lifescience GmbH, Nehren, Germany) 를이용하여 isoniazid (INH), rifampicin (RFP) 에대한내성여부를판별한다. 이전제품인 Genotype MTBDR에서검출목표로했던 rpob와 katg 변이이외에 rpob 코돈변이와 inha 촉진체부위의변이까지검출할수있도록개량된제품이다 3. LPA법은 DST법에비해제조사에의해대량생산되어널리이용되며결과보고에이르기까지시간이짧고배양결과가보고되기전에도시행이가능하며보다 30-50% 정도저렴하다는장점이있다 4. 그러나현재널리쓰이는검사법으로는 INH, RFP 외다른약제에대한검사가불가능하고항산균도말검사에서음성인검체의경우사용이제한된다는점이단점으로꼽힌다 5. 보통임상상황에서 LPA 의결과보고가 DST의결과보고보다몇주정도빨리이루어지기때문에이를토대로약제치료를시작하는경우가많다. 그러나 LPA의결과와 DST의결과가상이한경우문제가발생하게된다. LPA 상감수성균으로나타났는데추후 DST 상내성균으로판별되는경우일차약제의잘못된사용으로인해내성결핵으로진행시킬가능성을주게된다. 반대로 LPA 상내성균으로나타났는데추후 DST 상감수성균으로판별되는경우효과적이고경구로투여가능한일차약제를쓰지못하여치료효과를기대하기어려울것이다. 간혹발견되는이러한

33 불일치는임상의사에게혼란을주고검사의신뢰성을떨어뜨리며환자에게피해를주게된다. 이에본원에서 3년간 LPA와 DST를동시에시행한환자중에서불일치를보이는빈도가얼마나되는지, 이러한검체또는균주의특징이있는지, 가능하다면원인은무엇인지알아보기위하여본연구를진행하였다.

34 대상및방법 1. 대상본병원에서는항산균도말검사에서양성이확인되는경우대부분의환자에서고체배양그리고 / 혹은액체배양그리고 LPA를동시에의뢰하며배양에서양성이확인되는경우검출된균주에대해 DST를의뢰하고있으며추가적으로필요한경우균주에도 LPA를의뢰하고있다. 즉 DST는전부균주를대상으로시행되었고 LPA는대부분이객담및유도객담이었으나그외에도흉수, 기관지폐포세척액, 인후흡인액등다양한검체와배양된균주를대상으로시행되었다. LPA 가시행되기시작한 2011년 11월부터 2014년 10월까지보고된 LPA 결과와 DST 결과전체를전자의무기록을통하여검토하였다. LPA는총 1,932건, DST는총 2,304건의뢰되었다. 이중함께시행된실시간중합연쇄반응에서비결핵항산균 (NTM) 이확인되거나결핵항원검사에서음성결과가확인된경우등결핵균이의심되지않는경우를제외하였다. 그리고 DST에서균이자라지않은경우, 배지가오염된경우, 균량이부족하여시행하지못한경우로결과를판독할수없어포함하지않았다. LPA의경우항산균도말검사음성인검체에서는시행하지말것을권장하고있기때문에포함하지않았다 4,5. 또한균량이부족하거나증폭과정의오류로인하여밴드가희미하게관찰되어판독에부적합한스트립의경우역시제외하였다. 이중 DST와 LPA, 둘다의뢰한환자만을선별하였는데, DST는대상균주를배양시작한날짜를기준으로삼고 LPA는검사를한날짜를기준으로할때대부분두검사의시행시기간편차가일주일내였으나임의로 30일이상되는경우제외하였다. 이렇게 LPA-DST 쌍을찾았으며한종류의검사가 30일내에 2회이상의뢰되고동일한결과값을보인경우중복검사로보고한개의결과만을남겨두었다. 그리고한환자에서 LPA-DST 쌍이시기를달리하여여러번검사된경우도역시남겨두었다. 최종적으로연구에포함된환자수는 552명이고 LPA-DST 결과쌍은 580건이었다. 이쌍에포함된 LPA 중 34건은균주를대상으로검사를시행하였고나머지는전부임상검체였다. 2. 연구방법 (1) 항산균염색및배양과항원검사, 항결핵제약제감수성검사

35 검체는전통적인 NALC-NaOH 방법으로 (NaOH 최종농도 1%) 탈오염과정을거쳤으며항산균도말은 auramine-rhodamine 형광염색을하여미국질병관리본부기준에의해판독하였다. 고체배양은 3% Ogawa 배지를사용하여미국질병관리본부기준에의해판독하였고 8주후에도자라지않으면배양음성으로판독하였다 6. 액체배양은 Bactec MGIT 960 (Becton Dickinson Microbiology Systems, Cockeysville, MD, USA) 기기를사용하고있으며 6주후에도자라지않으면배양음성으로판독하였다. 배양에서균이자라는경우 POCT 검사인 TB Ag MPT64 rapid (Standard Diagnostics, Korea) 를사용하여결핵항원유무를판별하여양성인경우 DST를시행하고필요한경우 LPA를함께시행하였다. DST는 Löwenstein-Jensen 절대농도법을사용하고있으며결핵연구원에서제작한 M-kit를이용하여 14종의항결핵제에대한내성을판단하고있다 7. 고체혹은액체배양에서배양된균주를접종하여 4주후에판독하나 6주까지배양하여이결과도참고하고있다. 연구의대상인 RFP은 40 μg/ml, INH는 0.2 μg/ml 농도를임계농도 (critical concentration) 로사용하고있으며 INH의경우고도내성을감별하기위하여 1.0 μg/ml 농도또한사용하고있다. 약제배지의집락수 20개이상혹은대조배지에비해 1% 이상증식할경우내성으로판독하였다. (2) 실시간중합연쇄반응검사와 GenoType MTBDRplus 본원에서는외래및입원시도말검사상양성이발견되는경우객담으로실시간중합연쇄반응검사 (real time PCR) 와 line probe assay (LPA) 인 GenoType MTBDRplus 을동시에시행하고있다. 탈오염된검체혹은고체나액체배지의균주로부터유리구슬 (bead-beater) 을이용하여세포를분쇄한후끓여서 DNA를추출하였다 (boiling lysis method). 결핵과비결핵항산균신속검사가의뢰된경우 Anyplex MTB/NTM Real time detection (Seegene, Korea) 을사용하여 7500 Real-time PCR system (Applied Biosystems) 에서실시간중합연쇄반응으로검사하였다. 위에서밝힌바와같이실시간중합연쇄반응검사에서비결핵항산균이검출된검체의경우연구에서제외하였다. GenoType MTBDRplus 검사는추출한 DNA를다중중합연쇄반응 (multiplex PCR) 후증폭산물을니트로셀룰로오스스트립에역교잡법 (reverse hybridization) 으로반응시켜정상형띠와변이형띠의유무를육안으로판별하였다. 스트립에는 27개의띠가있으며결합대조군 (CC), 증폭대조군 (AC), 결핵균여부판정띠 (Tub), 3개의유전자위치대조군 (rpob, katg, inha), rpob의 8개의정상형띠와

36 4개의변이형띠, katg 의한개의정상형띠와 2개의변이형띠, inha 의두개의정상형띠와 4개의변이형띠로구성되어있다. 각각의변이형띠가목표로하고있는염기서열변이는다음과같다. rpob: D516V (MUT1), H526Y (MUT2A), H526D (MUT2B) 그리고 S531L (MUT3); katg: S315T1 (MUT1) 그리고 S315T2 (MUT2); inha: C15T (MUT1), A16G (MUT2), T8C (MUT3A) 그리고 T8A (MUT3B). 결과판독시정상형띠가하나라도보이지않거나변이형띠가하나라도관찰되면해당유전자에변이가있어내성으로판단하였다. 희미한띠의양성판별기준은각유전자위치대조군 (rpob, katg, inha) 으로하였으며결핵균여부판정띠가음성일경우비결핵항산균의가능성이있어판독하지않았다. (3) LPA, DST 간의불일치건 LPA와 DST간불일치를보이는 LPA-DST 쌍을찾아내어해당 LPA 스트립을다시찾아보고전후의 LPA와 DST 전체결과를검토하여검사오류의가능성을판단하였다. 오류의종류는 DST 검사오류, DST 검사변동, LPA 검사오류, LPA 판독실수, LPA 판독미정으로구분하였다. DST 검사오류와 LPA 검사오류의경우해당불일치전후에같은환자에서검사를더시행한경우이에서다른검사와일치하는결과를얻은경우해당불일치를오류로간주하였다. 예를들어, INH에대해객담검체의 LPA에서내성, 배양후균주 DST에서감수성이관찰되어불일치로파악되었으나 3주후객담으로시행한 LPA에서감수성결과가나온경우먼저나온 LPA 내성결과를 LPA 오류의가능성이있다고판단하였다. DST 검사변동의경우 4주와 6주두번판독하는데 4주에서감수성이었다가 6주에는내성혹은그반대의결과가나온경우가이에해당하였다. LPA 판독실수의경우 LPA 스트립을다시검토한결과판독불가능한스트립이거나단순수기실수한경우가해당하였다. LPA 판독미정의경우정상띠의소실이나변이형띠의출현이관찰되었으나이의세기가기준인각유전자위치대조군 (rpob, katg, inha) 보다낮아판독이곤란한경우가해당되었다. 오류를정정한후 DST를표준검사법으로간주하고민감도와특이도및일치율을계산하였다. 여기에서민감도는 DST에서내성으로판단한균중에서 LPA에서내성으로맞게판단한비율로정의되었으며특이도는 DST에서감수성으로판단한균중에서 LPA에서감수성으로맞게판단한비율로정의되었다.

37 결 과 1. 수정전약제내성결과비교 3년간의검사결과를검토한결과환자수는 552명이고 LPA-DST 결과쌍은 580건이었다. INH 내성의경우 LPA와 DST 모두에서내성으로판단한경우는 187 건, 모두에서감수성으로판단한경우는 327건이었다. 불일치건으로서 LPA에서만내성으로판단하고 DST에서는감수성으로판단한건은 9건, 반대로 LPA에서는감수성으로판단하고 DST에서는내성으로판단한건이 57건이었다. RFP 내성의경우 LPA와 DST 모두에서내성으로판단한경우는 179건, 모두에서감수성으로판단한경우는 359건이었다. 불일치건으로서 LPA에서만내성으로판단하고 DST에서는감수성으로판단한건은 21건, 반대로 LPA에서는감수성으로판단하고 DST에서는내성으로판단한건이 21건이었다 (Table 1). DST에서 INH와 RFP 모두에내성을가진균주만을다제내성결핵으로판단했을경우다제내성결핵은총 182건이었다. 만약 LPA에서마찬가지로 INH와 RFP 모두에내성을가진균주만을다제내성결핵으로판단했을경우다제내성결핵은총 139건으로크게감소하였다. Table 1. Comparison of 580 cases of conventional drug sensitivity testing and line probe assay GenoType MTBDRplus before review and revision of correctable errors LPA INH RFP Resistant Susceptible Resistant Susceptible Resistant DST Susceptible DST: drug sensitivity testing, LPA: line probe assay 2. LPA, DST 검사결과간불일치건에대한분석 INH 내성검사에서 LPA 내성-DST 감수성으로판단한 9 건을다시검토한결과그중 1건은 DST 검사오류, 1건은 DST 검사변동, 1건은 LPA 검사오류, 3 건은 LPA 판독실수가의심되었다 (Table 2). DST 검사오류의경우 1개월후 DST 검사시내성으로결과가나온 1건이었다. DST 검사변동의경우 4주판독시감수성이었으나 6주판독시내성이었던 1건이었다. LPA 검사오류의경우 2 달후 LPA 검사시감수성으로판단된 1건이었다. LPA 판독실수 3건중 2건

38 은스트립전반적으로양성밴드가보여특정돌연변이를판단하기어려운건이었으며 1건은감수성을내성으로단순판독실수한건이었다. 나머지 3건은 1건밖에의뢰되지않았거나검사자체및추후검사상특별한문제점이발견되지않은건이었다. Table 2. Interpretation of discrepant cases of INH resistance showed susceptible to DST and resistant to LPA GenoType MTBDRplus DST LPA interpretation INH RFP INH RFP No low high pattern mutation pattern mutation 1 S S S R inha ΔWT2 inha T8C S DST error 2 S S S R inha C15T S DST altered 3 S S S R katg S315T1 S LPA error 4 S S S R S LPA misread 5 S S S R S LPA misread 6 S S S R R LPA misread 7 S S R R inha ΔWT2 inha T8C R rpob ΔWT8 rpob S531L unknown 8 S S S R katg S315T1 S unknown 9 S S S R katg S315T1 S unknown DST: drug sensitivity testing, LPA: line probe assay, INH: isoniazid, RFP: rifampicin, S: susceptible, R: resistant, Δ: deletion of wild type band RFP 내성검사에서 LPA 내성-DST 감수성으로판단한 21건을다시검토한결과그중 3건은 DST 검사오류, 3건은 DST 검사변동, 3건은 LPA 결과판독미정, 2건은 LPA 검사오류, 2건은 LPA 판독실수가의심되었다 (Table 3). DST 검사오류의경우 1개월, 6개월, 7개월후 DST 검사시내성으로결과가나왔으며 INH 저농도에감수성이었으나고농도에내성결과로적혀있어수기오류가확실한 1건과 4주에서는감수성이었으나 6주후내성으로판독되었으며각각 2주와 1달후 DST 검사시내성으로판독된 2건이었다. DST 검사변동의경우 4주판독시감수성이었으나 6주판독시내성이었던 3건이었으며이중한건은 4주후 DST 검사시에도여전히감수성을보였다. LPA 결과판독미정은정상형밴드나변이형밴드가나왔으나그세기가기준인 rpob 유전자위치대조군보다약한경우 3건이었다. LPA 검사오류는역시문제의밴드의세기가약한경우였으나같이의뢰된검체나후에의뢰된검사에서감수성으로바뀐경우였다. LPA 판독오류는스트립전반적으로양성밴드가보여특정돌연변이를

39 판단하기어려운 2건이었으며그중 1건은 2주후 LPA 검사에서감수성으로판단된건이었다. 나머지 8건은 1건밖에의뢰되지않았거나검사자체및추후검사상특별한문제점이발견되지않은건이었다. Table 3. Interpretation of discrepant cases of RFP resistance showed susceptible to DST and resistant to LPA DST LPA interpretation INH RFP INH RFP No low high pattern mutation pattern mutation 1 R R S R katg ΔWT1 rpob ΔWT4 R katg S315T1 rpob ΔWT5 DST error 2 S R S S R rpob ΔWT8 rpob S531L DST error 3 R R S S R rpob ΔWT7 rpob H526D DST error 4 R S S S R rpob ΔWT7 DST altered 5 R R S R katg ΔWT inha ΔWT1 inha C15T R 6 R R S R katg ΔWT1 katg S315T1 R 7 S S S S R rpob ΔWT3 rpob ΔWT4 DST altered rpob ΔWT3 rpob ΔWT4 DST altered rpob H526Y LPA rpob H526D indeterminate 8 S S S S R rpob ΔWT8 LPA indeterminate 9 R R S R katg S315T1 R rpob ΔWT7 LPA rpob H526Y indeterminate 10 R R S R katg ΔWT rpob ΔWT3 R katg S315T1 rpob ΔWT4 LPA error 11 S S S S R rpob D516V LPA error 12 S S S R R LPA misread 13 S S S S R LPA misread 14 R R S R katg ΔWT katg S315T1 R rpob ΔWT7 unknown 15 R S S R inha ΔWT1 inha C15T R rpob ΔWT2 unknown 16 S S S S R rpob ΔWT2 unknown 17 S S S S R rpob ΔWT8 unknown 18 S S S S R rpob ΔWT4 unknown 19 S S S S R rpob ΔWT8 unknown 20 R S S S R rpob ΔWT8 unknown 21 R R S S R rpob ΔWT8 unknown DST: drug sensitivity testing, LPA: line probe assay, INH: isoniazid, RFP: rifampicin, S: susceptible, R: resistant, Δ: deletion of wild type band

40 RFP 내성검사에서 LPA 감수성-DST 내성으로판단한 21건을다시검토한결과 3건은 DST 검사오류, 3건은 LPA 검사오류, 1건은 LPA 결과판독미정, 2건은 LPA 판독실수가의심되었다 (Table 4). Table 4. Interpretation of discrepant cases of RFP resistance showed resistant to DST and susceptible to LPA DST LPA interpretation INH RFP INH RFP low high pattern mutation pattern 1 R S R R inha ΔWT1 inha C15T S DST error 2 R R R R katg S315T1 S DST error 3 R R R R katg ΔWT katg S315T1 S DST error 4 S S R S S LPA error 5 R R R S S LPA error 6 R R R R katg S315T1 S LPA error 7 R R R R katg ΔWT katg S315T1 S LPA indeterminate 8 R R R S S LPA misread 9 R R R S S LPA misread 10 R R R R katg ΔWT katg S315T1 S unknown 11 R S R S S unknown 12 R S R R katg ΔWT katg S315T1 S unknown 13 R S R S S unknown 14 R R R S S unknown 15 R R R R katg S315T1 S unknown 16 R R R S S unknown 17 R R R S S unknown 18 R R R S S unknown 19 R R R S S unknown 20 R S R R inha ΔWT1 inha C15T S unknown 21 R R R R S unknown DST: drug sensitivity testing, LPA: line probe assay, INH: isoniazid, RFP: rifampicin, S: susceptible, R: resistant, Δ: deletion of wild type band

41 DST 검사오류의경우이전 3주, 3개월전시행한 DST 상감수성으로결과가나온 2건, 2, 3개월후 DST 검사시 DST 상감수성으로결과가나온 1건이었다. LPA 검사오류 3건은 LPA를 10일, 1개월후혹은배양된균주로재검시내성으로결과가나온건이었다. LPA 결과판독미정은정상형의소실이약하게관찰되어세기기준인 rpob 유전자위치대조군보다약한경우였다. 2건의 LPA 판독오류는전반적으로약한증폭대조군보다약한밴드가관찰되어판독부적격인 1 건과 RFP 내성을감수성으로잘못읽은단순실수 1건이었다. 나머지 12건은 1 건밖에의뢰되지않았거나검사자체및추후검사상특별한문제점이발견되지않은건이었다. INH 내성검사에서 LPA 감수성-DST 내성으로판단한 57건을다시검토한결과그중 1건에서만 LPA 오류가의심되었고나머지 56건에서는 1건밖에의뢰되지않았거나검사자체및추후검사상특별한문제점이발견되지않은건이었다 ( 표생략 ). LPA 오류가의심된건은 3주후에시행한 LPA 에서내성으로결과가보고되었다. 3. 수정후약제내성결과비교, GenoType MTBDRplus 의성능평가위에서언급한오류와실수중에서전후의검사등을토대로검사결과를수정할수있는건에대해서는최대한일치하도록수정하고다시 LPA와 DST를비교하였다. 즉 DST 오류로전후 1-2개월내의 DST 결과가 LPA와일치하는것이있으면일치하도록수정하고, DST 검사변동으로 4주후판독결과가감수성으로불일치하였으나 6주후판독결과가내성으로일치할경우일치하도록수정하였다. LPA 단순판독실수의경우수정하고밴드가전반적으로양성으로나오거나양성이어도위치대조군보다세기가낮아판독이애매한경우는판독불가능으로보고평가대상군에서제거하였다. 그결과환자수는 545명이고 LPA-DST 결과쌍은 572건이었다. INH 내성의경우 LPA와 DST 모두에서내성으로판단한경우는 189건, 모두에서감수성으로판단한경우는 326건이었다. 불일치건으로서 LPA에서만내성으로판단하고 DST에서는감수성으로판단한건은 3건, 반대로 LPA에서는감수성으로판단하고 DST에서는내성으로판단한건이 54건이었다 (Table 5). 이를토대로 DST를기준검사법으로하여계산한 INH 내성에대한 LPA의민감도는 77.8% (95% CI ), 특이도는 99.1% (95% CI ) 였다 (Table 6).

42 RFP 내성의경우 LPA와 DST 모두에서내성으로판단한경우는 189건, 모두에서감수성으로판단한경우는 363건이었다. 불일치건으로서 LPA에서만내성으로판단하고 DST에서는감수성으로판단한건은 8건, 반대로 LPA에서는감수성으로판단하고 DST에서는내성으로판단한건이 12건이었다 (Table 5). 이를토대로 DST를기준검사법으로하여계산한 RFP 내성에대한 LPA의민감도는 94.0% (95% CI ), 특이도는 97.8% (95% CI ) 였다 (Table 6). Table 5. Comparison of 572 cases of conventional drug sensitivity testing and line probe assay GenoType MTBDRplus after review and revision of correctable errors LPA INH RFP Resistance Sensitive Resistance Sensitive DST Resistance Sensitive INH: isoniazid, RFP: rifampicin, DST: drug sensitivity test, LPA: line probe assay Table 6. Performance of GenoType MTBDRplus in detection of INH, RFP resistance and MDR Tb in strains after review and revision of correctable errors INH (95% CI) RFP (95% CI) MDR Tb (95% CI) Sensitivity 77.8% ( ) 94.0% ( ) 74.7% ( ) Specificity 99.1% ( ) 97.8% ( ) 99.2% ( ) PPV 98.4% ( ) 95.9% ( ) 97.8% ( ) NPV 85.8% ( ) 96.8% ( ) 89.4% ( ) INH: isoniazid, RFP: rifampicin, MDR Tb: multidrug resistant tuberculosis, PPV: positive predictive value, NPV: negative predictive value 그러나수정후에도다제내성결핵으로판단한건의비율의차이는줄어들지않았다. DST에서 INH와 RFP 모두에내성을가진균주만을다제내성결핵으로판단했을경우다제내성결핵은총 182건이었다 ( 전체건수의 31.8%). 만약 LPA에서마찬가지로 INH와 RFP 모두에내성을가진균주만을다제내성결핵으로판단했을경우다제내성결핵은총 139건 ( 전체건수의 24.3%) 로수정전과마찬가지로크게감소하였다 (Table 7). 다제내성결핵을진단하는능력의경우 DST를기준검사법으로하였을때민감도는 74.7% (95% CI ), 특이도는 99.2% (95% CI ) 였다.

43 Table 7. Interpretation of cases according to each DST and LPA RFP DST LPA Resistance Sensitive Resistance Sensitive Resistance INH Sensitive DST: drug sensitivity test, LPA: line probe assay, INH: isoniazid, RFP rifampicin

44 고 찰 본연구는 3년간연속적으로접수된검체에서시행된 LPA와고체및액체배양후자란균주에서시행한전통적인고체배지를이용한 DST 사이의불일치를파악한단면연구이다. 본원진료및객담검체의특성상보통의검사방법의비교연구와달리본병원의특성상동일검체가아닌동일환자를기준으로두검사방법을비교평가하였으며두검사에사용된검체채취일의차이는 30일내로제한하였다. 전체 580건의 LPA-DST쌍이분석대상이었으며불일치건수는 INH의경우 66건 ( 전체의 11%), RFP의경우 42건 ( 전체의 7%) 관찰되었다. 이중교정가능한검사오류, 판독실수, 판독오류의경우 INH 의경우 7건, RFP 의경우 22건이발견되었으며이를교정한결과전체분석대상은 572건이었고이유를파악하지못한불일치건은 INH 54건, RFP 20건으로감소하였다. RFP 내성검출의민감도와특이도, INH 내성검출의특이도는우수하였으나 INH 내성검출의민감도가낮았으며이로인해다제내성결핵검출의민감도또한낮았던것으로분석되었다. 2009년에보고된메타분석에따르면 GenoType MTBDRplus를 DST와비교평가한논문 5편에서 RFP 내성검출의민감도와특이도는각각 99% (95% CI, ) 와 99% (95 100) 로보고되는반면 INH 내성검출능력은약간떨어져서민감도 96% (90 100) 와특이도 100% (99 100) 로보고된다 8. 이는이전제품인 MTBDR와비교했을때 INH 내성검출의민감도가 71% (62 78) 이었던것에비해다소상승한것이다. INH에대한민감도의다양성또한 MTBDR 의경우에는보고들간에유의미하게나타났으나 MTBDRplus의경우에는나타나지않은것으로보고하였다. 2008년에보고된다른메타분석에따르면 MTBDRplus의 RFP 내성검출의민감도와특이도는각각 98.4% ( ), 98.9% ( ) 였으며 INH 내성검출의민감도와특이도는각각 88.7% ( ), 99.2% ( ) 였으며 INH 내성검출의민감도는 MTBDR에비해서소폭증가한것으로나타났다 9. 반면대상군이검체인지균주인지는검사의민감도, 특이도에영향을미치지않는것으로나타났다. 국내에서이전에시행한 MTBDRplus 의평가논문에따르면 18건의 37개의객담검체에서의민감도와특이도는 RFP 내성의경우모두 100% 였고 INH 내성의경우민감도 82.4%, 특이도 90% 였으며 INH 내성결과가일치하지않은건은그중 5건이었다 10. RFP 내성의경우 rpob의 81 염기쌍크기의지역에 95% 이상의

45 돌연변이가원인이기때문에 11 이부위의정상형의손실과가장자주발견되는변이형을검출할수있는 MTBDRplus는국내뿐아니라다수의여러지역에서시행된비교평가에서 95% 이상의민감도와특이도를보여주고있다 3, 그러나 INH 내성에대한민감도의경우트리니다드토바고는 34.6% 12, 스페인은 73% 13, 남아프리카공화국은 94.2% 14, 태국은 95.3% 15, 러시아는 97.4% 16, 대만은 81.8% 17 으로평가지역과기준검사방법에따라차이를보였다. 이는 INH에대한내성의경우 MTBDRplus에포함된 inha, katg 뿐만아니라 ahpc-oxyr, kasa 등다른유전자도내성발현에관여하는것으로보고된것으로보아 INH 내성발현기전상검사의한계점으로여겨진다 그러나 RFP 내성단독을다제내성결핵을정확히진단할수있는표지로사용한다면 20, 다제내성결핵을진단하는데있어민감도가크게증가하게된다. MTBDRplus는기존표현형검사법에비해여러가지장점을가진다. 한국에서 LPA를사용하는가장큰요인은빠른결과보고시간으로치료시작일부터결핵배양결과를얻는데걸리는기간은 37일 ( 중간값 ), 치료시작일부터 DST 결과를얻는데걸리는기간은 80.5일 ( 중간값 ) 으로다제내성결핵의치료에있어불편함이되고있다 21. 이는총결핵검사중다제내성결핵의비율이 13.2% 정도를차지하는한국내에서나그비율이절반에육박하는본원에서다제내성결핵의빠른진단과전파방지에 LPA가큰도움이됨을시사한다 2. 그리고배경에서언급한장점외에연구과정중에용이했던점은 DST와달리결과의장기보관이가능하여추후다시판독해볼수있다는점이었다. 문제가되는불일치건의경우단순실수혹은판독오류의경우 2명이상이판독할경우나아질수있으나현재본원의경우 1명의검사자가외래검체의배양및도말을, 1명의검사자가입원검체의배양및도말을, 1명의검사자가유전적검사와약제내성검사를도맡아하고있어이러한맹검판독에어려움이있다. 그리고위의계산에포함되지는않았지만 LPA-DST 쌍중에서 LPA가판독불가능하여제외한것이 39건이었으며이중 DST에서 INH, RFP 둘다내성으로다제내성결핵이확인된건이 12건이었다. 전체 1,079건의 LPA 중 INH 내성이나 RFP 내성중하나라도판독불능인건은 99건 ( 전체의 9.2%) 이었으며전체 1,234 건의 DST 중오염이나자라지않아판독불능인건인 101건 ( 전체의 8.2%) 에비해약간많았다. LPA의판독불능건은이전평가논문에서는도말양성검체에서는거의없는것으로소개되었으며 3,13,22 본연구와비슷하게실제임상상황에서사용한남아프리카공화국의검사실의보고에서는 13.4% 의 MGIT960을이용한

46 DST 결과가판독이불가능하였고 3.2% 의 LPA 결과판독이불가능했었다고밝히고있다 14. 그럼에도불구하고 DST는몇주가걸려판독불능판정이가능한반면 LPA는비교적빠르게판독불능판정이가능하므로재검이나새로운검체를얻을수있는확률이좀더높은장점을가지고있다. LPA에서전반적으로밴드의양성이보이거나대조군보다흐릿한경우핵산증폭반응과정중의기술상오류의가능성이높고본연구에서여러개의오류가관찰된날이있어이러한가설을뒷받침해주었다. DST 오류의경우 2건에서원래균을포함한배지의오염이관찰되었는데이경우항산균만고체배지에접종하기어려우므로검사오류의원인일가능성이있다. DST에서 4주배양시와 6 주배양시에내성 / 감수성결과가달라지는경우또한문제였다. 결핵연구원의지침에따르면 4주배양후판독을원칙으로하고있으나본원에서는내성비율법을참고하여 6주까지배양하고판독한결과또한보고하고있다 7. M-kit 를사용하는국가가한국뿐이며사용하는기관이국내에 10기관이며결핵연구원이그중다수를차지하고있으므로비교연구가다소어려울것이나추후연구가필요할것이다. 본연구의가장큰단점으로는두검사법을비교하는데있어환자중심으로 LPA-DST 쌍을구성하여같은검체에서유래된쌍도포함되었겠으나동일검체가아닌경우가많다. 또 LPA의경우임상검체대상, DST의경우균주대상으로시행되었다. 그러나임상적으로내성을판단하는것은하나의균주가아닌환자가그대상으로설령같은검체의결과가아니더라도이러한환자중심의판단이좀더임상적으로의미가있을수있다. 물론한환자내에서감수성과내성균이동시에발견되는경우도있을수있으므로 (heteroresistance) 이와같은연구방법은어느정도단점을내포한다고할수있다 23. 또하나의단점으로는모든 LPA 검체에 AFB 도말검사결과가병기되어있지않아균량에따른검사오류의가능성이포함되지않았다는점이있다. 그러나지난연구에따르면도말검사의정도와 LPA 반응의세기및검사의민감도는관계없다는평가가다수있다 3,10,14,22. 마지막으로불일치한건중에서검사를 2회시행하여그중 1회는일치하였을때정확한원인을밝히지못하고검사오류로치부함으로써일치한것이검사오류인지, 불일치한것이검사오류인지확실하지않다는점이다. 이러한예는검사를 1회시행하여불일치한경우역시오류의가능성을배제할수없으나추후재검사가없어밝히기어려웠던것도포함될수있다. 그리고불일치한

47 검체들의경우향후염기서열분석을통하여확실한결과를얻는것이임상의혼란을막는데도움이될것이다.

48 요 약 배경 : 본원에서는결핵균의 isoniazid (INH) 와 rifampicin (RFP) 에대한약제감수성검사를위하여두가지방법, 표현형적방법인전통적인고체배지를이용한약제감수성검사 (DST) 와유전형적방법인 GenoType MTBDRplus (LPA) 를동시에사용하고있다. 전자는 6주이상시간이소요되고배양된균주에시행되며후자는하루내검사가가능하고검체에도사용이가능하여후자가먼저나오고추후전자가보고된다. 본원의이두가지검사사이에불일치한결과를보인빈도가얼마나되는지분석하고이불일치의원인이무엇인지고찰하여 MTBDRplus의기존에알려진성능과얼마나차이가있는지알아보았다. 방법 : 본원에서 3년간시행한 DST와 LPA 검사결과를전자의무기록을통해분석하여그중 LPA 검사를시행한날과 DST 검사를위한균주를배양하기시작한날의차이가 30일미만인건을환자중심으로분류하였다. 양쪽검사중하나라도검사혹은판독이불가능한경우와가까운시일내중복검사는제외하였다. 여기서발견된불일치한건들은전후검사와 LPA 스트립재분석을통하여오류의가능성을판별하였으며 DST 검사오류, DST 검사변동, LPA 검사오류, LPA 판독실수, LPA 판독미정으로구분하였다. 오류를바로잡은후 DST를기준검사법으로놓고 LPA의민감도와특이도를계산하였다. 결과 : 연구대상환자수는 552명이고 LPA-DST 결과쌍은 580건이었다. 이중 DST 와 LPA가불일치한건수는 INH의경우 66건 ( 전체의 11%), RFP의경우 42건 ( 전체의 7%) 관찰되었다. 오류가능성을검토한결과 INH 내성검사에서 LPA 내성 -DST 감수성으로판단한 9건중 6건, LPA 감수성-DST 내성으로판단한 57건중 1건이오류가의심되었으며 RFP 내성검사에서는 LPA 내성-DST 감수성으로판단한 21건중 13건, LPA 감수성-DST 내성으로판단한 21건중 9건이오류가의심되었다. 오류수정결과연구대상환자수는 545명이고 LPA-DST 결과쌍은 572 건이었다. DST를기준검사법으로하여계산한 INH 내성에대한 LPA의민감도는 77.8 % (95% CI ), 특이도는 99.1% (95% CI ) 였으며 RFP 내성에대한 LPA의민감도는 94.0 % (95% CI ), 특이도는 97.8% (95% CI ) 였다. DST에서 INH와 RFP 모두에내성을가진균주만을다제내성결핵으로판단했을경우다제내성결핵은총 182건 ( 전체건수의 31.8%) 이었으나 LPA에서는총 139건 ( 전체건수의 24.3%) 으로크게감소하였다.

49 결론 : 결핵전문국립병원검사실에서사용하는데있어 LPA의 RFP 내성검출능력과 INH 내성검출시특이도는우수하나 INH의민감도는떨어진다. 불일치는간혹관찰되며그중절반이하는오류를찾아낼수있었다.

50 참고문헌 1. Korean Academy of Tuberculosis and Respiratory Diseases. Korean Guidelines for Tuberculosis 2nd edition; Korea Centers for Disease Control and Prevention; Kim SY, Kim HJ, Kim CK, Yoon HR, Bae H-G, Lee S-H, et al. The Recent Status of Multidrug- and Extensively Drug-Resistant Tuberculosis in Korea. Tuberculosis and Respiratory Diseases. 2010;68(3): Hillemann D, Rusch-Gerdes S, Richter E. Evaluation of the GenoType MTBDRplus Assay for Rifampin and Isoniazid Susceptibility Testing of Mycobacterium tuberculosis Strains and Clinical Specimens. Journal of Clinical Microbiology. 2007;45(8): WHO. Molecular line probe assays for rapid screening of patients at risk of multidrug-resistant tuberculosis (MDR-TB): policy statement. Geneva, Switzerland: WHO; Wilson ML. Recent Advances in the Laboratory Detection of Mycobacterium tuberculosis Complex and Drug Resistance. Clinical Infectious Diseases. 2011;52(11): Diagnostic Standards and Classification of Tuberculosis in Adults and Children. American journal of respiratory and critical care medicine. 2000;161(4 Pt 1): Korean Society for Clinical Microbiology. Korean Guidelines for Diagnosis of Tuberculosis. Korea Centers for Disease Control and Prevention; p. 8. Bwanga F, Hoffner S, Haile M, Joloba ML. Direct susceptibility testing for multi drug resistant tuberculosis: A meta-analysis. BMC Infectious Diseases. 2009;9(1): Ling DI, Zwerling AA, Pai M. GenoType MTBDR assays for the diagnosis of multidrug-resistant tuberculosis: a meta-analysis. The European respiratory journal. 2008;32(5): Jeong TD, An D, Sung H, Chi HS, Kim M-N, Shim TS. Evaluation of the Performance of GenoType MTBDRplusAssay for Rapid Detection of

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52 Mycobacterium tuberculosis. Antimicrobial agents and chemotherapy. 2006;50(8): Telenti A, Honore N, Bernasconi C, March J, Ortega A, Heym B, et al. Genotypic assessment of isoniazid and rifampin resistance in Mycobacterium tuberculosis: a blind study at reference laboratory level. J Clin Microbiol. 1997;35(3): Somoskovi A, Parsons LM, Salfinger M. The molecular basis of resistance to isoniazid, rifampin, and pyrazinamide in Mycobacterium tuberculosis. Respiratory research. 2001;2(3): Joh J-S, Lee CH, Lee JE, Park Y-K, Bai G-H, Kim E-C, et al. The Interval Between Initiation of Anti-tuberculosis Treatment in Patients with Culture-positive Pulmonary Tuberculosis and Receipt of Drug-susceptibility Test Results. J Korean Med Sci. 2007;22(1): Causse M, Ruiz P, Gutierrez JB, Zerolo J, Casal M. Evaluation of new GenoType MTBDRplus for detection of resistance in cultures and direct specimens of Mycobacterium tuberculosis. The international journal of tuberculosis and lung disease : the official journal of the International Union against Tuberculosis and Lung Disease. 2008;12(12): Rinder H, Mieskes KT, Loscher T. Heteroresistance in Mycobacterium tuberculosis. The international journal of tuberculosis and lung disease : the official journal of the International Union against Tuberculosis and Lung Disease. 2001;5(4):

53

54 항결핵제감수성검사에서플루오로퀴놀론계항생제간교차내성의양상 ; 단일기관연구 박병수, 정재준

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56 2014 년국립마산병원논문집 항결핵제감수성검사에서플루오로퀴놀론계항생제간교차내성의양상 ; 단일기관연구 국립마산병원박병수, 정재준 Cross-resistance Pattern of fluoroquinolones in Mycobacterium tuberculosis; A single center study. Byeong Soo Park, MD., Jae Jun Jung, MD. National Masan Tuberculosis Hospital Abstract Background: This study was to find fluoroquinolone (FQ) susceptibility pattern in multidrug-resistant tuberculosis (MDR-TB) and extensively drug resistant tuberculosis (XDR-TB) strain in National Masan Tuberculosis Hospital (NMTH) from 2008 to Material and Method: The drug susceptibility test result (DST) were retrospectively collected and investigated in order to assess FQ susceptibility pattern in MDR-TB and XDR-TB. Result: Of the 2,046 isolates, 41.3% were fully susceptible to the first line anti-tb drugs, 28.1% were MDR-TB and 16.1% were XDR-TB. Of the 176 isolates with MDR-TB with FQ resistant, 59.1%, 23.9% and 18.2% are three, two and one FQ resistant respectively. Of the 330 isolates with XDR-TB, 50.6%, 23.5% and 25.8% are three, two and one FQ resistant respectively. Conclusion: High level of fluoroquinolone resistance observed among MDR-TB and XDR-TB strains Key Words: Fluoroquinolone cross resistance, Fluoroquinolone susceptibility pattern, Multidrug-resistant tuberculosis, Extensively drug resistant tuberculosis

57 서 론 Ofloxacin, levofloxacin, moxifloxacin 등 fluoroquinolone계약물은 Mycobacterium tuberculosis에대한효과가있어다제내성결핵의치료에사용된다. 그중 moxifloxacin 은 ofloxacin 보다항결핵효과가크고 1, ofloxacin이나 levofloxacin 내성균주에서도감수성을나타내는경우가있다. Fluoroquinolone 내성과관련있는것으로알려져있는 gyra 돌연변이의존재에도불구하고 moxifloxacin이 in vitro하게균성장을저해함이알려져있어 2 fluoroquinolone 교차내성결핵환자에서 moxifloxacin의사용이임상적으로도움이될가능성이있을것으로생각된다. 현재 moxifloxacin 단독감수성혹은 fluoroquinolone 교차내성을보이는환자군에서 moxifloxacin의사용이임상적인도움이된다는연구는없는상황으로 3, 향후이에대한연구가필요한데, 본원에 fluoroquinolone 교차내성에대한자료가없어조사하였다.

58 대상및방법 1. 대상 2008년부터 2012년까지국립마산병원에서시행된약제감수성검사결과전체에서 Löwenstein Jensen 배지에서배양된 Mycobacterium tuberculosis 균주만분석대상으로하였다. 한천배지 (7H10), 배지오염 (contamination), 비항산성결핵 (nontuberculous mycobacteria) 이배양된균주와결핵연구원에의뢰하여얻은배지종류를알수없는검사결과는분석에서제외하였다 (Figure 1). Figure 1. Flow diagram for eligibility. 2. 용어정의 (1) 내성결핵의분류 MTB ( 결핵균 ): Mycobacterium Tuberculosis DR-TB ( 내성결핵 ): 내성이있는결핵약제의종류와상관없이다제내성결핵및광범위약제내성결핵의기준을충족하지못함. MDR-TB ( 다제내성결핵 ): 이소니아지드 (isoniazid) 와리팜핀 (rifampin) 동시내성이있는결핵균에의해발생한결핵. XDR-TB ( 광범위약제내성결핵 ): 약제감수성검사에서이소니아지드와리팜핀에내성이고한가지이상의 fluoroquinolone계약제와 3가지주사제, 아미카신 (amikacin), 카나마이신 (kanamycin), 카프레오마이신 (capreomycin) 중한가지이상의약제에내성을보이는결핵균에의해발생한결핵. NTM ( 비항산결핵균 ): Nontuberculous Mycobacteria.

59 3. 약제감수성검사약제감수성검사는국립마산병원에서 Löwenstein Jensen 배지를사용하여절대농도법으로시행하였다. 각약제별내성기준농도는각각 isoniazid 0.2 μg / ml, rifampin 40 μg / ml, ethambutol 2 μg / ml, streptomycin 10 μg / ml, kanamycin 40 μg / ml, PAS 1 μg / ml, cycloserine 30 μg / ml, ofloxacin 2 μg / ml였으며, pyrazinamide는 pyrazinamidase test로검사하였고, 6주판독결과를기준으로하였다. 4. 분석모든분석은엑셀2010을사용하였다.

60 결 과 1. 특징연구대상균주 (n=2046) 중이소니아지드와리팜핀감수성인균주는 846개 (41.3%), 이소니아지드단독내성인균주는 158개 (7.7%), 리팜핀단독내성인균주는 137개 (6.7%) 였으며, 다제내성결핵균주는 575개 (28.1%), 광범위약제내성결핵균주는 330 개 (16.1%) 였다. 다제내성결핵균주 (n=575) 중 fluoroquinolone와주사제감수성이모두있는균주는 260개 (45.2%), fluoroquinolone 감수성이나주사제내성인균주는 139개 (24.2%), fluoroquinolone 내성이나주사제감수성인균주는 176개 (30.6%) 였다 (Figure 2). Figure 2. Resistant pattern in MDR-TB in National Masan Tuberculosis Hospital from 2008 to 2012 Fq: fluoroquinolones, Inj: injectable drugs (streptomycin, amikacin, kanamycin), S: sensitive, R: resistant Fluoroquinolone 내성이나주사제감수성인균주 (n=176) 에서 ofloxacin 단독내성균주는 27개 (15.3%), moxifloxacin 단독내성균주는 2개 (1.1%), levofloxacin 단독내성균주는 3개 (1.7%) 이었다. Ofloxacin 내성-moxifloxacin 내성-levofloxacin 감수성균주는 17개 (9.7%), ofloxacin 내성-moxifloxacin 감수성-levofloxacin 내성균주는 22개 (12.5%), ofloxacin 감수성-moxifloxacin 내성-levofloxacin 내성균주는 3개 (1.7%), ofloxacin 내성 -moxifloxacin 내성-levofloxacin 내성균주는 104개 (59.1%) 였다 (Table 1). 광범위약제내성결핵균주 (n=330) 에서 ofloxacin 단독내성균주는 83개 (25.2%), moxifloxacin 단독내성균주는 1개 (0.3%), levofloxacin 단독내성균주는 1개 (0.3%) 이었

61 다. 그리고 ofloxacin 내성-moxifloxacin 내성-levofloxacin 감수성균주는 39개 (11.8%), ofloxacin 내성-moxifloxacin 감수성-levofloxacin 내성균주는 34개 (10.3%), ofloxacin 감수성-moxifloxacin 내성-levofloxacin 내성균주는 5개 (1.5%), ofloxacin 내성 -moxifloxacin 내성-levofloxacin 내성균주는 167개 (50.6%) 였다 (Table 1). 다제내성결핵과광범위약제내성결핵균주에서 fluoroquinolone 내성양상의큰차이는없었으나예상과는달리다제내성결핵균주에서 3종류 fluoroquinolone 모두에내성을보이는경우가더많았다 (59.1% vs 50.6%). Table 1. Fluoroquinolone-resistant pattern in MDR-TB and XDR-TB strain in National Masan Tuberculosis Hospital from 2008 to 2012 MDR-TB strain with FqR (n=176) XDR-TB strain (n=330) 1. Fluoroquinolone resistant 32 (18.2%) 85 (25.8%) Ofloxacin resistant 27 (15.3%) 83 (25.2%) Moxifloxacin resistant 2 (1.1%) 1 (0.3%) Levofloxacin resistant 3 (1.7%) 1 (0.3%) 2. Fluoroquinolones resistant 42 (23.9%) 78 (23.5%) Ofloxacin and moxifloxacin resistant 17 (9.7%) 39 (11.8%) Ofloxacin and levofloxacin resistant 22 (12.5%) 34 (10.3%) Moxifloxacin and levofloxacin resistant 3 (1.7%) 5 (1.5%) 3. Fluoroquinolones resistant 104 (59.1%) 167 (50.6%) Data are presented as No.(%) of patients unless otherwise specified MDR-TB: multi-drug resistant tuberculosis, XDR-TB: extensitvely drug resistant tuberculosis, Fq-R: fluoroquinolone-resistant 한편, 이소니아지드와리팜핀감수성인균주 (n=846) 에서 ofloxacin 단독내성균주는 13개 (1.5%), moxifloxacin 단독내성균주, levofloxacin 단독내성균주, ofloxacin 내성 -moxifloxacin 내성-levofloxacin 감수성균주는관찰되지않았고, ofloxacin 내성 -moxifloxacin 감수성-levofloxacin 내성균주는 4개 (0.5%), ofloxacin 감수성 -moxifloxacin 내성-levofloxacin 내성균주는 3개 (1.7%), ofloxacin 내성-moxifloxacin 내성-levofloxacin 내성균주는 6개 (0.7%) 였다.

62 고 찰 본연구는국립마산병원에서 2008년부터 2012년까지이루어진전체약제감수성검사결과를분석하여 fluoroquinolone 내성의상황과패턴을알고자하였다. XDR-TB, MDR-TB 균주모두에서 3개 fluoroquinolone 내성이높게나타났으며 (59.1%, 50.6%), moxifloxacin, levofloxacin 단독내성균주는낮게나타났다 (2.2%, 0.6%). 고용량 levofloxacin 또는 moxifloxacin을사용할수있을것으로기대되는 1 또는 2개 fluoroquinolone 내성균주의비율이상당하여 (40.9%, 49.4%) 유효한약제로셀수없더라도 fluoroquinolone을사용하는경우가많을것으로생각된다. DST에기반하여 fluoroquinolone을처방하였을때임상적효과에대한후속연구가필요하다. MDR-TB 보다 XDR-TB 균주에서 ofloxacin 단독내성이흔한데 (15.3% vs 25.2%) 이는예상과달랐다. Fluoroquinolone 내성을보이는다제내성결핵, 광범위약제내성결핵은치료실패와사망을증가시킨다. Fluoroquinolone은 MDR-, XDR-TB에서주된치료약물이고다른군의약물보다더치료효과가낫다. 모든 fluoroquinolone가동일한작용부위 (gyra 유전자 ) 에작용하기때문에 fluoroquinolones 중하나만사용해야한다. 주로사용되는 fluoroquinolone에는 ofloxacin, levofloxacin, moxifloxacin가있다. 처음에는모든 fluoroquinolone의작용부위가 gyra로동일하여교차내성이있을것으로생각했으나 gyra 돌연변이에여러종류가존재하며 gyrb 등의다른내성돌연변이가있어, ofloxacin 내성균주의상당수가 moxifloxacin에감수성이있을가능성이제시되었다. 4 Levofloxacin, moxifloxacin과같은새 fluoroquinolones은 ofloxacin등의옛 fluoroquinolones에비해반감기가길고, 혈중약물농도가더높으며, 분포용적이더크고, 최소억제농도가더낮다. Quinolone resistance-determining region은미생물간에보존되고있고, 내성돌연변이가흔하게일어나는곳으로, M. tuberculosis에서가장흔한돌연변이는 90, 91번코돈에서일어난다. GyrA 특이적인돌연변이인 94번코돈은낮은최소억제농도와연관되어있다. 국내연구에따르면약물감수성검사에서 ofloxacin 내성을보인균주 63개중 35개가 moxifloxacin 내성을보였으나 ofloxacin 내성인다제내성결핵에서새 fluoroquinolones의효과는아직밝혀지지않았다. Ciprofloxacin은 ofloxacin, levofloxacin, moxifloxacin보다덜효과적인것으로밝혀져추천되지않는다. Ofloxacin과 levofloxacin의효과를비교한연구에서 levofloxacin이더효과적이었다. 이연구에서 ofloxacin 내성균주에서 levofloxacin이효과를보여, fluoroquinolone 교차내성이완벽하지않음을시사했다. Levofloxacin에대한초기연구에서 500mg/ 일용량에서 moxifloxacin보다덜효과적이었으나후속연구에서 1000mg/ 일용량으로는 moxifloxacin보다살균효과가뛰어난것으로밝혀졌다. 5 Moxifloxacin이 ofloxacin 보다효과적이라는연구는있으나 levofloxacin과비교하지않았다. 저용량이

63 아닌고용량 levofloxacin에서 moxifloxacin보다약동학적특성이뛰어남을시사하는연구가있으나몇몇동물실험에서 moxifloxacin의멸균효과가가장훌륭했다. 6 WHO 진료지침에서다제내성결핵이나광범위약제내성결핵에서새 fluoroquinolnes 사용을추천하고있다. 다른국내연구에서 moxifloxacin 감수성이나 ofloxacin 내성인다제내성결핵이 moxifloxacin과 ofloxacin 모두내성인다제내성결핵보다통계적으로유의하게치료성공률이높다고한다. 그러므로충분한수의치료약제를구성할수없거나 fluoroquinolones 실패의과거력이없는다제내성결핵환자에서새 fluoroquinolones이사용이추천되나유효한치료약제로 count하지말아야한다. 7

64 요 약 배경 : 다제내성결핵과광범위약제내성결핵에서 fluoroquinolone계감수성패턴에대한본원자료가없어이에대해알아보고자하였다. 방법 : 2008년부터 2012년까지한결핵병원에서시행된전체약제감수성검사결과를수집하여 fluoroquinolone계감수성패턴을분석했다. 결과 : 2,046개균주중에서 41.3% 가일차항결핵제에감수성이있고, 28.1% 가 MDR-TB, 16.1% 가 XDR-TB로나타났다. Fluoroquinolone 내성 MDR-TB인 176개균주중 59.1%, 23.9%, 18.2% 가각각 3개, 2개, 1개 fluoroquinolone에내성을보였고, XDR-TB인 330개균주중 50.6%, 23.5%, 25.8% 가각각 3개, 2개, 1개 fluoroquinolone 에내성을보였다. 결론 : MDR-TB와 XDR-TB에서 fluoroquinolone 내성율이높다.

65 참고문헌 1. Gillespie SH, Billington O. Activity of moxifloxacin against mycobacteria. J Antimicrob Chemother 1999; 44: McGrath M, Gey van Pittius NC, Sirgel FA, et al., Moxifloxacin retains antimycobacterial activity in the presence of gyra mutations. Antimicrob Agents Chemother May;58(5): Koh W-J et al. Comparison of levofloxacin versus moxifloxacin for multidrug-resistant tuberculosis. Am J Respir Crit Care Med 2013 Oct 1;188: Kam KM, Yip CW, Cheung TL, Tang HS, Leung OC, Chan MY. Stepwise decrease in moxifl oxacin susceptibility amongs clinical isolates of multidrug-resistant Mycobacterium tuberculosis: correlation with ofl oxacin susceptibility. Microb Drug Resistance 2006; 12: Eker B, Ortmann J, Migliori GB, et al. Multidrug- and extensively drug-resistant tuberculosis, Germany. Emerg Infect Dis 2008;14: Rustomjee R, Lienhardt C, Kanyok T, et al. A phase II study of the sterilising activities of ofl oxacin, gatifl oxacin and moxifl oxacin in pulmonary tuberculosis. Int J Tuberc Lung Dis 2008;12: WHO. Treatment of tuberculosis: guidelines for national programmes, fourth edition. World Health Organization, 2010.

66 약제감수성중증결핵환자에서의치료기간연장의효과 이승철, 민진홍, 김성률

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68 2014 년국립마산병원논문집 약제감수성중증결핵환자에서의치료기간연장의효과 국립마산병원이승철, 민진홍, 김성률 The efficacy of prolonged treatment on far-advanced drug-susceptible tuberculosis patients Seung Chul Lee, M.D., Jin Hong Min, M.D. Sung Ryul Kim, M.D. National Masan Tuberculosis Hospital Abstract Background: This study was to find the clinical characteristics and treatment outcomes of prolonged treatment on drug-susceptible but delayed sputum culture conversion tuberculosis (TB) patient in National Masan Tuberculosis Hospital. Material and Method: Medical records of 4,669 patients who were diagnosed as drug susceptible (DS)-TB based on drug susceptibility test and treated with first line anti-tuberculosis drugs between May 2005 and December 2013 were retrospectively reviewed. Among them, the treatment outcomes of 266 DS-TB patients who couldn't get sputum culture negative conversion at 4 months after treatment start were analyzed. Result: The mean prolonged treatment maintenance period after sputum culture conversion are 4.1±2.93 months at TB recurred group and 6.2±3.24 months at TB not-recurred group so the prolonged treatment maintenance period is longer at TB not-recurred group than that of TB recurred group (p=0.004). Conclusion: If the time for the sputum culture negative conversion of DS-TB patient is prolonged by more than 4 months, the treatment maintenance period has to be prolonged simultaneously to reduce TB recurrence Key Words: Drug-susceptible tuberculosis, Treatment prolongation, Delayed sputum culture conversion

69 서 론 약제감수성결핵 (drug susceptible tuberculosis, DS-TB) 환자의치료에있어서 치료실패 (treatment failure) 의정의는보편적으로이소니아지드 (isoniazid, H), 리팜핀 (rifampin, R), 에탐부톨 (ethambutol, E), 피라진아미드 (pyrazinamide, Z) 등의 4제를사용한표준치료 4개월이후까지객담배양검사에서음전에실패한경우를말한다 1,2. 이러한치료실패는지연된균음전 (delayed negative conversion) 과관계가있는것으로알려져있는데지연된균음전은표준치료 2개월후에도객담배양검사상양성인것을의미한다. 이러한지연된균음전에대한연구결과는여러가지가보고된바있고, 이런여러인자중초기의균량 (bacterial loading) 이중요한예측인자인것으로알려져있다 3,4. 하지만표준치료약제에대해모두감수성을보이면서표준약제로 4개월간치료한이후에도객담배양검사에서양성이유지되는경우임상적으로바로치료실패로보고 2차항결핵제로변경하는경우는많지않다. 또한이런상황에서의치료지침이나치료결과등에대해서는보고된바가거의없어본원에서치료받았던환자들을통해그결과를알아보고자한다.

70 대상및방법 1. 대상 2005년 5월 1일부터 2013년 12월 31일까지본원에입원또는외래에방문하여결핵치료를받은환자중모든항결핵제에내성을보이지않는폐결핵환자를대상으로하였다. 이중표준 4제요법으로치료를받았으나치료후 4개월까지객담배양검사에서균음전이일어나지않은대상에대해의무기록을후향적으로조사하였다. 2. 용어정의 (1) Delayed negative conversion 표준 4제요법으로결핵치료시작후 4개월째객담배양검사에서균음전이일어나지않은경우 (2) TB recurred 결핵치료후완치 (cure) 또는완료 (completion) 판정받은후다시결핵판정을받고결핵치료를시작한경우 3. 약제감수성검사약제감수성검사는국립마산병원에서절대농도법을이용하여시행하였는데, 각약제별내성기준농도는각각 isoniazid 0.2μg / ml, rifampin 40μg / ml, ethambutol 2μg / ml였다. pyrazinamide는 pyrazinamidase test로검사하였다. 본원보다먼저시행된타기관의내성검사결과가있었던경우는위 10가지약제에대한타기관의내성검사결과를채택하였다. 4. 통계분석연속형변수는평균값으로나타내고평균비교는독립표본 T검정을이용하였다. 범주형변수는빈도와백분율로나타내고약제감수성결핵접촉자군과약제내성결핵접촉자군간의특성및접촉자조사결과비교는 x² 검증을통해단변량분석을하였다. 잠복결핵감염에대한위험인자확인하기위한다변량분석은다변량

71 로짓회귀분석방법으로분석하였다. 통계학적유의성판단기준은 p<0.05인경우로하였다. 통계처리는 SPSS 18.0 프로그램 (SPSS Inc,Chicago,IL,USA) 으로분석하였다.

72 결 과 1. 대상환자의특징 2005년부터 2013년까지본원에서시행된객담배양검사결과가있는결핵환자 4,669명의검사결과총 48,357 건을대상으로하였다. 이중약제감수성검사 (drug susceptible test, DST) 결과가없는경우, 치료시작후 4개월이내에객담배양검사에서음전을보인경우, 폐외결핵인경우, 의무기록이불충분한경우그리고초치료시작시에표준 4제요법치료를시행하지않은경우등이제외되었다. 그리고첫번째객담검사에서다제내성결핵 (multi-drug resistant TB, MDR-TB) 로확인된경우, 리팜핀단독내성결핵 (rifampin mono-resistant TB) 인경우, 치료중전출된경우등도분석대상에서제외되었다. 위와같은대상을제외한후치료중 4개월째객담배양검사에서계속양성을보이는지연음전환자군 (delayed conversion group) 은총 357명이었다. 이중치료중다제내성결핵으로전환된 49명과약제감수성은유지되었으나 4개월째배양이확인되자 2차약제로치료변경을한 42명의환자는또다시제외되었다. 따라서최종적으로 1차약제에감수성을보이면서객담배양검사상지연된균음전을보인환자총 266명이이번분석에포함되었다. 이중결핵치료완료후재발된환자는총 22명이었고, 결핵이재발하지않은환자는 244명이었다. 각각은결핵재발그룹 (TB recurred group) 과결핵미재발그룹 (TB not-recurred group) 으로구분하였다 (Figure 1). 2. Basic clinical characteristics (1) 모든 1차항결핵제에감수성을보이면서표준 4제요법을시행한환자군에서치료 4개월후시행한추구객담배양검사상균음전이되지않은환자 266명중치료성공또는완료후결핵이재발하여다시결핵치료를시행한환자 22명과결핵이재발하지않은 243명을각각결핵재발그룹 (TB recurred group) 과결핵미재발그룹 (TB not-recurred group) 으로나누어분석하였다. 연령, 성별, BMI (body mass index), 결핵과거력등의기본적인임상특징에서는두그룹간유의한차이가없었다 (Table 1).

73 Fig 1. Inclusion criteria Table 1. Basic Clinical Characteristics (1) TB recurred group (n=22) TB not-recurred group (n=243 ) n % n % p-value Age mean 56.3 ± ± Sex Male BMI mean 18.4 ± ± Previous TB History Ever smoker Comorbidity Continuous variables: T test(*) or Mann-Whitney U test Categorical variables: Chi-square test(**) or Fisher's exact test

74 3. Basic clinical characteristics (2) 두그룹간치료전결핵의중증도비교에서도두그룹간차이는없었다. 치료전균량 (mycobacterial burden) 을가늠할수있는객담도말검사결과두그룹모두 (1+) 의결과가가장많았고, 그다음으로 (2+) 의결과가많았다. 실수 (trace) 에서 (3+) 까지의분포도두그룹간의차이는보이지않았다. 흉부엑스선검사상공동 (cavity) 병병의유무에서도결핵재발군 (TB recurred group, 59.1%) 에서결핵비재발군 (TB not-recurred group, 48.1%) 에비해더많은것으로확인되었으나통계학적차이는보이지않았다. 흉부엑스선상확인된병변의중증도측정에서도 FA(far-advanced) 병변이결핵재발군 (54.5%) 에서결핵비재발군 (36.9%) 에비해더많이관찰되었으나 MA(moderate-advanced) 은결핵비재발군 (52.5%) 이결핵재발군 (36.4%) 에비해더많이관찰되었다. 결과적으로두군간의흉부엑스선검사상관찰되는병변의심화정도도통계학적인차이는보이지않았다. 이상의결과들에의해두그룹간치료전결핵의중증도및결핵균량의차이는없는것으로확인되었다 (Table 2). Table 2. Basic Clinical Characteristics (2) TB recurred group (n=22) TB not-recurred group (n=243 ) n % n % p-value Negative ** Trace AFB stain Cavitary lesion Severity on chest X ray Minimal MA FA MA= moderately advanced FA= far advanced Continuous variables: T test(*) or Mann-Whitney U test Categorical variables: Chi-square test(**) or Fisher's exact test

75 4. Comparison of treatment outcomes 객담도말검사에서음전이될때까지필요한시간은결핵재발그룹에서평균 6.9±3.72개월이었고, 결핵미재발그룹에서는평균 6.5±3.55개월로두그룹간의차이는없었다 (p=0.843). 객담배양검사에서는음전이될때까지필요한시간이결핵재발그룹에서평균 7.6±4.44개월, 결핵미재발그룹에서평균 4.8±1.90개월로결핵재발그룹에서유의하게더길었다 (p=0.000). 총치료기간은결핵재발그룹에서평균 11.8±5.38개월이었고, 결핵미재발그룹에서는평균 10.9±3.25 개월로결핵재발그룹의환자들에서더길었다. 하지만통계학적차이는없었다 (p=0.277). 총치료기간과객담배양음전까지걸린기간의차, 즉균이배양에서음전이확인된후추가로유지된치료기간은결핵재발그룹은평균 4.1±2.93 개월, 결핵미재발그룹은평균 6.2±3.24개월이었다. 결핵미재발그룹의환자들이결핵재발그룹의환자들에비해균이음전된후치료기간이통계학적으로유의하게더길었다 (p=0.004)(table 3). Table 3. Comparison of Treatment Outcomes TB recurred group (n=22) TB not-recurred group (n=243 ) Mean SD Mean SD p-value Time to smear conversion (months) Time to culture conversion (months), (A) Duration of total treatment (months), (B) (B)-(A) (months) Continuous variables: T test(*) or Mann-Whitney U test Categorical variables: Chi-square test(**) or Fisher's exact test

76 다변량로짓회귀분석을한경우객담배양검사음전까지시간이오래걸린경우 (OR, 1.5; 95% CI, , P = 0.000) 와총치료기간에서균배양음전까지걸린시간의차이즉, 균배양음전후치료기간이짧은경우 (OR, 1.37; 95% CI, , P = 0.000) 등이결핵재발의위험인자로확인되었다 (Table 4). Table 4. Multivariate analysis of the predictive factors of TB recurrence Variables Odds ratio 95% confidence interval p value Age ~ Sex ~ BMI ~ Ever Smoking ~ CPA cavitary lesion ~ Time to smear conversion ~ Time to culture conversion (months), (A) Duration of total treatment (months), (B) ~ ~ (B)-(A) (months) ~

77 고 찰 최근에는결핵과관련하여다제내성결핵 (multi-drug resistant TB, MDR-TB) 에대한관심과연구가활발히진행되고있다. 반면상대적으로치료기간이짧고, 치료성공률이높은약제감수성결핵에대해서는그관심도가점차줄어들고있다. 하지만우리나라의경우 2013년한해동안보고된결핵환자 45,292명중다제내성결핵환자는 951명이고나머지약 44,000명의환자는약제감수성결핵환자이다. 이처럼아직도많은수의약제감수성결핵환자가우리나라에서발생하고있고, 그에따라중증결핵환자들도적지않은상황에서표준항결핵제로치료하는경우표준치료기간은초치료인경우 6개월, 재치료인경우 3개월연장하여총 9개월의치료기간으로단순하게추천되고있다 5. 환자의중증도나객담검사의음전에따른치료기간의연장에대해서는명확한언급이없으며, 다만치료전흉부 X선에서공동이있고동시에집중치료기 2개월완료시점에서시행한객담배양검사가양성인경우에재발율이증가하므로유지치료기를 3개월연장하여총 9개월치료를할수있다는정도만언급하고있다 5. 그리고초치료의경우그결과를해석하는데치료 4개월후또는그이후시행한배양이양성인경우치료실패인것으로분류하고있다 5. WHO 지침에서도결핵치료에있어매일요법을시행하는것을추천하고있으며, 매일요법으로치료하는경우 9개월이상의치료는추천하지않고있다 2. 따라서기본적으로치료 4개월시점에서시행한객담배양검사가양성인경우에는그치료를계속유지해야하는지에대한의문이생길수밖에없다. 그러나지금까지많은연구들이치료 2개월후객담검사상배양이양성인것들에대해서는진행되어져왔지만, 치료 4개월에객담배양에서양성인경우들에대한연구는많지않은실정이다. 예컨대 T.S.Shim 6 등에의하면약제감수성결핵환자에서초기치료시흉부엑스선검사상공동이있고, 치료후 2개월째배양양성인경우 6개월만치료하면 1년이내에결핵재발확률이높다고보고하였다 (OR 15.56). 이는흉부엑스선상공동병변이있는경우와치료후 2개월째객담배양에서양성인경우치료초기의결핵균의양이많기때문인것으로추정된다 7. 특히약제감수성검사결과에서다제내성결핵으로전환되지않고, 지속적으로약제감수성이유지되는상황에서치료후 4개월째객담배양양성인경우임상적치료실패로보고약제를변경할지아니면단순객담음전의지연으로보고 1차항결핵제를유지할지를결정하는데많은어려움이있다.

78 고전적으로결핵균은치료 2개월이내에대부분이사멸되므로치료 2개월후특히치료 4개월후까지객담배양검사에서양성이유지되면그객담균이표준약제에반응하지않는것으로추정하였다. 하지만최근들어액체배지를통한배양이늘어남에배양검사의민감도가높아졌을뿐아니라치료초기균의정량적인추정도가능해졌다. S. H. Gillespie 8 등에따르면약제감수성결핵환자에대해 17주간의표준치료후시행한고체및액체배지결핵균배양검사상양성률이각각 10.7% 와 26.5% 로매우높게관찰되었다. 특히액체배지를통한배양검사의결과에서는표준치료를받는약제감수성결핵환자네명중한명꼴로 4개월의표준치료후에도배양음전이이뤄지지않는것이다. 이는우리가기존에알고있던상식과는매우다른결과들이다. 따라서우리가기존에가지고있던치료 2 개월후대부분의균은사멸되며치료 6개월이면대부분의결핵환자들이완치되는데충분한시간이라는사실에대해서는항상의문을갖고환자를대해야할것이다. 본연구에서확인된것은국립마산병원의경우약제감수성결핵환자의약 31% (1,153명중 357명 ) 에서치료후 4개월째시행한결핵균배양검사상양성이확인되었다. 이는 S.H Gillespie 등이액체배양으로만확인한 26.5% 보다도높은수치이다. 이는대부분중증결핵환자들의비율이높은국립마산병원내원환자군들의특징이반영된결과일것으로생각된다. 이런환자군들에대해국립마산병원에서는약 12% (357명중 42명 ) 에서만 2차항결핵제로약제변경을하고, 나머지 266명에대해서는약제를변경하지않고 1차항결핵제를유지하여치료를완료하였다. 이렇게치료를완료한전체환자중 8.3% 에서치료완료후결핵재발이확인되었다. 재발의확인이본원에서재발된경우라는제한점은있다. 이번연구에서확인된가장중요한점은결핵균이배양에서음전이확인된이후충분한시간동안치료가연장되어야한다는점이다. 기존에알려진 6개월또는 9개월의치료기간에제한받지않고배양에서균이음전된것을확인한후충분한추가시간동안치료를유지하는것이결핵의재발을막는데중요할것으로생각된다. 특히이번연구의결핵재발군의환자들처럼약제감수성은변하지않는상태에서평균 7개월이상배양에서균음전을보이지않는경우도있으며, 이런경우음전이이뤄지고 4개월정도의추가치료기간은충분치않음을확인할수있다. 따라서균음전이이뤄진시간이길면길수록그후추가로이뤄지는치료시간도충분히길어야할것으로추정된다. 추가로필요한시간에대해서는더연구가필요할것으로생각된다.

79 요 약 배경 : 약제감수성결핵환자중표준치료 4개월후까지객담배양검사상음전이되지않는환자의임상적특징및치료결과에대해알아보고자한다. 방법 : 2005년 5월 1일부터 2013년 12월 31일까지본원에입원또는외래에방문하여결핵치료를받은환자중모든항결핵제에내성을보이지않는폐결핵환자를대상으로하였다. 이중표준 4제요법으로치료를받았으나치료후 4개월까지객담배양검사에서균음전이일어나지않은대상에대해결핵재발군과결핵미재발군으로나눠의무기록을후향적으로조사하였다. 결과 : 대상이된결핵환자들의총치료기간과객담배양검사의음전까지걸린기간의차, 즉균이배양에서음전이확인된후추가로유지된치료기간은결핵재발그룹이평균 4.1±2.93 개월, 결핵미재발그룹은평균 6.2±3.24 개월로결핵미재발그룹이결핵재발그룹에비해통계학적으로유의하게더길었다 (p=0.004). 결론 : 약제감수성결핵환자에서객담배양검사의음전이이뤄진시간이길면길수록그후추가로이뤄지는치료시간도충분히길어야결핵재발을방지하는데도움이될것으로생각된다.

80 참고문헌 1. American Thoracic Society/Centers for Disease Control and Prevention/Infectious Diseases Society of America: Treatment of Tuberculosis, Am J Respir Crit Care 2003(167); World Health Organization (2013): WHO guidelines on tuberculosis. Geneva, Switzerland 3. Pefura-Yone, André Pascal Kengne, Christopher Kuaban. Non-conversion of sputum culture among patients with smear positive pulmonary tuberculosis in Cameroon: a prospective cohort study. BMC Infect Dis 2014;14: Renee et al. Delayed culture conversion due to cigarette smoking in active pulmonary tuberculosis patients. Tuberculosis 94 (2014) 결핵진료지침개정위원회, 대한결핵및호흡기학회, 질병관리본부 (2014): 결핵진료지침 ( 개정판 ) 6. Jo KW, Yoo JW, Hong Y, Lee JS, Lee SD, Shim TS. Risk factors for 1-year relapse of pulmonary tuberculosis treated with a 6-month daily regimen. Respir Med 2014 Apr;108(4): Perrin, FMR; Woodward, N; Phillips, PPJ; McHugh, TD; Nunn, AJ; Lipman, MCI; Gillespie, SH; (2010) Radiological cavitation, sputum mycobacterial load and treatment response in pulmonary tuberculosis. INT J TUBERC LUNG D, 2010(12); Stephen H. Gillespie, Angela M. Crook, McHugh, Carl M. Mendel, Sarah K. Meredith, Stephen R. Four-Month Moxifloxacin-Based Regimens for Drug-Sensitive Tuberculosis. N Engl J Med 2014;371:

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82 Linezolid 가포함된치료처방에반응하지않는다제내성및광범위내성결핵의역학적특성조사 김천태, 이능교

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84 2014 년국립마산병원논문집 Linezolid 가포함된치료처방에반응하지않는다제내성및광범위내성결핵의역학적특성조사 국립마산병원김천태, 이능교 Epidemiologic characteristics of intractable MDR & XDR-TB about linezolid containing regimen Cheon Tae Kim, MD., Neung Gyo Lee National Masan Tuberculosis Hospital Abstract Background: This study was to investigate the epidemiologic characteristics associated with treatment failure in MDR- or XDR-TB patients after the treatment regimen containing linezolid. Material and Method: Among the 238 MDR- or XDR-TB patients who were treated with a regimen containing linezolid between 2005 and 2014 in National Masan Tuberculosis Hospital, medical records of 15 patients who did not respond to this regimen were retrospectively reviewed. Result: The interruption of linezolid other than the rest of drugs in the regimen was the only major reason of treatment failure. The reason for the interruption of linezolid was the side effects such as peripheral neuropathy or anemia. Conclusion: Optimal dose of linezolid around 300mg 600mg to reduce the side effects or toxicity and maintaining the treatment period for 2 years, were the most important factors to get cured in linezolid treatment regimen. Therefore preparing an organized plan for the evaluation of optimal dose of linezolid and for relieving the side effects would be necessary to increase the cure rate. In addition, pharmacokinetic evaluation for checking blood concentration of linezolid and genetic analysis of the Mycobacterium tuberculosis isolates of these patients could be considered Key Words: MDR-TB, XDR-TB, Linezolid, Epidemiologic characteristics.

85 서 론 2011년 4월결핵예방법의전면개정과함께입원명령제도가시행되고, 광범위내성또는다제내성결핵환자에서 linezolid 의우수한효과가있다는것이입증되면서 1 국가결핵관리사업의일환으로입원명령으로입원한광범위내성또는다제내성결핵환자들을대상으로약제비에대한실비지원이이루어지면서경제적으로어렵고, 더이상치료에희망이없었던난치성결핵환자들에게완치에대한새로운희망을주고있다. Linezolid 는항생제에광범위하게내성이획득된결핵균을포함한세균에효과가있는 oxazolidinone 계열의항생제이나, 골수억제로인한빈혈이나혈소판감소증과비가역적인성향의말초신경병증등과같은부작용의발현으로장기간의사용은내성결핵의치료를위하여제한적으로사용되고있다 2-4. Linezolid는경구로투여하더라도정맥주사를하는경우와같이빠르고흡수되어높은혈중농도를나타내기때문에 5, 혈류를타고전신에퍼져, translation 의초기단계에서단백질합성을효과적으로억제함으로써호흡기감염에우수한효과를나타내는것으로알려져있다 6. 최근다제내성결핵, 광범위내성결핵및만성배균환자를대상으로한임상연구에서 linezolid 를포함한처방으로비교적단기간내에결핵균검사를위한객담도말및배양검사에서균음전이되고, CT 및흉부 X-선검사에서방사선학적으로병변의범위가줄고, 공동의벽이얇아지는등빠른치료효과를보이고있다 1,7-11. 그러나위와같은 linezolid 의빠른효과에도불구하고 10-20% 의환자들이치료를실패하고있고, 광범위내성및다제내성결핵환자의치료를위해서는 linezolid 를포함한치료처방으로 24개월동안지속적이치료가필요하기때문에 linezolid 의장기간투여에따른심각한부작용의발생은치료결과에많은영향을미칠수있다 또한, linezolid 는적응증에광범위내성및다제내성결핵이포함되어있지않고, 600mg 1알에 63,000원에이를정도로고가이기때문에전세계적으로광범위하게사용되고있지는못하며, 우리나라를주축으로 2011년 4월이후광범위내성및다제내성결핵그리고만성배균환자를대상으로입원명령제도의시행과함께사용되고있기때문에 linezolid 를사용하였으나치료를실패한환자에대한역학적특성조사가필요한시점이다.

86 이에저자들은 linezolid 가포함된항결핵처방으로치료를시작하였으나치료를실패한환자를대상으로실패와관련된역학적인특성을조사하고분석하여 linezolid 가포함된항결핵처방을사용할때조기에치료결과를예측하는데도움이되고자한다.

87 대상및방법 1. 대상 2005년부터 2014년까지본원에서 linezolid 를투약받은 238명의환자들중치료중단을제외하고, 규칙적인치료에반응하지않은 15명의환자들을대상으로역학적특성을조사하였다. 2. 용어정의 흉부 X-선사진분류 : 치료시작시점의사진을 National TB Association Classification에따라 Minimal, Moderately advanced, Far advanced로분류함 MDR-TB ( 다제내성결핵 ): 적어도 isoniazid 과 rifampin 2가지약제에내성이있는결핵 XDR-TB ( 광범위내성결핵 ): fluoroquinolone 계열의항생제와 1개이상의주사제 ( capreomycin, amikacin or kanamycin) 에내성이있는다제내성결핵 Chronic-TB ( 만성배균자 ): 여러번에걸친결핵치료에도반응하지않고, 지속적으로도말및배양에서양성인내성결핵 Intractable-TB ( 난치성결핵 ): 다제내성결핵, 광범위내성결핵및만성배균자들을일반적으로통칭 Cure ( 완치 ): 폐결핵은적어도 2회이상배양음성후최소 18개월의치료기간동안배양음성이고치료종결시점에배양음성인경우, 폐외결핵은임상적, 방사선학적으로활동성을시사하는소견이소멸된경우로정의 3. 약제감수성검사약제감수성검사는국립마산병원에서절대농도법을이용하여시행하였는데, 각약제별내성기준농도는각각 isoniazid 0.2μg / ml, rifampin 40μg / ml, ethambutol 2 μg / ml, sreptomycin 10μg / ml, kanamycin 40μg / ml, PAS 1μg / ml, prothionamide 40μg / ml, cycloserine 30μg / ml, ofloxacin 2μg / ml였으며, pyrazinamide 는 pyrazinamidase test로검사하였다. 약제감수성검사결과의적용은 linezolid 를투약하기시작하기직전에실시한결과를채택하였다.

88 4. 항결핵제의분류 20 (1) 1군 ( 경구용일차항결핵제 ) 효과가좋고부작용이적어서초치료시선택되는경구용약제예 ) 이소니아지드 (isoniazid, H), 리팜핀 (rifampin, rifampicin, R), 에탐부톨 (ethambutol, E), 피라진아미드 (pyrazinamide, Z), 리파부틴 (rifabutin, Rb) (2) 2군 ( 주사제 ) 효과가좋으나사용하기불편하므로약제내성이나부작용으로일차항결핵제를사용할수없을때선택되는약제예 ) 카나마이신 (kanamycin, Km), 아미카신 (Amikacin, Amk), 카프레오마이신 (capreomycin, Cm), 스트렙토마이신 (streptomycin, Sm) (3) 3군 ( 퀴놀론계약 ) 항결핵효과가좋으므로결핵균이감수성을보일때이차항결핵제로선택되는약제예 ) 레보플록사신 (levofloxacin, Lfx), 목시플록사신 (moxifloxacin, Mfx), 오플록사신 (ofloxacin, Ofx) (4) 4군 ( 경구용이차항결핵제 ) 일차항결핵제에비해항결핵효과가적고부작용이많아서약제내성결핵에서이차항결핵제로선택되는약제예 ) 프로치온아미드 (prothionamide, Pto), 시클로세린 (cycloserine, Cs), 파스 (p-aminosalicylic acid, PAS) (5) 5군약효가입증되지않아표준요법으로선택되지않고광범위약제내성등난치성결핵시제한적으로선택되는약제들로전문가자문이필요한약제예 ) 클로파지민 (clofazimine, Cfm), 리네졸리드 (linezolid, Lzd), amoxicillin/clavulanate(au), 클래리스로마이신 (clarithromycin, Cl), 고용량이소니아지드, 이미페넴 (imipenem) 5. 통계분석 모든분석은엑셀 2007 과 spss ver 21.0 을활용하였다.

89 결 과 1. 대상환자의특징 2005년부터 2014년 10월 31일까지본원에입원하여 linezolid 를투약받은 238명의환자들중의료진과의상담없이중도에치료를중단한경우를제외하고규칙적인치료에반응하지않는 15명의환자를대상으로하였다. 연령별로는 40세이전과 50대가 5명 (33.3%) 로많았고, 평균연령 ( 세 ) 은 46.27±13.51이었고, 18세에서 67세범위에있었다. 15명중 11명 (73.3%) 가남자였고, 6명 (40.0%) 이당뇨를동반하고있었다. Linezolid 투약전평균결핵치료횟수는 5.20±3.19 였으며, 1회에서 13 회범위에있었다. 평균결핵이환기간 ( 년 ) 은 15.17±12.81이었고, 0.5년에서 40년범위에있었다 (Table 1). Table 1. Clinical charateristics of 15 treatment failure with linezolid Frequency (%) Age(year) group (33.3) (20.0) (33.3) 60-2 (14.3) Mean±S.D ±13.51 Range Male sex 11 (73.3) DM 6 (40.0) No. of previous anti-tb treatment (20.0) (37.7) 6-5 (33.3) Mean±S.D. 5.20±3.19 Range 1-13 Duration(years) of TB morbidity (33.3) ( 6.7) 10-9 (60.0) Mean±S.D ±12.81 Range

90 2. Linezolid 사용전결핵상태 15명중 10명 (66.7%) 이 fluoroquinolone 에내성이있는다제내성결핵이었고, 광범위내성결핵은 4명 (26.6%), 다제내성결핵은 1명 (6.7%) 이었다. 평균내성약제수 ( 개 ) 는 6.57±2.56이었고, 3개에서 12개의범위에있었다. 방사선학적인결핵분류로는 Far advanced 가 11명 (73.3%) 이였고, Moderately advanced" 4명 (26.7%) 이었으나, Minimal" 은없었다. Linezolid 투약전결핵균도말, 배양은 15명모두양성이었다 (Table 2). Table 2. Status of disease before usage of linezolid Frequency (%) Classification of TB MDR-TB 1 ( 6.7) MDR-TB + FQN Resistant 10 (66.7) XDR-TB 4 (26.6) No. of resistant drugs (26.6) (60.0) 10-2 (13.4) Mean±S.D. 6.57±2.56 Range 3-12 Radiologic TB classification Minimal 0 ( 0.0) Moderately advanced 4 (26.7) Far advanced 11 (73.3) AFB smear +1 5 (33.3) +2 5 (33.3) +3 5 (33.3) AFB culture +1 4 (26.7) +2 4 (26.7) +3 7 (46.7) MDR-TB: multidrug resistant tuberculosis, XDR-TB: extensively drug resistant tuberculosis, FQN: fluoroquinolone

91 3. 치료처방의특징 15명모두 linezolid 초기용량은 600mg을사용하였고, 이중 3명 (20.0%) 은 linezolid 투약중단시까지 600mg을유지하였고, 12명 (80.0%) 은부작용등으로투약중 300mg으로감량하였으며, 감량시점까지평균기간 ( 일 ) 은 ± 이었고, 27일에서 278일범위에있었다. 감량여부와상관없이 linezolid 를사용한평균기간 ( 일 ) 은 ±207.16이었고, 129일에서 732일범위에있었다. 균음전후 linezolid를사용한평균기간은 ±244.93이었고, 51일에서 656일범위에있었다. Linezolid 와함께사용한평균약제수 ( 개 ) 는 4.33±1.06이었고, 3개에서 7개범위에있었다. Linezolid 와함께사용한약제중감수성이있는평균약제수 ( 개 ) 는 2.30±1.26이었고, 0개에서 4개범위에있었다. Linezolid 와함께 fluoroquinolone 계열의약제와주사제모두를사용하지않은환자는 1명 (6.7%) 이었고, 두가지약제중어느한가지를사용한환자는 4명 (26.7%) 이었으며, 이중 fluoroquinolone 계열의약제를사용하지않은환자는 2명 (13.3%) 이있었고, 주사제를사용하지않은환자는 4명 (26.7%) 이었다. 감수성이있는 fluoroquinolone계열의약제를사용한환자는 5명 (33.3%) 이었고, 내성이있는 fluoroquinolone 계열의약제를사용한환자는 8명 (53.4%) 이었으며, 감수성이있는주사제를사용한환자는 10 명 (66.7%) 이었고, 내성이있는주사제를사용한환자는 1명 (6.7%) 이었다 (Table 3). 4. 치료결과 Linezolid 복용후객담도말검사에서일시적으로음전화된환자는 10명 (66.7%) 으로도말음전시까지평균기간 ( 일 ) 은 ±102.50이었고, 20일에서 322일범위에있었으며, 도말음전후다시양성으로전환될때까지평균기간 ( 일 ) 은 ±200.77이었고, 56일에서 600일범위에있었다. 객담배양검사에서일시적으로음전화된환자는 11명 (73.3%) 으로배양음전시까지평균기간 ( 일 ) 은 60.13±35.67이었고, 20일에서 115일범위에있었으며, 배양음전후다시양성으로전환될때까지평균기간 ( 일 ) 은 ±127.69이었고, 83에서 450일범위에있었다 (Table 4).

92 Table 3. Features of treatment regimens Frequency (%) Dosage of linezolid Initial 600mg 15 (100.0) Contiued dosage (600mg) 3 (20.0) Reduced dosage (300mg) 12 (80.0) Mean (days)±s.d ± Range (days) Duration of linezolid usage Mean(days)±S.D ± Range (days) Duration of linezolid usage after culture conversion Mean (days)±s.d ± Range (days) No. of concurrent medications to linezolid Mean±S.D. 4.33±1.06 Range 3-7 No. of sensitive concurrent medications Mean±S.D. 2.30±1.26 Range 0-4 Use of FQN & injectables (AG) No use of FQN & AG 1 ( 6.7) No use of FQN or AG 4 (26.7) No use of FQN (Mf or Lf) 2 (13.3) Sensitive FQN 5 (33.3) Resistant FQN 8 (53.4) No use of AG (SM or KM or AMK) 4 (26.7) Sensitive AG 10 (66.7) Resistant AG 1 ( 6.7) Use of FQN & AG 10 (66.7) Sensitive FQN & AG 4 (26.7) Sensitive FQN or AG 5 (33.3) Resistant FQN & AG 1 ( 6.7) FQN: fluoroquinolone, AG: aminoglycosides, Mf: moxifloxacin, Lf: levofloxacin, SM: streptomycin, KM: kanamycin, AMK: amikacin

93 Table 4. Treatment results Frequency (%) Sputum conversion Smear 10/15 (66.7) Culture 11/15 (73.3) Duration of sputum negative conversion (days) Smear Mean±S.D. (Range) ± (20-322) Culture Mean±S.D. (Range) 60.13±35.67 (20-115) Duration of sputum re-positive conversion (days) Smear Mean±S.D. (Range) ± (56-600) Culture Mean±S.D. (Range) ± (83-450) 5. Linezolid 중단사유 Linezolid 사용후사용량을줄이거나중단하게된원인은말초신경병증이 8명 (53.4%), 치료에효과가없는경우 6명 (40.0%), 빈혈, 위장장애, 간독성등이각각 1명 (6.7%) 이었다 (Table 5). Table 5. Causes of Linezolid Stop (or Reducing) Causes Frequency (%) Peripheral neuropathy 8 (53.4) Anemia 1 ( 6.7) Abdominal discomfort 1 ( 6.7) Abnormal liver function 1 ( 6.7) No effects 6 (40.0)

94 6. 환자별사례분석 1) 사례 1 31세남자환자로당뇨는없으며, 가족력은알수없고, 이전폐결핵치료에서반복적으로불규칙적인치료를하여 fluoroquinolone 계열의약제에내성이있는다제내성결핵으로진단된환자로 linezolid 를투여하기전객담도말및배양양성 (3+, 3+) 이고, 방사선학적으로결핵을분류하면 Far advanced 이며, 결핵이환기간은 9년으로이전에 5번결핵치료를받았고, 감수성검사결과감수성있는결핵약제는 1군 (E, Z), 2군 (Sm, Km, Amk), 4군 (PAS, Pto, Cs) 등이있었다. Linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 1군 (E), 4군 (Pto, Cs) 와 5 군 (Au) 를사용하여 135일에도말음전되었으나, 음전후 120일에다시도말양성으로전환되었으며, 배양은음전되지않았다. 투약후 278일에말초신경병증과위장장애로 300mg으로감량하였으며, 도말재배균및배양에서음전되지않아 linezolid 치료에반응하지않는것으로판단하였고, 말초신경병증등심각한부작용으로투약의중단이바람직하다는판단하에 linezolid 투약후 360일에투약을중단하였다 (Case 1). Case 1 Clinical charateristics Male, 36 years old, DM : -, Family Hx : Unknown, Previous compliance : Poor MDR + Group 3 (Lfx, Mfx, Ofx) resistant, Initial smear : 3+, Culture : 3+ Radiologic TB classification : Far advanced Duration of TB morbidity : 9 years, No. of previous TB treatment : 5 Sensitive drugs : Group 1 (E, Z), Group 2 (Sm, Km, Amk), Group 4 (PAS, Pto, Cs) Concurrent TB regimen Linezolid dosage : 600mg, Dose change : 300mg (278th day), Total duration : 360 days Side effects : Peripheral neuropathy, Abdominal discomfort Concurrent regimen : Group 1(E), Group 4(Pto, Cs), Group 5(Au) Smear negative conversion : Yes (135th day), Re-positive conversion (120th days) Culture negative conversion : Fail Suggestive cause of treatment failure : Insufficient sensitive drug coverage, Severe side effects of linezolid

95 2) 사례 2 58세남자환자로당뇨는없으며, 가족력은알수없고, 이전폐결핵치료에서반복적으로불규칙적인치료를하여광범위내성결핵으로진단된환자로 linezolid 를투여하기전객담도말및배양양성 (3+, 1+) 이고, 방사선학적으로결핵을분류하면 Moderately advanced 이며, 결핵이환기간은 35년으로이전에 13번결핵치료를받았고, 감수성검사결과감수성있는결핵약제는 1군 (Z), 2군 (Km), 4 군 (PAS) 등이있었다. Linezolid 초기용량으로 600mg와함께내성은있으나비교적사용경험이적은 3군 (Lfx) 와 4군 (Pto, Cs) 를사용하여특별한부작용없었으나, 도말및배양에서음전되지않아 linezolid 치료에반응하지않는것으로판단하고, linezolid 투약후 213일에투약을중단하였다 (Case 2). Case 2 Clinical charateristics Male, 58 years old, DM : -, Family Hx : Unknown, Previous compliance : Poor XDR, Initial smear : 3+, Culture : 1+ Radiologic TB classification : Moderately advanced Duration of TB morbidity : 35 years, No. of previous TB treatment : 13 Sensitive drugs : Group 1 (Z), Group 2 (Km), Group 4 (PAS) Concurrent TB regimen Linezolid dosage : 600mg, Dose change : -, Total duration : 213 days Side effects : - Concurrent regimen : Group 3 (Lfx), Group 4 (Pto, Cs) Smear negative conversion : Fail Culture negative conversion : Fail Suggestive cause of treatment failure : Insufficient sensitive drug coverage

96 3) 사례 3 31세여자환자로당뇨을동반하였으며, 가족력은알수없고, 이전폐결핵치료에서비교적규칙적인치료를하였음에도광범위내성결핵으로진단된환자로 linezolid 를투여하기전객담도말및배양양성 (2+, 3+) 이고, 방사선학적으로결핵을분류하면 Moderately advanced 이며, 결핵이환기간은 2년으로이전에 2 번결핵치료를받았고, 감수성검사결과감수성있는결핵약제는없었다. Linezolid 초기용량으로 600mg와함께내성은있으나비교적사용경험이적은 3군 (Lfx) 과 4군 (Pto, Cs) 를사용하여특별한부작용은없었으나, 환자의요청으로 109일에 300mg으로감량하였으며, 도말및배양에서음전되지않아 linezolid 치료에반응하지않는것으로판단하여 linezolid 투약후 251일에투약을중단하였다 (Case 3). Case 3 Clinical charateristics Female, 31 years old, DM : +, Family Hx : Unknown, Previous compliance : compliance XDR, Initial smear : 2+, Culture : 3+ Radiologic TB classification : Moderately advanced Duration of TB morbidity : 2 years, No. of previous TB treatment : 2 Sensitive drugs : No Concurrent TB regimen Linezolid dosage : 600mg, Dose change : 300mg (109th day), Total Duration : 251 days Side effects : - Concurrent regimen : Group 3 (Lfx), Group 4 (Pto, Cs) Smear negative conversion : Fail Culture negative conversion : Fail Suggestive cause of treatment failure : Insufficient sensitive drug coverage, DM

97 4) 사례 4 39세남자환자로당뇨는없으며, 가족력은알수없고, 이전폐결핵치료에서반복적으로불규칙적인치료를하여광범위내성결핵으로진단된환자로 linezolid 를투여하기전객담도말및배양양성 (1+, 2+) 이고, 방사선학적으로결핵을분류하면 Far advanced 이며, 결핵이환기간은 18년으로이전에 7번결핵치료를받았고, 감수성검사결과감수성있는결핵약제는 1군 (Z), 2군 (Km, Amk), 3군 (Mfx) 등이있었다. Linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 1군 (Z), 2군 (Km), 3군 (Mfx), 5군 (Cl) 과내성이있는 1군 (H) 를사용하여말초신경병증으로 62일에 300mg 으로감량하였고, 도말및배양은각각 90일, 76일에음전되었으나, 음전후 68 일, 83일에다시양성으로전환되었다. 치료중도말및배양재배균으로 linezolid 치료에반응하지않는것으로판단하였고, 말초신경병증등심각한부작용으로투약의중단이바람직하다는판단하에 Linezolid 투약후 732일에투약을중단하였다 (Case 4). Case 4 Clinical charateristics Male, 39 years old, DM : -, Family Hx : Unknown, Previous compliance : Poor XDR, Initial smear : 1+, Culture : 2+ Radiologic TB classification : Far advanced Duration of TB morbidity : 18 years, No. of previous TB treatment : 7 Sensitive drugs : Group 1 (Z), Group 2 (Km, Amk), Group 3 (Mfx) Concurrent TB regimen Linezolid dosage : 600mg, Dose change : 300mg (62th day), Total duration : 732 days Side effects : Peripheral neuropathy Concurrent regimen : Group 1 (H, Z), Group 2 (Km), Group 3 (Mfx), Group 5 (Cl) Smear negative conversion : Yes (90th day), Re-positive conversion : 69th day Culture negative conversion : Yes (76th day), Re-positive conversion : 83th day Suggestive cause of treatment failure : Peripheral neuropathy, Poor compliance(?)

98 5) 사례 5 45세여자환자로당뇨는없으며, 가족력은알수없고, 이전폐결핵치료에서반복적으로불규칙적인치료를하여 fluoroquinolone 계열의약제에내성이있는다제내성결핵으로진단된환자로 linezolid 를투여하기전객담도말및배양양성 (1+, 1+) 이고, 방사선학적으로결핵을분류하면 Far advanced 이며, 결핵이환기간은 16년으로이전에 8번결핵치료를받았고, 감수성검사결과감수성있는결핵약제는 2군 (Sm), 4군 (Cs) 등이있었다. Linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 2군 (Sm), 5군 (Cl) 과내성이있는 1군 (H), 3군 (Mfx) 를사용하여도말및배양은각각 20일에음전되었으나, 음전후각각 197일에다시양성으로전환되었다. 말초신경병증등심각한부작용으로투약의중단이바람직하다는판단하에 linezolid 투약후 129일에투약을중단하였고, 투약을중단한후 68일에도말및배양이양성으로전환되어심각한부작용으로인한조기중단이치료실패의원인임을알수있었다 (Case 5). Case 5 Clinical charateristics Female, 45 years old, DM : -, Family Hx : Unknown, Previous compliance : Poor MDR + Group 3 (Lfx, Mfx, Ofx) resistant, Initial smear : 1+, Culture : 1+ Radiologic TB classification : Far advanced Duration of TB morbidity : 16 years, No. of previous TB treatment : 8 Sensitive drugs : Group 2 (Sm), Group 4 (Cs) Concurrent TB regimen Linezolid dosage : 600mg, Dose change : 300mg (129th day), Total Duration: 129 days Side effects : Peripheral neuropathy Concurrent regimen : Group 1 (H), Group 2 (Sm), Group 3 (Mfx), Group 5 (Cl) Smear negative conversion : Yes (20th day), Re-positive conversion : 197th day Culture negative conversion : Yes (20th day), Re-positive conversion : 197th day Suggestive cause of treatment failure : Peripheral neuropathy

99 6) 사례 6 46세남자환자로당뇨는없으며, 가족력은알수없고, 이전폐결핵치료에서반복적으로불규칙적인치료를하여 fluoroquinolone 계열의약제에내성이있는다제내성결핵으로진단된환자로 linezolid 를투여하기전객담도말및배양양성 (2+, 2+) 이고, 방사선학적으로결핵을분류하면 Far advanced 이며, 결핵이환기간은 30년으로이전에 7번결핵치료를받았고, 감수성검사결과감수성있는결핵약제는 1군 (E, Z, Rb), 2군 (Sm, Km, Amk), 3군 (Mfx), 4군 (PAS, Pto, Cs) 등이있었다. Linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 2군 (Sm), 3군 (Mfx), 5군 (Cl) 과내성이있는 1군 (H) 를사용하여도말은음전되지않았으며, 배양은 66일에음전되었으나, 말초신경병증으로 73일에 300mg으로감량하였다가말초신경병증의진행으로투약의중단이바람직하다는판단하에 linezolid 투약후 138일에투약을중단하였고, 투약을중단한후 137일에배양이양성으로전환되어심각한부작용으로인한조기중단이치료실패의원인임을알수있었다 (Case 6). Case 6 Clinical charateristics Male, 46 years old, DM : -, Family Hx : Unknown, Previous compliance : Poor MDR + Group 3 (Lfx, Mfx, Ofx) resistant, Initial smear : 2+, Culture : 2+ Radiologic TB classification : Far advanced Duration of TB morbidity : 30 years, No. of previous TB treatment : 7 Sensitive drugs : Group 1 (E, Z, Rb), Group 2 (Sm, Km, Amk), Group 3 (Mfx), Group 4 (PAS, Pto, Cs) Concurrent TB regimen Linezolid dosage : 600mg, Dose change : 300mg (73th day), Total duration : 138 days Side effects : Peripheral neuropathy Concurrent regimen : Group 1 (H), Group 2 (Sm), Group 3 (Mfx), Group 5 (Cl) Smear negative conversion : Fail Culture negative conversion : Yes (66th day), Re-positive conversion : 209th day Suggestive cause of treatment failure : Peripheral neuropathy

100 7) 사례 7 53세남자환자로당뇨를동반하였으며, 가족력은알수없고, 치료초기부터 fluoroquinolone 계열의약제에내성이있는다제내성결핵으로진단된환자로 linezolid 를투여하기전객담도말및배양양성 (2+, 3+) 이고, 방사선학적으로결핵을분류하면 Far advanced 이며, 결핵이환기간은 0.5년으로이전에 1번결핵치료를받았고, 감수성검사결과감수성있는결핵약제는 2군 (Sm, Km, Amk), 3군 (Lfx, Mfx) 등이있었다. Linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 2군 (Sm), 3군 (Mfx) 과내성이있는 4군 (Pto, Cs) 를사용하여도말은음전되지않았으며, 배양은 101일에음전되었으나, 말초신경병증의진행으로투약의중단이바람직하다는판단하에 linezolid 투약후 152일에투약을중단하였고, 투약을중단한후 146일에배양이양성으로전환되어심각한부작용으로인한조기중단이치료실패의원인임을알수있었다 (Case 7). Case 7 Clinical charateristics Male, 53 years old, DM : +, Family Hx : Unknown, Previous compliance : compliance MDR + Group 3 (Lfx, Mfx, Ofx) resistant, Initial smear : 2+, Culture : 3+ Radiologic TB classification : Far advanced Duration of TB morbidity : 0.5 years, No. of previous TB treatment : 1 Sensitive drugs : Group 2 (Sm, Km, Amk), Group 3 (Lfx, Mfx) Concurrent TB regimen Linezolid dosage : 600mg, Dose change : -, Total duration : 152 days Side Effects : Peripheral neuropathy Concurrent regimen : Group 2 (Sm), Group 3 (Mfx), Group 4 (Pto, Cs) Smear negative conversion : Fail Culture negative conversion : Yes (101th day), Re-positive conversion : 197th day Suggestive cause of treatment failure : Peripheral neuropathy

101 8) 사례 8 67세남자환자로당뇨는없으며, 가족력은알수없고, 이전폐결핵치료에서불규칙적인치료를하여 fluoroquinolone 계열의약제에내성이있는다제내성결핵으로진단된환자로 linezolid 를투여하기전객담도말및배양양성 (3+, 3+) 이고, 방사선학적으로결핵을분류하면 Far advanced 이며, 결핵이환기간은 15년으로이전에 5번결핵치료를받았고, 감수성검사결과감수성있는결핵약제는 1 군 (Z), 2군 (Sm, Km, Amk) 등이있었다. Linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 1군 (Z), 2군 (Sm), 5군 (Cl, Au) 과내성이있는 3군 (Mfx) 를사용하여도말은 240일에음전되었으나, 음전후 166일에다시양성으로전환되었고, 배양은 25일에음전되었으나, 말초신경병증으로 120일에 300mg으로감량하였다. 말초신경병증의진행으로투약의중단이바람직하다는판단하에 linezolid 투약후 267일에투약을중단하였고, 투약을중단한후 105일에배양이양성으로전환되어심각한부작용으로인한조기중단이치료실패의원인임을알수있었다 (Case 8). Case 8 Clinical charateristics Male, 67 years old, DM : -, Family Hx : Unknown, Previous compliance : Poor MDR + Group 3 (Lfx, Mfx, Ofx) Resistant, Initial smear : 3+, Culture : 3+ Radiologic TB classification : Far advanced Duration of TB morbidity : 15 years, No. of previous TB treatment : 5 Sensitive drugs : Group 1 (Z), Group 2 (Sm, Km, Amk) Concurrent TB regimen Linezolid dosage : 600mg, Dose change : 300mg (120th day), Total duration : 267 days Side effects : Peripheral neuropathy Concurrent regimen : Group 1 (Z), Group 2 (Sm), Group 3 (Mfx), Group 5 (Cl, Au) Smear negative conversion : Yes (240th day), Re-positive conversion : 166th day Culture negative conversion : Yes (25th day), Re-positive conversion : 347th day Suggestive cause of treatment failure : Peripheral neuropathy

102 9) 사례 9 34세남자환자로당뇨는없으며, 가족력은알수없고, 이전폐결핵치료에서비교적규칙적인치료를하였음에도 fluoroquinolone 계열의약제나주사제에내성이없는다제내성결핵으로진단된환자로 linezolid 를투여하기전객담도말및배양양성 (3+, 3+) 이고, 방사선학적으로결핵을분류하면 Far advanced 이며, 결핵이환기간은 17년으로이전에 3번결핵치료를받았고, 감수성검사결과감수성있는결핵약제는 1군 (Z, Rb), 2군 (Sm, Km, Amk), 3군 (Ofx, Lfx, Mfx), 4군 (PAS, Pto, Cs) 등이있었다. Linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 1군 (Z), 2군 (Sm), 3군 (Mfx), 4군 (Cs) 를사용하여도말은 322일에음전되었으나, 음전후 63일에다시양성으로전환되었고, 배양은 25일에음전되었으나, 경제적인이유로 60일에 300mg 으로감량하였다가동일한이유로 linezolid 투약후 280일에투약을중단하였고, 투약을중단한후 188일에배양이양성으로전환되어경제적인이유로인한조기중단이치료실패의원인임을알수있었다 (Case 9). Case 9 Clinical charateristics Male, 34 years old, DM : -, Family Hx : Unknown, Previous compliance : Compliance MDR, Initial smear : 3+, Culture : 3+ Radiologic TB classification : Far advanced Duration of TB morbidity : 17 years, No. of previous TB treatment : 3 Sensitive Drugs : Group 1 (Z, Rb), Group 2 (Sm, Km, Amk), Group 3 (Ofx, Lfx, Mfx) Group 4 (PAS, Pto, Cs) Concurrent TB regimen Linezolid dosage : 600mg, Dose change : 300mg (60th day), Total duration : 280 days Side effects : - Concurrent regimen : Group 1 (Z), Group 2 (Sm), Group 3 (Mfx), Group 4 (Cs) Smear negative conversion : Yes (322th day), Re-positive conversion : 63th day Culture negative conversion : Yes (25th day), Re-positive conversion : 443th day Suggestive cause of treatment failure : Early stop of linezolid

103 10) 사례 10 66세남자환자로당뇨는없으며, 가족력은알수없고, 이전폐결핵치료에서비교적규칙적인치료를하였음에도 fluoroquinolone 계열의약제에내성이있는다제내성결핵으로진단된환자로 linezolid 를투여하기전객담도말및배양양성 (1+, 1+) 이고, 방사선학적으로결핵을분류하면 Far advanced 이며, 결핵이환기간은 40년으로이전에 3번결핵치료를받았고, 감수성검사결과감수성있는결핵약제는 1군 (Z, Rb), 2군 (Sm, Km, Amk), 4군 (PAS) 등이있었다. Linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 2군 (Km), 4군 (PAS), 5군 (Cl, Au) 와내성이있는 3군 (Mfx), 4군 (Pto, Cs) 를사용하였으나, 빈혈로 27일에 300mg으로감량하였다. 도말과배양은 61일에음전되었으나, 빈혈의악화로투약의중단이바람직하다는판단하에 linezolid 투약후 278일에투약을중단하였고, 투약을중단한후 121일에도말및배양이양성으로전환되어빈혈의진행으로인한조기중단이치료실패의원인임을알수있었다 (Case 10). Case 10 Clinical charateristics Male, 66 years old, DM : -, Family Hx : Unknown, Previous compliance : Compliance MDR + Group 3 (Lfx, Mfx, Ofx) resistant, Initial smear : 1+, Culture : 1+ Radiologic TB classification : Far advanced Duration of TB morbidity : 40 years, No. of previous TB treatment : 3 Sensitive drugs : Group 1 (Z, Rb), Group 2 (Sm, Km, Amk), Group 4 (PAS) Concurrent TB regimen Linezolid dosage : 600mg, Dose change : 300mg (27th day), Total duration : 278 days Side effects : Anemia Concurrent regimen : Group 2 (Km), Group 3 (Mfx), Group 4 (PAS, Pto, Cs), Group 5 (Cl, Au) Smear negative conversion : Yes (61th day), Re-positive conversion : 338th day Culture negative conversion : Yes (61th day), Re-positive conversion : 338th day Suggestive cause of treatment failure : Anemia, Early stop of linezolid

104 11) 사례 11 18세남자환자로당뇨를동반하였으며, 가족력으로아버지가 fluoroquinolone계열의약제에내성이있는다제내성결핵으로치료를받은병력이있으며, 치료초기부터 fluoroquinolone 계열의약제에내성이있는다제내성결핵으로진단된환자로 linezolid 를투여하기전객담도말및배양양성 (1+, 2+) 이고, 방사선학적으로결핵을분류하면 Far advanced 이며, 결핵이환기간은 0.5년으로이전에 2번결핵치료를받았고, 감수성검사결과감수성있는결핵약제는 1군 (Rb), 2군 (Sm, Km, Amk) 등이있었다. Linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 2군 (Km), 5군 (Cl) 와내성이있는 3군 (Mfx), 4군 (Pto, Cs) 를사용하여도말과배양은 29일에음전되었으나, 음전후도말은 600일에배양은 150일에양성으로전환되었으며, linezolid는감량없이지속적으로사용하다도말및배양에서양성으로전환되고말초신경병증의진행으로투약의중단이바람직하다는판단하에 linezolid 투약후 680일에투약을중단하였다 (Case 11). Case 11 Clinical charateristics Male, 18 years old, DM : +, Family Hx : Father (MDR + Group 3 resistant), Previous compliance : Compliance MDR + Group 3 (Lfx, Mfx, Ofx) resistant, Initial smear : 1+, Culture : 2+ Radiologic TB classification : Far advanced Duration of TB morbidity : 0.5 years, No. of previous TB treatment : 2 Sensitive drugs : Group 1 (Rb), Group 2 (Sm, Km, Amk) Concurrent TB regimen Linezolid dosage : 600mg, Dose change : -, Total duration : 680 days Side effects : Peripheral neuropathy Concurrent regimen : Group 2 (Km), Group 3 (Mfx), Group 4 (Pto, Cs), Group 5 (Cl) Smear negative conversion : Yes (29th day), Re-positive conversion : 600th day Culture negative conversion : Yes (29th day), Re-positive conversion : 150th day Suggestive cause of treatment failure : Initial resistance

105 12) 사례 12 40세남자환자로당뇨는없으며, 가족력은알수없고, 이전폐결핵치료에서불규칙적인치료를하여광범위내성결핵으로진단된환자로 linezolid 를투여하기전객담도말및배양양성 (2+, 3+) 이고, 방사선학적으로결핵을분류하면 Far advanced 이며, 결핵이환기간은 21년으로이전에 9번결핵치료를받았고, 감수성검사결과감수성있는결핵약제는 4군 (Cs) 등이있었다. Linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 4군 (Cs), 5군 (Cl) 와내성이있는 2군 (Km), 3군 (Mfx) 를사용하였으나, 도말및배양에서음전되지않았으며, 말초신경병증으로 120일에 300mg으로감량하였고, 치료중도말및배양음전실패로 linezolid 치료에반응하지않는것으로판단하였고, 말초신경병증의진행으로투약의중단이바람직하다는판단하에 linezolid 투약후 341일에투약을중단하였다 (Case 12). Case 12 Clinical charateristics Male, 40 years old, DM : -, Family Hx : Unknown, Previous compliance : Poor XDR, Initial smear : 2+, Culture : 3+ Radiologic TB classification : Far advanced Duration of TB morbidity : 21 years, No. of previous TB treatment : 9 Sensitive drugs : Group 4 (Cs) Concurrent TB regimen Linezolid dosage : 600mg, Dose change : 300mg (120th day), Total duration : 341 days Side effects : Peripheral neuropathy Concurrent regimen : Group 2 (Km), Group 3 (Mfx), Group 4 (Cs), Group 5 (Cl) Smear negative conversion : Fail Culture negative conversion : Fail Suggestive cause of treatment failure : Insufficient drug use

106 13) 사례 13 52세여자환자로당뇨를동반하였으며, 가족력은알수없고, 이전폐결핵치료에서불규칙적인치료를하여 fluoroquinolone계열의약제에내성이있는다제내성결핵으로진단된환자로 linezolid 를투여하기전객담도말및배양양성 (1+, 3+) 이고, 방사선학적으로결핵을분류하면 Moderately advanced 이며, 결핵이환기간은 2년으로이전에 3번결핵치료를받았고, 감수성검사결과감수성있는결핵약제는 2군 (Sm, Km, Amk), 3군 (Lfx, Mfx) 등이있었다. Linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 2군 (Amk), 5군 (Cl, Au) 와내성이있는 1군 (Z), 4군 (Pto, Cs) 를사용하였으나, 말초신경병증으로 105일에 300mg으로감량하였고, 객담도말및배양에서각각 233일과 115일에음전되었다가말초신경병증의진행으로투약의중단이바람직하다는판단하에 linezolid 투약후 281일에투약을중단하였고투약을중단한후각각 176일과 132일에양성으로전환되었다 (Case 13). Case 13 Clinical charateristics Female, 52 years old, DM : +, Family Hx : Unknown, Previous compliance : Poor MDR + Group 3 (Lfx, Mfx, Ofx) resistant, Initial smear : 1+, Culture : 3+ Radiologic TB classification : Moderately advanced Duration of TB morbidity : 2 years, No. of previous TB treatment : 3 Sensitive drugs : Group 2 (Sm, Km, Amk), Group 3 (Lfx, Mfx) Concurrent TB regimen Linezolid dosage : 600mg, Dose change : 300mg (105th day), Total duration : 281 days Side effects : Peripheral neuropathy Concurrent regimen : Group 1 (Z), Group 2 (Amk), Group 4 (Pto, Cs), Group 5 (Cl, Au) Smear negative conversion : Yes (233th day), Re-positive conversion : 224th day Culture negative conversion : Yes (115th day), Re-positive conversion : 298th day Suggestive cause of treatment failure : Peripheral neuropathy, Insufficient drug use

107 14) 사례 14 53세남자환자로당뇨를동반하였으며, 가족력은알수없고, 이전폐결핵치료에서불규칙적인치료를하여 fluoroquinolone계열의약제에내성이있는다제내성결핵으로진단된환자로 linezolid 를투여하기전객담도말및배양양성 (3+, 1+) 이고, 방사선학적으로결핵을분류하면 Moderately advanced 이며, 결핵이환기간은 1.6년으로이전에 5번결핵치료를받았고, 감수성검사결과감수성있는결핵약제는 1군 (Z), 2군 (Sm, Km, Amk), 4군 (Pto) 등이있었다. Linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 2군 (Amk), 5군 (Cl, Au) 와내성이있는 3군 (Lfx) 를사용하여객담도말및배양에서각각 29일과 59일에음전되었으나, 말초신경병증과간독성으로 82일에 300mg으로감량하였고, 음전후각각 510일, 450일에양성으로전환되었다. 치료중도말및배양에서양성으로전환되어 linezolid 치료에반응하지않는것으로판단하였고, 말초신경병증의진행으로투약의중단이바람직하다는판단하에 linezolid 투약후 705일에투약을중단하였다 (Case 14). Case 14 Clinical charateristics Male, 53 years old, DM : +, Family Hx : Unknown, Previous compliance : Poor MDR + Group 3 (Lfx, Mfx, Ofx) resistant, Initial smear : 3+, Culture : 1+ Radiologic TB classification : Moderately advanced Duration of TB morbidity : 1.6 years, No. of Previous TB treatment : 5 Sensitive drugs : Group 1 (Z), Group 2 (Sm, Km, Amk), Group 4 (Pto) Concurrent TB regimen Linezolid dosage : 600mg, Dose change : 300mg (82th day), Total Duration : 705 days Side effects : Peripheral neuropathy, Hepatotoxicity Concurrent regimen : Group 2 (Amk), Group 3 (Lfx), Group 5 (Cl, Au) Smear negative conversion : Yes (29th day), Re-positive conversion : 510th day Culture negative conversion : Yes (59th day), Re-positive conversion : 450th day Suggestive cause of treatment failure : Peripheral neuropathy, Poor compliance

108 15) 사례 15 56세여자환자로당뇨를동반하였으며, 가족력은알수없고, 이전폐결핵치료에서불규칙적인치료를하여 fluoroquinolone계열의약제에내성이있는다제내성결핵으로진단된환자로 linezolid 를투여하기전객담도말및배양양성 (2+, 2+) 이고, 방사선학적으로결핵을분류하면 Far advanced 이며, 결핵이환기간은 20년으로이전에 5번결핵치료를받았고, 감수성검사결과감수성있는결핵약제는 1군 (Z), 2군 (Sm, Km,Amk), 4군 (Cs) 등이있었다. Linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 2군 (Amk), 5군 (Cl, Au) 와내성이있는 3군 (Mfx) 를사용하여객담도말및배양에서각각 111일과 49일에음전되었으나, 개인사정으로 61일에 300mg으로감량하였고, 투약후 144일에투약을중단하였으며, 투약을중단한후각각 23일에양성으로전환되었다 (Case 15). Case 15 Clinical charateristics Female, 56 years old, DM : +, Family Hx : Unknown, Previous compliance : Poor MDR + Group 3 (Lfx, Mfx, Ofx) resistant, Initial smear : 2+, Culture : 2+ Radiologic TB classification : Far advanced Duration of TB morbidity : 20 years, No. of previous TB treatment : 5 Sensitive drugs : Group 1 (Z), Group 2 (Sm, Km), Group 4 (Cs) Concurrent TB regimen Linezolid dosage : 600mg, Dose change : 300mg (61th day), Total duration : 144 days Side effects : - Concurrent regimen : Group 2 (Amk), Group 3 (Mfx), Group 5 (Cl, Au) Smear negative conversion : Yes (111th day), Re-positive conversion : 56th day Culture negative conversion : Yes (49th day), Re-positive conversion : 118th day Suggestive cause of treatment failure : Insufficient drug use

109 고 찰 Fluoroquinolone 계열의약제와주사제에감수성이있는다제내성결핵은세계보건기구및결핵진료지침에서권장하는최소 20개월동안치료를해야하는표준치료법의적용이가능하나, fluoroquinolone 계열의약제또는주사제중하나에내성이있는다제내성결핵과광범위내성결핵은표준치료법이적용이곤란하여 5 군치료제중 Cl, Au를치료처방에포함시켜치료결과를개선하기위한노력을하고있으나, 치료성공률은 30% 내외로높지않다 이와같이다제내성결핵과광범위내성결핵의출현은국제적으로가장심각한보건문제이면서최소 20개월동안약물요법을계속해야하는결핵환자들에게큰부담으로작용하고있으며 22, 완치율이 50% 에도못미치는기존의표준요법외에는선택의여지가없는다제내성결핵과광범위내성결핵환자들을위한새로운치료제개발이긴급히요구되고있다 23. 최근다제내성결핵과광범위내성결핵환자들의치료를위한새로운치료제가개발되어임상적용을준비하고있다. 새롭게개발되어임상적용을준비하고있는약제에는오츠카제약에서새로개발한델티바 (Deltyba, delamanid) 는 nitro-dihydro-imidazooxazole 유도체로내성이나내약성으로인해유효한치료요법이구성되지않는성인다제내성결핵환자를치료할수있는병용요법의하나로유럽위원회 (EC) 로부터판매승인을받은신약인데, 작용기전은결핵균세포벽의 mycolic acid 합성을억제하여치료효과를나타내는치료제이고 24, 얀센에서새로개발한서튜러 (Sirturo, badaquiline) 는 18세이상성인다제내성결핵에대한병합치료제로식약처의승인을받은약제로결핵균의에너지원생성에필수적효소인마이코박테리아의 ATP( 아데노신 5-3인산염 ) 합성효소를억제해결핵균의복제를효과적으로차단함으로써객담도말및배양의음전화를가속화하는치료제이다 25. 또한, 화이자에서새로개발한자이복스 (Zyvox, linezolid) 는주로내성 Gram양성균에사용하는 oxazolidinone 계열로결핵균의단백질합성을방해하는역할을하는데시험관내에서다제내성결핵과광범위내성결핵에항균작용이있는것으로알려진약제이나, 더이상치료방법이없는다제내성결핵과광범위내성결핵에 mg을사용하여 89% 의배양음전을경험하였다는연구결과가보고되면서다제내성결핵과광범위내성결핵의치료에필수적인약제로생각되고있다 1. 이후다제내성결핵과광범위내성결핵에 linezolid 를적용하여기존치료법에비

110 하여좋은임상결과들이보고되고는있으나, linezolid 를사용하였으나치료를실패한환자들에대한보고는거의없는실정이다. 따라서본연구에서는국립마산병원에서다제내성결핵과광범위내성결핵이치료를위해 2005년이후 linezolid를처방받았던 238명중의료진과의상담없이중도에치료를중단한경우를제외하고규칙적인치료에반응하지않는것으로판정을받았거나심각한부작용등으로더이상투약이어려워치료를실패한 15명에대한역학적특성을조사하여치료효과향상과 linezolid 를포함한치료처방으로다제내성결핵및광범위내성결핵치료시예후를판정할수있는기초자료를수집하고자연구를수행하였다. 2013년황수희등 13 은낮은연령, 긴 linezolid 의사용기간, 내성약제의수가치료성공과유의한관계가있고, 당뇨의동반이치료실패와유의한관계가있다고보고하였는데, 본연구에서평균연령 ( 세 ) 은 46.27±13.51, 18세에서 67세범위에있었으며, 황수희등 13 의연구 38.4±12.2보다높았고, 당뇨를동반한경우도 6명 (40.0%) 으로많았는데황수희등 13 의연구결과와는달리 18세환자를포함하여 31 세의남자와여자환자도치료에실패하였다. Linezolid 투약전평균결핵치료횟수는 5.20±3.19였으며, 1회에서 13회범위에있었고, 평균결핵이환기간 ( 년 ) 은 15.17±12.81 이었고, 0.5년에서 40년범위에있어불규칙적인치료로반복적으로치료를실패한환자들이대부분이었으나, 과거에치료를받은병력이없거나, 규칙적인치료에도치료를실패한일부환자는초기에 fluoroquinolone계열의약제또는주사제에내성이있는다제내성결핵또는광범위내성결핵으로발병으로인하여치료에실패한환자도있어내성다제내성결핵과광범위내성결핵의전파를차단하는것의중요성을보여주고있었다. 또한, 황수희등 13 은 linezolid를사용한평균기간 ( 일 ) 이 493.6±253.5였으나, 본연구에서는 ±207.16로짧았고, 사용기간이 129일로짧은경우도있었는데, 긴 linezolid 사용기간이치료성공과관련이있다는황수희등 13 의연구결과와일치하였다. 또한, 황수희등 13 은 5군항결핵제 (Cl, Au), 내성여부와상관없이 fluoroquinolone 계열의약제와주사제의사용, Rb의사용등은치료결과와통계적으로유의성이없고, fluoroquinolone 계열의약제또는주사제에내성이있는다제내성결핵과광범위내성결핵의경우동반약제의사용은치료결과에크게영향을미치지않을것으로조심스럽게추정해볼수있다고보고하였는데, 본연구에서도 linezolid 와함께사용한평균약제수 ( 개 ) 는 4.33±1.06로 3개에서 7개범위에있었고, linezolid 와함께사용한약제중감수성이있는평균약제수 ( 개 ) 도 2.30±1.26로 0개에서 4개범위에있었으나치료를실패해서황수희등 13 의추정

111 과일치하는결과를보여주었다. 황수희등 13 은객담도말및배양에서각각 95.6%, 98.4% 음전되었다고보고하였는데본연구에서는객담도말및배양에서각각 10명 (66.7%), 11명 (73.3%) 가일시적으로음전되어황수희등 13 의연구결과보다낮음을보여주고있으며나, 객담도말및배양에서음전시까지평균기간 ( 일 ) 은각각 ±102.50, 60.13±35.67로황수희등 13 의연구결과와비슷하였다. 여러연구에서 linezolid 의부작용과독성으로골수억제, 말초신경병증및시신경병증등이보고되고있는데, Park 등 9 은하루 600mg의 linezolid를사용하여성공적으로배양음전이되었지만, 부작용으로말초신경병증, 시신경병증, 빈혈등의발생빈도가높았다고보고하였고, G. F. Schecter 등 26 은 linezolid 가효과적인약제이지만, 부작용과독성으로치료를완료하기힘들다고보고하였으며, von der Lippe 등 8 은 10명의다제내성결핵환자들을대상으로연구하여그중 7명이 linezolid 를중단해야할정도로심각한부작용이발생했다고보고하였고, Fortun 등 11 은 5명의다제내성결핵환자를대상으로 linezolid 를투약하여좋은결과를얻었지만, linezolid 600mg을매일요법으로치료한 4명에서수혈이필요할정도로빈혈이발생되었다고보고하였으며, Migliori 등 27 은독일에서다제내성결핵과광범위내성결핵으로치료받은 85명의환자들중환자의 32% 가부작용으로치료를중단했고, 부작용에의한치료중단은 linezolid 투여용량이높을수록더많았다고보고하였고, 김천태등 12 은 linezolid 600mg을투여하여발생된주된부작용및독성은말초신경병증, 빈혈, 시신경병증과간기능이상이고, 부작용발생시까지평균기간은 121.3일이었다고보고하였는데, 본연구에서도 linezolid 사용후사용량을줄이거나중단하게된원인은말초신경병증이 8명 (53.4%), 치료에효과가없는경우 6명 (40.0%), 빈혈, 위장장애, 간독성등이각각 1명 (6.7%) 인것으로나타나이전연구결과와일치하는결과를보였다. 황수희등 13 은치료를실패한 10명중 9명이 linezolid 를중단한후재배균되었다고보고하였으나, 본연구에서사례 1은 31세로비교적낮은연령이고 fluoroquinolone 계열의약제에내성이있는다제내성결핵으로진단된환자로 linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 1군 (E), 4군 (Pto, Cs) 과 5군 (Au) 을사용하여도말음전되었으나 600mg 사용중다시도말양성으로전환되었으며, 배양은음전되지않았다. 투약후 278일에말초신경병증과위장장애로 300mg으로감량후더이상 linezolid 치료에반응하지않는것으로판단하였고, 말초신경병증등심각한부작용으로투약의중단이바람직하다는판단하에 linezolid 투약후 360일에투약을중단하였던환자이다. 사례 1은치료성공과유

112 의한관계가있는낮은연령과 3.5개의감수성약제를사용하여치료에일시적으로객담도말에서음전되었으나 linezolid 600mg 사용중다시양성으로전화되고, 배양에서는음전되지않는등황수희등 13 의연구결과와는다른결과를보였으며, linezolid 의혈중농도가최소억제농도 (MIC, Minimum Inhibitory Concentration) 에도달하지못한이유로치료에실패한것으로추정된다. 사례 2 는광범위내성결핵으로진단된환자로 linezolid 초기용량으로 600mg와함께내성은있으나비교적사용경험이적은 3군 (Lfx) 와 4군 (Pto, Cs) 를사용하여특별한부작용없었으나, 도말및배양에서음전되지않아 linezolid 치료에반응하지않는것으로판단하고, linezolid 투약후 213일에투약을중단하였던환자이다. 사례 2는 linezolid 이외에감수성이있는약제가없었고, linezolid 의혈중농도가최소억제농도 (MIC, Minimum Inhibitory Concentration) 에도달하지못한이유로치료에실패한것으로추정된다. 사례 3은 31세로비교적낮은연령이고당뇨를동반하고있는광범위내성결핵으로진단된환자로 linezolid 초기용량으로 600mg와함께내성은있으나비교적사용경험이적은 3군 (Lfx) 과 4군 (Pto, Cs) 를사용하여특별한부작용은없었으나, 환자의요청으로 109일에 300mg으로감량하였으며, 도말및배양에서음전되지않아 linezolid 치료에반응하지않는것으로판단하여 linezolid 투약후 251일에투약을중단하였던환자이다. 사례 3은치료성공과유의한관계가있는낮은연령이었지만, 치료실패와유의한관계가있는당뇨를동반하고있었고, 특별한부작용이없었음에도객담도말및배양에서음전되기전에 300mg으로감량하는등 linezolid의혈중농도가최소억제농도 (MIC, minimum inhibitory concentration) 에도달하지못한이유로치료에실패한것으로추정된다. 사례 4는광범위내성결핵으로진단된환자로 linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 1군 (Z), 2군 (Km), 3군 (Mfx), 5군 (Cl) 과내성이있는 1 군 (H) 를사용하여말초신경병증으로 62일에 300mg으로감량하였고, 도말및배양은각각 90일, 76일에음전되었으나, 다시양성으로전환되어치료중도말및배양재배균으로더이상 Linezolid 치료에반응하지않고, 말초신경병증등심각한부작용으로투약의중단이바람직하다는판단하에 linezolid 투약후 732일에투약을중단하였던환자로심각한말초신경병증으로객담도말및배양에서음전되기전에 300mg으로감량하여충분한기간사용하였으나, linezolid 의혈중농도가최소억제농도 (MIC, Minimum Inhibitory Concentration) 에도달하지못한이유로치료에실패한것으로추정된다. 사례 5는 fluoroquinolone 계열의약제에내성이있는다제내성결핵으로진단된환자로 linezolid 초기용량으로 600mg와함께감

113 수성이있는 2군 (Sm), 5군 (Cl) 과내성이있는 1군 (H), 3군 (Mfx) 를사용하여도말및배양은각각 20일에음전되었으나, 말초신경병증등심각한부작용으로투약의중단이바람직하다는판단하에 linezolid 투약후 129일에투약을중단하였고, 투약을중단한후 68일에도말및배양이양성으로전환되어심각한부작용으로인한조기중단이치료실패의원인으로추정된다. 사례 5은 fluoroquinolone계열의약제에내성이있는다제내성결핵으로진단된환자로 linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 2군 (Sm), 3군 (Mfx), 5군 (Cl) 과내성이있는 1군 (H) 를사용하여도말은음전되지않았으며, 배양은 66일에음전되었으나, 말초신경병증으로 73일에 300mg으로감량하였다가말초신경병증의진행으로투약의중단이바람직하다는판단하에 linezolid 투약후 138일에투약을중단하였고, 말초신경병증등심각한부작용으로투약을중단한후 137일에배양이양성으로전환되어심각한부작용으로인한조기중단이치료실패의원인으로추정된다. 사례 7 은당뇨를동반한치료초기부터 fluoroquinolone 계열의약제에내성이있는다제내성결핵으로진단된환자로 Linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 2군 (Sm), 3군 (Mfx) 과내성이있는 4군 (Pto, Cs) 를사용하여도말은음전되지않았으며, 배양은 101일에음전되었으나, 말초신경병증의진행으로투약의중단이바람직하다는판단하에 linezolid 투약후 152일에투약을중단하였고, 투약을중단한후 146일에배양이양성으로전환되어심각한부작용으로인한조기중단이치료실패의원인으로추정된다. 사례 8은 fluoroquinolone 계열의약제에내성이있는다제내성결핵으로진단된환자로 linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 1군 (Z), 2군 (Sm), 5군 (Cl, Au) 과내성이있는 3군 (Mfx) 를사용하여도말은 240일에음전되었으나, 음전후 166일에다시양성으로전환되었고, 배양은 25일에음전되었으나, 말초신경병증으로 120일에 300mg으로감량후말초신경병증의진행으로투약의중단이바람직하다는판단하에 linezolid 투약후 267일에투약을중단하였고, 투약을중단한후 105일에배양이양성으로전환되어심각한부작용으로인한조기중단이치료실패의원인으로추정된다. 사례 9는 34세비교적낮은연령이고 fluoroquinolone 계열의약제나주사제에내성이없는다제내성결핵으로진단된환자로 linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 1군 (Z), 2군 (Sm), 3군 (Mfx), 4군 (Cs) 를사용하여도말은 322일에음전되었으나, 음전후 63일에다시양성으로전환되었고, 배양은 25일에음전되었으나, 경제적인이유로 60일에 300mg으로감량하였다가동일한이유로 linezolid 투약후 280일에투약을중단하였고, 투약을중단한후 188일에배양이양성으로전환되어경제적

114 인이유로인한조기중단이치료실패의원인으로추정된다. 사례 10은 fluoroquinolone 계열의약제에내성이있는다제내성결핵으로진단된환자로 linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 2군 (Km), 4군 (PAS), 5군 (Cl, Au) 와내성이있는 3군 (Mfx), 4군 (Pto, Cs) 를사용하였으나, 빈혈로 27일에 300mg 으로감량후도말과배양은 61일에음전되었으나, 빈혈의악화로투약의중단이바람직하다는판단하에 linezolid 투약후 278일에투약을중단하였고, 투약을중단한후 121일에도말및배양이양성으로전환되어빈혈의진행으로인한조기감량과중단이치료실패의원인으로추정된다. 사례 11은 18세의낮은연령이고당뇨를동반한가족력으로아버지가 fluoroquinolone 계열의약제에내성이있는다제내성결핵으로치료를받은병력이있으며, 치료초기부터 fluoroquinolone 계열의약제에내성이있는다제내성결핵으로진단된환자로 linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 2군 (Km), 5군 (Cl) 와내성이있는 3군 (Mfx), 4군 (Pto, Cs) 를사용하여도말과배양은 29일에음전되었으나, 음전후도말은 600일에배양은 150일에양성으로전환되었으며, linezolid는감량없이지속적으로사용하다도말및배양에서양성으로전환되고말초신경병증의진행으로투약의중단이바람직하다는판단하에 linezolid 투약후 680일에투약을중단한환자이다. 사례 11은낮은연령으로치료성공과유의한관계가있었지만, 가족력으로인한초기내성과충분한기간사용하였으나, linezolid 의혈중농도가최소억제농도 (MIC, Minimum Inhibitory Concentration) 에도달하지못한이유로치료에실패한것으로추정된다. 사례 12는광범위내성결핵으로진단된환자로 linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 4군 (Cs), 5군 (Cl) 와내성이있는 2군 (Km), 3 군 (Mfx) 를사용하였으나, 도말및배양에서음전되지않았으며, 말초신경병증으로 120일에 300mg으로감량하였고, 치료중도말및배양음전실패로 linezolid 치료에반응하지않는것으로판단하였고, 말초신경병증의진행으로투약의중단이바람직하다는판단하에 linezolid 투약후 341일에투약을중단하였다. 사례 12는 linezolid 의혈중농도가최소억제농도 (MIC, Minimum Inhibitory Concentration) 에도달하지못한이유로치료에실패한것으로추정된다. 사례 13은당뇨를동반한 fluoroquinolone 계열의약제에내성이있는다제내성결핵으로진단된환자로 Linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 2군 (Amk), 5군 (Cl, Au) 와내성이있는 1군 (Z), 4군 (Pto, Cs) 를사용하였으나, 말초신경병증으로 105일에 300mg으로감량하였고, 객담도말및배양에서각각 233일과 115일에음전되었다가말초신경병증의진행으로투약의중단이바람직하다는판단하에 linezolid

115 투약후 281일에투약을중단하였고투약을중단한후각각 176일과 132일에양성으로전환되었다. 사례 13은치료실패와유의한관계가있는당뇨를동반하고말초신경병증과같은심각한부작용으로조기에 300mg으로감량한것과 linezolid 의혈중농도가최소억제농도 (MIC, Minimum Inhibitory Concentration) 에도달하지못한이유로치료에실패한것으로추정된다. 사례 14는당뇨를동반한 fluoroquinolone 계열의약제에내성이있는다제내성결핵으로진단된환자로 linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 2군 (Amk), 5군 (Cl, Au) 와내성이있는 3군 (Lfx) 를사용하여객담도말및배양에서각각 29일과 59일에음전되었으나, 말초신경병증과간독성으로 82일에 300mg으로감량하였고, 음전후각각 510일, 450일에양성으로전환되었다. 치료중도말및배양에서양성으로전환되어 linezolid 치료에반응하지않는것으로판단하였고, 말초신경병증의진행으로투약의중단이바람직하다는판단하에 linezolid 투약후 705일에투약을중단하였다. 사례 14는 linezolid 의혈중농도가최소억제농도 (MIC, Minimum Inhibitory Concentration) 에도달하지못한이유로치료에실패한것으로추정된다. 사례 15는당뇨를동반한 fluoroquinolone 계열의약제에내성이있는다제내성결핵으로진단된환자로 linezolid 초기용량으로 600mg와함께감수성이있는 2군 (Amk), 5군 (Cl, Au) 와내성이있는 3군 (Mfx) 를사용하여객담도말및배양에서각각 111일과 49일에음전되었으나, 개인사정으로 61일에 300mg으로감량하였고, 투약후 144일에투약을중단하였으며, 투약을중단한후각각 23일에양성으로전환되었다. 사례 15는치료실패와유의한관계가있는당뇨를동반하고, 개인사정으로인한조기감량과투약중단이치료실패의원인으로추정된다. 결론적으로 linezolid를포함한치료의성공은 mg의적정용량으로심각한부작용이나독성을줄이면서 2년내외의충분한기간동안치료를유지하는것에달려있었다. 따라서심각한부작용및독성의발생을줄이기위하여 linezolid 투약용량에대한평가와함께말초신경병증과같은심각한부작용및독성의진행을지연시키기위한다양한방안의마련, 그리고혈중농도가최소억제농도이상으로유지되는지에대한약물역동학적평가가필요하며, 치료실패한환자들의균주들에대한유전자분석을위한추가적인연구도필요할것으로생각된다.

116 요 약 배경 : Linezolid 가포함된항결핵처방으로치료를시작하였으나치료를실패한환자를대상으로실패와관련된역학적인특성을조사하고자한다. 방법 : 2005년부터 2014년까지본원에서 linezolid를투약받은 238명의환자들중치료중단을제외하고, 규칙적인치료에반응하지않은 15명의환자들을대상으로역학적특성을조사하였다. 결과 : Fluoroquinolone 계열의약제와주사제에내성이있는다제내성결핵과광범위내성결핵은 linezolid 와함께사용한약제의종류는치료실패에영향이없었으며, linezolid 의중단이치료실패의주된원인으로 linezolid 를중단하게된이유는말초신경병증이나빈혈과같은심각한부작용이있거나도말및배양음전을실패한경우등이있었다. 결론 : Linezolid를포함한치료의성공은 mg의적정용량으로심각한부작용이나독성을줄이면서 2년내외의충분한기간동안치료를유지하는것에달려있었다. 따라서심각한부작용및독성의발생을줄이기위하여 linezolid 투약용량에대한평가와함께말초신경병증과같은심각한부작용및독성의진행을지연시키기위한다양한방안의마련, 그리고혈중농도가최소억제농도이상으로유지되는지에대한약물역동학적평가가필요하며, 치료실패한환자들의균주들에대한유전자분석을위한추가적인연구도필요할것으로생각된다.

117 참고문헌 1. Cheon Tae Kim, et al, Linezolid (Zyvox ) for the Treatment of Chronic Extensively Drug-Resistant Tuberculosis. N ENGL J MED 2012;367;16: Cynamon M, Klemens S, Sharpe C, Chase S. Activities of several oxazolidinones against Mycobacterium tuberculosis in a murine model. Antimicrob Agents Chemother 1999;43: Dietze R, Hadad D, McGee B, et al. Early and extended early bacterial activity of Linezolid in pulmonary TB. Am J Respir Crit Care Med 2008;178: G. F. Schecter, C. Scott, L. True, A. Raftery, J. Flood, and S. Mase. Linezolid in the Treatment of Multidrug-Resistant Tuberculosis. Clinical Infectious Diseases 2010; 50: French G. Safety and tolerability of Linezolid. J Antimicrob Chemother 2003;51 Suppl 2:ii Ford C, Hamel J, Stapert D, et al. Oxazolidinones: new antibacterial agents. Trends Microbiol 1997;5: Condos R, Hadgiangelis N, Leibert E, Jacquette G, Harkin T, Rom W. Case series report of a Linezolid-containing regimen for extensively drug-resistant TB. Chest 2008;134: von der Lippe B, Sandven P, Brubakk O, von der Lippe B, Sandven P, Brubakk O. Efficacy and safety of Linezolid in multidrug resistant TB (MDR-TB) a report of ten cases. J Infect 2006;52: Park I, Hong S, Oh Y, et al. Efficacy and tolerability of daily-half dose Linezolid in patients with intractable multidrug resistant TB. J Antimicrob Chemother 2006;58: Yew W, Chau C, Wen K. Linezolid in the treatment of difficult multidrug-resistant tuberculosis. Int J Tuberc Lung Dis 2008;12: Fortun J, Martin-Davila P, Navas E, et al. Linezolid for the treatment of multidrug-resistant TB. J Antimicrob Chemother 2005;56: 김천태, 박진수. Line zolid 의장기투여로인한말초신경병증의발생양상. 국립마산병원논문집 2012;37:51-66.

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120 다제내성결핵과광범위내성결핵의흉부전산화단층촬영의비교분석 윤기웅, 황수희

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122 2014 년국립마산병원논문집 다제내성결핵과광범위내성결핵의흉부전산화단층촬영의비교분석 국립마산병원윤기웅, 황수희 Comparison of CT findings between MDR-TB and XDR-TB Ki Woong Yoon, MD., Soo Hee Hwang, M.D. National Masan Tuberculosis Hospital Abstract Background: The purpose of this study was to compare the CT findings between MDR and XDR tuberculosis patients. Material and Method: From September 2008 to March 2014, 52 MDR-TB patients (M:F = 33:19; mean age, 40.1 years) and 15 XDR-TB patients (M:F = 11:4; mean age, 44.4 years) were enrolled in this study. All of the MDR- and XDR-TB patients had received no treatment or less than two months of anti-tb treatment. Computed Tomography (CT) findings and demographic factors were reviewed and compared between the MDR- and XDR-tuberculosis groups. Result: The only statistically significant radiologic finding between MDR- and XDR-TB was the cavity wall thickness. The mean thickness of cavities was 8.23 mm in MDR-TB and mm in XDR-TB respectively. There was no statistically significant difference between MDR- and XDR-TB in tree-in-bud pattern, consolidation, effusion, lymphadenopathy, number of involved lobes and other demographic factors. Conclusion: The cavity wall was thicker in patients with XDR-TB than MDR-TB. There was no other significant difference in radiologic findings and demographic factors between patients with MDR- and XDR-TB Key Words: Multidrug-resistant tuberculosis, Extensively drug-resistant tuberculosis, Cavity wall thickness, Computed Tomography

123 Introduction Multidrug-resistant tuberculosis (MDR-TB) is defined as a disease caused by Mycobacterium tuberculosis strains with resistance to at least isoniazid and rifampin. Extensively drug-resistant tuberculosis (XDR-TB) is a life-threatening infection that is resistant to any type of fluoroquinolone and at least one of the three following injectable drugs: amikacin, capreomycin or kanamycin in addition to isoniazid and rifampin 1. According to a World Health Organization (WHO) report, about 3.2% of all new tuberculosis cases are multidrug resistant (MDR). Comparing with patients with drug-sensitive TB, non-aids patients with MDR TB are younger and have more frequent history of TB treatment and show more cavitary lung lesions on CT 2. Although clinical findings of XDR- and MDR-TB have been widely reported 3-6, to the best of our knowledge, the radiologic comparison of MDR- and XDR-TB has rarely been reported. Thus, the purpose of our study was to evaluate the radiologic findings of MDR- and XDR-TB and to compare the findings with two groups in non-aids patients.

124 Materials and Methods 1. Patients From 2008 to March 2014, a computer search was performed to identify all patients with MDR- and XDR-TB who underwent chest CT scans. One hundred seven non-aids patients with MDR-TB and 26 non-aids patients with XDR-TB patients were identified by computer searching. Among them, 76 MDR-TB patients and 22 XDR-TB patients were compatible with primary tuberculous infection. Primary tuberculosis was defined as the disease that developed in patients with no history of anti-tuberculous treatment or a history of less than two months of treatment. After exception of the patients with lack of the availability of chest CT scan, 52 MDR TB and 15 XDR-TB patients were included in this study. All of 67 patients included in this study were HIV-seronegative. The time interval between MDR-TB isolation and the initial chest CT scans ranged from 3 to 67 days (mean interval, 19 days) and interval between XDR-TB isolation and CT ranges from 2 to 55 days (mean interval, 21 days) respectively. The time interval between specimen isolation and CT scan was not statistically different between MDR- and XDR-TB patient groups respectively (p=0.538, by Mann-Whitney U test). 2. Imaging technique and analysis All examinations were performed with a 4-detector spiral CT scanner (Asteion; Toshiba Medical, Tokyo, Japan) or a 16-section MDCT scanner (Somatom Sensation 16; Siemens Medical Solutions, Erlangen, Germany), using a dedicated chest CT protocol. None of the patients were administered an intravenous injection of contrast medium. Helical scan date were acquired using 16 detector rows and a beam collimation of 3 mm (16 x 3.0 mm), a gantry rotation time of 0.5 s, a section reconstruction thickness of 3.0 to 5.0 mm, an image reconstruction interval of 3.0 mm, and an effective tube current-time product of 200 mas and 120 kvp. Chest CT scans were reviewed by one radiologist (K.W.Y.) with 5 years experience who had no knowledge of the patients clinical information

125 and diagnosis. All the CT images were reviewed at a workstation (HP Z800; Hewlett-Packard Development Company, USA) that had a spatial resolution of 1536 x2048 (PGL21; WIDE, Korea) with the PACS (PiViewSTAR; Infinitt, Seoul, Korea). Both mediastinal (window width, 400 HU; window level, 20 HU) and lung parenchyma (window width, 1,500 HU; window level, -800 HU) window images were available on the PACS systems for analysis. The assessment of pulmonary parenchyme included as follows: tree-in-bud pattern, cavity (presence, number, wall thickness), consolidation, number of involved lobes. The presence or absence of pleural effusion and mediastinal lymphadenopathy were also assessed. The tree-in-bud pattern was defined as centrilobular branching structures that resemble a budding tree. The cavity was defined as gas-filled of fluid-filled space, seen as a lucency or low attenuated area within pulmonary consolidation or mass. The cavity wall thickness was calculated at largest portion of cavity by electronic measurement on PACS system. 3. Statistical analysis Statistical analysis was done using SPSS version 17.0 (SPSS, Chicago, IL, USA) and MedCalc version (MedCalc, mariakerke, Belgium). We compared the quantitative results of univariate analysis and demographic data (sex and age) of patients with MDR- and XDR-TB using the Mann-Whitney U test. Student-t test was used to compare the number of involved lobes, and the number of cavity. The differences of parenchymal abnormalities in two groups were evaluated using by chi-square test or Fisher-exact test. A p-value of <.05 was considered statistically significant.

126 Results 1. Patients Demographics The mean age was not significantly different (p=0.875, Student-t test) between the MDR-TB group (mean age, 40.0 years; age range, 14-76) and the XDR-TB group (mean age, 44.4; age range, 21-65). Sex ratio was not significantly different between the two groups (p=0.752, Chi-Square test). 2. CT findings The CT findings of both primary MDR- and XDR-TB are summarized in Table 1. There was no statistically significant difference between MDR- and XDR-TB in presence and number of cavities, tree-in-bud pattern, number of involved lobes, consolidation, pleural effusion, and lymphadenopathy. The only statistically significant finding was cavity wall thickness. Using by Mann-Whitney U test, cavity wall thickness was thicker in XDR-TB (mean, 11.5 mm) group than MDR-TB (mean, 8.3 mm) group (figure 1, 2). Table 1. Presence of Abnormalities in MDR- and XDR-TB as Drpicted on CT Scans CT findings MDR-TB (n=53) XDR-TB (n=15) P value Cavities Presence Number of cavities* Wall thickness* 46 (86.8) mm 13 (86.7) mm Tree-in-bud sign 49 (92.4) 14 (93.3) Involved lobes* Consolidation 38 (71.7) 10 (66.7) Pleural effusion 9 (17) 3 (20) Lymphadenopathy 3 (5.6) 1 (6.7) Data are presented as No.(%) of patients unless otherwise specified. * Mean number Numbers in parenthesis are percentages. MDR-TB = multidrug-resistant tuberculosis, XDR-TB = extensively drug-resistant tuberculosis

127 Figure 1. Primary extensively drug-resistant (XDR) tuberculosis in a 51-year-old man. Axial thin-section CT scan shows large cavity in left upper lobe. The largest diameter of cavity wall was 12 mm in size. Figure 2. Primary multidrug-resistant (MDR) tuberculosis in a 48-year-old man. Axial thin-section CT scan shows relatively thin walled cavity. The largest diameter of the wall was 7 mm in size.