연구 목적: S. aureus 균혈증은 중요한 세균 감염으로 재발이 자주 발생한다. 균혈증 재발에 대한 위험 요인에 대한 여러 연구들이 있으며 methicillin 내성, 투석 및 감염성 심내막염 등이 위험 인자로 알려져 있으나 재발성 균혈증에 대한 임상적, 미생물학적 및 면역학적 특성에 대한 폭 넓은 분석은 제한적이었다. 이에 재발성 균혈증 환자의 임상적, 미생물학적 및 면역학적 특성을 비재발성 균혈증 환자와 비교하고 S. aureus의 면역 회피기전에 대하여서도 재발성 및 비재발성 균혈증 균주 사이에 비교하여 그 특성을 확인하고자 하였다.
연구 대상 및 방법: 2008년 7월부터 S. aureus 균혈증 환자를 대상으로 전향적 코호트 연구를 시행하고 있으며 2018년 12월까지 코호트에 포함된 환자들 중 S. aureus 균혈증 재발이 확인된 환자들을 대상으로 하였다. 재발성 균혈증이 확인된 환자들 중 균주가 확보되고 혈액 검체가 있는 환자들을 분석에 포함하였고 비재발성 균혈증 환자들 중 균주가 확보되고 혈액 검체가 있는 환자들을 대조군으로 하였다. 임상적 특징 및 임상 결과, 미생물학적 특징과 친염증성 시토카인인 IL-6, TNF-α와 항염증성 시토카인인 IL-10, 세포성 면역반응을 나타내는 시토카인인 IFN-γ, 그리고 IL-17A의 혈장내 농도를 확인하여 재발성 및 비재발성 균혈증 환자간에 비교하였다. 또한 재발성 S. aureus 균주와 비재발성 S. aureus 균주에서 dltA와 mprF의 발현 정도를 비교하였다.
연구 결과: 연구기간동안 1,725명의 S. aureus 균혈증 환자가 확인되었고 이중 균주 및 혈액 검체가 있는 15명의 재발성 균혈증 환자와 117명의 비재발성 균혈증 환자가 연구에 포함되었다. 재발성 균혈증 환자의 나이는 비재발성 균혈증 환자 보다 많았고(P = 0.01) 골관절 감염이 재발성 균혈증 환자에서 비재발성 균혈증 환자보다 많았으나 통계적으로 유의하지는 않았다(P = 0.07). 균혈증 기간은 재발성 균혈증 환자에서 더 길었다(P = 0.01). 재발성 균혈증 균주 중 methicillin 내성은 13 (87%)개 균주로 비재발성 균혈증 균주보다 많았고(P = 0.002) vancomycin 최소억제농도는 더 높았다(P = 0.001). 혈장내 IFN-γ 농도는 혈액 배양 음전 전(P = 0.001)과 후(P <0.001) 모두 재발성 균혈증 환자에서 비재발성 균혈증 환자보다 더 높았다. 혈액 배양 음전 전과 후의 혈액 검체가 있는 7명의 재발성 균혈증 환자와 18명의 비재발성 균혈증 환자를 대상으로 분석하였을 때도 혈장내 IFN-γ 농도는 재발성 균혈증 환자에서 더 높았다. 특히, 혈액 배양 음전 전에는 통계적으로 유의미한 차이를 보여주었다(P = 0.047). 균혈증 기간과 methicillin 내성 여부에 따른 혈장내 IFN-γ 비교시에 균혈증 기간이 긴 경우 IFN-γ 농도가 더 높았고(P=0.01) methicillin 내성인 경우에 IFN-γ 농도가 더 높았다(P=0.003). IL-6의 혈장내 농도는 비재발성 균혈증 환자에서 더 높은 양상이었으나 통계적인 차이는 보이지 않았다(P = 0.14). 또한, IL-10의 혈장내 농도는 비재발성 균혈증 환자에서 통계적으로 유의하게 높았다(P = 0.03). 하지만 IL-17A나 TNF-α는 양 군간에 차이를 보이지는 않았다. 재발성 균혈증 균주와 비재발성 균혈증 균주에서 mprF와 dltA의 발현을 비교하였을 때 비재발성 균혈증 균주에서 mprF (P = 0.001)와 dltA (P = 0.005) 모두 더 높은 발현을 보였다.
결론: 재발성 균혈증 환자는 비재발성 균혈증 환자보다 고령이었고, 균혈증 기간이 길었으며 재발성 균혈증 균주는 methicillin 내성이 많았고 vancomycin 최소억제농도가 높은 특징을 확인할 수 있었다. 혈장내 시토카인 농도에 재발성 균혈증 환자와 비재발성 균혈증 환자간에 차이가 있었는데 IFN-γ는 재발성 균혈증 환자에서 더 높았다. 긴 균혈증 기간과 methicillin 내성 등에 의한 영향이 있을 것으로 생각된다. IL-10은 비재발성 환자에서 더 높았으며 IL-6는 비재발성 균혈증 환자에서 높은 경향을 보였다. 친염증성 및 항염증성 시토카인의 균형이 균혈증의 재발에 영향을 주었을 가능성이 있겠다. mprF와 dltA의 발현은 비재발성 균혈증 환자에서 발현이 높았다. Fibronectin binding protein A나 초항원 등 S. aureus의 생존 및 병태생리에 영향을 주는 인자에 대한 추가적인 분석이 필요할 것으로 생각된다.