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황색포도알균으로 인한 혈소판제제 수혈감염 사례
  • 작성일2012-06-01
  • 최종수정일2012-08-24
  • 담당부서감염병감시과
  • 연락처043-719-7173

황색포도알균으로 인한 혈소판제제 수혈감염 사례
Septic Platelet-Transfusion Reactions Due to Staphylococcus aureus in Korea

질병관리본부 장기이식관리센터 혈액안전감시과 권정란              
감염병센터 약제내성과 유재일, 김현경             

  


 
  수혈(blood transfusion)은 환자에게 부족한 혈액성분을 보충하기 위해 실시하는 중요한 의료행위로써 많은 환자의 생명을 구하는데 기여한다. 수혈에 사용되는 혈액은 오직 헌혈자의 헌혈에 의해 얻어지는 생물학 제제의 일종으로 감염성 질환 등을 완전하게 차단할 수 있는 방법이 아직 없으므로 수혈 전   수혈효과 및 부작용에 대한 충분한 검토가 이루어져야 한다. 수혈의 종류는 전혈, 적혈구, 혈소판제제, 혈장성분 등이 있다.
  수혈부작용은 발생기전에 따라 기존의 적혈구 항체에 의해 수혈된 적혈구가 파괴되는 용혈성 수혈부작용, 백혈구나 혈장단백에 대한 감작이 원인이 되어 나타나는 비용혈성 수혈부작용과 바이러스나 세균에 의한 수혈전파성 감염으로 구분할 수 있다[1].
  국내에서는 수혈로 인한 부작용 발생 의심사례가 신고 되었을 경우 특정수혈부작용조사를 통하여   철저한 조사를 수행하고 있으며, 주로 수혈부작용은 B형·C형 간염 등 바이러스성 감염 질환 중심으로 보고되었다. 그러나 미국, 프랑스 등에서는 수혈을 통한 세균감염이 가장 흔한 수혈부작용으로 그 중  혈소판제제에 의한 세균감염은 수혈 1,000건-3,000건당 1건의 빈도로 보고되어, 수십에서 수백만건당 1건의 비율로 보고되는 바이러스성 수혈감염 질환보다 높은 위험성을 보인다[2,3]. 이는 혈소판제제의 생존율과 기능을 유지하기 위하여 상온 (20-24℃)에서 5일 동안 보관하는 특수성 때문인 것으로 알려져 있다[4,5]. 수혈로 인한 세균감염 가능경로는 채혈 시 불완전한 소독으로 인한 피부를 통한 오염,  무증상 균혈증(bacteremia) 헌혈자로부터의 채혈, 혈액제제 처리과정의 관리소홀로 인한 세균감염 등 여러 가지 경우가 있을 수 있으나 구체적인 감염경로는 확인이 불가능한 경우가 대부분으로 보고되고 있다[6,7].
  국내의 경우 세균감염에 의한 수혈부작용 보고나 혈소판제제의 세균감염에 대한 연구 자료가 거의 없어 정확한 발생빈도는 추정하기 어렵다[8]. 그러나 캐나다, 미국 등에서는 혈소판 수혈로 인한 패혈증이 25,000건당 1회의 빈도로 발생한다고 보고되고 있어 혈소판제제 세균감염 검사를 실시하거나 부분적으로 병원체 불활화 기법을 도입하여 실시하고 있다[8,9]. 혈액제제의 세균감염은 102-103 CFU/mL의 낮은 농도에서도 수혈부작용을 일으킬 수 있고[10], 패혈성 수혈부작용의 일반적인 임상증상은 발열, 오한, 저혈압, 오심, 구토, 두통, 호흡곤란 등으로 알려져 있다.
  이 글을 통하여 최근에 국내에 보고된 황색포도알균(Staphylococcus aureus)으로 인한 혈소판제제 수혈감염 사례를 소개하고자 한다.
  2011년 11월 16일 A병원에서 혈소판 수치 27,000ul, 호중구 수치 0(nadir state)으로 면역상태가  상당히 저하된 10세 급성골수성 백혈병 남자 환자가 성분채혈혈소판제제를 수혈 받던 중 오한, 발열(40.2℃) 등 수혈부작용 증상이 발생하였다. 조사결과, 수혈백내 부유물질이 관찰되었고 혈액배양검사 결과, 환자 혈액과 수혈혈액에서 동일한 포도알균이 검출되어 질병관리본부에 특정수혈부작용 의심   건으로 신고 되었다. 환자혈액과 수혈혈액의 혈액배양검사에서 황색포도알균(S. aureus)이 검출되었으며 항생제 감수성시험 결과 동일한 항생제에 감수성이 있는 것으로 확인되었다. 환자는 패혈증(sepsis)으로 진단되었고 teicoplanin, meropenam 등 제한항생제와 면역글로블린 등으로 집중치료 후 증상이 호전되어 퇴원하였다. 
  질병관리본부는 학계전문가와 공동으로 원인규명을 위해, 혈액을 공급한 혈액원과 A병원을 대상으로 혈액제제 제조나 처리, 혈액제제 출고 및 수혈과정 등에서의 오류 여부 확인을 위한 현장조사를 실시하였다. 또한 혈액원 보관검체, 환자혈액 및 수혈혈액에 대한 오염 원인균 확인을 위한 분자생물학적 실험을 실시하였다.
  공급혈액원의 혈액제제 오염원 경로 추정을 위한 현장조사결과, “채혈 시 피부소독” 업무절차에 따라 헌혈간호사들은 채혈 전 손소독제로 손을 소독하고 있었으며, 헌혈자의 피부소독도 업무절차에 따라서 진행하고 있었다. 또한 헌혈혈액백 상태 및 세균제거 필터 등 채혈소모품 관리현황 처리과정도 이상이 없었으며, 성분채혈혈소판제제 제조과정에서도 특이사항이 발견되지 않는 등 업무수행 상 문제점은   확인되지 않았다.
  A병원 수혈과정에 대한 조사결과, 혈액은행에서 병동으로 혈액제제 출고과정이나 혈소판제제 보관고 온도 확인 절차 등은 정상적으로 이루어졌으며 수혈 전·중·후 지침에 따라 진행 된 것으로 조사되어   구체적인 오염경로를 추정할 수 없었다. 
  질병관리본부 오염원인 추정을 위한 원인병원체 확인시험을 실시한 결과, 공급혈액원 보관검체에서는 균성장이 확인되지 않았으나, 환자혈액, 수혈혈액, 혈액백에서 균이 배양되었다. 이들 분리균에 대한   동정은 생화학적 실험으로 catalase, coagulase 실험을, 분자유전학적 실험으로 nuc, fem 유전자 확인을 실시하였다. 메티실린 내성여부는 mec 유전자에 대한 PCR을 이용하여 확인하였다. 실결과 메티실린 감수성(mec -) 황색포도알균(catalase +, coagulase +, fem +, nuc +)으로 확인되었고(Figure 1, 2), 균주간 동일 균주 여부를 확인하기 위한 분자역학적(Pulsed Field Gel Electrophoresis; PFGE) 시험 결과 동일 균주로 확인되었다. 동정된 황색포도알균이 갖는 장독소에 대한 유전자 시험은  9개 장독소 유전자에 대하여 실시하였고, 시험결과 3개의 균에서 모두 동일한 sea, sec, seh 유전자를 함유하고 있었다(Figure 3).
                            
                           
  따라서 환자혈액, 수혈혈액, 수혈백에서 검출된 세균에 대한 항생제 내성검사, 분자역학검사 및 장독소 검사결과, 동일한 특성을 가진 메티실린감수성 황색포도알균(MSSA)으로 확인되어 상기 수혈부작용을 일으킨 원인은 수혈혈액에 오염된  황색포도알균이며 이로 인해 패혈증이 나타난 것으로 추정되었다.
  미국에서는 1995년부터 2004년까지 혈소판제제 세균감염에 의한 60건의 사망사례가 보고되었으나[11], 국내에서는 이번 건이 보고된 첫 사례이다. 혈소판은 상온에서 보관하므로 혈소판제제를 장기간 보관 시 세균이 증식할 위험성이 있다. 혈소판제제를 수혈 받는 환자의 대부분이 항생제를 투여 받고 있는 중증 질환자이므로 이들에서 항생제를 사용하는 빈도가 높고 대부분의 혈소판제제가 3일 이내에 사용되어진다는 점을 감안하면 세균감염으로 인한 수혈부작용 빈도는 외국 보고에 비해 높지 않을 수도 있다[9].

  혈액제제 품질관리 강화를 위해 국내에서는 농축혈소판이나 성분채혈혈소판제제 모두 500단위당 1개의 비율로 무균시험을 하고 있다[12]. 그리고 혈액제제 안전성 확보를 위하여 채혈, 검사, 제제 등을 담당하는 혈액원 업무종사자들의 업무지침이나 절차서의 철저한 준수, 품질관리 교육을 강화하는 것도 필요하다고 할 것이다. 또한 의료기관 담당자들도 수혈 전·후 환자의 변화를 세심히 관찰하고 수혈 후 오한, 저혈압 등 패혈증 증상을 보이는 환자를 잘 관찰하여야 한다.


참고문헌

1. 한규섭, 박명희, 조한익. 수혈의학. 고려의학. 2006:295-297.
2. Reading FC, Brecher ME. Transfusion-related bacterial sepsis. Curr Opin hematol 2001;8:380-386.
3. Wagner SJ, Friedman LI, Dodd RY. Transfusion-associated bacterial sepsis. Clin Microbiol Rev 1994;7:290-302.
4. Braine HG, kickler TS, Charache P. et al. Bacterial sepsis secondary to platelet transfusion: an adverse effect of extended storage at room temperate. Transfusion 1986;26:391-3.
5. Blajchman MA, Goldman M, Baeza F. Improving the bacteriological safety of platelet transfusions. Transfuions Med Rev 2004;18:11-24.
6. Ness P, Braine H, King K et al. Single-donor platelets reduce the risk of septic platelet transfusion reactions. Transfusion 2001;41:857-61.
7. Kuehnert MJ, Roth VR, Haley NR, et al. Transfusion transmitted bacterial infection in the United States, 1998 through 2000. Transfusion 2001;41:1493-9.
8. 권소영 등. 혈액제제 세균오염 모니터링에 관한 연구. 질병관리본부. 2007.
9. Anne F. Eder, Jean M. Kennedy, Beth A. Dy, et al. Bacterial screening of apheresis platelets and the residual risk of septic transfusion reactions: the American Red Cross experience (2004-2006). Transfusion 2007;47:1134-42.
10. Pietersz RNI, Engelfriet CP, Reesink HW, Wood EM, Winzar S et al. Detection of bacterial contamination of platelet concentrates. Vox Sang 2007;93;260-77.
11. Richard J.benjamin, Linda Kline, Beth A, et al. contamination of whole blood-derived platelets: the introduction of sample diversion and prestorage pooling with culture testing in the Amercian Red Cross. Transfusion 2008;48:2348-55.
12. 질병관리본부. 2011 혈액원 표준업무안내서. 2011.

 

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