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Lower Leg Abscess in Klebsiella pneumoniae Invasive Syndrome Caused by Hypervirulent Klebsiella pneumoniae: A Case Report
J Korean Foot Ankle Soc 2022;26:107-110
Published online June 15, 2022;  https://doi.org/10.14193/jkfas.2022.26.2.107
© 2022 Korean Foot and Ankle Society

Dong Seok Kim, Dae-Yoo Kim

Department of Orthopedic Surgery, Busan Paik Hospital, College of Medicine, Inje University, Busan, Korea
Correspondence to: Dae-Yoo Kim
Department of Orthopedic Surgery, Busan Paik Hospital, College of Medicine, Inje University, 75 Bokji-ro, Busanjin-gu, Busan 47392, Korea
Tel: 82-51-890-6257, Fax: 82-51-892-6619, E-mail: kdyhoho@hanmail.net
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6273-7337
Received November 24, 2021; Revised December 24, 2021; Accepted December 27, 2021.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Abstract
Klebsiella pneumoniae is known to cause an invasive syndrome characterized by primary liver abscess associated with metastatic infection. The characteristics of the metastatic infection involving the musculoskeletal system in this invasive syndrome are not well understood. The authors present a case report of a patient who developed abscesses of the lower extremities along with abscesses of multiple organs, such as the liver and eye, caused by K. pneumoniae. The patient was diagnosed early, and the infection was successfully controlled after several surgical treatments.
Keywords : Klebsiella pneumoniae , Klebsiella pneumoniae invasive syndrome, Lower leg abscess, Liver abscess
Body

폐렴막대균(Klebsiella pneumoniae)은 잘 알려진 원내 감염 병원체이나 고병원 폐렴막대균(hypervirulent Klebsiella pneumoniae)은 지역사회 획득감염으로 간농양을 일으키는 침습 증후군의 형태이며 주로 아시아 지역에서 최근 20년간 감염에 대한 보고가 증가하고 있다.1) 폐렴막대균에 의한 하지 농양은 주로 당뇨, 악성 종양, 간질환 등 면역력이 저하되어 있는 환자에서 발생한 화농성 간농양에서 혈행성으로 전파되는 드문 질환이다.2) 화농성 간농양은 주로 간담관계 질환이 있는 환자에서 발생하지만, 간담관계의 기저질환 없이 발생하는 것을 원발간농양이라고 한다.2) 고병원 폐렴막대균 감염은 기저 간담계 질환이 없는 환자에서 원발간농양을 일으킬 수 있으며, 이러한 경우 간농양 이외에 내인안내염(endophthalmitis), 뇌수막염(encephalitis), 괴사근막염(necrotizing fasciitis) 등 여러 장기로 전이를 일으킬 수 있다.1) 화농성 간농양에서 혈핼성으로 전파되어 발생하는 근골격계의 감염은 드문 질환이며 이에 저자들은 제 2형 당뇨 및 알코올 중독이 있는 64세 남자에서 간농양의 전이성 합병증으로 하지의 농양이 동반된 환자 1예를 경험하였기에 이를 보고하고자 한다. 본 증례 보고는 저자들의 소속기관 윤리위원회의 심의를 통과하였다.

증례 보고

64세 남자 환자가 내원 1주일 전부터 발생한 우측 아래 다리의 통증 및 좌안의 무통성 시력 저하로 응급실에 내원하였다. 환자는 1주일 전 우측 아래 다리의 통증 및 열감으로 타원에서 진료 후 연조직염으로 진단받고 항생제 치료를 하다가 증상 악화 및 좌안의 시력 저하 증상 발생으로 본원 응급실로 전원하였다. 특별한 외상 기왕력은 없었으며 알코올 중독이었으며 20년 전 당뇨를 진단받았으나 치료는 받지 않았다. 내원 당시 혈압은 120/70 mmHg, 맥박수 분당 118회, 호흡수 분당 20회, 체온 37.8℃였고 의식은 명료하였다. 신체검사상 우측 아래 다리의 종창, 부종, 열감, 동통과 압통이 관찰되었으며(Fig. 1) 병변 원위부의 운동 및 감각저하 소견은 관찰되지 않았다. 혈액 검사에서 백혈구 13,000/mm3, C-반응단백(C-reactive protein, CRP) 26.50 mg/dL, hemoglobin A1c 7.2%, aspartate aminotransferase 21 IU/L, alanine aminotransferase 19 IU/L 이었다. 자기공명영상 검사에서 앞쪽(anterior), 바깥쪽(lateral), 깊은 뒤쪽(deep posterior) 구획의 근육의 괴사 및 농양이 관찰되었으며 전외측(anterolateral) 피하층의 괴사가 관찰되었다(Fig. 2). 이에 우측 아래 다리의 농양 진단하에 절개 및 배농술 시행하였으며(Fig. 3) 이후 3차례에 걸쳐 변연 절제술 및 음압 형성 장치(negative pressure wound therapy)를 적용하였다. 이후 연부 조직 재건을 위하여 본원 성형외과로 전과하여 역행성 비복동맥 피판술 이후 부분층 피부 이식 시행하였다. 우측 아래 다리의 절개 및 배농술 시 시행한 균 검사상 폐렴막대균이 동정되었으며 혈액 배양 검사에서 동정되는 균은 없었다.

Figure 1. Initial clinical photograph showing redness, swelling, fluctuation at lower leg.

Figure 2. Axial T2-weighted magnetic resonance image shows extensive, high signal intensity edematous changes at the anterior, peroneal and deep posterior muscle groups.

Figure 3. Operation field photograph at initial incision and drainage operation.

좌안의 무통성 시력 저하에 대하여 안과 진료를 보았고, 충혈 소견과 함께 안와 주위 발적 및 부종 동반되었으며(Fig. 4) 감염 안내염 소견으로 응급으로 유리체절제술을 시행하였다. 흉부 컴퓨터 단층촬영에서 폐에 패혈성 색전(septic emboli)에 의한 폐 결절(nodule) 및 폐렴 소견을 보여(Fig. 5) 기관지 내시경 검사 및 흉수에 대하여 경피 배액술을 시행하였다. 복부 컴퓨터 단층촬영에서 다발성 간농양 소견을 보여(Fig. 6A) 경피 배액술을 시행하였으나 농양에서는 폐렴막대균이 동정되지 않았다. 또한 전립선 농양에 대해서는(Fig. 6B) 비뇨기과에서 절개 및 배농술 시행하였다. 또한 복부 컴퓨터 단층촬영에서 양측 신우신염이 관찰되었으며(Fig. 6C) 감염내과 협진을 통하여 우선 경험적으로 teicoplanin과 tabactam을 5일간 정주하였고 이후 폐렴간균이 동정된 이후 ceftriaxone과 vancomycin을 4주간 정주하였다. 이후 감염내과 협진하에 경구 항생제인 cefaclor로 전환하여 2주간 추가 사용하였다. 수술 후 2개월째, 환자의 증세가 매우 호전된 양상이 관찰되었고 혈액 검사상 백혈구 3,990/mm3, CRP 0.39 mg/dL로 확인되어 항생제 중단 후 퇴원하였다. 수술 후 6개월째 마지막 추시하였으며 우측 아래 다리 농양 및 다발성 장기의 감염은 재발 소견 없이 호전되었고 혈액 검사상 백혈구 4,570/mm3, CRP 0.16 mg/dL로 측정되었다.

Figure 4. Anterior segment photograph showing pus at total subretinal space, pale retina and optic disc.

Figure 5. Chest computed tomography findings. Several small cavitary nodules such as septic emboli, fungal pneumonia (arrow).

Figure 6. Abdominal computed tomography findings. (A) Liver abscess involving S1/S8 of the liver (arrow). (B) Prostate abscess (arrow). (C) Bilateral acute pyelonephritis (arrows).
고 찰

폐렴막대균은 통성 혐기성 그람 음성균으로 코인두나 위장관에 정상적으로 존재하며 화농성 간농양의 주요 원인이다.3) 폐렴막대균에 의한 감염은 주로 원내 감염이며 면역력이 떨어진 입원환자에서 나타난다.4) 지역사회 획득감염의 형태로 나타나기도 하는데 주로 폐렴과 요로감염이 지역사회 획득감염으로 나타날 수 있고, 특히 동아시아 지역에서는 간농양의 형태로 호발한다.4) 1980년대 중반부터 대만에서 고병원성의 hypermucoviscous phenotype을 가진 폐렴막대균에 의한 지역사회 획득감염을 보고하기 시작하였고 최근에는 hypermucoviscous 폐렴간균에 대해서 다른 부위로의 전이성 감염을 일으키는 임상적인 특징까지 고려하여 고병원 폐렴막대균이라 부르고 있다.5)

폐렴막대균의 침습적 증후군에 의하여 간농양이 발생하는 기전은 폐렴막대균이 장내에 보균 상태로 있다가 문맥순환으로 누출되면서 간을 침범하여 농양을 일으키는 것으로 추정하고 있다.6) Siu 등1)은 폐렴막대균에 의한 간농양에서 전이되어 발생한 중추신경계 침범, 안내염 등의 간외 합병증이 동반된 상태를 고병원 폐렴막대균에 의한 간농양 침습 증후군이라 임상적으로 정의하였고, 당뇨가 있으며 폐렴막대균의 혈청형이 K1, K2인 경우 병원성이 높으며 폐, 중추신경계, 안구가 가장 흔하게 감염이 전이되는 장기라고 보고하였다. 근골격계에서는 골수염과 피하 또는 근육층의 농양이 괴사성 근막염보다 훨씬 호발하는 것으로 알려져 있다.7,8)

이 증후군에 대한 치료는 간농양의 경피적 또는 개방적 수술에 의한 배액과 신속하고 적절한 항생제 투여를 하는 것이다.9) 항생제의 선택에 대해서는 아직까지 명확한 지침이 확립되지는 않았으나 3세대 세팔로스포린을 투여하는 것을 권고하고 있다.1) 간농양 침습 증후군은 간담관계 질환이 있으며 고령, 당뇨, 암 등으로 면역력이 저하되어 있는 환자에서 호발하며, 본 증례의 환자 또한 알코올 중독이었으며 20여 년 전 당뇨를 진단받았으나 치료는 받지 않았다. 본 증례의 환자는 간농양에서 전이된 5곳의 다발성 장기의 합병증이 있었으며 전이성 감염으로 하지의 농양도 일으킬 수 있다는 것을 보여주기 때문에 의미가 있다고 저자들은 생각한다.

본 증례는 폐렴막대균에 의해 간농양과 우측 하지의 농양을 포함한 다발성 장기의 전이성 감염이 발생한 예로 이는 폐렴막대균의 침습 증후군에 해당하는데, 근골격계에 발생한 2차 전이 감염까지 나타난 것은 드문 예라고 할 수 있다. 환자가 내원하였을 때 이미 다기관의 감염이 관찰되어 시간적 순서를 알 수는 없으나 이전에 보고된 증례들을 고찰해 보면 간농양이 1차적인 감염 부위이고 이후로 혈행 전이를 통하여 전립선 농양, 감염 안내염, 신우신염, 폐렴 및 우측 하지의 농양이 발생하였다고 유추할 수 있다. 하지 농양 부위 배양검사에서는 폐렴막대균이 동정되었으나 기타 장기에서의 농양 배양검사에서 음성으로 나온 이유는 타원에서 1주일간 항생제 치료 후 본원으로 전원하였고 내원 당일 하지 농양 배액술 시행 후 항생제 치료를 지속한 후 나온 결과로 해석해야 할 것으로 생각된다. 근골격계 감염 환자에서 폐렴막대균이 배양되며 간농양을 의심할 만한 소화기 증상이 있거나 혈액학적 이상 소견이 있는 경우 폐렴막대균의 침습 증후군을 의심하는 것이 중요하며 다발성 장기로의 전이성 병변을 찾기 위한 검사를 하여 초기부터 적극적인 치료를 시행하는 것이 더 나은 예후를 보일 것으로 보인다.

Financial support

None.

Conflict of interest

None.

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