ESBL positive 균이란? 치료 항생제는?

안녕하세요! 
응급실 간호사
밥스토리의 밥삼촌입니다!

ESBL(Extended-Spectrum Beta-Lactamase) 양성 균이란, 베타락탐계 항생제(페니실린류, 세팔로스포린류 등)를 분해하는 베타락탐분해효소를 확장된 형태로 보유한 세균을 말합니다. 쉽게 말해, 이런 효소를 생산하는 균은 기존의 페니실린이나 일부 세팔로스포린으로는 잘 죽지 않는 항생제 내성균입니다.

 

1. ESBL이란?

• 정의:
  ESBL(Extended-Spectrum Beta-Lactamase)은 페니실린 계열, 1~3세대 세팔로스포린(세포탁심, 세프트리악손 등), 그리고 아즈트레오남(Aztreonam)과 같은 항생제를 가수분해(분해)할 수 있는 효소를 말합니다.
• 결과:
  이 효소를 가진 균(ESBL 양성 균)은 이러한 항생제들에 대해 내성을 가지므로, 치료가 어려워질 수 있습니다.

 

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2. 주요 ESBL 양성 균

• 대표적 원인균:
  • E. coli(대장균)
  • Klebsiella pneumoniae(클렙시엘라 폐렴균)
    이 두 균이 병원 내 감염 혹은 지역사회 감염에서 ESBL 양성균으로 가장 흔히 보고됩니다.
• 기타 장내세균(Enterobacteriaceae):
  Enterobacter, Proteus, Serratia, Citrobacter 등 다른 장내세균들도 ESBL을 생산할 수 있습니다.

 

3. 전파 경로와 위험 요인

1. 병원 환경 전파:
   • 병원에서 의료진의 손, 기구, 환경 오염 등을 통해 전파될 수 있습니다.
2. 의료 기구 사용:
   • 카테터, 인공호흡기, 내시경 등 침습적인 기구를 사용하는 과정에서 감염 가능성이 높아집니다.
3. 장내 집락:
   • 환자 본인의 장내세균이 ESBL을 보유하고 있을 수 있으며, 면역력이 떨어지거나 장관 내 균총이 깨졌을 때 기회감염을 일으킬 수 있습니다.
4. 반복적인 항생제 사용:
   • 광범위 항생제를 자주 사용하면, 내성균이 선택압(selection pressure)에 의해 번성하기 쉬워집니다.

 

4. 진단 및 치료

1. 진단:
   • 임상 샘플(소변, 혈액, 가래 등)을 배양하여 균을 분리한 후, 항생제 감수성 시험에서 ESBL 생산 여부를 확인합니다.
2. 치료 원칙:
   • 일반 페니실린이나 3세대 세팔로스포린 등은 효과가 없으므로, 보통 카바페넴(Carapenem) 계열 항생제(메로페넴, 이미페넴, 에르타페넴 등)를 1차 선택지로 사용합니다.
   • 일부 경우에는 piperacillin/tazobactam, cefepime 등으로 치료가 가능할 수도 있지만, 내성 패턴에 따라 달라지므로 반드시 감수성 결과를 확인해야 합니다.
   • ESBL 양성균에는 항생제 사용 후 내성 기전이 더 발전할 수도 있으므로, 감수성 검사에 따라 치료를 신중히 결정해야 합니다.

ESBL positive 균의 치료 항생제

ESBL(Extended-Spectrum Beta-Lactamase) 생성 균주는 기존 베타락탐계 항생제(페니실린, 세팔로스포린 등)를 분해하는 확장형 베타락탐분해효소를 지니고 있어, 일반적인 3세대 세팔로스포린 등으로 치료가 어렵습니다. 따라서 광범위 항생제 내성 문제가 발생하기 쉬우며, 감염 부위(요로 감염, 혈류 감염 등), 환자의 상태(중환자실, 면역저하 여부 등), 병원 내 유행 균주 특성에 따라 각기 다른 치료 전략이 필요합니다.

 

 

1. 카바페넴(Carbapenems)

• 대표 약제:
  • Imipenem, Meropenem, Doripenem, Ertapenem
• 특징:
  • ESBL 생성균 치료에서 ‘표준 치료제’ 역할을 오랫동안 담당해왔습니다.
  • 광범위 그램음성균, 일부 그램양성균, 혐기성균을 폭넓게 커버합니다.
  • 단, Carbapenemase(예: KPC, OXA-48, NDM 등)를 보유한 균인 경우에는 효과가 떨어질 수 있으니 유의해야 합니다.

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2. 베타락탐/베타락탐분해효소 억제제 복합제

ESBL 균에서도 감수성이 있을 경우 사용 가능하나, 임상 상황(중증 감염, 혈류 감염 등)과 내성 기전·패턴을 신중히 고려해야 합니다.

1. Piperacillin/Tazobactam (타조박탐)
   • 주의: 전통적으로 ESBL 생성균에는 “믿을 만하지 않다”는 견해가 강했으나, 균주별 감수성 결과가 ‘민감(S)’으로 나온 경우 제한적으로 사용할 수도 있습니다.
   • **중증 감염(패혈증, 혈류 감염)**에서는 신중히 접근해야 하며, 내성률이 높은 지역이나 균주의 경우 카바페넴 계열이 선호됩니다.
2. Ceftolozane/Tazobactam
   • Pseudomonas aeruginosa 등 특정 다제내성균에도 활성을 보여 주목받는 약제입니다.
   • 일부 ESBL 균주에도 효과가 있으나, 국내외 사용 경험과 내성 현황에 따라 감수성 결과 확인이 필수입니다.
3. Ceftazidime/Avibactam
   • ESBL뿐 아니라 KPC(Carba­penemase) 보유 균 등에 대한 효과도 보고되어 있습니다.
   • ESBL에 대한 활성은 뛰어난 편이나, 지역별/병원별 내성 양상을 모니터링해야 합니다.
4. Meropenem/Vaborbactam, Imipenem/Relebactam 등
   • 카바페넴(meropenem, imipenem)에 추가로 신규 베타락탐분해효소 억제제를 결합한 신약 계열.
   • ESBL뿐 아니라 KPC 등에 대해 강력한 활성도를 갖고 있으며, 중증 다제내성균 감염에 사용됩니다.

 

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3. 세팔로스포린(고용량·확장 주입 포함)

• Cefepime(4세대 세팔로스포린)
  • 일부 ESBL 생성균이 감수성(S)을 보이기도 하나, 일반적으로 ESBL 균에 대한 안정성은 카바페넴만큼 확실하지 않습니다.
  • 고용량(2g q8h) 또는 ‘확장 주입(Extended infusion)’ 방식으로 투여 시 유효 농도를 높여 사용할 수 있다는 연구들이 있으나, 임상적 치료 실패 보고도 있어 신중함이 필요합니다.
  • 반드시 균주별 감수성 결과와 감염 부위를 고려하여 결정해야 합니다.

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4. 비(非)베타락탐계 항생제

4.1 아미노글리코사이드(Aminoglycosides) 계열

• 예시: Amikacin, Gentamicin, Tobramycin 등
• 감수성 패턴에 따라 효과가 있을 수 있으나, 독성(신독성, 이독성) 문제가 있어 단독보다는 병용으로 사용되는 경우가 많습니다.

4.2 Colistin(Polymyxin E), Polymyxin B

• 적응증: 주로 다제내성균(MDR)이나 광범위 카바페넴 내성균(CRE) 감염에서 최후의 수단으로 사용됩니다.
• 부작용: 신독성, 신경독성 등이 있으므로, 반드시 다른 대안이 없을 때 고려합니다.

4.3 Tigecycline

• 커버 범위: 광범위 그램음성균, 그램양성균(포함 MRSA), 혐기성균 등에 효과 있으나, 혈중 농도가 낮은 편이어서 혈류감염 등에는 다소 제한적입니다.
• 부작용: 소화기 증상, 간기능 변화, 치료 실패 사례 등이 보고되어 주의가 필요합니다.

4.4 Fosfomycin

• 주요 적응증: 경구제(단일요법)로는 주로 단순 요로감염에 사용합니다.
• 장점: ESBL 생성 E. coli 등에도 비교적 좋은 감수성을 보일 수 있으나, 복합 감염이나 전신 감염에는 단독 사용이 제한적입니다.

4.5 Nitrofurantoin

• 주요 적응증: 하부 요로감염(방광염)에 제한적으로 사용합니다.
• 신부전 환자(CrCl < 60 mL/min 등)에서는 투여 금기나 주의가 필요하며, 혈류감염 등 전신 감염에는 적합하지 않습니다.

 

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5. 최신 가이드라인 개요와 선택 원칙

1. 가장 중요한 것은 “감수성 결과”
   • 환자 혈액, 소변, 가래 등에서 분리된 ESBL 양성 균의 항생제 감수성 검사 결과에 따라 약제 선택이 달라집니다.
   • 특히, Piperacillin/Tazobactam, Cefepime 등은 ESBL 균주에서 in vitro(시험관 내) 감수성이 확인되더라도 임상적 치료 실패 사례가 보고되어, 중증 감염이나 면역저하 환자에서는 신중히 접근합니다.
2. 중증 감염(패혈증, 패혈성 쇼크, 혈류 감염 등)에서는 “카바페넴” 우선 고려
   • 임상적으로 가장 확실한 효과와 폭넓은 안전성을 입증받았습니다.
   • 내성(카바페넴 분해효소 등)이 없는 이상, 첫 선택으로 많이 사용됩니다.
3. 내성 기전(카바페넴 내성 동반 여부)에 따른 신약 사용
   • ESBL뿐 아니라, 카바페넴 내성까지 의심된다면 Ceftazidime/Avibactam, Meropenem/Vaborbactam 등 새로 나온 복합제나 colistin 등을 고려할 수 있습니다.
4. De-escalation(제한적 항생제 사용) 전략
   • 일단 광범위 약제(카바페넴 등)로 시작 후, 배양 결과와 감수성, 임상 경과를 확인하여 스펙트럼이 더 좁은(또는 경구 변경 가능한) 항생제로 전환하는 것이 원칙입니다.
   • 불필요한 광범위 항생제 사용은 내성균을 더욱 증가시킬 수 있으므로, 최적화된 기간만 사용하는 것이 중요합니다.

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정리

• 1차적, 가장 안정적인 선택:
  • 카바페넴 계열(Imipenem, Meropenem, Doripenem, Ertapenem)이 ESBL 양성균 치료에서 오랫동안 ‘표준’으로 사용됨.
• 추가로 고려할 수 있는 약물:
  • 베타락탐/베타락탐분해효소 억제제 복합제(Ceftolozane/Tazobactam, Ceftazidime/Avibactam 등)
  • 고용량·확장 주입 Cefepime(감수성 시험 필요)
  • Piperacillin/Tazobactam(단, 중증 감염에서는 신중)
  • 아미노글리코사이드, Colistin, Tigecycline, Fosfomycin, Nitrofurantoin 등은 특정 상황(다제내성, 요로감염, 불가피한 경우)에서 보조적으로 활용
• 최종 약제 선택 시:
  • 항상 미생물 배양 결과 및 항생제 감수성, 환자의 감염 부위, 중증도, 신기능, 내성 위험 인자 등을 고려해야 하며, 가능하면 감염내과나 항생제 스튜어드십 팀과 상의하여 결정합니다.

결국, ESBL 양성균 감염 관리의 핵심은 초기에 적절한 광범위 항생제 선택과 이후 감수성 결과 기반의 ‘제한적(de-escalation)’ 치료입니다. 특히 중증 감염이나 패혈증일 경우, 환자의 상태가 안정될 때까지 카바페넴 계열이 가장 신뢰도가 높은 치료 옵션으로 권장됩니다.