교신저자：신승헌, 705-718 대구광역시 남구 대명4동 3056-6  대구가톨릭대학교 의과대학 이비인후과학교실
              전화：(053) 650-4525 · 전송：(053) 650-4533 · E-mail：hsseung@cuth.cataegu.ac.kr

 

서     론

   만성 부비동염은 이비인후과 영역에서 흔히 경험할 수 있는 만성 질환으로 새로운 항생제와 수술 방법의 사용에도 불구하고 최근 10년 간 유병률이 50% 이상 증가되고 있다.¹⁾ 만성 부비동염의 원인은 세균성 감염, 알레르기, 해부학적 이상, 면역 이상, 점액섬모수송의 장애 등 발병기전에 대한 논란이 지속되고 있다. 만성 부비동염의 치료를 위해 항생제, 스테로이드제, 항히스타민제, 부비동 내시경수술 등 다양한 방법을 사용하고 있으나 표준화된 치료법이 없으며, 재발이 빈번하게 발생한다.²⁾³⁾⁴⁾ 이에 지금까지 알려진 발병 기전 외에 다른 주요한 인자가 관여하지 않을까 하는 의문을 가지게 되었다.
   알레르기성 진균성 부비동염은 1983년 Katzenstein 등⁵⁾이 부비동내 존재하는 Aspergillus가 만성 부비동염을 유발하는 것으로 보고한 후 관심을 가지게 되었다. 알레르기성 진균성 부비동염의 진단 기준은 연구자마다 조금씩 차이가 있으나 비용을 동반하고, 알레르기성 점소와 진균의 검출, 제 I 형 과민반응 및 컴퓨터 단층촬영에서 부비동 이상소견을 보이는 것이 공통적인 진단 기준이 되어왔다.⁵⁾⁶⁾⁷⁾ Ponikau 등⁸⁾은 만성 부비동염 환자의 비즙 병리검사를 시행하여 81%에서 비즙내 진균의 존재를 확인하였으며, 진균 배양을 실시하여 96%에서 진균을 배양하여 만성 부비동염 환자의 93%가 알레르기성 진균성 부비동염이라고 주장하였다. 만성 부비동염에서 배양된 진균은 Alternaria(44%), Penicillium(43%), Cladosporium(39%), Aspergillus(30%) 순이었으나, Manning 등⁹⁾은 Bipolaris(45%), Curvularia(26%), Aspergillus(13%), Alternaria(7%)로 서로 다른 결과를 보였다.
   본 연구는 우리나라 만성 부비동염 환자의 비강에 존재하는 진균의 종류가 무엇인지, 진균에 대한 알레르기 반응이 부비동염의 발병 원인이 되는지 알아보고자 하였다.

대상 및 방법

   만성 부비동염 및 비용으로 진단 받고 부비동 내시경수술을 시행한 40명(남자 26명, 여자 14명, 평균연령 38.5세)과 알레르기성 비염 환자 20명(남자 12명, 여자 8명, 평균연령 33.0세), 정상인 20명(남자 13명, 여자 7명, 32.9세)을 대상으로 하였다. 만성 부비동염은 비폐쇄, 비루, 안면통증, 후각장애 등의 증상을 3개월 이상 가지고 있으며, 약물 치료에 반응하지 않는 환자들이었고, 알레르기성 비염은 재채기, 수양성 비루, 코막힘, 코 가려움증 등의 증상과 피부단자검사나 혈청 특이항체검사(MAST)에서 양성반응을 보인 경우로 하였다. 정상인은 최근 상기도 감염 등의 증상이 없고 알레르기 검사에서 음성인 경우를 대상으로 하였다. 최근 2개월 이내 전신적 혹은 국소 스테로이드를 사용한 경우는 본 연구에서 제외하였다. 모든 실험 대상자들은 피부단자검사를 시행하여 진균에 대한 특이항원의 존재를 알아보았다.
   비즙은 생리식염수로 비강을 세척하여 얻어진 내용물을 3000 rpm에서 7분간 원심분리하여 5 ml은 남기고 상층액을 제거 후 5 ml의 0.01 mol dithiothreitol(DTT)을 넣고 15분간 실온에서 두었다. 3000 rpm에서 10분간 원심분리하여 상층액을 제거하고 침전물을 배지에 접종하였다. 또 소독된 면봉으로 하비갑개와 비강 하벽의 비즙을 도말하여 배지에 접종하였다.
   진균배양검사에 사용한 배지는 potato dextrose agar 20 g, corn meal agar 20 g, pepton 1 g, tween 80 3 ml, 증류수 1000 ml 및 오염을 방지하기 위해 cyclohexamide를 첨가하였다. 비즙으로 접종한 배지는 25°C에서 배양하였다. 배지는 이틀 간격으로 검사하면서 4주간 배양하였으며 동정은 배지에 자란 집락을 육안적 소견과 현미경적 관찰로 하였다.

결     과

   비강 세척으로 비즙을 얻은 경우 만성 부비동염은 92.5%, 알레르기성 비염은 95.0%, 정상인은 100.0%에서 진균이 배양되었으며, 대상자 1인당 진균의 개체 수는 1.79개, 1.39개, 1.75개였다(Table 1). 면봉 도말의 경우 만성 부비동염은 82.5%, 알레르기성 비염 60.0%, 정상인 85.0%이었고, 1인당 진균 개체수도 1.48개, 1.17개, 1.18개로 비강 세척법을 사용한 경우보다 낮은 진균 검출률을 보였다(Table 2). 배양된 진균은 Cladosporium이 가장 많이 배양되었으며 그 외 Alternaria, Fusarium, Penicillium, Aspergillus등의 순으로 나타났다. 배양된 진균의 종류는 만성 부비동염과 알레르기성 비염, 정상인 사이에 큰 차이를 볼 수 없었다.
   피부단자검사에서 양성을 보인 알레르기성 만성 부비동염은 12.5%이었으나 진균에 대한 특이 IgE를 가진 환자는 없었고, 알레르기성 비염의 경우 20명중 1명만이 진균에 대한 특이 IgE를 가지고 있었다.

고     찰

   알레르기성 진균성 부비동염은 수술적 치료를 시행한 만성 부비동염 환자의 6~7%를 차지한다고 알려져 있으나 진균에 대한 관심이 증가되고 진균 배양법 및 분자 생물학적 기법 등이 발전하면서 진균성 부비동염의 진단 빈도가 증가되고 있다.⁵⁾¹⁰⁾ 지금까지 비즙 진균의 배양은 면봉 도말검사법을 주로 사용하여 충분한 양의 진균을 배지에 접종할 수 없어 진균 배양 감수성이 낮았던 것으로 생각된다. 또 진균의 배양을 위해서는 4~6주간의 배양 기간이 소요되어 임상적 적용이 어려웠던 것도 사실이다.¹⁰⁾¹¹⁾ 비강 세척법을 이용한 경우 만성 부비동염 환자의 90% 이상에서 진균이 배양된다는 보고가 있었는데, 그들은 세척 후 비강내 존재하는 세척액을 강제로 배출시켜 배양된 진균이 비인강과 구인두에 존재하는 진균의 오염 가능성을 생각 할 수 있다.⁸⁾ 본 연구에서는 오염을 방지하기 위해 세척 전 비강 입구를 소독하고, 소독된 바늘을 비강에 넣어 세척 후 흘러내리는 세척액을 모았으며, 면봉 도말검사를 동시에 시행하여 결과를 비교하였다. 두 방법 모두에서 Cladosporium, Penicillium, Alternaria, Aspergillus 등이 주로 배양되는 진균으로 비강 세척을 통해 얻은 비즙이 오염되지 않았음을 알 수 있었다. 비강 세척법에 의한 진균 배양율은 92.5~100.0%로 도말검사로 얻은 60.0~85.0%보다 높아 비강 세척을 통한 비즙의 배양이 좋은 결과를 얻을 수 있음을 알았다. 이는 비강 세척은 많은 량의 비즙을 얻을 수 있어 비즙내 존재하는 많은 량의 진균을 배양에 사용할 수 있고, 특히 비강 세척으로 얻은 비즙을 dithiothreitol로 처리하여 점액을 용해시킨 후 원심분리하여 비즙에 부유하던 진균을 모두 배양에 사용할 수 있었던 것도 좋은 배양 결과를 얻을 수 있었던 이유일 것이다.
   본 연구에서 배양된 진균의 결과는 이전에 보고되었던, 미국 만성 부비동염 환자의 Alternaria, Penicillium, Cladosporium, 알레르기성 진균성 부비동염의 Bipolaris, Culvularia, Aspergillus와는 달랐다. 이는 서로 다른 질병으로 진단된 환자의 비즙을 사용하였기 때문일 수 있으나, 연구를 시행한 지역, 즉 미국 중북부는 Alternaria, 중남부는 Bipolaris, 한국은 Cladoporium이 주된 진균으로, 연구가 시행된 지역에 따라 공기 중에 존재하는 진균의 분포가 다른 것에 기인한 것으로 생각된다.⁸⁾⁹⁾ 공기중에 포함된 진균 포자의 분포를 보면 미국의 남부 지역에서 Aspergillus, Bipolaris가 많았으며, Alternaria는 미국 전역에 고르게 분포하였다.¹²⁾ Kim 등¹³⁾이 시행한 서울지역 공기 중에 포함된 진균 포자의 조사 결과 Cladosporium이 가장 많았고, 그 외에 Leptospheria, Ma. CCorticola, Alternaria 순으로 저자의 결과와 유사하여 공기 중에 존재하는 진균이 비강내로 흡입됨을 알 수 있었다.
   만성 부비동염 및 알레르기성 비염 환자와 정상인의 비즙 모두에서 진균이 배양되었고, 진균의 종류도 유사하였다. 즉 진균이 모든 사람의 비즙에 정상균군으로 존재한다는 것을 알 수 있었다. 이는 공기 중에 존재하는 진균이 호흡과정에서 비강내로 들어오게 되고, 비강내의 진균이 수용자의 방어기전 이상, 즉 점액섬모운동의 장애, 비즙의 살진균성 단백물질의 이상, 탐식세포 등의 이상에 의한 항원-항체 반응에 문제가 생기는 경우 등으로 진균이 병원성을 가지게 될 것이다.^14)15)16) 진균이 만성 부비동염의 발생 기전에 관여하는지는 본 실험으로는 알 수 없었으나, 만약 진균이 만성 부비동염의 발병에 관여한다면 부비동염 환자는 정상인과 다른 진균에 대한 면역반응을 가지고 있을 것으로 생각된다.
   알레르기성 진균성 부비동염은 진균에 대한 제 I 형 혹은 제 III 형 과민반응이 중요한 발병기전으로 알려져 있다.¹⁷⁾ 본 연구에서도 비즙에 존재하는 진균이 제 I 형 과민반응과 연관성이 있는지 알아보기 위해 모든 대상자에게 피부단자검사를 시행한 결과 만성 부비동염 환자 중 진균에 대한 특이 항체를 가진 경우는 없었으며, 알레르기성 비염환자에서도 1명만이 진균에 대한 양성반응을 보여 비즙내 존재하는 진균이 제 I 형 과민반응을 유발하지 않으며, 만성 부비동염의 발생 기전에도 진균에 대한 과민반응이 관여하지 않음을 알 수 있었다.
   이상을 종합해보면, 한국인 비강에는 Cladosporium, Penicillium, Alternaria, Aspergillus 등이 주된 진균으로 존재하였다. 만성 부비동염의 발생 기전에 진균이 관여하는지 확인할 수는 없었으나, 진균에 대한 제 I 형 과민반응은 부비동염의 발생과 무관함을 알 수 있었다. 진균이 만성 부비동염의 발생기전에 관여하는지 알아보기 위해서는 비강에 존재하는 진균에 대한 부비동염 환자의 면역반응에 대한 연구가 필요할 것이다. 비강 세척법을 통한 진균 배양은 면봉 도말검사법보다 높은 배양률을 보였으며, 오염 방지에 주의하여 시행한다면 외래에서 쉽게 사용할 수 있는 진균 검사법이 될 것이다.

1. Ray NF, Baraniuk JN, Thamer M, Rinehart CS, Gergen PJ, Kaliner M, et al. Healthcare expenditures for sinusitis in 1996: contributions of asthma, rhinitis, and other airway disorders. J Allergy Clin Immunol 1999;103:408-14.

2. Subauste MC, Jacoby DB, Richards SM, Proud D. Infection of a human respiratory epithelial cell line with rhinovirus: induction of cytokine release and modulation of susceptibility to infection by cytokine exposure. J Clin Invest 1995;96:549-57.

3. Bachert C, Wagenmann M, Rudack C, Hopken K, Hillebradt M, Wang D, et al. The role of cytokines in infectious sinusitis and nasal polyposis. Allergy 1998;53:2-13.

4. Elwany S, Hisham M, Gamaee R. The effect of endoscopic sinus surgery on mucociliary clearance in patients with chronic sinusitis. Eur Arch Otorhinolaryngol 1998;255:511-4.

5. Katzenstein AL, Sale SR, Greenberger PA. Allergic Aspergillus sinusitis: a newly recognized form of sinusitis. J Allergy Clin Immunol 1983;72:89-93.

6. Bent JP III, Kuhn FA. Diagnosis of allergic fungal sinusitis. Otolaryngol Head Neck Surg 1994;111:580-8.

7. deShazo RD, Swain RE. Diagnostic criteria for allergic fungal sinusitis J Allergy Clin Immunol 1995;96:24-35.

8. Ponikau JU, Sherris DA, Kern EB, Homburger HA, Frigas E, Gaffey TA, et al. The diagnosis and incidence of allergic fungal sinusitis. Mayo Clin Proc 1999;74:877-84.

9. Manning SC, Holman M. Further evidence for allergic pathophysiology in allergic fungal sinusitis. Laryngoscope 1998;108:1485-96.

10. Cody DT II, Neel HB III, Ferreiro JA, Roberts GD. Allergic fungal sinusitis: the Mayo Clinic experience. Laryngoscope 1994;104:1074-9.

11. Morpeth JF, Rupp NT, Dolen WK, Bent JP, Kuhn FA. Fungal sinusitis: an update. Ann Allergy Clini Immunol 1996;76:128-39.

12. Ferguson BJ, Barnes L, Bernstein JM, Brown D, Clark CE III, Cook PR, et al. Geographic variation in allergic fungal sinusitis. Otolaryngol Clin North Am 2000;22:441-9.

13. Kim CH, Choi JY, Son MH, Kim KE, Lee KY, Han MJ. Distrubution of fungus spores in the air of indoor and outdoor in September, October, November in Seoul, Korea. J Allergy Clin Immunol 2001;107:S175.

14. Tomee JFC, Hiemstra PS, Heinzel-Wieland R, Kauffman HF. Antileu-koprotease: an endogenous protein in the innate mucosal defense against fungi. J Infect Dis 1997;176:740-7.

15. Mitchell CG, Slight J, Donaldson K. Diffusible component from the spores surface of the fungus Aspergillus fumigatus with inhibits the macrophage oxidative burst is distinct from gliotoxin and hyphal toxins. Thorax 1997;52:796-801.

16. Kauffman HF, Tomee JFC. Inflammatory cells and airway defense against Aspergillus Fumigatus. Immunol Allergy Clin North Am 1998;18:619-40.

17. Corey JP, Romberger CF, Shaw GY. Fungal diseases of the sinuses. Otolaryngol Head Neck Surg 1990;103:1012-5.