스테로이드 치료로 호전된 COVID-19 (BNT162b) 백신 후 세포독성뇌들보병터 환자
CLOCC Patient after COVID-19 (BNT162b) Vaccine Improved by Steroid Treatment
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Trans Abstract
Cytotoxic lesions of the corpus callosum (CLOCC) are secondary lesions on corpus callosum caused by cytokinopathy of callosal neurons and microglia. Fever, headache, and digestive disturbances are common symptoms. Reversible and hyperintense signals on fluid‐attenuated inversion recovery imaging, diffusion‐weighted imaging (DWI) and decreased apparent diffusion coefficient are typical features of magnetic resonance imaging. Herein, we report a rare case of CLOCC caused by COVID19 vaccination (BNT162b) and discharged without no neurologic symptoms due to prompt treatment.
세포독성뇌들보병터(cytotoxic lesions of the corpus callosum, CLOCC)는 약물과 독소, 감염 및, 지주막하 출혈, 대사뇌병증, 외상을 비롯한 다양한 질병으로 인해 뇌들보에 생기는 2차 병터를 말한다[1]. 원인질환이 다양하기 때문에 환자가 보이는 임상 양상은 비특이적이고 다양하지만 발열, 두통, 소화불량 등이 흔하다[2]. 그밖에도 인지기능저하, 경련, 행동변화, 기면, 혼돈, 섬망, 요저류 등의 신경계증상이 나타난다[1,2]. 뇌 자기공명영상(magnetic resonance imaging, MRI)에서 T2강조영상, 액체감쇠역전회복영상(fluid‐attenuated inversion recovery imaging, FLAIR)에서 고음영, 확산강조영상(diffusion weighted imaging, DWI)에서 제한확산, 겉보기확산계수(apparent diffusion coefficient, ADC)에서 낮은 계수값을 보인다[2]. CLOCC의 병터는 타원 또는 원형의 작은 모양으로 뇌들보 중 특히 뇌들보팽대에 잘 호발하는 것으로 알려져 있다. 또한 병변은 뇌들보팽대에 중점적으로 있으나 뇌들보를 따라 주변 백질로 확산되거나, 뇌들보 앞까지 확장되는 모습을 보이기도 한다[2,3]. COVID-19 백신(SARS-CoV-2 mRNA vaccine, BNT162b; Pfizer, Guri, Korea)의 접종 후 생긴 CLOCC의 증례 보고는 매우 드문 편이다. CLOCC 환자 대부분은 좋은 예후를 보이나, 초기 신경학적결손이 심하거나 증상이 오래 지속되는 경우를 나쁜 예후인자로 본다. 나쁜 예후인자가 있는 환자는 후유증을 남기는 경우도 있다. 따라서 환자의 증상이 심할 경우 적극적인 면역억제제 사용이 필요하다. 나쁜 예후인자가 있던 환자에서 면역억제제 사용으로 신경계후유증 없이 치료한 사례를 보고한다.
증 례
기저질환 없이 건강한 20세 남자가 3차 COVID-19 백신을 맞았고, 접종 후 30시간 뒤 발열, 두통을 동반한 지남력장애 및 의식저하로 응급실에 왔다. 활력징후는 혈압 139/87 mmHg, 맥박 124회/분, 호흡 18회/분, 체온 40.6℃로 고열이 있었다. 신경계진찰에서 의식은 기면상태로, 명확한 의사소통이 안되는 상태였으며, 케르니크징후는 양성이었다. 전체혈구검사에서 white blood cellwhite blood cell (WBC) 11,100/mm3로 상승되어 있었으며, 혈액화학검사에서 C반응단백질이 2.6 mg/dL로 상승되어 있었다. 뇌척수액검사에서 압력은 140 mmH2O였으며 WBC 5/mm3, red blood cell 4/mm3, 단백질 36.7 mg/dL, 포도당(뇌척수액/혈액) 109.1/185 mg/dL로 경미한 뇌척수액세포증가증이 있었다. 뇌 MRI검사는 DWI에서 뇌들보팽대 부위에서 제한확산, ADC에서도 같은 뇌부위에 계수값이 낮았다(Fig. 1-A, B). 또한 낮은 ADC 계수값이 뇌들보팽대에서 양측 대뇌피질 및 피질하부위로 확장되었다(Fig. 1-C, D). FLAIR검사는 동시에 촬영하지 못하였다. 뇌파검사에서는 경련파는 없었으나, 전반적인 뇌의 활동이 저하되어 있었다. MRI에서 CLOCC가 가장 의심되는 상태였다. 뇌들보팽대에서 이어지는 대뇌피질에 전반적인 제한확산이 있으며, 의식소실 및 지남력장애 등의 좋지 않은 예후를 보이는 신경학적결손이 분명하게 있어 자가면역뇌염에 준하여 고농도 메틸프레드니솔론 정주(methylprednisolone 1 g) 치료를 입원 당일부터 5일간 진행하였다.
DWI (A) ADC map (B-D) of brain MRI on the first hospital day. Red arrow of (A) shows diffusion restriction on cytotoxic lesions of corpus callosum. Red arrow of (B) indicates low ADC map value of the same lesion. Red arrows in (C, D) point low ADC map lesions on bilateral cerebral cortex and subcortex which are suspicious of encephalitis or ischemia. DWI; diffusion weighted image, ADC; apparent diffusion coefficient, MRI; magnetic resonance image.
환자 의식은 스테로이드 치료를 하면서 호전을 보였다. 입원 다음날부터 발열은 없었고, 두통은 호전되었으며, 의식은 명료한 상태로, 신경학적결손은 전혀 없는 상태였다. 뇌척수액 배양검사에서 바이러스, 세균, 진균은 동정되지 않았다. 올리고클론띠, cytospin에서 이상은 없었으며, N-methyl-D-aspartate receptor 자가면역항제를 비롯한 다른 자가면역뇌염항체들도 모두 음성이었다. 입원 3일 후 뇌 MRI 추적 관찰을 하였고, 뇌들보팽대에서 보였던 병터는 모두 사라졌다(Fig. 2-A, B). 하지만 전반적으로 낮은 ADC 계수값이던 대뇌피질 및 피질하병터들은 아직 남아있었다(Fig. 2-C, D). FLAIR 및 조영증강 FLAIR에 병터는 없었다(Fig. 2-E, F). 환자는 동반된 폐렴 치료 후 모두 호전되어 신경학적결손 없이 퇴원하였다.
DWI (A) ADC map (B-D), FLAIR (E), FLAIR enhance (F) of brain MRI on the third hospital day. DWI (A), ADC (B) show improvement in lesions on corpus callosum. A few lesions (shown by red arrows on [C-D]) on bilateral cerebral cortex and subcortex on ADC map indicate cytotoxic edematous lesions still remained at the third hospital day. No lesions were observed at FLAIR and FLAIR enhance. DWI; diffusion weighted imaging, ADC; apparent diffusion coefficient, FLAIR; fluid‐attenuated inversion recovery imaging, MRI; magnetic resonance imaging.
고 찰
CLOCC는 약물과 독소, 감염 및, 지주막하 출혈, 대사뇌병증, 외상을 비롯한 다양한 질병에서 나타날 수 있으며, 아데노바이러스, 인플루엔자, 코로나바이러스 등의 바이러스 감염을 통해서도 발생한다[4]. 백신에 의한 CLOCC도 보고되었으나, 일반적인 감염병에 의한 CLOCC보다는 발병 빈도가 낮으며 환자 예후도 양호하다고 알려져 있다[5,6].
CLOCC는 MRI에서 타원 또는 원형의 작은 모양으로 뇌들보팽대에 호발하는 것이 특징이다[3]. 특히 뇌들보 부위에서 FLAIR에서 고음영, DWI에서 제한확산, ADC에서 낮은 계수값을 보인다[2]. 뇌 MRI에서 뇌들보에만 국한되어 있는 것을 가역뇌들보팽대병터경 도뇌병증(mild encephalopathy with reversible splenial lesion, MERS) 1형, 뇌량에서 대뇌반구 백질로 확산되는 형태를 MERS 2형으로 부른다[7]. 감염 후 발생한다는 점에서 급성파종뇌척수염(acute disseminated encephalomyelitis, ADEM)과 구분해야 한다. CLOCC는 병변의 모양이 비교적 대칭적이고, 수일 이내에 호전을 보이며, 뇌 MRI에서 조영증강을 보이지 않는다는 점에서 ADEM과 차이가 있다.
CLOCC의 병태생리는 연구 중에 있으나, 사이토카인 과활성에 따른 세포독성뇌부종으로 본다[1]. 감염, 염증, 약물 등으로 촉발되어 종양괴사인자(tumor necrosis factor-α), 인터루킨(interleukin-6) 외 사이토카인들이 다량 방출된다. 다량 방출된 사이토카인은 일련의 과정을 통하여 반응산소종(reactive oxygen species)를 유발하여 뇌혈관 내피세포에 손상을 준다[1]. 손상된 내피세포는 신경아교세포를 활성하여 사이토카인 과활성을 가속한다. 이는 뇌혈관장벽을 유지하는 세포 간 치밀이음이 파괴되어 세포독성뇌부종이 유발되기 쉽게 한다. 또한 글루탐산-글루타민 회로의 이상을 촉발하여 세포바깥나트륨이 세포 내로 과잉 유입되어 세포독성뇌부종이 발생하게 된다[8].
CLOCC의 병태생리는 뇌경색, 뇌염 등에서 나타나는 세포독성뇌부종과 달리 좋은 예후를 보인다. 일반적인 세포독성뇌부종은 비가역변화를 보이며 영구후유증을 남겨 예후가 불량하다. 반면 CLOCC의 병변은 보통 가역적이며 환자의 예후도 좋다. 하지만 의식변화의 기간이 긴 경우, 신경학적결손이 많을 경우, 뇌병터가 큰 경우는 예후가 좋지 않다[2,9,10].
본 증례의 환자는 심한 신경계증상과 뇌병터가 대뇌피질 및 피질하로 확장되었는데, 이는 나쁜 예후를 의미하여 빠른 스테로이드 치료를 결정하였다. 백신에 의한 CLOCC는 감염은 드문 편이며, 증상이 심하지 않다고 보고되어 왔으나, 증례 환자의 경우 심한 신경계증상을 보였다는 점에서 기존 보고보다 나쁜 예후를 시사하였다. 따라서 빠르게 사이토카인 과활성을 억제하기 위해 스테로이드를 사용하는 면역억제가 필요하다고 판단하였다. 실제로 신경계증상이 모두 사라진 입원 3일차에 검사한 뇌 MRI에서 왼쪽 전두엽에 낮은 ADC 계수값이 남아있었다. 이는 환자의 증상은 모두 사라졌지만 병리 변화가 남아 있다는 뜻이며, 치료하지 않을 경우 가역병터가 비가역병터로 변화하여 후유증으로 남을 가능성이 있다.
본 증례는 COVID-19 백신 후 생긴 CLOCC이다. 백신 접종 후 드물게 CLOCC가 발생하며, COVID-19 백신 후에도 생길 수 있음을 확인하였다. 또한 백신 후에도 다른 감염 CLOCC처럼 중증의 증상을 나타낼 수 있음을 확인하였다.
본 증례 환자는 신경학적결손이 크고 MRI에서 광범위한 뇌병터를 보여 불량한 예후가 시사되었으나, 적극적인 면역억제 후에 신경학적결손 없이 퇴원하여 의미가 있다. 신속한 신경계진찰 및 뇌척수액검사, 뇌 MRI 촬영으로 자가면역뇌염, 감염뇌염 등을 빠르게 감별하고 치료를 시작하는 것이 중요하였다. 의식변화를 동반한 뇌 MRI에서의 광범위한 피질 및 피질하병터는 나쁜 예후를 시사하지만, 고농도 스테로이드 치료가 의식호전에 도움이 되었을 것이라고 생각한다.
따라서 신경학적결손이 동반되는 CLOCC가 의심되는 환자라면, 스테로이드 등의 적극적인 치료를 고려하는 것을 권유하는 바이다.