국내 톡소포자충 감염과 감염원에 대한 고찰

Status of Toxoplasma gondii infections and their sources in Korea

 가톨릭대학교 의과대학 기생충학교실  
질병관리본부 말라리아·기생충팀   

Ⅰ. 들어가는 말
   톡소포자충(Toxoplasma gondii)은 세포내에 기생하는 원충으로 사람을 포함한 다양한 종류의 포유류와 일부 조류에 감염을 일으키는 인수공통감염증(zoonosis)의 원인이며, 전 세계적 감염 분포를 보인다. 종숙주는 고양이와 고양이과(Felidae)에 속하는 동물들이며, 사람을 포함하여 고양이과 이외의 동물들은 중간숙주가 된다[1]. 톡소포자충은 1908년 Nicolle 등이 북아프리카에 서식하는 설치류인 Ctenodactylus gundii에서 발견하고 그 이름을 따서 명명하였으며, Castellani가 1914년 처음으로 사람에서 발견하였다. 1923년 Janker는 뇌수종을 가지고 태어나 생후 3개월에 실명하고 경련을 일으키다 생후 16개월에 사망한 유아에서 사람의 톡소포자충증을 보고하였으며, 이어 1937년 Wolfe 등이 뇌수종을 가진 소아에서 완전한 임상 및 병리소견을 제시한 바 있다[2].
  혈청학적 자료로 보아 사람의 감염은 많은 지역에서 흔한 일이며, 대부분 불현성 감염으로 그 증상이 경미하거나 전혀 무증상이다. 그러나 다른 질병에 동반되거나 인위적으로 면역이 억제 또는 저하될 때, 혹은 AIDS 환자의 면역부전 시 치명적인 결과를 초래할 수 있는 기회감염원(opportunistic infection)으로 작용한다[3]. 사람은 생후 4-5개월이 되면 점차 톡소포자충 감염에 대한 저항력이 생겨 충체가 침입해도 발병하지 않고 불현성 감염상태로 근육이나 뇌내에 낭포를 형성한다. 그러나 성인의 경우에도 일시에 많은 충체가 침입한 경우에는 발진, 발열, 임파선 종창에 이어 폐렴, 뇌염 및 심근염과 같은 급성증상을 일으킨다.
  톡소포자충에 대해 혈청학적 양성 소견을 가진 AIDS 환자의10-50%에서 톡소포자충성 뇌막염(toxoplasmic encephalitis)이 발생하고, 두통, 혼미, 운동실조, 반신불수 및 맥락망막염(retinochoroiditis) 등의 임상증상과 함께 척수액내 임파구다증, 혈청내 IgG 항체 검출, CT 소견상 뇌내 병변 등이 동반되기도 한다. 또한 호흡기 톡소포자충증과 톡소포자충성 심근염(myocarditis) 및 결장내 근육층의 근염이 나타나기도 한다. 정상 면역체계를 가진 숙주를 의학적으로 면역억제시킬 경우에도 톡소포자충증이 재활성화 될 수 있으며, 흔히 확산성 척수 장애, 뇌수막염(meningoencephalitis) 혹은 뇌내 병변과 같은 신경학적 증상들이 나타난다. 또 다른 위험군으로는 임신 중의 산모가 있으며, 모체가 감염되면 모체는 대부분 무증상으로 지내지만 분열소체가 태반을 통하여 태아에 이를 수 있으며, 특히 초감염의 경우에 그 가능성이 크다. 임신 초기에는 대부분의 태아가 유산 혹은 사산되지만, 임신 중·후기에 감염된 경우에는 톡소포자충아(Toxoplasma baby)를 분만하게 된다.
  이러한 선천성 톡소포자충아의 4대 징후로는 맥락망막염, 뇌수종(hydrocephalus), 뇌내 석회화상 및 정신운동장애를 들 수 있다. 그 외 전신증상으로 발진, 발열, 황달, 빈혈 및 간비장 종대(hepatosplenomegaly)가 나타나기도 한다. 이들은 생후 유아기를 거치면서 사망할 수 있으며, 살아남은 경우에도 정신박약, 시력장애 및 운동장애를 겪는다. 몇몇 사례에서는 증상이 가벼워 완전히 회복된 경우로 보이기도 하나, 이러한 아이들에서도 이후 맥락망막염을 겪게 된다.
  본 글에서는 그간 수행되었던 톡소포자충에 대한 항체가 연구들의 결과를 요약하고, 인체 감염을 일으킬 수 있는 감염원에 대한 검토를 통해 향후 우리나라의 톡소포자충증 관리를 위한 제언을 하고자 한다.

Ⅱ. 몸 말

  1. 감염현황

 1) 톡소포자충 항체가
   우리나라에는 1960년대 중반 가축위생연구소(현 수의과학검역원)가 일본으로부터 충체를 들여오면서 처음으로 톡소포자충이 국내 기생충학계에 소개되었다. 초기에는 항체 검출 방법의 어려움 때문에 사람에서 항체가를 검사하기 보다는 주요 감염원으로 알려진 돼지에서 충체를 분리해내는 연구가 이루어졌다. 1960년대 후반에 돼지고기에서 톡소포자충의 분리가 이루어져 30-40%의 돼지가 감염된 것으로 확인되었으나, 분리주의 유지는 이루어지지 못했다[4]. 이는 당시의 돼지 사육 환경이 돼지우리나 사료가 고양이의 분변에 있는 톡소포자충의 난포낭이나 들쥐 등에 있는 낭포에 쉽게 노출될 수 있었다는 것을 반영하고 있다. 1980년대 이후 돼지는 난포낭이나 낭포의 노출이 차단된 비교적 잘 지어진 돼지 농장에서 사육되어 항체 보유율이 급격히 감소하였으며, 돼지고기로부터 톡소포자충 충체는 더 이상 분리되지 않았다.
  사람에서 충체를 검출하는 것은 급성 감염기 이외에는 곤란하기 때문에 항체가를 조사해서 감염 상황을 추정하게 된다. 북미에서는 30-40%, 유럽에서는 30-90%의 인구가 톡소포자충에 대한 항체를 가지고 있는 것으로 보고되어 있다. Sabin-Feldman의 색소 시험(dye test)에 이어 1980년대에 간접라텍스응집반응(indirect latex agglutination test) 및 효소면역측정법(Enzyme-linked immunosorbent assay, 이하 ELISA)이 소개되면서 국내 여러 인구집단에서 항체가가 측정되었으나 톡소포자충에 대한 항체가는 조사 대상에 따라 2-15%의 변이를 보이고 있다. 이는 일본과 유사한 수준이며, 중국은 정확한 자료가 접근되지 않으나 약 30%로 추정된다. 국내에서 사람에서의 선천성이나 후천성 톡소포자충증의 증례는 제한적이다. 예외적으로 제주도 주민들에서는 톡소포자충에 대한 항체가가 비교적 높게 유지되고 있으나, 아직 어떤 동물들이 보유숙주로 기능하여 사람의 감염이 유지되고 있는지는 분명하지 않다.

  지금까지 수행되었던 항체가 검사 결과를 소개하면 Table 1과 같다. 간접라텍스응집반응 보다 감수성이 높은 ELISA 검사법이 확립되면서, 1992년 영상진단검사 결과 중추신경계 이상이 발견된 2,016명의 신경과 환자로부터 채취한 혈청과 뇌척수액 검체에서 톡소포자충에 대한 항체가를 평가하였다[5]. 간접라텍스응집반응으로는 혈청에서만 3.8%의 항체 양성을 보였으며, 뇌척수액에서는 항체가 검출되지 않았다. 그러나 ELISA에 의해서는 혈청 항체가가 7.0%로 증가하였을 뿐 아니라 뇌척수액에서도 5.6%의 양성을 얻었으며, 이중 2%에서는 두 시료에서 동시에 항체 양성으로 나타났다. ELISA 결과만을 분석했을 때, 40대 이후에 항체 양성률이 높아지며, 남자의 항체 양성률이 8.3%로 여자(5.0%)보다 높았다. 1996년에도 899명의 임신한 여성을 대상으로 실시한 톡소포자충 항체검사에서 간접라텍스응집반응으로는 0.8%의 양성률을 보인 반면 ELISA에서는 4.3%의 항체 양성률을 얻었으며, 대조군으로 선택된 218명의 중학생에서는 항체 양성률이 1.8%로 나타났다. 1997년 수행되었던 연구에 의하면 10세 이하 542명의 환자를 대상으로 간접라텍스응집반응에 의한 항체 검사를 실시한 결과 7.7%의 양성률을 나타냈으며, 이러한 항체 양성률은 연령이 증가함에 따라 증가하였고, 지리적으로는 남부 지역의 환자에서 항체 양성률이 높았다. 항체 양성과 동반된 질환들을 살펴보면 선천성 질환자에서 높은 항체가를 보여 톡소포자충 감염과 기형과의 관계를 시사하였다. 2000년에는 옥천군 주민 1,109명에 대해 ELISA를 통해 항체검사를 실시했는데, 6.9%의 양성률을 보였으며 연령에 따라 항체 양성률이 증가하다가 특히 70대 이후에서 높게 나타났다.
  2000년 제주도민을 대상으로 한 역학조사는 제주도에서의 톡소포자충증 연구를 좀 더 심화시킬 필요성을 시사하고 있다. 고등학생 4,570명과 병원을 방문한 성인 474명의 혈청에 대해 ELISA를 이용한 항체 검사가 시행되었으며, 고등학생 5.5%와 성인 12.9%에서 항체 양성을 나타냈다[6]. 청소년의 경우, 남녀의 차이는 없었으나 도시 지역의 항체 양성률 4.6-6.9%에 비해 농촌 혹은 어촌 지역은 5.6-8.8%로 도시 지역보다 높은 양성률을 보였다. 이러한 결과로 미루어 주거 환경, 식습관 및 애완동물 기호 등이 육지와 별반 차이가 없음에도 불구하고 전체 제주 지역에서 청소년기부터 비교적 높은 항체가를 보이는 것과 가족간·이웃간 감염 양상 및 지속적으로 감염원을 제공하는 종숙주 내지는 중간숙주를 파악하기 위한 보다 정밀한 역학조사가 필요할 것으로 보인다.

  2) 톡소포자충증 임상 사례
  1980년대에 톡소포자충증 사례가 보고된 경우가 있으나, 형태적 진단으로 톡소포자충성에 대한 증거는 미약하였다.
  후천성 톡소포자충 감염 사례로는 1992년에 톡소포자충에 대한 연구가 진행되던 연구실에서 실험실 감염에 의한 림프절염 보고가 있다[7]. 강독주(velogenic strains) 톡소포자충의 세포 배양 실험 중 왼손 손가락을 주사기에 찔려 감염된 예로, 찔린 당시 출혈을 유도하고 소독하였으나, 2주 후 왼쪽  팔꿈치 림프절이 부었고, 4주 후 왼쪽 겨드랑이 림프절이 크게 만져지므로써 감염에 대해 인지하고, 검사를 시작하게 되었다. Dye test, 간접라텍스응집반응 및 ELISA 검사 결과 모두에서 양성이었으며, 림프절 생검에서는 미만성 낭포성 과형성증(diffuse follicular hyperplasia)과 배심(germinal center)의 중대한 대식세포 침윤이 관찰되었다. 2주 동안 pyrimethamine과 sulfadoxine을 복용한 후 림프절은 정상 크기로 돌아왔다. 실험실 감염은 실험 수행 중 충분히 주의력을 기울인 상황에서도 일어날 수 있는 일로 이후 다른 연구실에서도 발생하였다.
  음식매개성 감염으로는 1995년 경북 김천 지역에서 가을 추수전 논 주위에 쳐 놓은 올무에 걸린 야생 멧돼지의 간과 비장을 생식한 40-50대 남자 5명 중 3명에서 맥락망막염이 발생한 사례를 들 수 있다. 생식 2주 후부터 시력이 약해지면서 어른거림이 나타나 안과에서 항생제와 스테로이드 처방을 받았으나, 2개월 후 시력이 상실될 즈음 기생충학교실에서 톡소포자충 관련성을 증명하여 pyrimethamine과 sulfadoxine 투약으로 시력을 회복하였다[8]. 같은 해 말에 경기도 강화 지역에서는 집에서 기르던 돼지고기를 먹은 20대 초반의 11명 중 간과 비장을 생식한 5명에서 전신성 림프절염이 발생하여 pyrimethamine과 sulfadiazine 병용 투여로 증상이 모두 호전되었으나, 한 환자는 약제 부작용으로 말미암아 스티븐-존슨 증후군(Steven-Johnoen syndrome)을 겪어 장기간 입원 치료 후 생존하였다.
  2000년에는 뇌내 난포낭의 재활성화에 의한 맥락망막염 사례도 보고되었다. 60대의 남자로 젊은 시절 빈번한 유럽 체류 기간 동안 살짝 익힌 육류를 즐겨 먹었으며, 시력 약화와 어른거림의 안과적 증상이 나타나기 2-3주전부터 심한 스트레스와 불면을 겪었다. 내원 당시 안저검사경(fundoscope) 관찰을 통해 기생충학교실에서 톡소포자충 관련성을 입증하고 신속하게 투약이 이루어진 이후 증상들이 호전되었다. 이들에 대한 항체가 추적 결과, 중추신경계 감염 환자에서는 치료 후에도 높은 항체가가 상당한 기간 지속되었는데, 이는 뇌속의 낭포에 느린 분열소체가 여전히 존재하여 항원 자극이 지속적으로 이루어지고 있음을 시사한다. 림프절염 환자의 경우 치료 후 항체가가 떨어져 6개월 내지 1년후에 음성으로 전환되었는데 이는 빠른 치료제 투여로 인해 뇌내 낭포 형성이 이루어지지 않았음을 시사한다. 2003년에는 안과 환자로부터 안구액을 채취하여 마우스에 접종함으로써 빠른 분열소체를 분리할 수 있었으며, KI-1주로 확립되었다[9]. 이러한 증례들은 망막 염증과 관련된 시력 약화 시 톡소포자충과의 관련성을 평가하는 것이 필요하다는 것을 시사한다.

 2. 감염원

  인체로의 감염은 선천성 감염과 후천성 감염으로 이루어지는데, 선천성 감염은 톡소포자충의 분열소체에 의해 이루어지며, 후천성 감염은 분열소체, 난포낭 및 낭포의 세 가지 형태 모두 가능하다. 선천성 감염은 태반을 통해 일어나는데, 주로 급성으로 감염된 모체로부터 혹은 감염되었는지 알 수 없었던 모체로부터 태아에게 분열소체가 운반된다. 어떤 가축에서는 만성 톡소포자충증에 의해서도 사산이 ��어나는데, 이러한 양상은 사람에서도 일어날 수 있다고 추정된다. 영국과 뉴질랜드에서는 양의 자연 유산이나 사산 중 절반 정도가 톡소포자충증 때문이라고 보고되었다. 프랑스에서는 20대와 30대의 가임여성에서 연간 3-5%의 혈청 양성 전환을 보여 선천성 톡소포자충 감염의 위험이 높으며, 임신 10,000 건당 40명 이상의 태아가 선천성 감염의 위험에 노출되어 있다. 미국에서는 매년 적어도 3,000명의 아기가 선천성 톡소포자충증을 가지고 태어난다.
  후천성 감염으로는 낭포를 가진 고기를 먹는 것이 가장 흔한 감염경로이며, 사람을 포함한 주로 포식성 동물의 전파 경로가 된다. 톡소포자충은 흔히 돼지고기나 양고기에서 분리되며 익히지 않거나 덜 익힌 고기를 섭취함으로써 감염된다. 감염률은 지리적 위치에 따라 다양하나 그 이유는 불분명하다. 파리시의 주민에서 가장 높은 감염률(93%)을 보이는데, 덜 익은 고기나 날고기를 즐기는 식습관에 따른 감염이며, 어린이들도 유아기에 생고기즙을 가끔씩 먹어서 적어도 50% 이상이 혈청학적으로 양성을 보인다. 최근에는 장기 이식이 늘어나면서 이식 장기에 이미 존재하던 낭포가 이식 후 발현되어 감염을 일으키기도 한다.
  인수공통감염원으로 국내에서 가장 주목받는 가축인 돼지에서는 1960년대 말 돼지고기의 마우스 접종 실험으로 여러 분리주를 획득한 예가 있으며, 1984년에는 서울 근교의 돼지혈청 515건에 대한 항체검사에서 12.4%의 양성률을 보였다. 이후의 몇 차례 항체 검사가 더 이루어졌으나 더 이상 국내 돼지에서는 항체 양성이 나타나지 않았다. 1987년에 서울대공원 동물에서 항체검사가 이루어져, 131두의 포유동물에서 15.3%(종별로는 68종에서 22.1%), 75두의 조류에서 2.7% (36종에서 5.6%)의 양성률을 얻었으며, 파충류에서는 양성이 나타나지 않았다[10](Table 2). 198두의 길거리 고양이 혈청을 검사한 1999년의 분석에서는 13.1%의 양성률을 보였다. 

  난포낭에 의한 톡소포자충의 감염은 난포낭에 오염된 물을 마셔도 가능한데, 이는 주로 초식동물의 감염 경로이지만 사람도 해당된다. 파나마의 정글에서 생존훈련을 수행했던 한 부대의 98명 중 39명에서 발열이 있었으며, 톡소포자충의 항체가가 훈련 후 양성으로 전환되었는데, 역학조사를 통해 정글의 샘물이 톡소포자충에 감염된 정글내 고양이과 동물의 분변으로부터 배출된 난포낭에 오염되었음을 확인하였다.
  국내에서는 1999년 경상남도 진주시 인근에서 포획한 야생 고양이를 대상으로 198건의 혈청을 수집하여 western blot 방법을 통해 종숙주인 고양이의 항체검사를 실시한 결과, 26건(13.1%)의 양성 혈청을 얻었으며, 양성 및 음성 혈청 모두에 대해서 간접라텍스응집반응과 ELISA 방법을 이용하여 결과를 평가하였다[11]. 2008년에는 고양이 불임화 사업을 벌인 경기도 과천시, 부천시 및 양주시로부터 수집된 174건의 야생 고양이 혈청에 대하여 항체가를 검사한 결과, 간접라텍스응집반응으로 8.1%, ELISA 방법으로 16.1%, PCR 방법으로 13.2%의 양성률을 얻었다[12]. 분변에서 나온 난포낭은 미성숙한 상태이며, 1-5일 후 포자낭 내에서 포자소체가 분화하여 감염성을 띤다. 난포낭은 산, 염기 및 보통의 실험실 청정제에는 강하나, 건조시키거나 55℃에서 30분 이상 가열하면 죽는다. 포자소체를 가진 난포낭은 -21℃에서 28일간 생존하였다.
  태반감염과 더불어 수혈 시에도 빠른 분열소체에 의한 감염이 흔치는 않지만 관찰되기도 하며, 다른 체액들도 이론적으로는 가능하지만 난포낭이나 낭포에 의한 감염보다 덜 중요하다.

Ⅲ. 맺음말

   사람은 감염된 고기를 섭취하거나 취급할 때, 혹은 흙이나 놀이터의 모래판에 있는 고양이 분변과의 접촉을 통해서 톡소포자충에 감염된다. 고기는 잘 익혀서 먹어야 하며, 식육 자체는 잘 익었더라도 식칼이나 도마 등이 오염되어 있다는 것을 주의해야 하며, 조리되지 않은 고기를 취급한 후에는 비누칠을 해서 손을 잘 씻어야 한다. 특히 톡소포자충에 대한 사람이나 돼지, 혹은 양의 항체가가 높은 지역에서 수입되는 육류의 섭취 또는 취급 시는 주의하여야 하며, 최근 증가 일로에 있는 유럽산 수입 돼지고기에 대하여 톡소포자충에 대한 체계적인 평가가 이루어져야 한다. 
  또한, 고양이를 애완용으로 기를 때, 분변에 나온 난포낭에 감염될 가능성이 있으므로 분변을 잘 처리하여야 한다. 어린이 놀이터의 모래밭에는 고양이의 접근이 없어야 한다. 우리나라는 한때 자연을 인공적으로 잘 정리하는 것을 개발의 목표로 삼았으나, 최근 인공적 자연환경을 자연 그대로 돌리려는 의식이 점차 보편화되고 실제로 그러한 작업이 진행되고 있다. 고양이나 고양이과 동물 및 보유숙주로 역할하는 동물들이 점차 늘어나며, 특히 도시의 주된 주거 형태인 아파트단지에 배회하는 고양이가 먹이사슬의 상층부에 자리 잡음으로써 폭발적으로 개체수가 증가하고 있음에 주의하여야 한다. 감염 가능성에 주의를 기울여야 하며, 최근에 시작한 고양이 불임화 사업에서도 부수적으로 기초 조사가 진행되어야 한다.

Ⅳ. 참고문헌
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