경기도 화성 지역에서 채집한 야생쥐의 한탄 바이러스 감염률 분석, 2006-2007

Analysis of Hantaan virus infection rates of wild rodents captured in Hwasung, Gyeonggi-do, 2006-2007

 질병관리본부 국립보건연구원 면역병리센터 신경계바이러스과     
 

Ⅰ. 들어가는 말
  흔히 유행성 출혈열로 알려져 있는 신증후군 출혈열(Hemorrhagic fever with renal syndrome;  HFRS)은 한타바이러스(Hantavirus) 속의 바이러스에 의해 발병하는 열성질환이다. 신증후군 출혈열은 한국전쟁 중 유엔군에서 원인 불명의 급성 출혈열 환자가 발생하여 수백 명이 사망함으로써 알려지기 시작하였다. 1976년 우리나라의 이호왕 박사에 의해서 처음으로 원인 병원체가 밝혀졌으며[1], 당시에는 단지 “Korea 항원”으로 명명했으나 이후 RNA 바이러스임을 밝혀내고 한탄바이러스로 명명하였다.   당시 소련의 출혈성 신우신염, 스칸디나비아 제국의 유행성 신염, 일본의 유행성 출혈열, 중국의 송고열 등 임상적으로 유사한 질병들의 원인이 한탄바이러스(Hantaan virus; HTNV) 혹은 이와 유사한 바이러스에 의해 발병된다는 사실이 입증되어 1982년 세계보건기구에서는 위의 유사한 질병들을 통칭하여 신증후군 출혈열로 명명하였다[2].
  신증후군 출혈열은 우리나라를 비롯하여 중국, 러시아 등 동북아시아와 스칸디나비아 반도, 유럽 및 미주 지역 등 세계적으로 발생하며 연간 환자 발생 수는 6-15만 명으로 추정된다[3]. 이 중 절반이   중국에서 발생하며 러시아에서도 매년 수 백-수 천 명이 발생하는 것으로 보고되고 있다. 국내에서는 1951년부터 1954년까지 유엔군 병사에서 2,500명 가까운 환자가 발생하였으나, 1955년 이후 유엔군에서의 환자 수는 급속히 감소하였다. 질병관리본부의 집계에 의하면 국내에서 1970년대 말부터 1990년대 중반까지 연간 100명 이하의 신증후군 출혈열 환자가 보고되었으나 1998년부터 꾸준히 증가하여 2003년 이후에는 매년 약 400명의 환자 발생이 보고되고 있다(Figure 1)[4].

  한타바이러스 속의 바이러스들은 대부분 각각의 종(species)마다 고유한 야생 설치류를 자연계의 숙주로 삼고 있다. 현재까지 우리나라에서는 한탄바이러스, 서울바이러스(Seoul virus), 무주바이러스(Muju virus), 수청바이러스(Soochong virus) 등이 분리되었으며, 이중 신증후군 출혈열 원인 병원체로 규명된 것은 한탄바이러스와 서울바이러스이다. 한탄바이러스는 들쥐의 72-90%를 차지하는 등줄쥐(Apodemus agrarius)가 주로 매개하며, 서울바이러스의 경우는 도시에 사는 집쥐(Rattus norvegicus)가 바이러스를 전파한다. 설치류들이 한탄바이러스에 감염되면 병적 증상은 나타나지 않지만 타액, 소변, 분변을 통해 바이러스를 체외로 분비하고 이것이 건조되어 먼지와 함께 공기 중에 떠다니다가 호흡기를 통해 사람에게 감염되는 것으로 추정된다. 현재까지 사람 간 전파가 보고된 적은 없다.
  지역적으로 환자의 대다수가 농촌지역에서 발생하며 인구 10만 명당 6명 이상 보고된 지역은 경기도의 여주, 이천, 강원도의 원주, 철원, 충남의 당진, 서산, 전북의 남원, 전남의 구례지역 등이며 상대적으로 경남 지역은 발병률이 낮다. 환자의 대다수는 가을철(10-12월)에 발생하며, 11월에 가장 많은 환자가 발생한다(Figure 2). 가을철 수확기에 농촌 주민의 활동 증가와 더불어 건조한 날씨가 신증후군 출혈열 발생에 영향을 주는 것으로 알려져 있다.

  이 글에서는 질병관리본부의 가을철 발열성질환 예방관리 사업 일환으로 수행중인 매개체 밀도조사 중 신증후군 출혈열 다발생지역인 경기도 화성시 지역의 2개 면(장안면, 송산면)에서 2006년 1월-2007년 12월까지 채집한 야생 쥐로부터 혈청학적, 분자 유전학적 방법으로 조사한 한탄바이러스 감염률 분석 결과를 보고하고자 한다.

Ⅱ. 몸 말

   경기도는 우리나라에서 신증후군 출혈열이 가장 많이 발생하는 지역이다. 경기도에서 최근 5년(2003-2007년) 동안 신증후군 출혈열 환자가 가장 많은 지역은 화성시로 총 33명의 환자가 발생하였다(Figure 3). 그 밖에 김포시(30명), 이천시(29명), 파주시(27명) 순으로 많은 환자가 발생하였다[4].

  화성시에서는 발열성질환 예방관리사업을 시작한 2006년도에 9명, 2007년도에 12명의 환자가 발생하였다(Figure 3). 본 연구의 야생 쥐 채집 지역인 화성시 장안면에서는 2006년과 2007년에 각각 3명씩 환자가 발생하였으나, 송산면에서는 환자가 발생하지 않았다. 경기도 화성시의 장안면과 송산면에서 2006년과 2007년 2년에 걸쳐 매월 야생 쥐를 채집하여 야생 쥐의 한탄바이러스 항체가를 간접면역형광항체법으로 측정하였으며[5], 항체 양성기준은 1:16 이상으로 하였다. 이 두 지역에서 채집한 야생 쥐의 한탄바이러스 항체 양성률은 2006년에 36.1%, 2007년에는 28.7%이었다(Table 1). 2006년에는 장안면과 송산면의 한탄바이러스 항체 양성률이 각각 37.0%와 35.5%로 비슷하였으나, 2007년에는 18.4%와 36.2%로 인접된 두 지역에서 큰 차이를 보였다. 또한 Table 2에 나타낸 바와 같이 야생 쥐의 한탄바이러스 항체가 분포에서도 장안면의 경우 항체가 1:512 이상을 갖고 있는 야생쥐의 분포가 2006년도에 18%에서 2007년도의 21%로 큰 변화가 없었던 반면, 송산면의 경우에는 2006년도의 20%에서 2007년도에는 57%로 크게 증가하였다. 

  2006년에 채집한 야생 쥐의 항체 양성률을 월별로 비교한 결과, 월별 항체가 양성률 변화는 연도별, 지역간에 큰 차이를 보이지 않았으며, 2007년에 채집한 야생 쥐의 항체 양성률은 전체적으로 장안면보다 송산면에서 높았다. 두 지역 모두 봄철과 가을철에 항체 양성률의 상승기를 나타내었다(Figure 4).
 

  경기도 화성 지역에서 채집한 야생 쥐의 폐조직에서 한탄바이러스를 multiplex RT-PCR법[5]을 이용하여 검출한 결과, 2006년에 6.7%, 2007년에는 9.6%의 야생 쥐에서 한탄바이러스가 검출되었다. 이러한 결과를 면 단위로 구분해보면, 장안면에서는 2006년에 8.1% 2007년에 3.8%의 검출률을 보였으며,   송산면에서는 2006년에 5.5% 2007년에 14.0%의 검출률을 보였다. 이러한 결과는 항체 양성률의 변화와 같은 흐름을 보인다. 장안면의 경우 항체 양성률이 2006년도의 37.0%에 비하여 2007년도에 18.4%로 50% 가까이 감소하였는데 바이러스 검출률도 50% 이상 감소하였다. 송산면의 경우에는 항체 양성률은 큰 변화가 없었으나 1:512 이상 높은 항체가를 나타내는 쥐의 분포가 2006년도의 20%에서 2007년도에는 57%로 약 2.8배 증가하면서 바이러스 검출률도 5.5%에서 14.0%로 약 2.5배 증가한 것으로 조사되었다. 즉, 전체적으로 장안면의 경우에는 2006년도에 비하여 2007년도에 채칩된 야생쥐의 항체 양성률과 바이러스 검출률이 감소하였고 송산면의 경우에는 높은 항체가를 갖고 있는 쥐의 비율과 바이러스 검출률이 크게 증가한 것으로 나타났다. 
  본 조사에서 한탄바이러스 검출률과 지역별 또는 연도별 환자 발생 수와는 직접적인 상관관계를 나타내지 않았다. 장안면은 2006년도와 2007년도 모두 각 3명의 환자가 발생한 것으로 보고되었고 송산면의 경우에는 환자발생이 전혀 보고되지 않았으나 야생쥐에서의 한탄바이러스 항체양성률과 바이러스  검출률은 송산면이 더 높은 것으로 나타났다(Table 3). 자연계 숙주에서 일정 수준의 바이러스 감염이 일어날 때 사람에서의 감염률은 그 지역 주민의 작업환경, 소생태환경 등에 의한 바이러스 노출빈도에 영향을 크게 받을 수 있음을 간접적으로 제시한다. 따라서 같은 지역의 야생 쥐에서 바이러스 항체양성률 및 바이러스 검출률의 변화가 연도별로 어떻게 달라지는지 또한 바이러스 보유율이 직접적으로 환자  발생에 얼마나 영향을 미치는지에 대한 지속적인 연구가 필요하다.

Ⅲ. 맺는 말

  우리나라에서는 신증후군 출혈열, 쯔쯔가무시증, 렙토스피라증 등 열성질환이 주로 가을철에 발생한다. 이러한 열성질환의 발생은 농업, 등산 등 야외 활동과 관련되어 있다. 신증후군 출혈열은 야생 설치류로부터 전파되므로 본 연구에서는 야생 설치류의 한탄바이러스 감염률을 조사하여 신증후군 출혈열 예방을 위한 정보를 제공하고자 하였다. 경기도는 신증후군 출혈열 환자가 가장 많이 발생하는 지역 중 하나이며, 매년 꾸준하게 환자가 발생하고 있다. 경기도에서도 여주, 파주, 이천 등은 예로부터 신증후군 출혈열 환자가 많이 발생하는 지역이다. 화성시는 최근 경기도에서 환자가 가장 많이 발생하는 지역으로 보고되고 있으며[4], 쯔쯔가무시 등 기타 가을철 발열성질환도 많이 발생하는 지역이다.
  따라서 질병관리본부 가을철 발열성 질환 예방관리 사업의 일환으로 화성시 내에서도 기후조건이   유사하고 인접한 두개 면(장안면과 송산면)에서 환자발생의 차이가 큰 요인을 분석하기 위하여 숙주동물의 한탄바이러스 감염률을 조사하였다. 본 사업은 2005년 5월부터 2008년 4월까지 실시되었으며,   본 보고서에서는 2006년 1월부터 2007년 12월까지 채집된 야생 쥐의 한탄바이러스 감염률과 연간   보고된 신증후군 출혈열 환자 수와의 상관관계를 비교하였다.
  본 연구에서 포획한 야생 쥐는 2006년도에 4마리의 땃쥐를 제외하고 모두 등줄쥐이다. 등줄쥐는   우리나라에서 가장 많이 서식하는 야생 쥐이며, 신증후군 출혈열 환자의 70%가 이 쥐가 매개하는 한탄바이러스에 의해 전파된다. 화성시 장안면과 송산면에서 채집한 야생 쥐의 월별 항체 양성률은 봄철과 가을철에 각각 상승기를 보였다. 우리나라 환자의 발생은 가을철의 바이러스 보유율과 상관관계가 있음을 나타내며, 봄철의 바이러스 보유율 상승기에 환자 발생이 낮은 것은 가을철과 다른 이 시기의 강수량, 사람들의 활동 양식 등이 관여할 것으로 보인다. 실제로, 예전에는 봄철에도 많은 환자가 발생하였으며 이를 소유행기로 명명하였다. 그러나 최근에는 이러한 소유행기가 거의 소멸되고 가을철 대유행기만  나타나고 있다. 봄철에 소유행기가 사리진 것은 기후 변화와 농업 기술 발달 등에 기인할 가능성이   있다. 본 연구에서 가을철의 높은 야생 쥐의 바이러스 보유율과 비례하여 높은 신증후군 출혈열 환자 발생을 볼 수 있었으나, 그 외에는 다른 상관관계를 찾을 수 없었다. 이는 야생 쥐의 한탄바이러스 보유율이 비슷하거나 오히려 낮은 환경조건에서도 주민들과 야생 쥐와의 접촉기회 등 다른 여러 요인들  (지역별 농업의 형태, 주민의 행동양식 등)이 환자발생에 영향을 준 결과로 추정할 수 있으며, 이러한 위험요인을 밝혀내기 위한 심층 역학조사가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

Ⅳ. 참고문헌

 1. Lee HW, Lee PW, and Johnson KM. Isolation of the etiologic agent of Korean hemorrhagic fever. J Inf Dis 1978, 137:28-308.
 2. WHO. Haemorrhagic fever with renal syndrome: Memorandum from a WHO meeting. Bull. WHO. 1983, 61:269-275.
 3. Lee HW, Calisher C, Schmaljohn C. Manual of hemorrhagic fever with renal syndrome and hantavirus pulmonary syndrome.
    WHO. 1999..
 4. 질병관리본부 전염병 웹통계시스템 : http://stats.kdca.go.kr
 5. 질병관리본부 국립보건연구원, 감염병 실험실 진단; 질환별시험법 Ⅱ, p797-809.