2008년도 국내 일본뇌염바이러스의 활동

Activity of Japanese encephalitis virus in South Korea, 2008

     
질병관리본부 국립보건연구원 면역병리센터 신경계바이러스과     
 

Ⅰ. 들어가는 말
   일본뇌염은 모기를 매개로 전파되는 인수공통 전염병으로 플라비비리데 과(Flaviviridae family) 플라비바이러스 속(Fla-vivirus genus)의 일본뇌염바이러스가 원인 병원체이다[1]. 일본뇌염바이러스는 주로 Culex. tritaeniorhynchus 모기를 매개로 하여 돼지나 물새(왜가리, 해오라기 등)에서 증폭된 후 다시 흡혈을 통해 모기로 전파되거나, 우연숙주인 사람에게 감염되는 인수공통 전파 고리(transmission cycle)를 형성하고 있다. 사람이 감염된 경우 대부분은 뚜렷한 증상없이 지나치지만 약 4 % 내외에서 심각한 뇌염 증상을 보이고 이 중 15-40%는 사망하며 회복이 되더라도 50% 정도의 환자에서 지능발달 장애, 신경마비 등의 후유증이 남는다고 보고되어 있다[2].
   우리나라에서는 1949년 처음으로 일본뇌염이 확인된 이래, 1980년대 초반까지 크고 작은 유행이 지속되다가 1982년과 1983년 각각 1,197명과 139명의 환자가 보고된 것을 끝으로 더 이상의 유행은 일어나지 않고 있다[3]. 우리나라에서 일본뇌염의 유행이 수그러든 것은 무엇보다도 국가 차원의 백신도입이 가장 큰 요인이며, 그 외에 모기의 주요 서식처인 벼 경작지의 감소, 농약사용의 증가, 도시화에 따른 생활환경 개선과 돼지 사육환경의 변화 등 여러 요인들이 종합적으로 작용한 것으로 볼 수 있다. 여기에 1975년부터 일본뇌염유행 예측사업을 수행하면서 일본뇌염에 대한 홍보를 강화하고 방역 당국에 의한 체계적인 모기방제를 실시한 점 또한 일본뇌염의 발생을 억제하는데 기여했다고 할 수 있다. 
   일본뇌염유행예측사업은 매개모기와 증폭숙주를 대상으로 밀도 조사와 바이러스 감염 여부에 대한 조사를 시행하고 있다. 매개모기를 최초로 발견했을 때 일본뇌염 주의보를 발령하며, 여름철에는 매개모기의 밀도증가 추세와 매개모기 및 증폭 숙주(돼지)의 바이러스 감염률을 조사하여 전국적인 경보를 발령한다. 이 사업은 일본뇌염 환자 발생을 최소화하는 것을 목적으로 하며, 세부 분야별 조사 자료를 종합·분석하여 전염병 관리정책의 과학적 근거로 활용해오고 있다. 이 글에서는 국립보건연구원에서 수행한 환자 진단 및 일본뇌염유행예측사업 결과를 근거로 2008년도 국내 일본뇌염바이러스의 활동을 보고하고자 한다.

Ⅱ. 몸 말

   국립보건연구원에서는 일본뇌염 실험실 진단을 위해 4 종류의 혈청학적 진단법(효소면역측정법, 간접면역형광항체법, 혈구응집억제시험법, 플라크감소중화시험법)과 바이러스 유전자 검출법(RT-PCR)을 활용하고 있다[4]. 2008년에는 일본뇌염 의사환자의 검체 311건이 검사 의뢰되었고 그 중 6명이 일본뇌염 환자로 판명되었다. 환자의 평균 나이는 52.5세(45-69세)였고 첫 환자는 8월 말, 마지막 환자는 10월 중순에 발생하였다. 6건의 확진환자 중 1건은 일본뇌염과 진드기매개뇌염 모두에 대한 IgM 항체가 검출되어 플라크감소중화시험법으로 감별진단을 수행한 결과 일본뇌염으로 최종 판정되었다. 2008년 실험실 진단결과를 통해 환자의 연령대가 2000년대 이후 급격히 고령화되고 있음을 확인할 수 있었다(Figure 1).

   일본뇌염바이러스의 증폭숙주인 돼지에 대한 바이러스 감염률 조사는 8개 지역(전남·북, 경남·북, 충남·북, 강원, 제주) 보건환경연구원에서 7월부터 10월까지 이루어졌다. 보건환경연구원에서는 주 1회 지역내 도축장에서 확보한 돼지혈청을 면역크로마토그래피 검사키트(Immunochromatographic test kit; 특허 제 10-0877913호)를 이용하여 시험한 후에 그 결과와 혈청을 국립보건연구원 신경계 바이러스과로 송부하였다. 2008년에는 전체 1,296건의 돼지혈청 중에서 109건이 일본뇌염 양성으로 확인되었는데 양성혈청의 대부분이 경남과 전남지역에서 사육된 돼지에서 얻은 것이었다. Figure 2는 1983년부터 2008년까지 수행한 돼지의 일본뇌염바이러스 감염률 조사결과를 연도별 환자 수와 함께 보여주고 있다. 이를 통해 매년 전국적으로 다소간의 차이는 있었지만 매년 일정 수준의 돼지가 일본뇌염바이러스에 감염되고 있다는 것과 돼지의 감염률과 환자발생 건수와는 상호 연관성이 상당히 낮다는 사실을 알 수 있다. 

   8개 보건환경연구원과 1개 검역소에서 매주 2회 유문등으로 채집한 모기 중 일본뇌염 매개모기만을 선별하여 RT-PCR법에 따라 모기의 바이러스 감염 여부를 조사한 결과는 Table 1과 같다. 총 57,824마리의 매개모기(1,028 pools, pool 당 최대 50마리)를 시험한 결과, 13건에서 일본뇌염바이러스 유전자가 검출되었다. 지역별로는 경남지역에서는 7월 21일자 채집모기에서 바이러스가 처음 검출되었고, 충남지역에서는 8월 4일, 전남지역에서는 10월 16일 채집한 모기에서 각각 1건씩 일본뇌염바이러스가 검출되었다.

   경남지역에서는 동일한 채집 장소(우사)에서 7월 21일부터 9월 23일까지 거의 매주에 걸쳐 총 11건의 일본뇌염바이러스가 검출되었는데 이처럼 한 지점에서 연속적으로 10건 이상의 바이러스가 검출된 것은 사업수행 이래 처음 있었던 일이다.

Ⅲ. 맺는 말

   2008년에는 실험실 진단 결과 총 6명이 일본뇌염 환자로 확인되었고, 자연계 매개체 감시를 통해 13건의 바이러스를 검출하였으며, 1,000 여 건의 돼지혈청 검사를 통해 100 여 두의 돼지가 일본뇌염바이러스에 감염된 것을 확인하였다. 이를 통해 부분적으로나마 2008년에는 7월부터 10월 중순사이에 충남, 전남, 경남지역을 중심으로 일본뇌염바이러스가 활동했다는 것을 알 수 있었다.
   2008년도 일본뇌염 환자는 예년과 비슷하게 8월 말에서 10월 중순 사이에 발생했지만, 경남지역에서 7월 21일자, 전남지역에서는 10월 16일자 채집모기에서 바이러스가 검출된 것을 보면 환자 발생 가능 시기는 잠복기를 감안할 때 8월 초순에서 11월 초순사이였음을 추정할 수 있다. 실제로 2007년에는 마지막 환자가 11월 초에 발생하였는데 이처럼 일본뇌염 환자의 발생 시기가 기존의 10월에서 11월까지로 늦춰질 가능성이 높아지고 있는 만큼 일본뇌염관리 정책에도 이러한 사실이 반영되어야 할 것이다. 여기에 더하여 80년대 중반부터 국내 환자의 연령분포가 소아 연령층에서 성인 연령층으로 급격히 변화하고 있는 점에 대해서도 대응방안을 논의해야 할 것이다. 이러한 현상은 우리나라뿐만 아니라, 백신접종이 잘 이루어지고 있는 일본, 중국, 대만, 말레이시아에서 공통적으로 관찰되고 있다.
   국립보건연구원에서는 1980년 서울, 충남, 전남, 경북, 제주지역에서 2,030명(13개 연령그룹으로 구분)에 대한 혈청을 확보하여 일본뇌염에 대한 감수성을 조사한 바 있다. 백신접종이 40년 가까이 실시된 이 시점에서 다시 한 번 국민면역도 조사를 통해 연령별 면역도를 분석하는 것도 좋은 방법일 것이다. 실례로 일본에서는 1988년부터 2004년까지 4년 단 위로 연령별 일본뇌염 면역도 조사를 수행해오고 있다. 
   일본뇌염유행예측사업의 일환인 매개모기의 바이러스 감염률 조사는 자연계에서의 바이러스 활동 정도를 가장 직접적으로 보여줄 수 있는 자료이다. 2008년에는 RT-PCR 키트를 상용화하고 조직파쇄기와 핵산추출 장비를 자동화한 결과, 2007년에 비해 5배 이상의 모기를 조사할 수 있었다. 우리나라의 경우 일본뇌염 바이러스는 7월 초순부터 10월 중순까지 검출되는 것으로 보인다. 하지만 매개모기의 바이러스 감염률 조사가 6월 하순부터 시작되기 때문에 실제 자연계의 모기를 통해 바이러스가 활동하는 보다 정확한 시기를 파악하기 위해서는 사업 시작 시점을 좀 더 앞당길 필요가 있을 것이다. 이와 함께 돼지의 바이러스 감염률 조사도 병행한다면 일본뇌염바이러스의 월동기전에 대한 정보까지도 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 바이러스 검출방법이 1990년대 중반을 기점으로 현대화 되었고 매년 모기 채집지역의 위치와 숫자, 유문등 가동 횟수 등 여러 가지 변수들이 달라졌기 때문에 이 수치들이 연도별 바이러스 활동 비교에 절대적 근거가 될 수는 없지만, 적어도 우리나라에서 일본뇌염바이러스의 활동이 90년대부터 감소하였고 이후 일정수준 이하로 유지되고 있다는 사실에는 이견이 없을 것으로 보인다. 2008년 지역별 바이러스 검출 건수를 보면 총 13건중 경남지역에서만 11건이 확인되었는데 이는 실제로 타 지역에 비해 경남지역의 바이러스 활동이 더 활발했기 때문이라기 보다는 매개모기 채집 장소의 특수성 때문이었던 것으로 추정된다.
   돼지의 항체 양전율은 지역사회에 일본뇌염 바이러스가 실제 활동하고 있는지의 여부를 가늠할 수 있게 해주며 외부환경 변화 등으로 인해 국내에 갑작스런 유행이 일어날 경우 초기 대응을 위해서 반드시 필요한 자료이다. 그러나 1980년대 이후 돼지의 바이러스 감염률과 환자 발생간의 연관성이 낮아 돼지항체 양전율 검사의 실효성에 대한 논란이 있어 왔다. 이는 매개모기밀도나 매개모기의 바이러스 감염률 조사에도 동일하게 해당하는 것으로 우리나라가 1960년 대 후반부터 40년간 백신접종을 실시하고 있다는 것으로 쉽게 설명된다. 즉, 우리나라는 백신접종으로 인해 모기에서 사람으로의 바이러스 전파경로가 상당부분 차단되는 효과를 보이고 있다는 것이다. 현재까지 돼지의 일본뇌염바이러스 감염률 조사는 실험과정이 매우 복잡하고 실험시간이 2시간 이상 소요되었으나 2008년부터는 면역크로마토그래피법을 이용한 진단 키트를 보급한 결과 실험 소요시간을 15분 이내로 단축하는 성과를 얻게 되었다.
   질병관리본부 국립보건연구원 신경계바이러스과는 2008년도 일본뇌염 유행예측 사업을 수행하면서 도축된 돼지의 사육지 정보를 확보하여 일본뇌염항체 검출률이 50% 이상인 경우에는 해당 농가에 대해 적절한 조치가 취해질 수 있도록 하고자 하였다. 실제로 84곳에 이르는 돼지의 사육지 정보를 확보했고 이 중 몇 곳은 돼지의 항체 양전율이 높아 소독방제 등이 필요한 것으로 판단되었으나 여러가지 문제로 인해 방역이 이루어지지는 않았다. 이러한 현실적 한계에도 불구하고 돼지의 일본뇌염 감염률 결과가 매개모기 밀도조사 결과와 더불어 실시간 방역을 위한 기초 자료로 활용될 수 있는 방안을 마련했다는 점은 큰 수확이라고 할 수 있다.
   우리는 2008년도 유행예측사업과 실험실 진단을 통해 일본뇌염 바이러스가 남부지역을 중심으로 7월 하순부터 10월 중순까지 활동하였으며 예년에 비해 그 활동시기가 길어지고 있음을 알게 되었다. 또한 바이러스의 염기서열분석을 통해 국내에 분포하는 바이러스의 유전형에 대한 새로운 정보도 얻을 수 있다. 일본뇌염은 국내에서 발생빈도가 극히 낮으며 백신접종과 하절기 적절한 개인위생을 통해서 효과적인 관리가 가능하지만 아직도 자연계 매개체인 모기와 증폭숙주인 돼지에서 바이러스가 분리되고 있는 점을 고려할 때 본 사업은 지속되어야 할 것이며, 향후 해외유입이 가능한 모기매개 질병과 통합 감시를 할 수 있는 체계로 확대 운영할 필요성이 있다.

Ⅳ. 참고문헌

 1. Chambers, T.J., Hahn, C.S., Galler, R. and Rice, C.M., 1990. Flavivirus genome organization,expression, and replication. Annu Rev Microbiol 44, 649-88.
 2. Akira O. and Ichiro K. Japanese encephalitis for a reference to international travelers. J Travel Med 2007; 14: 259-68.
 3. Sohn, Y.M. (2000) Japanese encephalitis immunization in South Korea: Past, Present, and Future. Emerg Infect Dis 6(1), 17-24.
 4. Ju, Y.R. (2008) Manual for laboratory diagnosis of flavivirus infection.