2009년 한국의 다중이용시설의 수계에서 분리한 레지오넬라균의 다양성

Diversity of Legionella species isolated from environmental water sources of
public facilities throughout Korea in 2009

     
질병관리본부 국립보건연구원 감염병센터 결핵·호흡기세균과     
  

Ⅰ. 들어가는 말
  레지오넬라균은 호수, 강, 토양과 같은 자연환경과 냉각탑, 온천수, 대중 목욕시설, 병원 등의 인공  수계시스템에 산재되어 있는 세균이며, 이들 환경이나 시설의 물이 레지오넬라균에 오염되어 비말 형태로 사람의 호흡기로 전파될 경우 레지오넬라증을 일으키는 것으로 알려져 있다[1].
  레지오넬라증은 감염경로에 따라 지역사회 획득 감염, 병원 내 획득 감염, 여행 관련 획득 감염으로 구분된다. 지역사회 획득 감염의 경우에는 그 발병 요인을 규명하기가 쉽지는 않지만, 1976년 미국의 재향군인회에 참가한 회원들과 인근 지역 주민들에서 집단 폐렴환자 221명이 발생하여 34명(15%)이 사망하면서   처음으로 레지오넬라증이 보고된 경우와 같이[2] 큰 집단발생이나 산발적인 발생이 생길 수 있다. 병원 내 획득 감염의 경우에는 그 발병요인을 규명하기가 훨씬 수월하다. 병원 수계시설이 레지오넬라균에 오염되어 적절한 소독조치 및 관리가 이루어지지 않았을 경우, 입원환자 중에 장기이식, 암 등 면역체계저하 환자들에게 레지오넬라증이 발생될 확률이 아주 높으며, 치명률도 높다[3-4]. 여행지에서의 획득감염은 최근 동남아 및 유럽 등 발생 다발지역으로 해외 여행객 증가, 지구의 온난화로 냉방시설 이용증가, 고령인구 증가 등으로 그 발생이 많이 증가하고 있다[5-6].
  우리나라에서는 1984년 처음 레지오넬라증이 발생한 이후로[7] 2006년부터 매년 20명 이상의 환자가 보고되고 있다[8]. 레지오넬라증의 발생정도는 수계시스템의 청소 및 관리여부에 따라 크게 좌우되며, 레지오넬라증 발생의 예방 및 관리 차원에서 오염 가능성이 있는 수계에서 레지오넬라균의 오염도를  조사하고 분리된 레지오넬라균의 유형을 분석함으로써, 환자발생시 신속히 대처할 수 있는 능동적인  관리시스템을 마련하는 것이 매우 중요하다[9].
  질병관리본부에서는 매년 우리나라 전역의 대형건물의 냉각탑수 등 다중이용시설의 수계에서 레지오넬라균 검사를 실시하고 있다. 또한 최근에는 찜질방, 온천 등 대중목욕시설의 이용 인구가 증가함에  따라 2009년부터 대중목욕시설에 대한 관리를 강화하여 검사를 실시하고 있다.
  이 연구에서는 2009년에 16개 시·도 중, 11개 시·도(서울, 부산, 인천, 광주, 경기, 대구, 충북, 충남, 전북, 경북, 경남)의 다중이용시설의 수계에서 분리된 레지오넬라균 430주를 대상으로 레지오넬라균의 지역별, 시설별, 검체별 분포 현황 등을 분석하여 국내의 우세종 및 지역, 시설, 검체의 종류에 따른 균종의 분포 유형을 제시함으로써 추후 환자발생 시 감염원의 추적, 환자-환경수계 분리 균주 간의 상관관계를  규명하는데 도움을 주고 레지오넬라증의 확산 방지에 필요한 기초 자료를 마련고자 하였다.

Ⅱ. 몸 말

  레지오넬라균 430주에 대한 수계시설을 분석한 결과, 대형건물의 냉각탑수 138건(32.1%), 대중목욕시설의 냉·온수 169건(39.3%), 호텔의 냉각탑수, 온수 등 10건(2.3%), 병원의 냉각탑수, 온수, 냉수 등 103건(23.9%), 공장의 냉각탑수 7건(1.6%), 분수대 3건(0.7%) 이었다.
  분리된 총 430 균주 중, L. pneumophila가 전체의 77.9%를 차지하여 가장 우세한 균종이었고 나머지 non-L. pneumopnila 균종 중에 우세한 균종은 L. anisa가 7.0%를 차지하여 2008년(7.1%)과 유사한 분포율을 보였으며, 그 다음으로 L. bozemanii(4.2%), L. steigerwalti(3.0%), L. rubrilucens(2.3%),  L. dumofii(1.9%) 순이었다(Figure 1A).

  L. pneumophila 중, 레지오넬라증의 주요 원인균으로 알려진 L. pneumophila sg 1은 L. pneumophila 내에서 44.2%(148주)로 분리율이 가장 높았으며, 그 다음으로 sg 6(13.7%), sg 5(12.2%), sg 3(9.6%), sg 8(5.1%), sg 12(3.9%)순으로 분리되었다(Figure 1B).
  연구 대상 11개 시도는 지리학적으로 5개의 행정 지역(서울, 경기권, 충청권, 전라권, 경상권)으로 재분류하였고, 430균주 중, 3% 이상의 분리율을 보이는 358주에 대한 지역별 분리 현황을 분석하였다. L. pneumophila sg 1은 우리나라 전역에서 우세하였으며, 두 번째로 우세한 균은 지역에 따라 차이가 있었다. 서울은 L. pneumophila sg 6(17.9%), 경기권은 L. anisa(18.5%), 충청권은 L. pneumophila sg 5와 L. anisa(각각 13.8%), 경상권은 L. pneumophila sg 5(12.4%), 전라권은 L. pneumophila sg 3, sg 6, sg 8, L. anisa(각각 8.3%) 이었다. 또한 L. bozemanii는 충청권(12.3%)과 경상권(9.5%)에서 분리되었으며, L. steigerwalti는 경기권(3.7%), 경상권(6.5%), 전라권(2.8%)에서 분리되었다(Table 1).

  대상 시설에 따른 분리 균주의 유형은 모든 시설에서 L. pneumophila sg 1이 우세하였으며, 그 다음 으로는 대형 건물에서 L. anisa(10.9%), 대중목욕탕 및 병원에서 sg 6이 각각 15.4%와 11.7%를 차지하였고 공장은 L. pneumophila sg 5와 L. anisa가 우세함을 보여(각각 28.6%), 대상 시설에 따라 혈청군 또는 균종에 대한 분리율의 차이가 있음을 알 수 있었다.
  냉각탑수와 다른 수계검체(목욕시설의 냉·온수, 분수대물 등)에서 분리된 균주의 유형을 살펴보면,   냉각탑수에서 우세한 균주는 L. pneumophila sg 1(42.7%)이었으나, 냉·온수 등에서는 51.6%를 차지한 non-L. pneumophila sg 1이었다(Figure 2). Non-L. pneumophila sg 1에서 냉각탑수에서는 sg 5(6.7%)가 우세하였고 다른 수계검체에서는 sg 6(13.9%)이 우세하였다(Data not shown).
                                                     

Ⅲ. 맺는 말

  레지오넬라균 속(genus)에 속하는 균종 중  20여종 이상이 사람에게 레지오넬라증을 일으키는 것으로 알려져 있다. 미국의 경우 레지오넬라증 환자의 90% 이상이 L. pneumphila sg 1에 의한 것이며, 유럽은 L. pneumphila sg 1이 70%, 다른 혈청군, 다른 균종에 의한 것이 30% 내외를 차지하며, L. micdadei, L. bozemanii, L. dumoffi, L. longbeachae 등 다른 균종에 의한 감염사례도 최근 보고되고 있다[10]. 특히, 호주, 미국, 일본 등에서는 L. longbeachae에 의한 감염사례가 많으며[11, 12], 인공배지가 아닌 아메바와 같은 원생동물에서 레지오넬라균을 분리 배양함으로써 그 원인을 밝힌 보고도 있다. 또한   L. micdadei, L. bozemanii, L. dumoffi 등은 면역억제제치료를 받고 있는 환자, 장기이식, 심장질환 환자 등에서 레지오넬라증의 주요 원인병원체로 보고되고 있으며[13], 원인 불명의 지역사회획득성 폐렴환자들 중 14%의 환자들이 혈청학적인 검사에서 L. bozemanii(8%), L. anisa(4%) 등의 non-Legionella 균종에 대하여 seroconversion을 보이기도 하였다.
  수계 환경에서 레지오넬라균종은 L. pneumophila sg 1이 냉각탑수와 냉·온수 시스템에서 우세하며, 이외에도 L. pneumophila sg 2, 4, 6, 12와 L. anisa, L. micdadei,  L. bozemanii, L. feeleii, L. gormani 등이 분리된다. 그러나 원예용 토양에는 L. longbeachae이 주로 분리되는 것으로 알려져 있다[9].
  우리나라의 경우, 냉각탑수 등에서 분리된 레지오넬라균은 주로 L. pneumophila sg 1 우세하지만, 2004년부터 L. pneumophila 및 non-L. pneumophila 균종을 간편하고 신속하게 확인할 수 있는 유전자 검사키트를 16개 시·도 보건환경연구원에 보급, 사용함에 따라, non-L. pneumophila sg 1과 non-L. pneumophila 균종의 분리율이 높아지고 있다.
  이 연구에서 분석한 2009년 한국의 다중이용시설에 분포하고 있는 레지오넬라균의 지역적 분포 유형이나 시설별, 검체별 우세유형에 대한 자료는 환자 발생 시 그 연관성을 규명하는데 기초 자료로 제공될 것으로 사료되며, 수집된 균주는 추후, 비병원성 균주와 병원성 균주를 구별하는 연구에도 활용될 것이다.
  그러나 이 연구에서 사용한 균주 수는 지역적으로 차이가 있었고 무작위 추출법으로 검체 채취가 이루어지지 않았기 때문에 이로 인한 sampling bias를 배제할 수도 없다.
  따라서 다중이용시설이 얼마나 레지오넬라균에 오염되어 있는지를 알아보는 조사 이외에,  통계학적 유의성을 가질 수 있는 분석 결과를 제시하여 환자발생의 조기 예방과 추가적인 환자 발생을 방지하는   적극적인 감시체계 시스템으로 개선되어야 할 것으로 사료된다.

Ⅳ. 참고문헌

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