인후염 환자에서 확인된 백일해의 역학적 특성
Epidemiologic properties of pertussis confirmed from pharyngitis patients

질병관리본부 국립보건연구원 감염병센터 결핵호흡기세균과            
정상운           
  

Ⅰ. 들어가는 말
   인후염(Pharyngitis)은 바이러스 또는 세균감염에 의해 인후점막에 통증을 동반한 염증이 발생하는 상기도 감염증이다[1]. 특히 rhinovirus 등의 바이러스 감염이 주원인으로 알려진 비인후염(nasopharyngitis)에 비해 인후염은 Group A Streptococcus(GAS) 등과 같은 세균감염 또한 주요 원인이며, GAS 외에 Haemophilus influenzae, Corynebacterium diphtheriae, Neisseria meningitidis 등이 원인세균으로 알려져 있다[2]. 이외에 다양한 호흡기감염증에 의한 병증의 진전단계에 따라 인후염이 동반되기도 한다. 백일해 감염은 초기에 Bordetella pertussis가 생산하는 백일해 독소에 의해 인후통과 기침을 동반한 인후염증상이 나타나고 이후 반복적 기침을 동반하는 기관지염(bronchitis)으로 진전되는 것으로 알려져 있다[3].
  제2군 법정감염병인 백일해는 B. pertussis 감염에 의해 발생하며 백신접종이 완료되지 않은 영아에게 치명적인 급성호흡기질환이다[4]. 백일해 발생률은 백신접종에 의해 낮게 유지되었으나 최근에는 백신접종률이 높은 국가에서 국지적인 발생증가가 보고되어 문제가 되고 있다. 이러한 발병증가는 유행균주의 항원 결정기 유전자에 대한 유전형 변이와 백신접종 후 연령증가에 따른 방어력 감소와 이런 연령층의 관리 소홀(방어면역 유지를 위한 백신 접종 미실시) 등이 원인으로 추정되고 있다[5, 6, 7].
  특히 백신을 접종받은 소아청소년 및 성인의 경우, 백일해 감염시 감수성 영아에서 확인되는 전형적인 백일해 임상증상이 나타나지 않고 일반 감기와 유사한 증상을 나타내어 정확한 진단이 어렵다. 따라서 백일해균이 감염된 성인으로부터 감수성있는 영아 등 환자 주변 접촉자에게 전파되는 것을 주의해야 한다[8, 9, 10].
  질병관리본부 결핵호흡기세균과는 2009년부터 인후염 및 지역사회폐렴에 대하여 전국적인 실험실감시망을 구축·운영하고 있으며, 이 글은 2009년 7월부터 2010년 9월까지 인후염 환자에서 수집한 호흡기검체를 대상으로 백일해균 감염실태 조사 결과를 정리한 것이다.

Ⅱ. 몸 말
   결핵호흡기세균과는 2009년부터 현재까지 급성인후염 실험실감시망을 구축하여 운영 중이며, 전국 5개 권역의 26개 1, 2차 병원(소아청소년과 및 내과)이 참여하고 있다. 대상 환자는 인후통을 동반하며 인후 발적 및 편도 발적을 보이는 자로 인후도찰물(throat swab)을 채취하여 GAS 등 호흡기세균과 호흡기바이러스에 대하여 검사를 시행하고 있다. 백일해 검사는 인후염 실험실감시 대상 병원체에 대하여 검사하고 남은 추출된 DNA를 주형으로 하여 백일해 특이 primer 1)를 사용한 PCR기법을 이용하였다[11].
  백일해 검사에 사용된 검체는 총 2,608개이며 이중 기침증상이 있는 검체는 1,209건으로 46.3%를 차지하였다. PCR 검사는 기침증상이 있는 검체 1,209개 전수와, 기침증상이 없는 검체에서 무작위로 선별한 324개(23.1%)를 대상으로 총 1,533개를 분석하였다.
  분석결과 Table 1에 나타난 바와 같이 분석검체 1,533개 중 양성으로 확인된 검체는 28개로 전체 양성률은 1.8%였으며, 양성검체 28개 중 기침증상이 있는 검체는 27개(96.4%)로 대부분의 양성검체는 기침증상이 있는 환자로부터 유래된 것이었다. 그룹별 양성률은 기침증상이 있는 그룹에서는 2.2%를 나타내었고 기침증상이 없는 그룹에서는 0.3%를 나타내어 인후염감시를 통해 확인된 백일해 감염자의 경우, 기침이 주증상임을 확인할 수 있었다.

  연령군별 검체수 대비 백일해 양성률은 Figure 1에서 보는 바와 같이 11-20세군에서 3.7%(7/189)로 0-10세군의 2.2%(19/870), 21-30세군의 2.1%(1/47), 31-40세군의 2.2%(1/46)보다 특이적으로 높았으며 41-90세군의 57개 검체에서는 양성이 확인되지 않았다.
                                   
  그러나, 백일해 유전자검사 양성자군(28검체)의 연령별 분포를 보면 Figure 2에 나타난 바와 같이 0-10세군에서 19건(67.9%)으로 가장 많았으며, 다음은 11-20세군이 7건(25%)으로 확인되었다. 그리고 21-30세군과 31-40세군에서는 각각 1건(3.6%)으로 유·소아에서 높은 양성비율을 나타내었다.
                                   
  또한 Figure 3에 나타난 바와 같이 월별 백일해 양성건수를 분석하였을 경우, 인후염 대상 환자에서 2009년 11월까지는 발생이 없다가 2009년 12월과 2010년 초부터 발생이 증가하기 시작하여 2010년 4월에 8건을 정점으로 다시 감소하는 형태를 나타내었다. 특히 이러한 백일해 발생 증가는 인후염 환자군에서 기침증상을 나타내는 환자의 분포변화와 일부 상관관계가 있는 것으로 추정되는데, 2010년 4월 이후 기침을 동반한 인후염환자의 비율이 감소하는 시기에 백일해 양성건수 역시 감소하고 있는 것이 확인되었다. 그러나 2009년 7월부터 11월까지 기침환자가 증가하였음에도 불구하고, 백일해 양성자는 확인되지 않았다.
                                    
  이러한 결과는 다른 인후염 원인 병원체들간의 경쟁에 의한 것으로 추정되는데, 바이러스의 경우 rhinovirus와 adenovirus의 양성률이 2009년 7월부터 11월 사이에는 각각 약 32%와 약 12% 정도를 유지하고 있었으며 이것이 11월 들어 약 20%와 약 5% 정도로 낮아져 2010년 5월까지 유지되다가 6월부터 약 35%와 약 10%로 다시 증가하는 양상을 나타내었고, GAS 역시 2009년 7월부터 10월까지는 8-10%의 양성률을 유지하다가 2009년 11월부터는 4.5-7.9%의 다소 낮은 양성률을 유지하는 것으로 확인되어 이와 같은 추정의 근거가 되고 있다.

Ⅲ. 맺는 말

    현재 백일해는 영유아 연령층을 중심으로 주로 발생하는 것으로 신고되고 있으나 이는 양성자를 대상으로 한 결과 분석에서 나타난 현상으로 추정되고, 본 검사결과를 통해 볼 때 소아청소년 및 성인층에서도 백일해 환자가 상당수 존재할 것으로 되며, 이들은 인후염 혹은 비인후염, 기관지염 등의 임상증상을 동반할 것으로 추정된다. 그러므로 경미한 호흡기질환 증상이 있는 경우라도, 백신 미접종 상태인 신생아나, 유아, 영아와 접촉할 경우에는 충분한 주의를 기울여야 하며, 특히 가족 내 전파를 통한 감염을 주의해야 할 것으로 사료된다.
  만일 호흡기 질환자를 대상으로 백일해 감염이 의심될 경우 비인후검체(nasopharyngial aspirate 또는 swab)를 채취하여 관할 시도 보건환경연구원 혹은 질병관리본부 결핵호흡기세균과로 검사를 의뢰하면 빠른 검사결과를 확인할 수 있다.
  질병관리본부에서 현재 수행하고 있는 「인후염실험실감시사업」은  인후염증상으로 병원(소아청소년과 및 내과)에 내원하는 소아청소년 연령층을 주대상으로 인후염 원인 세균 및 바이러스 병원체를 감시하는 사업이다. 따라서 성인 연령층에 대한 검체가 상대적으로 적어서 연령별 백일해 검사 결과를 도출하는데 한계가 있었다. 또한 백일해검사를 기존의 인후염감시사업관련 검사를 시행한 이후 남은 잔여 DNA를 대상으로 검사를 하여 백일해 균배양을 실시할 수 없었다. 추후 우리 본부에서는 전 연령층을 대상으로 균분리동정 및 유전자 검사를 동시에 실시하여 전국 규모의 체계적인 백일해 실험실감시를 실시할 계획이다.

1) 특정 유전자 서열에 대하여 상보적인 짧은 단선의 유전자 서열. 즉 oligonucleotide로 PCR진단, DNA sequencing 등에 이용할
    목적으로 합성된 것임

Ⅳ. 참고문헌

1. 허재균. 2010. 소아의 상기도 감염증. 대한의사협회지. 53(1):5-9.
2. Dasaraju, P.V. and Liu, C. Infections of the respiratory system. In: Baron,S. eds. Medical Microbiology. 4th ed, Galveston (TX): University of Texas Medical Branch at Galveston, 1996. Chapter 93.
3. Finger, H and von Koenig, CHW. Bordetella. In: Baron,S. eds. Medical Microbiology. 4th ed, Galveston (TX): University of Texas Medical Branch at Galveston, 1996. Chapter 31.
4. 질병관리본부. 2009. 2009년 국내 백일해 환자 발생 신고 급증. 주간건강과질병. 2(42):1-2.
5. Mooi, F.R., I.H. Van Loo, and A.J. King. 2001. Adaptation of Bordetella pertussis to vaccination: a cause for its reemergence? Emerg. Infect. Dis. 7, 526-528.
6. Rothstein, E. and K. Edwards. 2005. Health burden of pertussis in adolescents and adults. Pediatr.Infect. Dis. J. 24, S44-S47.
7. Von Konig, C.H., S. Halperin, M. Riffelmann, and N. Guiso. 2002. Pertussis of adults and infants.Lancet Infect. Dis. 2, 744-750.
8. Centers for Disease Control and Prevention. Guidelines for the Control of Pertussis Outbreaks Atlanta,GA: Centers for Disease Control and Prevention; 2000.
9. Farizo KM, Cochi SL, Zell ER, Brink EW, Wassilak SG, Patriarca PA. Epidemiological features of pertussis in the United States, 1980-1989. Clin Infect Dis. 1992;14: 708-719.
10. Yeh SH. Pertussis: persistent pathogen, imperfect vaccines. Expert Rev Vaccines. 2003;2: 113-127.
11. 질병관리본부. 2007. 실험실 진단을 중심으로 살펴 본 최근 국내 백일해 발생 동향. 감염병발생정보(CDMR)18,2-8.