Ⅰ. 들어가는 말

  엔테로바이러스(human enterovirus, HEV)는 family Picornaviridae, genus Enterovirus에 속하는 바이러스로 크게 4개의 종(HEV-A∼D)으로 분류된다[1]. 현재까지 90개 이상의 혈청형이 보고되었으며 그 중 약 65개의 혈청형이 사람에게 감염된다고 알려져 있다[2]. 대표적인 예로는 폴리오바이러스 (poliovirus, PV), 에코바이러스(echovirus, E), 콕사키바이러스 A와 B(coxsackievirus A&B, CA&CB)가 있다[3].
대부분의 엔테로바이러스 감염증은 무증상이거나 증상이 경미하여 수족구병, 장염, 출혈성 결막염 등을 유발하고 약물치료 없이 회복이 가능하다[3]. 그러나 몇몇은 신경친화성을 가지고 있어 무균성 수막염, 뇌염, 이완성 마비와 같은 중추신경계 합병증을 유발하기도 한다[4]. 이러한 바이러스는 생명까지 위협할 수 있으나 현재 예방할 수 있는 백신이나 치료할 수 있는 항바이러스제가 없는 상황이다[4].
엔테로바이러스의 감시는 야생 폴리오바이러스 유입 감시 및 폴리오바이러스 박멸 인증을 위하여 매우 중요하다. 또한 국내에서 발생하고 있는 엔테로바이러스의 특성을 분석함으로써 백신개발이나 항바이러스 제재의 개발에 활용하는 데에 중요한 역할을 할 수 있다. 따라서 질병관리본부에서는 세계보건기구와의 협력사업으로 1993년도부터 엔테로바이러스 감시사업을 수행하면서 엔테로바이러스 감염 의심환자를 진단하고 바이러스의 특성을 조사하였다.

  이 글에서는 1999년도부터 2011년도까지 엔테로바이러스 감시사업을 통해 접수된 환자의 엔테로바이러스 양성률과 엔테로바이러스 유전형, 역학적인 특징을 분석하여 그 결과를 소개하고자 한다.

Ⅱ. 몸 말

  질병관리본부의 엔테로바이러스 감시시스템은 약 180여개의 병원이 참여하였으며 각 연도별로 참여한 병원 수는 다양하다. 각 병원의 의사는 엔테로바이러스 감염 의심환자(감기증상, 뇌막염, 뇌염, 수족구병, 장염 등)의 인적사항과 임상증상을 적어 검체를 의뢰하였으며 진단은 질병관리본부 백신연구과의 폴리오바이러스 표준실험실에서 시행되었다.
총 17,349개의 검체가 14,657명의 환자로부터 수집되어 의뢰되었으며 분변 9,012개, 뇌척수액 5,045개, 인후두도말 1,979개, 혈액 516개, 그 외 소변, 타액, 심낭액, 피부도말 804개 샘플이 접수되었다.
엔테로바이러스의 검출방법은 3가지를 사용하였다. 첫 번째로 1999년-2004년에는 세포배양법을 이용하여 다음과 같이 검출하였다. 분변 가검물은 10ml PBS에 1ml chloroform을 처리 후 5분 동안 강하게 진탕하고 원심 분리하여 상층액을 취하여 필터링한 후, 세계보건기구에서 권고한 두 가지 세포주(L20B cell, RD cell)에 접종하여 바이러스 분리배양을 실시하였다. 두 번째로 2005년-2007년에는 바이러스의 RNA를 추출하여 역전사중합효소반응(reverse tranion PCR RT-PCR)을 이용하여 검출하였다[5]. 세 번째로 2008년-2011년에는 실시간 역전사 융합 효소반응(real-time RT-PCR)을 이용하여 검출하였다[6,7].

  엔테로바이러스의 유전형을 결정하는 방법으로는 1999년-2004년에는 WHO/National Institute of Public Health and the Environment에서 공여한 표준항혈청을 사용하여 혈청형 동정을 실시하였다. 중화시험에 사용한 표준항혈청은 폴리오바이러스 1, 2, 3형을 감별할 수 있는 폴리오 pool(polio1+2+3, 1+2, 2+3, 1+3, 1, 2, 3), 콕사키바이러스 B(CB) pool(B1-6) 및 콕사키바이러스 A(CA)와 에코바이러스 (E)를 감별할 수 있는 7개의 pool(A-G)로 구성되며, 세포병변효과를 관찰하는 중화시험을 수행하여 혈청형을 동정하였다. 2005년-2011년에는 유전형 확인을 위해서 바이러스의 외형을 구성하고 있는 단백질 중 VP1의 서열을 분석하였다. 증폭된 산물의 염기서열을 기존에 보고된 바이러스와 비교하여 일치도가 가장 높은 유전형을 찾아 결정하고, 세포배양을 통해 동정된 바이러스 형과 일치하는지 확인하였으며, 혈청학적 검사로 동정되지 않는 엔테로바이러스 유전형을 결정하였다.

  엔테로바이러스 감시사업의 결과는 다음과 같다. 1999년-2011년도에 수집된 17,349개의 검체 중 5,220(30.1%)의 검체가 엔테로바이러스 양성을 나타냈다. 분변샘플은 전체 검체 중 51.9%로 가장 많은 비중을 차지하였으며 이 중 35.7%가 양성을 나타냈다. 그 외에 뇌척수액은 19.0%, 인후두도말은 36.0%, 혈액은 16.7%가 양성을 나타냈다(Figure 1).
엔테로바이러스 발생룰은 전체 14,657명 중 4,762명(32.5%)이 양성을 나타냈으며 연도별 발생률은 2001년도 3.8%에서 2008년도 54.2% 까지 다양하게 나타났다(Table 1). 1999년에서 2011년도까지 분리된 엔테로바이러스 유전형을 분석한 결과 총 44개의 유전형이 검출되었으며 enterovirus 71(EV 71), E30, CB5, E6, CB2 순으로 14.9%, 12.5%, 9.3%, 8.4%, 6.0%를 차지하였다(Table 2). 표 2에는 각 연도별로 가장 많이 분리된 유전형을 5순위까지 표시하였다. 1999년도부터 2011년도까지 총 4번의 엔테로바이러스 유행(outbreak)가 발생하였는데 이로 인해 각 연도의 발생률과 검출된 유전형의 빈도가 증가한 것으로 여겨진다(2000년 EV71, 2002년 E13, 2005년 CB5, 2008년 E30) [8-10]. 또한 엔테로바이러스 검출법의 선진화로 인해서 2008년부터는 검출률이 증가하였으며 기존의 세포배양을 이용한 중화시험법을 이용한 혈청형 검사법에서 유전자 분석법을 이용한 유전형검사법으로 발전되면서 EV71과 같은 기존에 동정되지 않은 유전형의 검출이 증가하였다.

  엔테로바이러스의 검출의 연중 분포를 보면 주로 늦봄에서 초가을인 5월에서 9월 사이가 가장 검출률이 높다(Figure 2). 가장 높은 발생률을 보인 때는 1999년은 7월, 2000년과 2001년은 5월, 2002년은 6월 2003년은 10월, 2004년은 9월, 2005년은 8월, 2006년은 7월, 2007년은 6월, 2008년-2010년은 7월, 2011년은 6월이다(Figure 2). 또한, 전체 14,657명 중 연령을 알 수 있는 12,296명을 대상으로 연령분포를 분석하였다. 가장 높은 발생률을 보인 연령대는 2-5세의 유아로 전체의 43.9%를 나타냈으며 그 다음으로는 1세 미만의 영유아가 23.3%를 나타냈다(Table 3).

  엔테로바이러스 감염환자의 임상적 특징을 무균성 수막염, 수족구병신경증상을 동반한 수족구병, 그 외 증상(패혈증, 급성위장관염, 간염, 폐렴, 심근염 등) 네 가지로 분류하여 유전형을 조사하였다. 임상증상 정보가 있는 1,624명 환자를 대상으로 조사하였을 때 무균성 수막염 환자는 전체의 65.5%, 수족구병 환자는 9.5%, 신경증상을 동반한 수족구병은 18.2%, 그 외 증상은 6.8%로 나타났다(Figure 3). 무균성 수막염 환자는 대부분 E30, E6, CB5에 감염되었으며 수족구병 환자는 CA16, CA10, E30에 감염되었다(Figure 3). 또한 신경증상을 동반한 수족구병 환자는 EV71, CA16이 대부분을 차지했으며 그 외 증상을 보인 환자는 E25, E18, E6에 감염되었다(Figure 3).

Ⅲ. 맺는 말

  이 보고서에서는 1999년부터 2011년까지의 국내 엔테로바이러스 감시 현황과 그 결과를 정리하여 13년간의 감시사업 결과와 바이러스학적 데이터, 임상 및 실험적 정보를 서술하였다. 엔테로바이러스 발생룰은 전체 14,657명 중 4,762명(32.5%)이 양성을 나타냈으며 엔테로바이러스 유전형을 분석한 결과 enterovirus 71(EV 71), E30, CB5, E6, CB2이 높은 비율로 발생하였다. 엔테로바이러스의 검출의 연중 분포를 보면 주로 늦봄에서 초가을인 5월에서 9월 사이가 가장 검출률이 높았으며 2-5세의 유아가 가장 높은 발생률을 나타냈다. 무균성 수막염 환자는 대부분 E30, E6, CB5에 감염되었으며 수족구병 환자는 CA16, CA10, E30에 감염되었다. 또한 신경증상을 동반한 수족구병 환자는 EV71, CA16이 대부분을 차지했으며 그 외 증상을 보인 환자는 E25, E18, E6에 감염되었다. 이러한 연구 결과는 엔테로바이러스의 발생 패턴과 임상적 특징과 유전형의 관계 등 엔테로바이러스 감염의 유행을 제어할 수 있는 역학적 정보를 제공 할 수 있는 유용한 자료가 될 것으로 여겨진다. 또한 감시사업 결과를 활용하여 국내에서 발생하고 있는 엔테로바이러스의 특성을 분석함으로써 백신개발이나 항바이러스 제재의 개발에 활용함으로써 엔테로바이러스 감염 예방 및 치료에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

IV. 참고문헌

1. Antona D, Leveque N, Chomel JJ, Dubrou S, Levy-Bruhl D, Lina B. Surveillance of enteroviruses in France, 2000-2004. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2007;26:403-12.
2. Baek K, Park K, Jung E, Chung E, Park J, Choi H, et al. Molecular and epidemiological characterization of enteroviruses isolated in Chungnam, Korea from 2005 to 2006. J Microbiol Biotechnol. 2009;19:1055-64.
3. Hyypia T, Hovi T, Knowles NJ, Stanway G. Classification of enteroviruses based on molecular and biological properties. J Gen Virol. 1997;78 ( Pt 1):1-11.
4. Cabrerizo M, Echevarria JE, Gonzalez I, de Miguel T, Trallero G. Molecular epidemiological study of HEV-B enteroviruses involved in the increase in meningitis cases occurred in Spain during 2006. J Med Virol. 2008;80:1018-24.
5. Zoll GJ, Melchers WJ, Kopecka H, Jambroes G, van der Poel HJ, Galama JM. General primer-mediated polymerase chain reaction for detection of enteroviruses: application for diagnostic routine and persistent infections. J Clin Microbiol. 1992;30:160-5.
6. Verstrepen WA, Kuhn S, Kockx MM, Van De Vyvere ME, Mertens AH. Rapid detection of enterovirus RNA in cerebrospinal fluid specimens with a novel single-tube real-time reverse tranion-PCR assay. J Clin Microbiol. 2001;39:4093-6.
7. Hong J, Kang B, Kim A, Hwang S, Ahn J, Lee S, et al. Development of a highly sensitive real-time one step RT-PCR combined complementary locked primer technology and conjugated minor groove binder probe. Virol J. 2011;8:330.
8. Cheon DS, Lee J, Lee K, Lee S, Park K, Ahn J, et al. Isolation and molecular identification of echovirus 13 isolated from patients of aseptic meningitis in Korea, 2002. J Med Virol. 2004;73:439-42.
9. Jee YM, Cheon DS, Kim K, Cho JH, Chung YS, Lee J, et al. Genetic analysis of the VP1 region of human enterovirus 71 strains isolated in Korea during 2000. Arch Virol. 2003;148:1735-46.
10. Kim HJ, Kang B, Hwang S, Hong J, Kim K, Cheon DS. Epidemics of viral meningitis caused by echovirus 6 and 30 in Korea in 2008. Virol J. 2012;9:38.