Abstract


Background: The causative parasitic agents for human acute diarrhea are known to involve Cryptosporidium parvum, Giardia lamblia, Entamoeba histolytica, and Cyclospora cayetanensis. The Enteric Protozoans Laboratory-Sentinel Surveillance (EPLSS) has been operated nationwide for hospitalized diarrheal patients every year in Korea. This is the national data regarding the prevalence and molecular characterization of enteric protozoans in Korea, 2013.
Methods: A total of 3,093 stool specimens from 17 Research Institute of Health and Environment all over the country were collected from January to December in 2013. Each nested-PCR was performed for the detection of each of the enteric protozoans, C. parvum, G. lamblia, E. histolytica, and C. cayetanensis. The PCR positive samples with C. parvum and G. lamblia were analyzed for their genotypes through sequencing.
Results: A total positive rate was 3.14%. C. cayetanensis was the highest (1.49%), followed by G. lamblia (0.87%), C. parvum (0.74%), and E. histolytica (0.03%). Monthly data showed that the positive rate was highest in October, followed by May, September, and November. In terms of age, the highest was in the 21～30 years old (5.83%), followed by 11～20 years old (4.64%), less than 0-years old (3.78%), and over sixty (3.45%). As for gender, there was no significant difference. Only allele Ⅱe and Ⅱa genotype in C. parvum and assemblage A type in G. lamblia were analyzed.
Conclusions: The enteric protozoans were revealed as causative agents in hospitalized diarrheal patients in Korea. Thus, the EPLSS should be continuously carried out to cope with the possible outbreak of these protozoans in the future.



I. 들어가는 말


「감염병의 예방 및 관리에 관한 법률」에 따라 지정감염병으로 관리되고 있는 장관감염성 원충은 작은와포자충(Cryptosporidum parvum, CP), 람블편모충(Giardia lamblia, GL), 이질아메바(Entamoeba histolytica, EH), 원포자충(Cyclospora cayetanensis, CC) 등 4개종으로서 사람에게 소화기 질환을 일으키는 주요 병원성 장관감염성 원충이다. 이들 원충 감염 시 주요 임상증상은 설사, 구토, 오심 등으로
전 세계적으로 설사질환을 야기하는 주요 기생 원충으로 알려져 있다[1]. 2011년 Baldursson과 Karanis의 보고에 의하면, 2004-2010년까지 물에 의해 전파되는 원충별 발생률은 작은와포자충이 60.3%, 람블편모충이 35.2%, 기타가 4.5%였다[2]. 또한 1971년부터 2006년까지 미국의 수인성 집단발병사례의 원인별 분류를 보면, 기생충이 단일 원인에 의한 발생건수와 환자수로는 가장 많은 비중(18.4%)을 차지하였다[3]. 장관감염성 원충 감염에 의한 설사질환의 발생은, 특히 환경위생이 미흡한 개발도상국에서 많이 발생하고 있으나, 선진국의 경우에는 오염에 따른 대단위 집단감염 사고가 보고되고 있다[4,5]. 우리나라의 경우에는 2011년까지 실험실 감시에 의한 국내 장관감염성 원충의 감염률은 약 2% 내외로 높지 않지만, 최근 이들 원충에 의한 집단적 발병사례가 2건(2010년 1건, 2012년 1건)이 보고된 바 있다[6,7,8]. 한편 이들 장관감염성 원충은 여행자에게 설사를 유발하는 병원체로도 잘 알려져 있으며[9], 우리나라에서는 2003년 인도네시아 여행자에게서 원포자충 감염이 최초로 보고된 바 있다[10].

본 원고에서는 2013년도 장관감염성 원충 실험실 감시사업의 일환으로 확보된 대변 검체에서 장관감염성 원충 4종에 대한 감시 결과를 지역별, 월별, 성별, 연령별로 발생현황을 분석하고자 한다.

II. 몸 말


  장관감염성 원충 실험실 감시사업은 전국 17개 지역 시․도 보건환경연구원과 이들 지역과 협력하고 있는 병․의원을 대상으로 운영하고 있으며, 식중독과 같은 집단 설사환자의 경우에도 동일한 감시체계가 적용되고 있다. 본 사업의 목적은 작게는 국내 설사질환의 원인 중 장관감염성 원충의 규명률을 높이고 국내 장관감염성 원충의 자원을 확보하는데 있으며, 크게는 국내 토착성 및 해외유입성 장관감염성 원충 질환을 효율적으로 관리하는데 있다. 원충 충란 검사는 전국 17개 지역 시․도 보건환경연구원에서 수집되어 말라리아기생충과로 의뢰된 대변검체를 필터링→냉동 및 해동(10회 반복)→유전자 추출의 전처리 과정을 거친 후 원충별 nested-PCR 방법으로 확인하였다.

2013년 총 3,093건의 검체를 검사한 결과, 97건(3.14%)의 양성률을 보였으며, 원충별로는 작은와포자충(C. parvum, CP) 23건(0.74%), 람블편모충(G. lamblia, GL) 27건(0.87%), 이질아메바(E. histolytica, EH) 1건(0.03%), 원포자충(Cyclospora cayetanensis, CC) 46건(1.49%)으로 나타났다(Table 1). 이는 호주(6.5%), 미국(30.1%), 영국 (5.5%), 아일랜드(6.5%) 등에 비해 상당히 낮은 양성률을 보인 반면, 일본(0.5%), 스웨덴(1%), 독일(0.5%), 캐나다(0.5%) 등 보다는 높은 양성률을 보였다[2].

지역별 수인성 장관감염성 원충 양성률은 강원(3건/5.66%), 울산(27건/4.87%), 서울(8건/4.30%) 순으로 높았으며, 낮은 양성률을 보인 지역은 경기(0건/0%), 충남(0건/0%), 전북(3건/1.50%)으로 나타났다. 검체가 없는 경기북부, 제주를 제외한 지역 평균 양성률은 약 2.8%였다. 원충별 지역별 양성률 현황을 비교해보면, 작은와포자충의 경우, 대구(4건/1.67%)와 인천(4건/1.39%)이 높았으며, 람블편모충은 울산(9건/1.62%)과 전남(3건1.54%), 이질아메바는 서울(1건/0.54%)을 제외한 모든 지역에서 검출되지 않았다. 특히, 원포자충의 경우, 2012년의 0%였던 반면, 2013년에는 강원(3건/5.66%), 경남(4건/2.92%) 지역에서 검출되었다(Table 1). 한편, 성별 양성률에 있어서는 남성이 3.64%, 여성이 2.74%로 유의적인 차이가 나타나지 않았으며, 평년과 유사한 경향을 보였다.

장관감염성 원충 4종의 월별 양성률은 1년 중 10월(22건/9.61%)에 가장 높았으며, 4월(2건/0.68%)에 가장 낮았다. 1년간 연중 3.22% 양성률로 각 월별로는 10월〉5월〉9월〉11월〉1월〉3월〉12월〉6월〉2월〉4월〉8월〉7월〉순이었으며, 봄과 가을에 많이 발생하는 전형적인 수인성원충 발생양상을 나타내었다. 또한 각 원충별로는 작은와포자충이 5월(10건/3.89%), 람블편모충이 10월(7건/3.06%), 이질아메바가 1월(1건/0.37%), 원포자충이 9월(15건/5.26%)에 가장 높은 양성률을 보였다(Figure 1).

연령별 양성률 현황을 보면(Table 2), 작은와포자충의 경우 21-30세에서 가장 높은 양성률(2.5%)을 보였으며, 람블편모충은 11-20세(2.58%), 원포자충은 60세 이상(2.01%)에서 가장 높았다. 특히 전체적인 양성률을 보면, 21-30세(5.83%)에서 가장 높았으며, 다음으로 11-20세(4.64%), 0세 이하(3.78%), 60세 이상(3.45%) 순이었다. 또한 총 양성 건수 97건의 연령대별 분포를 보면, 1-10세와 60세 이상의 연령대에서 각각 25건(25.77%)과 24건(24.74%)으로 높게 나타났으며, 특히 10세 이하의 연령대에서는 총 38건(39.17%)으로 연령대가 낮을수록 양성률이 높은 음의 상관성을 보임으로써 연령대별 유의적인 차이가 인정되었다(p<0.05).

최근에는 작은와포자충과 람블편모충의 유전자형에 대한 분자 역학적 특성 연구가 많이 이루어지고 있다. 작은와포자충(C. parvum)의 경우, 지금까지 allele subtype 14개(Ⅱa, Ⅱb, Ⅱc, Ⅱd, Ⅱe, Ⅱf, Ⅱg, Ⅱh, Ⅱi, Ⅱk, Ⅱl, Ⅱm, Ⅱn, Ⅱo)가 보고되었으며, 이중 Ⅱa가 전 세계적으로 사람과 동물에서 우세한 subtype이며, Ⅱd는 유럽과 아시아, 이집트와 호주에서 우세한 subtype으로, Ⅱc와 Ⅱe는 사람에서 동물로의 전파가 가능한 anthroponotic한 subtype으로 보고된 바 있다[11]. 그러나 우리나라는 아직까지 작은와포자충에 대한 유전자 subtype이 보고되지 않았으나, 이번 장관감염성 원충 실험실 감시사업을 통해 처음으로 Ⅱe와 Ⅱa의 2개 subtype이 관찰되었다(Table 3). 한편 람블편모충의 경우에는 assemblage A부터 F까지 6개의 type이 보고되고 있으며, 이번 조사에서는 assemblage A type만 관찰되었다. 이번 조사에서 검출된 subtype들은 모두 인수공통성의 특성을 가지고 있기 때문에 우리나라 설사질환자에서의 작은와포자충과 람블편모충 감염은 사람 간 전파 또는 사람과 동물간의 전파인 인수공통성으로서의 감염 가능성을 조심스럽게 추정할 수 있다.

III. 맺는 말


  장관감염성 원충 실험실 감시 사업의 주 목적은 앞서 기술했듯이, 국내 설사질환의 원인 병원체로서 장관감염성 원충의 규명률을 높임과 동시에 대규모 집단감염을 대비한 신속한 원인 규명이며, 국내 토착성 및 해외유입성 장관감염성 원충 질환을 효율적으로 관리하는데 있다. 그러나 일선 지자체에서는 대부분의 설사질환에 대하여 세균 및 바이러스를 중점적으로 검사하고 있기 때문에 상대적으로 관심도가 낮고 원충에 대한 진단능력 미비에 따라 검출률이 낮을 수밖에 없는 것이 사실이며, 뿐만 아니라 아직까지는 여행자 설사에 대한 기생충 감염 진단시스템이 미흡하기 때문에 기생충 감염성 설사증의 정확한 원인 및 발생빈도를 파악하는데 어려움이 있다. 2013년 조사 결과의 가장 큰 특징으로는 첫째, 2012년에는 검출되지 않았던 원포자충이 가장 높은 양성률(1.49%)을 보였다는 것이며, 둘째, 작은와포자충과 람블편모충 모두 인수공통의 특성을 가지는 유전자 subtype이라는 것이다.

현재 우리나라는 미국, 영국 및 일본 등 외국에 비해 아직 대규모 집단 발병이 빈번히 일어나지 않았지만, 구제역 발생에 따른 대규모 가축 매몰로 발생하는 침출수에 의한 지하수 오염이 일어날 수 있다. 드물겠지만 오염된 지하수가 장마 등에 의해 강물로 유입됨으로서 작은와포자충 및 람블편모충 감염에 의한 집단 설사질환이 발생할 가능성이 상시 존재하므로 이에 대한 감시도 지속적으로 수행해 나갈 것이다. 또한 현재 여행자 설사환자에서 기생충 검사를 실시하지 않지만, 글로벌화로 인한 다양한 국가 및 지역으로의 해외 여행객들이 지속적으로 증가하고 있는 상황에서 풍토성 장관감염성 원충 감염의 위험성이 상존하고 있음을 주지해야 할 것이다. 따라서 말라리아기생충과에서는 집단발병에 대한 장관감염성 원충 감시사업을 지속적으로 강화해나갈 것이며, 지자체 및 관련 기관과의 적극적인 협력을 통해 여행자 설사질환 원인 병원체로서 기생충 검사의 필요성도 적극 홍보해 나갈 예정이다.

IV. 참고문헌


1. Lanata C. 2013. Studies of food hygiene and diarrhoeal disease. International Journal of Environmental Health Research. 13 (Suppl. 1): S175-S183.
2. Baldursson S and Karanis P. 2011. Waterborne transmission of protozoan parasites: Review of worldwide outbreaks-An update 2004-2010. Water Research. 45: 6603-6614.
3. Craun GF, Brunkard JM, Yoder JS, Roberts VA, Carpenter J, Wade T, Calderon RL, Roberts JM, Beach MJ, Roy SA. 2010. Causes of outbreaks associated with dringking water in the United States from 1971 to 2006. Clinical Microbiology Reviews. 92(12): 507-528.
4. Furtado C, Adak GK, Stuart JM, Wall PG, Evans HS, Casemore DP. 1998. Outbreaks of waterborne infectious intestinal disease in England and Wales, 1992-5. Epidemiol Infect. 121(1): 109-119.
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6. 질병관리본부. 2010년 감염병 역학조사 연보, p62-70.
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10. Yu JR and Sohn WM. 2003. A case of human cyclosporiasis causing traveler's diarrhea after visiting Indonesia. Journal of Korean Medical Science. 18: 738-741.
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