Abstract


B. pseudomallei is a facultative intracellular pathogen that causes fatal septicemic melioidosis in humans. The organism is mainly found in northeastern Thailand, northern Australia, tropical regions of Asia and various Pacific and Indian Ocean islands. The accurate diagnosis of melioidosis is needed to ensure that efficacious antimicrobial therapy is appropriately administered. In this paper, we report various cases of melioidosis in Korean patients that were detected through laboratory diagnosis methods.



Ⅰ. 들어가는 말


  유비저(類鼻疽, Melioidosis)는 그람음성간균인 버크홀데리아 슈도말레이(Burkholderia pseudomallei)에 의해 발병하는 세균성 감염병으로 동남아시아나 호주북부지역에서높은 풍토성을 가지며, 원인균은주로 토양이나 물에 존재하는것으로 알려져 있다[1].
유비저 환자들은폐, 간, 비장, 신장에서 넓게 퍼진고름을 가진 패혈증의 증상을보이며 증상에 따라 급성또는 국소적 감염(acute or localized infection), 급성 폐감염(acute pulmonary infection), 급성 혈류감염(chronic suppurative infection), 불현성 감염(inapparent infection)등으로 분류된다. 치사율은 일반적으로 14-40% 정도로 적절한 항생제치료가 이루어지지 않으면 80% 이상으로증가될 수 있다. 또한 버크홀데리아 슈도말레이는 만성감염으로 진행될 수있으며 62년 동안잠복감염(latent infection)으로 존재하다 재발한 사례도있다[2].

버크홀데리아 슈도말레이는인체에 대한 위해도, 무기로서의 제조가능성, 무기화되었을 경우의 위험도 등을 고려하여 미국 질병통제예방센터(Centers for Disease Control and Prevention, CDC)에서는 Category B로 지정한 바 있고, 국내에서도 2005년 전염병예방법 개정을 통해 고위험병원체 32종 중 하나로 지정, 고시하여 보존 및 관리에대하여 국가 관리를 강화하도록 하였다. 2010년 「감염병의 예방 및 관리에 관한 법률」에 의해 제4군감염병으로 지정되어 감시체계상 신고대상 질환으로 분류되면서 매년 감염사례가 증가 추세를 보이고 있다. 해외여행객이 증가함에 따라 동남아시아 등 유비저 발생지역 방문 여행객들의 주의가 요구되며, 세계적인 기상이변으로 국내 발생이 예상된다. 따라서 유비저 감염 국내 유입사례를 통해 버크홀데리아 슈도말레이의 실험실적 진단법과 항생제 치료 정보를 제공하고자 한다.

Ⅱ. 몸 말


  유비저는 버크홀데리아 슈도말레이에 의해 일어나는 세균성 전염병으로 임상학적으로나 병리학적으로 마비저(Glanders)와 유사하지만 생태학적으로나 역학적으로는 다르다. 유비저는 열대성 기후, 특히 풍토병이 있는 동남아시아에서 두드러지게 나타나며 베트남, 캄보디아, 라오스, 태국, 말레이시아, 미얀마 등 동남아시아와 호주 북부 지역 등에서 주로 발생하는 것으로 보고되고 있다(Figure 1)[1]. 유비저를 일으키는 버크홀데리아 슈도말레이는 토양과 물에서 발견되며 에어로졸이나 직접적인 접촉에 의해 대부분 전파된다. 유비저는 사망률이 매우 높은 질환으로 예방백신은 없으며 조기의 항생제 치료가 질병의 예후에 매우 중요하다. 

국내 발생사례
  우리나라에서는 2000년 이후, 해외유입 감염자가 꾸준히 보고되어 현재까지 14건의 발생보고가 있었으며, 이 중 2008년 사망한 태국인 근로자는 국내에서 유비저로 사망한 최초 사례이며, 2009년과 2010년, 2013년에 발생한 사망사례는 자국민이 유비저 발생지역을 여행한 후 감염된 것으로 총 4건의 사망사례가 보고되고 있다. 우리나라 여행객이 주로 방문한 국가는 말레이시아, 인도네시아, 태국, 필리핀, 캄보디아, 베트남 등이다. 2010년 사망사례는 말레이시아 거주 자국민으로 증상 발현일로부터 2주가 지난 후에 귀국하여 입원 치료를 시작한 경우로 조기 치료시기를 놓친 것으로 추정되고 있다[3].

실험실 진단
  유비저의 임상징후는 매우 다양하며 임상적으로는 특징적 소견을 보이지 않기 때문에 감별진단에 어려움이 있다[1]. 따라서 유비저 원인 병원체인 버크홀데리아 슈도말레이에 대한 형태학적, 생화학적, 유전학적 검사를 이용하여 실험실적 감별 진단이 필요하다.

  검체
  버크홀데리아 슈도말레이의 실험실 진단에 필요한 검체는 감염자의 혈액, 객담, 피부병변 또는 고름 등이며, 호흡기로 감염될 수 있으므로 검체 채취 후 안전하게 밀봉하여 실험실로 운송되어야 한다.

  검사방법
  가. 분리 및 배양
  버크홀데리아 슈도말레이 분리 시 사용할 수 있는 배지는 MacConkey 한천배지와 Burkholderia cepacia selective 한천배지(또는 Ashdown 한천배지)이고, 증균용 배지로는 Brain Heart Infusion 한천배지와 양 혈액 한천배지를 사용한다. Ashdown 한천배지(trypticase soy 한천배지, 4% glycerol, 5 mg/L crystal violet, 50mg/L neutral red, 4mg/L gentamicin)는 제조상 번거로움은 있으나 버크홀데리아 슈도말레이를 선택적으로 분리하는데 유용하다. 각각의 사용배지에서 버크홀데리아 슈도말레이의 형태학적 특징으로는 혈액배지에서는 크림색 집락이 확인되지만 24시간 이후 윤기가 없고 주름진 집락 형태를 보인 반면, MacConkey 한천배지에서는 연하고(pale) 투명한 색을 나타내고 48시간 이 후 부터 핑크색의 주름진 (umbonate or rugose) 집락형태를 보인다(Figure 2).

  나. 특성 및 동정
  버크홀데리아 슈도말레이는 Wayson's 염색액을 이용한 양극단 염색(bipolar staining)이 가능한 것으로 알려져 있는데, 이는 양 끝부분이 짙고, 중앙부가 물 빠진 것처럼 엷게 염색되어 안전핀(safety pin) 모양의 형태학적 특성을 나타내게 된다. 현미경으로 관찰되는 형태로서 항생제를 투여한 환자에서 채취한 버크홀데리아 슈도말레이는 비정형적일 수 있으며 효모와 유사한 모양으로 나타날 수 있으므로 유의하여야 한다.
미생물 동정에는 API 키트(bioMerieux), VITEK System (bioMerieux), MALDI-TOP 등을 사용할 수 있다. 생화학시험을 기반으로 자동화 시킨 VITEK System은 연속적으로 미생물동정 시험과 항생제 감수성검사를 수행할 수 있지만 버크홀데리아 슈도말레이의 변형으로 동정결과가 바뀔 수 있어 주의해야 한다. API 키트 중 사용가능한 API20NE 키트의 경우, 태국에서 분리 된 버크홀데리아 슈도말레이는 98-99%의 정확도로 확인되지만 호주 등지에서 분리된 균은 37-98%로 정확도에 차이가 있고 간혹 버크홀데리아 세파시아(B. cepacia)로 확인되기도 한다[4]. VITEK System에 사용되는 GNI card는 99% 정확도를 보이지만 VITEK 2 System에서 단지 19%의 정확도를 또, 새롭게 개발된 GN card도 63-81% 정도의 정확도를 보여 VITEK System 사용 시 주의가 요망된다.

  다. 항생제 감수성 검사
  버크홀데리아 슈도말레이의 항생제 감수성 정보를 공유하기 위해 국내 유비저 감염환자로부터 분리한 병원체를 Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) guideline에 따른 Epsilomer test(Etest)법으로 항생제의 최소억제농도(Minimal Inhibitory Concentration, MIC)를 시험하였다. 사용된 항생제는 버크홀데리아 슈도말레이의 치료에 사용되는 8종(Ceftazideme, Imipenem, Meropenem, Ciprofloxacin, Levofloxacin, Gentamicin, Tetracycline, Trimethoprom- sulfamethoxazole)이며, 2003년 이후 국내 유비저 감염환자로부터 분리한 10주의 버크홀데리아 슈도말레이에 대한 각 항생제별 최소억제농도 분포는 Figure 3과 같다.

  라. 혈청학적 검사
  간접 혈구 응집법(Indirect hemagglutination assay)은 환자 혈청 내 항-항체를 검출하는 방법으로 버크홀데리아 슈도말레이 발생지역에 영향을 받지 않아 유비저 환자와 감염원 노출 의심환자 확인에 매우 유용하며, 전 세계적으로 사용되는 검사 방법이다[5]. 이외 IFA(Immunofluorescence assay)는 임상검체(고름, 객담, 소변)에서 버크홀데리아 슈도말레이를 직접적으로 검사하는데 사용하며, 적은 농도의 병원체(103 CFU/mL)도 쉽고 빠르게 검사 할 수 있는 장점이 있다.

  마. 유전학적 검사
  유전학적 감별진단으로 분리균을 이용한 multiplex PCR법과 Real-time PCR법이 사용된다. 형태학적, 생화학적 방법으로 확인된 분리균의 genomic DNA를 추출하여 버크홀데리아 슈도말레이와 버크홀데리아 말레이(Burkholderia mallei) 같은 병원성 균을 다른 버크홀데리아 속에 포함되는 비병원성 균과 유전적으로 구분한다. 또한 버크홀데리아 슈도말레이와 버크홀데리아 타일렌덴시스(Burkholderia thailandensis)에 공통적 또는 특이적으로 존재하는 MprA 유전자와 DNA 반복서열 등을 활용하여 중합효소 연쇄반응을 이용한 신속 정확한 진단을 수행한다[5].

Ⅲ. 맺는말


  우리나라는 유비저의 비 유행국가이긴 하지만 최근 들어 해외유입에 의한 환자발생이 증가하고 있어 유행국가를 여행하거나 체류하는 우리 국민들을 위한 감염 예방 및 관리 조치가 필요할 것이다. 버크홀데리아 슈도말레이는 보건학적으로나 국가안보상 중요한 고위험병원체임에도 불구하고, 아직 우리나라를 비롯하여 세계적으로 많은 연구가 되어 있지 않은 상태다. 따라서 신속 정확한 진단법 확립 및 진단 시스템 구축에 노력을 기울여야 하며, 더 나아가 치료와 백신개발에도 끊임없는 연구 지원이 이루어져야 할 것이다.
질병관리본부에서는 국내 유비저 환자로부터 분리한 버크홀데리아 균을 확보하여 유전학적 진단법을 확립한 바 있고[5], 향후 유비저 환자 발생 시 보다 효과적인 진단을 위해 병원성인자에 대한 연구를 지속적으로 추진하고자 한다.

Ⅳ. 참고문헌


1. Wiersinga WJ, Currie BJ, Peacock SJ. Melioidosis. 2012. N Engl J Med. 367:1035-1044.
2. Ngauy V, Lemeshev Y, Sadkowski L, Crawford G. 2005. Cutaneous melioidosis in a man who was taken as a prisoner of war by the Japanese during World War II. J Clin Microbiol. 43:970-972.
3. 주간건강과질병. 2010. 질병관리본부, 역학조사과. 3권 11호:180.
4. Podin Y, Kaestli M, McMahon N, Hennessy J, Ngian HU, Wong JS, et al. 2013. Reliability of automated biochemical identification of Burkholderia pseudomallei is regionally dependent. J Clin Microbiol. 51:3076-8.
5. Shin et al., 2011. The Laboratory Diagnosis of Melioidosis in a Korean Patient. Journal of Bacteriology and Virology. 41;19-25.