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문제 정의
- 본 연구에서 2002년 1월부터 12월까지 호흡기 감염 증상을 주소로 부산 메리놀병원에 입원하거나 외래 방문한 급성 하기도 감염증 환자들을 대상으로 대표적인 호흡기 바이러스 감염의 연령별, 성별, 계절별 감염 빈도 및 임상증상을 알아보기 위해 이 연구를 시작하였다.
- 목적 : 호흡기 바이러스는 인간에게 가장 전염성이 강한 병원체의 하나로 급성 호흡기 감염 특히 하기도 감염증은 소아에서의 유병률과 사망률의 주요 원인이 되고 있다. 저자들은 하기도 감염증에 이환된 환아들을 대상으로 influenza A, B virus, adenovirus, enterovirus의 감염 연령 분포와 계절적 유행 양상, 바이러스별 임상 양상을 알기 위하여 이 연구를 시작하였다.
제안 방법
- 냉동고에 보관되었던 아세톤에 5분간 slide를 정치하고 실온에서 건조시켜 세포를 slide well에 고정하였다. 100배 희석한 단일클론 항체[Mouse anti influenza A(MAB8251) 및 B (MAB8661), adenovirus(MAB805), Chemicon International, CA, USA]를 각각 20 µL씩 올려놓고 습도가 유지되는 밀봉된 용기 속에 넣어 37℃에서 20분간 두었다. 인산 완충액으로 15분간 흔들면서 세척하는데 이 과정은 2회 더 실시하였다.
- 인플루엔자 바이러스의 확인에는 MDCK 세포주를 사용하였으며 그 외 호흡기 바이러스의 분리에는 BGM 및 Vero, HEp-2세포를 사용하였다. 각각의 세포는 5% 우태아 혈청이 첨가된 modified eagles medium(MEM) 배지를 사용하면서 준비된 24 well plate 에 단층 배양시킨 세포주에 3 well 당 MDCK 접종용 배양액과 2% 우태아 혈청이 첨가된 MEM 접종 용배양액을 0.5 mL 넣고 전 처리된 가검물은 0.3 mL 다중접종하고 5～7% CO2, 34℃ 항온기내에서 1～10일간 배양하면서 매일 세포병변(cytopathic effect, CPE)을 관찰하였다. 세포병변을 나타내는 검체는 2～3회 같은 조건으로 배양하여 역가를 증가 시킨 후 동정을 위한 배양액 및 감염세포를 준비하였다.
- 바이러스 분리를 위한 검체는 인후가검물에 penicillin(5 units/mL), streptomycin(5 µg/mL) 및 nystatin(1,000 units/mL)을 첨가한 후 4℃에서 15분 간격으로 흔들어 주면서 1시간 방치한 후 원심 분리 (500×g, 20분, 4℃)한 후 상등액을 접종 가검물로 사용하였다.
- 방법 : 2002년 1월부터 2002년 12월까지 부산 메리놀병원에 입원하거나 외래 방문한 하기도 감염증 소아들을 대상으로 인후 가검물, 콧물, 타액 분비물 등을 채취하여 바이러스를 동정하였고, 검사를 시행한 568명 중 바이러스가 동정된 54명을 대상으로 호발 연령, 유행 시기, 임상 증상을 후향적으로 조사하였다.
- 세포병변을 나타내는 검체는 2～3회 같은 조건으로 배양하여 역가를 증가 시킨 후 동정을 위한 배양액 및 감염세포를 준비하였다. 세포배양 후 Enterovirus는 WHO에서 제공된 혈청을 이용하여 neutralization test를 시행하였고 이를 통해 혈청형을 결정하였다. 한편 인플루엔자 바이러스의 확인을 위하여 11일간 발육시킨 계태아의 장뇨막과 양막에 가검물을 각각 0.
- 96 well plate의 V형 plate에 바이러스 용액을 1번 well에 100 µL, 2번부터 12번 well까지 인산완충액 50 µL을 넣은 후 1번 well에서 50 µL을 취하여 2배 단계 희석한 후 12번 well을 음성 대조군으로 두고 적혈구 부유액을 모든 well에 50 µL씩 넣었다. 이상과 같이 준비된 plate를 잘 진탕시켜 실온에서 1시간 정도 정치시킨 후 응집이 관찰되는 최종 well의 희석배수로 혈구응집의 HA 역가를 판독 하였다. 1 : 8 이상의 역가를 나타내는 검체는 2～3회 난 계대 배양하여 역가가 높은 바이러스 항원을 준비하였다.
- 인플루엔자 바이러스의 확인을 위하여 guinea pig 혈액을 채취하여 혈구응집시험(hemagglutination test, HA)을 행하였다. 혈구를 인산완충액(pH 7.
- 세포배양 후 Enterovirus는 WHO에서 제공된 혈청을 이용하여 neutralization test를 시행하였고 이를 통해 혈청형을 결정하였다. 한편 인플루엔자 바이러스의 확인을 위하여 11일간 발육시킨 계태아의 장뇨막과 양막에 가검물을 각각 0.2 mL씩 접종한 후 34℃에서 3일간 배양한 후 이를 4℃에 하루 동안 둔 다음 양막액과 요막액을 채취하여 사용하였다.
- 인플루엔자 바이러스의 확인을 위하여 guinea pig 혈액을 채취하여 혈구응집시험(hemagglutination test, HA)을 행하였다. 혈구를 인산완충액(pH 7.2)으로 3번 세척하고 적혈구의 농도를 1%로 만들었다. 96 well plate의 V형 plate에 바이러스 용액을 1번 well에 100 µL, 2번부터 12번 well까지 인산완충액 50 µL을 넣은 후 1번 well에서 50 µL을 취하여 2배 단계 희석한 후 12번 well을 음성 대조군으로 두고 적혈구 부유액을 모든 well에 50 µL씩 넣었다.
대상 데이터
- 2002년 1월부터 12월까지 부산 메리놀병원에 입원하거나 외래 방문 소아들을 대상으로 인후가검물, 콧물, 타액 분비물 등을 채취하여 부산광역시 보건환경연구원에 의뢰하여 호흡기 바이러스를 세포 배양에서 분리하였고, 이렇게 검체 채취한 568명 중 바이러스가 배양된 54명을 대상으로 하였다. 하기도 감염증은 후두, 기관, 기관지 및 폐를 침범한 임상적 증거가 있는 질환으로 정의하였으며, 각각의 질환은 Table 1과 같이 정의하였다15).
- 바이러스 분리를 위하여 사용한 세포주로는 Mardin-Dardy canine kidney(MDCK) 세포, HEp-2(Human epidermoid carcinoma)세포를 사용하였다. 인플루엔자 바이러스의 확인에는 MDCK 세포주를 사용하였으며 그 외 호흡기 바이러스의 분리에는 BGM 및 Vero, HEp-2세포를 사용하였다.
- 1 : 8 이상의 역가를 나타내는 검체는 2～3회 난 계대 배양하여 역가가 높은 바이러스 항원을 준비하였다. 바이러스의 동정은 FITC-conjugated anti-mouse immunoglobulin을 사용하였다.
- 본 연구에서 바이러스가 확인된 54명의 연령 분포는 생후 2개월부터 14세 사이이며, 남아가 35명(64.8%), 여아가 19명(35.2%)으로 남아에서 많이 발생하였다. 급성 하기도 감염은 9세까지는 남아에서 많이 발병하고, 이후에는 남녀 차이가 없다고 하며 연령별로는 2세 이하16)에서 주로 발생한다고 보고된 바 있으나, 본 연구에서는 3～6세 사이가 29.
- 바이러스 분리를 위하여 사용한 세포주로는 Mardin-Dardy canine kidney(MDCK) 세포, HEp-2(Human epidermoid carcinoma)세포를 사용하였다. 인플루엔자 바이러스의 확인에는 MDCK 세포주를 사용하였으며 그 외 호흡기 바이러스의 분리에는 BGM 및 Vero, HEp-2세포를 사용하였다. 각각의 세포는 5% 우태아 혈청이 첨가된 modified eagles medium(MEM) 배지를 사용하면서 준비된 24 well plate 에 단층 배양시킨 세포주에 3 well 당 MDCK 접종용 배양액과 2% 우태아 혈청이 첨가된 MEM 접종 용배양액을 0.
성능/효과
- 1) 대상 환아의 연령 분포는 2개월부터 14세 사이였고, 남녀비는 1.8 : 1이었다. 3～6세가 29.
- 2) 동정된 바이러스는 influenza A virus가 59.3%로 가장 많았고, enterovirus가 33.3%, adenovirus 5.6%, influenza B virus 1.9%였고, parainfluenza virus 와 RSV는 동정되지 않았다.
- 3) 임상 양상은 폐렴이 51.9%로 가장 많았고, 기관지염이 31.5%, 크루프 9.3%, 모세기관지염 7.4%의 순이었다.
- 4) 호흡기 바이러스는 각각의 유행 시기가 있어, influenza A virus는 3～5월, 11월에 2차례의 유행이 있어 주로 겨울에 유행하는 양상을 보였으며, influenza B virus는 3월에, adenovirus는 3월과 7월에, enterovirus는 3～7월에 유행하여 주로 봄부터 여름까지 유행하는 양상을 보였다.
- 4%) 순이었다. Influenza A virus에서는 폐렴이 18명(56.3%), 기관지염이 10명(31.3%), 세기관지염이 2명(6.2%), 크루프가 1명(3.1%)이었으며, influenza B virus에서는 폐렴증상이 adenovirus에서는 기관지염, 크루프, 폐렴이 각각 1명씩 나타났다. Enterovirus에서는 폐렴이 8명(44.
- 2002년에는 1월에서 3년월, 11월에서 12월 사이에 두 차례의 큰 유행이 발생하여 본 연구와 일치하는 소견을 보였다. Influenza B virus는 1997년에 3월, 1998년에 4월에서 5월, 1999년에 1월에서 4월, 2000년에서 2002년에 3월에서 4월 사이에 발생하였고28), 본 연구에서는 1례에 불과하나 3월달에 동정되어 일치하는 결과를 보였다. 소아 폐렴의 원인으로서는 influenza A virus 감염이 주요한 원인이라는 보고8, 29)와 중요 원인으로 작용하지 않았다는 보고30)가 있었으나, 본 연구에서는 동정례의 56.
- 모세기관지염은 대부분이 2세 미만에서 발생한다고 보고되었고14, 16), 본 연구에서도 2세 미만에서만 발병하여 다른 보고들과 일치하였고 1세 미만이 75%를 차지하였다. 각 원인 바이러스 빈도는 Influenza A virus가 32명(59.3%)으로 가장 많이 검출되었고, enterovirus 18명(33.3%), adenovirus 3명(5.6%), Influenza B virus 1명(1.9%) 순이었다. 환아들의 임상 진단은 폐렴이 28명(51.
- 결론 : 2002년 부산 지역 호흡기 바이러스 감염의 주된 원인은 influenza virus였다. 이러한 결과는 influenza virus의 유행을 보여주는 것으로 이에 대한 지속적인 감시와 예방, 조기 진단과 치료가 필요하다고 하겠다.
- 동정된 바이러스는 54명의 환아 중 Influenza virus A가 32명(59.3%)으로 가장 많았고, enterovirus 18명(33.3%), adenovirus 3명(5.6%), Influenza virus B 1명(1.9%)이었고, parainfluenza virus는 동정 검사를 실시하였으나 검출되지 않았다.
- 현재 약 70여 가지의 혈청형이 알려져 있으며, 대개 무균성 뇌막염의 원인 바이러스로 무균성 뇌막염의 폭발적인 유행과 관련을가지고 우리나라에서도 매년 보고되고 있는 바이러스이다. 본 연구에서는 Echovirus 6, 7, 9, Coxachievirus B3, B4, Poliovirus 2 등의 혈청형이 동정되었고, 44.4%에서 무균성 뇌막염과 동반되어 나타나고, 무균성 뇌막염이 유행했던 6월에서 7월에 많이 동정되었다. 인후가검물에서 Enterovirus가 18명(33.
- 5%를 차지하고 감염이 확인된 환아의 64～84%에서 폐렴이 발생하였다34, 35). 본 연구에서는 adenovirus 감염이 확인된 환아의 33.3%에서 폐렴이 발생하였고, 전체 폐렴 중 3.6%를 차지하였다. Adenovirus는 52형의 종류가 밝혀져 있으며, 소아에서 흔히 호흡기 질환을 일으키는 adenovirus는 유형 1, 2, 3, 5이고, 폐렴은 유형 3, 7, 21로 알려져 있다36).
- 연구기간 만 1년 동안 호흡기 증상을 주소로 하여 입원하거나 외래 방문한 환아 8,011명 중 568명(입원 환자 413명, 외래 환자 155명)을 대상으로 호흡기 바이러스 배양을 실시하였고 이 중 9.5%인 54명(입원 환자 41명, 외래 환자 13명)에서 바이러스가 검출되었다. 같은 기간 동안 총 1,728명이 입원치료를 받았으며, 이 중 호흡기 증상을 주소로 하여 입원한 환자는 1,089명이었다.
- , 본 연구에서는 respiratory syncytial virus가 검출되지 않았다. 이러한 결과는 본 연구에서 검체가 채취 후 3～5일간 냉장 보관 후 운반되어 세포 배양이 이루어져 virus가 파괴되어 검출되지 않은 것으로 사료되며, respiratory syncytial virus의 미검출이 호흡기 바이러스의 낮은 검출률에도 영향을 미친 것으로 생각된다.
후속연구
- 결론 : 2002년 부산 지역 호흡기 바이러스 감염의 주된 원인은 influenza virus였다. 이러한 결과는 influenza virus의 유행을 보여주는 것으로 이에 대한 지속적인 감시와 예방, 조기 진단과 치료가 필요하다고 하겠다.
- 4%에서 무균성 뇌막염과 동반되어 나타나고, 무균성 뇌막염이 유행했던 6월에서 7월에 많이 동정되었다. 인후가검물에서 Enterovirus가 18명(33.3%)이나 검출되었고 다양한 혈청형이 나타난 것은 특이하므로 앞으로도 호흡기 감염환자에서 여름 감기의 원인으로 알려져 있는 Enterovirus의 검출률에 대한 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.
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