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문제 정의
- 목적: 본 연구는 소아에서 호흡기바이러스 감염과 폐렴구균의 상기도 보균율 간의 연관성을 분석하고자 하였다.
- 본 연구는 호흡기 증상으로 응급실이나 입원하여 치료 받은 소아 1,367명의 비인두 흡인물로부터 호흡기바이러스와 폐렴구균을 검출하여 호흡기바이러스 감염과 폐렴구균 보균 간의 연관성을 분석하였다. 그 결과, 소아에서 호흡기바이러스가 검출된 환자에서 폐렴구균 보균율이 의미있게 높았고, 호흡기바이러스 종류별로는 특히 influenza virus A, RSV A와 B, rhinovirus가 검출된 환자에서 폐렴구균 보균율이 유의하게 높았다.
- 본 연구에서는 호흡기 감염이 의심된 소아 중 호흡기 검체를 채취하여 세균배양과 호흡기바이러스 검사가 함께 시행하였던 사례들의 미생물학적 자료 및 임상자료를 분석하여 호흡기바이러스 감염과 폐렴구균 보균 간 연관성을 검토하고자 하였다.
제안 방법
- 방법: 2009년 5월부터 2010년 6월까지 서울대학교 어린이병원에 호흡기 증상을 주소로 내원한 18세 미만 소아로부터 채취한 비인두 흡인물을 대상으로 폐렴구균을 배양하고 RT-PCR을 통해 호흡기 바이러스(influenza virus A와 B, parainfluenza virus 1, 2와 3, respiratory syncytial virus A와 B, adenovirus, rhinovirus A/B, human metapneumovirus, human coronavirus 229E/NL63, OC43/HKU1)를 검출하여 호흡기바이러스 검출과 폐렴 구균 보균 사이의 연관성을 분석하였다.
- 카이제곱 검정과 Fisher의 정확한 검정을 사용하여 바이러스 검출과 폐렴구균 보균의 연관성, 그리고 연령과 폐렴구균 보균의 연관성을 분석하였다. 연령은 2세 미만, 2세 이상에서 5세 미만, 5세 이상의 세 개 군으로 나누어 비교하였다. 로지스틱 회귀분석으로 연령에 따른 차이를 보정하고 각 호흡기바이러스와 폐렴구균 보균 사이의 교차비와 95% 신뢰구간을 구하였다.
- 로지스틱 회귀분석으로 연령에 따른 차이를 보정하고 각 호흡기바이러스와 폐렴구균 보균 사이의 교차비와 95% 신뢰구간을 구하였다. 폐렴구균 혈청형의 분포를 구하였고, 호흡기바이러스와 특정 혈청형과의 연관성을 분석하였다. 통계분석은 SPSS Windows Version 19.
- 폐렴구균은 비인두 흡인물을 blood agar plate에 바른 후 37℃, 5% CO2 배양기에서 16-18시간 이상 배양한 뒤 alpha-용혈을 보이는 집락을 선택하여 optochin 디스크에 감수성인 것을 확인하여 동정하였다. 폐렴구균의 혈청형은 기존연구에서 사용된 Quellung 방법과 PCR 방법으로 결정하였다11).
대상 데이터
- 2009년 5월부터 2010년 6월까지 14개월간 서울대학교 어린이병원에 호흡기 증상을 주소로 내원하여 비인두 흡인물을 채취한 18세 미만의 소아환자 1,436명 중, 비인두 흡인물의 호흡기바이러스 RT-PCR과 폐렴구균 배양 검사를 모두 시행한 1,367명을 대상으로 하였다. 본 연구는 서울대학교병원 기관생명윤리심의위원회의 승인을 받은 후 진행하였다(H-1101-114-353).
데이터처리
- 연령은 2세 미만, 2세 이상에서 5세 미만, 5세 이상의 세 개 군으로 나누어 비교하였다. 로지스틱 회귀분석으로 연령에 따른 차이를 보정하고 각 호흡기바이러스와 폐렴구균 보균 사이의 교차비와 95% 신뢰구간을 구하였다. 폐렴구균 혈청형의 분포를 구하였고, 호흡기바이러스와 특정 혈청형과의 연관성을 분석하였다.
- 카이제곱 검정과 Fisher의 정확한 검정을 사용하여 바이러스 검출과 폐렴구균 보균의 연관성, 그리고 연령과 폐렴구균 보균의 연관성을 분석하였다. 연령은 2세 미만, 2세 이상에서 5세 미만, 5세 이상의 세 개 군으로 나누어 비교하였다.
이론/모형
- 배양기에서 16-18시간 이상 배양한 뒤 alpha-용혈을 보이는 집락을 선택하여 optochin 디스크에 감수성인 것을 확인하여 동정하였다. 폐렴구균의 혈청형은 기존연구에서 사용된 Quellung 방법과 PCR 방법으로 결정하였다11).
- 호흡기바이러스의 검출은 RT-PCR 방법으로 12종의 호흡기바이러스(influenza virus A와 B, parainfluenza virus 1, 2와 3, respiratory syncytial virus A와 B, adenovirus, rhinovirus A/B, human metapneumovirus, human coronavirus 229E/NL63, OC43/HKU1)를 검출하는 상업적 kit (Seegene, Seoul, Korea)를 이용하였다.
성능/효과
- South Africa에서12) 2010년 급성하기도감염증으로 진단된 소아와 성인 총 969명의 비인두/구인두 검체를 채취하여 분석한 결과, 호흡기바이러스 중 influenza virus, adenovirus, rhinovirus 가 검출된 환자에서 폐렴구균 검출률이 유의하게 높았고, 호흡기바이러스가 검출된 환자에서 폐렴구균 핵산의 밀도도 유의하게 높았다.
- 001). 검출된 호흡기바이러스의 종류에 따라서는 influenza virus A [24.7% (23/93) vs 16.1% (205/1274), P=0.001], RSV A [28.3% (41/145) vs 15.3% (187/1222), P=0.001], RSV B [31.3% (10/32) vs 16.3% (218/1335), P=0.042], rhinovirus A/B [22.6% (57/252) vs 15.3% (171/ 1115), P=0.010]가 양성인 소아는 음성인 소아에 비하여 폐렴구균 보균율이 높게 나타났다.
- 결과: 대상 환자의 중앙 연령은 27개월이었다. 총 1,367건의 비인두 흡인물 중 폐렴구균이 배양된 검체는 228개 (16.
- 결론: 본 연구 결과, 호흡기 증상이 있는 소아에서 호흡기바이러스가 검출된 경우 폐렴구균 보균율이 높았다. 향후 호흡기바이러스와 폐렴구균의 보균에 의한 호흡기 감염병의 임상발현 기전을 밝히는 데 도움이 될 것으로 생각된다.
- 본 연구는 호흡기 증상으로 응급실이나 입원하여 치료 받은 소아 1,367명의 비인두 흡인물로부터 호흡기바이러스와 폐렴구균을 검출하여 호흡기바이러스 감염과 폐렴구균 보균 간의 연관성을 분석하였다. 그 결과, 소아에서 호흡기바이러스가 검출된 환자에서 폐렴구균 보균율이 의미있게 높았고, 호흡기바이러스 종류별로는 특히 influenza virus A, RSV A와 B, rhinovirus가 검출된 환자에서 폐렴구균 보균율이 유의하게 높았다.
- 두 가지 이상의 호흡기바이러스가 중복 검출된 집단과 한 가지의 호흡기바이러스만 검출된 집단 간의 폐렴구균 보균율의 차이는 유의하지 않았다(24.2% vs. 20.9%, P=0.449, data not shown).
- 5%(4명/731명)에서는 3가지의 호흡기바이러스가 검출되었다. 바이러스 종류별 검출빈도는 rhinovirus A/B (252건/834건, 30.2%), respiratory syncytial virus (RSV) A (145건/834건, 17.4%), adenovirus (95건/834건, 11.4%), influenza virus A (93건/834건, 11.2%) 순으로 나타났다(Table 2).
- 결과: 대상 환자의 중앙 연령은 27개월이었다. 총 1,367건의 비인두 흡인물 중 폐렴구균이 배양된 검체는 228개 (16.7%)이었고, 호흡기바이러스가 검출된 검체는 731개 (53.5%)이었다. 흔히 분리된 바이러스는, rhinovirus (18.
- 총 1,367명의 연구대상 중 228명(16.7%)에서 폐렴구균 보균이 확인되었으며 731명(53.5%)에서 한 가지 이상의 호흡기바이러스가 검출되었다. 폐렴구균이 검출된 연령의 중앙값은 36개월(1개월-15년 7개월)이었고, 호흡기바이러스가 검출된 연령의 중앙값은 24개월(0개월-18년)이었다.
- 3%)가 흔히 분리되었다. 폐렴구균 백신형에 따라서는 7가 폐렴구균 백신에 포함된 혈청형이 15.8% (35/228)를 차지하였으며, 10가에 추가로 포함된 혈청형은 검출되지 않았고, 13가에 추가로 포함된 혈청형이 24.6% (56/228)였다(Table 1).
- 폐렴구균 혈청형에 따른 호흡기바이러스 검출률의 차이를 분석하기 위해 다빈도로 분포되었던 nontypeable, 19A, 6A, 그리고 19F 혈청형과 호흡기바이러스 검출률을 비교한 결과 혈청형에 따른 호흡기바이러스 검출률의 차이는 없었다(Data not shown).
- 호흡기바이러스 종류에 따른 폐렴구균 보균과의 연관성을 분석한 결과, influenza virus A, RSV A와 B, rhinovirus가 양성인 소아는 이 바이러스들이 음성인 소아에 비하여 폐렴구균 보균율이 유의하게 높았으며(influenza virus A, P=0.031; RSV A, P<0.001; RSV B, P=0.025; rhinovirus, P=0.005), 연령군에 따른 폐렴구균 보균율의 차이를 보정한 뒤에도 상기 4가지 바이러스는 폐렴구균 보균과 유의한 연관성을 보였다(Table 4).
- 호흡기바이러스가 검출된 731명의 환자 중 폐렴구균 보균이 확인된 경우는 156건(21.3%)이었으며, 바이러스가 검출되지 않은 636명의 환자 중에서는 폐렴구균 보균이 확인된 경우가 72건(11.3%)으로, 바이러스가 검출된 환자에서의 폐렴구균 보균율이 유의하게 더 높았다(P<0.001, Table 3).
후속연구
- 본 연구를 통해 소아에서 폐렴구균 보균과 influenza virus A, RSV A와 B, rhinovirus 분리 간의 유의한 상관관계를 확인하였으며 향후에도 소아 호흡기 감염 환자를 대상으로 적극적인 미생물학적 검사와 임상 양상을 체계적으로 연구하여 폐렴구균 보균과 감염 병인론을 고찰하기 위한 추가적인 자료를 확보하는 노력이 필요할 것이다.
- 본 연구를 포함하여 상기 연구들에서 호흡기바이러스의 검출과 폐렴구균 보균이 동시에 검출되는 여부를 연구하였으나, 두 병인체 간의 상호작용에 대한 인과관계를 설명하지는 못했다. 건강한 성인을 대상으로 한 연구에서는 H1N1 influenza virus를 비강에 접종시키고 접종 전, 2일 후, 4일 후, 6일 후, 27-30일 후 인두 도찰을 하여 세균배양 검사를 시행한 결과, 접종 전(0/27, 0%)에 비해 접종 6일 후의 검체에서 폐렴구균 검출률이 증가하였다고 보고하였다16).
- 둘째, 호흡기 증상이나 치료기간, 합병증의 발생, 사망률 등의 임상양상을 분석하지 않았기 때문에 RT-PCR로 검출된 호흡기바이러스가 감염을 일으키고 있는 것인지가 불확실하며, 연구로 도출된 호흡기바이러스 검출과 폐렴구균 보균의 연관성이 가지는 임상적 의미를 해석하기 어렵다. 이러한 한계점들에도 불구하고 이 연구는 우리나라 소아에서 전향적으로 수집된 자료를 바탕으로 호흡기바이러스 감염과 폐렴구균 보균의 연관성을 분석한 첫 자료라는 의미가 있으며 추후 폐렴구균의 병인론을 이해하는데 기초적인 자료가 될 수 있다. 추후 임상양상의 검토가 보강된 연구가 이루어진다면 호흡기바이러스 감염과 폐렴구균 보균의 관계를 이해하는데 더 도움이 될 것이다.
- 이러한 한계점들에도 불구하고 이 연구는 우리나라 소아에서 전향적으로 수집된 자료를 바탕으로 호흡기바이러스 감염과 폐렴구균 보균의 연관성을 분석한 첫 자료라는 의미가 있으며 추후 폐렴구균의 병인론을 이해하는데 기초적인 자료가 될 수 있다. 추후 임상양상의 검토가 보강된 연구가 이루어진다면 호흡기바이러스 감염과 폐렴구균 보균의 관계를 이해하는데 더 도움이 될 것이다.
- 결론: 본 연구 결과, 호흡기 증상이 있는 소아에서 호흡기바이러스가 검출된 경우 폐렴구균 보균율이 높았다. 향후 호흡기바이러스와 폐렴구균의 보균에 의한 호흡기 감염병의 임상발현 기전을 밝히는 데 도움이 될 것으로 생각된다.
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