임상병리검사과학회지 : 제 28 권제 1 호 장관출혈성대장균 0157 : H7 가톨릭의대강남성모병원임상병리과 ljl- 져주 : ï 0 ~ Enterohaemorrhagic E. coli 0157 : H7 Park, Jeong Jun Dept. of Clini

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얘원 마
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1 임상병리검사과학회지 : 제 28 권제 1 호 장관출혈성대장균 0157 : H7 가톨릭의대강남성모병원임상병리과 ljl- 져주 : ï 0 ~ Enterohaemorrhagic E. coli 0157 : H7 Park, Jeong Jun Dept. of Clinical Pathology, Kangnam St. Mary s Hospital, The Catholic University of Korea The normal enterobacteriaceae consists of Escherichia coli and the Escherichia coli which creates some special virulence factor is called virulence Escherichia coli in general. This Escherichia coli is divided into such kinds EPEC, EIEC, ETEC, EHEC and EAEC according to mechanism of pathogenicity. EHEC which was first known in 1982 is the bacillus causing hemorrhagic colitis and makes the same or similar type of toxin to 8higa toxin. The infection of this bacillus might cause a complication named hemolytic uremic syndrome and we had a case that this has brought to death in the past. 80 a special care is required. Key words : Enterohaemorrhagic E. co/i. hemolytic uremic syndrome 1. 서론 사람의설사증의원인이되는병원성대장균은 현재장관병원성대장균 (Enteropathogenic Escherichia coli : EPEC), 조직침입성대장균 (Enteroinvasive E. coli : EIEC), 독소원성대장균 (Enterotoxigenic E. coli: ETEC), 장관출혈성대장 균 (Enterohaemorrhagic E. coli: EHEC), 장관점 착성대장균 (Enteroadherent E. coli: EAEC) 의 5 종류로분류된다. 장관출혈성대장균이설사원인균으로서인 식된것은 1982 년미국에서햄버거를먹고나 서발생한집단설사증사건에서 1) 그원인균 을조사하였던바지금까지알려지지않았던 새로운 type 의대장균 0157 : H7 이분리되고 나서부터이다. 그후비슷한사건이캐나다 2) 에서도일어나 세계적으로주목을끌게되었다. 그리고이설사증의전형적증상이출혈성대 장염이기때문에본균은일반적으로장관출혈성 대장균 (Enterohaemorrhagic E. coli : EHEC) 3) 이 라고불려지게되었다. 한편본균은 Vero 세포를변성, 괴사시키는 특수한단백독소를생성하기때문에 Vero 독소

2 생성대장균 (verocytotoxin producing E. coli: VETC)4) 이라고도한다. 이균이일으키는또 다른질환의특징은소아나혹은기초질환이있 는환자특히노인에게서요독증증후군 (hemolytic uremic syndrom) 이라는병이자주일어 나구미일본에서는많은관심의대상이된세 균이었으며, 금년 (1996 년 ) 5 월경일본오카야 마현오마구치에서최초로발생한 대장 균에의한식중독사건은발생약 3 개월반되는 8 월 15 일현재일본북쪽아오모리에서남단 오키나와에이르는 43 개자치단체지역에서골 고루발생하였으며, 9, 380 명의환자가발생하 였으며이가운데 10 명은숨졌고 100 여명이 중태인것으로집계되고있다. 우리나라에서는지난 94 년경남고성상가 에서음식을먹은한문상객이이균에감염돼 식중독을일으켰다는보고사례가있으며, 입 원환자의가검물 ( 소변, 혈액 ) 에서분리된예는 1994 년서울대학병원에서용혈성빈혈, 요독 증, 혈소판감소증을동반한 E. coli 0157 요로 감염증 3 예를보고 23) 한것이최초이며, 현재 학계뿐만아니라일반국민도이균에대한관 심이집중되고있다. II. 병원성 는출혈을동반하지않는급성위장염을일으키 는외에, 용혈성요독증성증후군 (hemolytic uremic syndrome: HUS) 이나혈전성혈소판 감소성자반병 ( thrumbotic thrombocytopenic purpura : TTP) 의원인이된다. 본균의병원성인자로서는현재 Verocytotoxin(VT) 이가장유력시되고있으며, 경구적 으로섭취된생균이장관에서정착, 증식할때 생성되는본균의독소가장관에서직접작용 하여출혈성설사가초래된다고이해되지만그 발증기전에대해서는아직상세히밝혀지고있 지않다 8) 본균의중요한병원인자인 VT 는 A, B 2 개 의 subunit(a= 활성부위, B= 결합부위 ) 로구성 되는분자량 4 만이상의단순단백으로그주작 용은진핵세포의 60S ribosome subunit 의불활 화에의한단백합성저해이다. 장관에서결합부 위는토끼장관실험에서 glycolipid, globotriosyl ceramide(gb3) 인것이확인되었다 9) 또본독소는 Vero 세포나 HeLa 세포등에 대한세포독성외에 mouse 치사활성이나토끼 결찰 loop 에있어액체저류활성둥생물활성을 가지고있는것이확인되었다. 한편본독소에는물리화학적성상및면역 학적성상이서로틀린 VT1 과 VT2 의적어도 출혈성대장염의원인균으로서미국에서최 초로분리된혈청형 0157 : H7 대장균이전체 의 2/3 를차지하지만 026, 0111, 0128, 0145 등의혈청형에해당하는 Verocytotoxin생성균도때로출혈성대장염을일으키는것으로알 려지고있다 5, 6) 이들대장균이소유하는형태, 생리, 생화학 적성상은원칙적으로일반대장균과꼭같고 현재까지그들의성상으로부터양자를구별할수는없지만혈청형 0157 : H7 에해당하는균에는일반의대장균과는틀린 ß-glucuronidase 가음성이고또 sorbitol 을발효하지못하는특 정 7) 이있어감별에이용된다 ( 표 1 ). 본균은 출혈성대장염 (hemorr hagic colitis : HC), 때로 2 종류의독소 10) 가존재하고, 본균은그독소 생성에따라 VT1 단독, VT2 단독및양독소 생성주의 3 가지주로구별된다. 양독소중 VT1 은지금까지연구결과 S. dysenteriae type 1 이생성하는 Shiga toxin 11) 과 동일하고또미국의 0 Brien l2 ) 등이최초로보 고한 Shiga -like toxin 1 (SL T - 1 ) 과도같은 것이확인되었다. VT2 는이제까지보고한 SLT- II 13) 와동일한것이라고생각할수있지 만최근 SLT- II 의세포독성은항 VT2 혈청에 의해완전히중화되는것에비해 VT-2 의세 포독성은항 SLT- II 혈청에서는완전히중화 되지않는것이판명되어 VT2 를 SLT- II 와동 일한독소라는데는이의가제기되고있다 14) 한편종래 l 개라고생각해온 VT2 에도몇개

3 ω표 1. Verocytotoxin producing E. coli 0157 : H7 의생화학적성상 성상 양성률 (% ) VTEC 0157 : H7 이외의 0157 : H7 대장균 (n=174) n= 9,714" n= 1,887 h β- Glucuronidase 0 96 NT Sorbitol Salicin Esculin 0 NT 31 Arginine dihydrolase 0 NT 16 Adonitol 0 3 lnositol 0 1 Cellobiose 0 0 Urease Citrate KCN 0 NT 0 Sucrose Glucose( acid) Glucose(gas) 98 NT 92 lndole Arabinose Trehalose Mannitol Lactose Maltose Rhamnose Xylose Lysine decarboxylase Ornithine decarboxylase Raffinose Dulcitol a : Krishnan (1987), b : Ewing WH (1986) 의 variant, 즉돼지부종병의원인균으로서분 리되는대장균 ( 대부분혈청형 0138, 0139, 0141) 이생성하는 VT2-vp 나 HUS 환자유래 의대장균이생성하는 VT2-vh 의독소도존재 하는것이밝혀졌다 15, 16) m. 생태, 역학 본균의분포에대해서는아직명확하지않 은점도많지만이제까지의성적에서는소, 돼 지등의가축에본균이확인되고있으며, 이 들보균동물의분변을매개로오염된육류나 2 차적으로오염된식품을매개로사람에게감염 을일으킨다고생각된다 17) 본균에의한설사증의발생에대해서는 1982년미국에서최초로기록된집단발생이후이제까지미국및캐 나다를중심으로많은집단, 산발적사례가보 고되고있으며세계적인본증의발생분포, 발써

4 표 2. 미국, 캐나다, 영국및일본의장관출혈성대장균 0157 : H7 에의한집단발병사례 NO. 국가발생년월발생장소환자수 * 사망자수추정원인식품 1. 미국 1982, 2-3 Oregon, 일반주민 26 햄버거 , 5-6 Michigan, 일반주민 21 햄버거 , 9 Nebraska, 양로원 34 4 햄버거 , 9-10 North Carolina, day-care center 36(3) 돌 , Washinton, 음식점 37(3) 2 우육 , 7 버지니아주, 캠프장 20(1) 쇠고기 닙 r 껴검 1. 캐나다 1982, 11 Ontario, 양로원 31 우육 , 5 Labrador, 일반주민 19 묻 , 8 Alberta 가정 4(2) 햄버거 , 3 Ontario 양로원 7 불명 , 8 Ontario 가정 5(2) 불명 , 9 Ontario 양로원 73 (12) 17 샌드위치 , 4 Ontario 학교여행 30 (1 3) λ~ Jf-* , 6 Alberta, 양로원 8 2 걷 , 6 Ontario, 양로원 2 불명 , 7 British colombia, 일반주민 20 닫 , 12 Ontario, 음식점? 4 걷 , 1-10 Alberta, 일반주민 139(4) 2 불명 , 5-6 Ontario 일반주민 13(2) 불명 , 5-10 Quebec, 일반주민 120(4) 불명 , 6 Alberta, 양로원 15 2 우육 , 7 Ontario 양로원 6 불명 , 7 Ontario, Girl s camp 9 불명 , 8 Ontario, 양로원 9 2 사람? , British colombia, 가정 4 우육 , 8-9 Ontario, 양로원 11 (1) 1 걷 1. 영국 1987, 6 East Anglia, 일반주민 47 시판조리감자 닙 r ~ 님 }t ~ 객 ~t ~ 닙 t~ ~t ~ 1. 일본 f 휩玉, 유아원 걷 오사카, 보육원 161 른 ~~ f 左貨, 보육원 9 걷 동경, 국민학교 165 걷 동경, 보육원 40 불명 오카야마현, 보육원 소생간, 셀러 I 그 r 님 t~ 님 r t ~ 二 r-., 기!f-Jf- 1 덕 il * 용혈성요독증성증후군 (HUS) 병발

5 생빈도등도차례로밝혀지고있다 ( 표 2)18~20). 국내에서는이균에의한집단감염은없었으며 산발적예는 1994 년에 1 예가보고된바가있 다. 한편, 보건복지부는 8 월 15 일유가공품과 식육제품, 채소즙, 무우순등 2 백 70 건의식품 을수거해검사한결과소의간 10 건가운데 1 건이 에오염돼있었음이밝혀져보건 당국에비상이걸렸다. 이웃일본에서는 1990 년 VTEC 로인한설사환자의돌발적집단발생 이후로이균에주목하기시작했으며, 1992 년 에는증상이섬하게발현하거나유치원생이사 망하는예들도있었다. 금년일본에서발생한 0157 에의한대규모 식중독발생의감염원은 0157 균의잠복기간이 일이나되는특수한성질때문에정확한 감염경로는아직확실히밝혀지지않았고감염 원이밝혀진곳은기후현의가다랭이앨러드와 가나가와현의소생간정도다 년 1 월부터 93 년 8 월말까지일본에서 일어난세번의집단유행의원인체는모두 Vero 독소 l 과 2 를생성하는혈청형 0157 : H7 였으며, 여름철에발생빈도가높으며, 연령별로 는 1 세이하가 11 %, 세가 19%, 세가 49% 를나타내어소아에게서발생이높았 다. 총 13 건의용혈성증후군이발생하였으며 3 세이하의소아가 8 명 (67% ) 이었다. 남녀비는 1 : 16 으로여자에게서높은발생을보였다. 이상이걸린다. 유아기나노인에서는사망예도많고, 캐나다, 미국의집단설사증 25 사례에서 32 명의사망예 도보고되고있다. 본증에계속해 HUS 를병 발하는예가있으며주의를요한다. 이 HUS 라 는질병은용혈성빈혈, 혈소판감소, 급성신부 전을주증상으로하는증후군이며그원인으로서는이제까지유전, 임신, 약제, 화학물질, 독, Vlrus 혹은세균성감염증을포함한여러원인 설이제기되었다. 그러나 1983 년 Karmali 등 21 ) 이캐나다에서 HUS 환자의상세한병원학적검색을행하여 HUS 대부분이 VTEC 에의한것이었다고보고 한이래 HUS 와 VTEC 의관계가널리주목되 게되었다. 지금까지구미에서연구조사결과 본증의발생은유 소아에많고 Milford 등 22) 의성적에는 세에가장높다고보고하고 있다. 임상적으로대부분의경우발증수일 일 전부터출혈성설사나복통을주증상으로하는 위장염증상이있으며, 그뒤혈소판감소, 혈청 creatine 상승, haptoglobulin 저하를동반한빈혈, 신부전등의증상을띄며소아나노인은섬한경우사망할수도있다. 치료법으로서는 hepann, asplrm 등의항혈전제투여, 혈장교환을 해주며신부전이있는경우는조기투석치료법 이권장된다. N. 임상소견 V. 서 균학적검사 출혈성장염의임상증상은혈성설사를동반 하는전형적인것부터경증혹은무증상인채로 경과하는등증세가다양하다. 전형적인발증 예는대량의선혈을동반하는혈성설사 (1 00 %) 외에격심한복통 (1 00%), D 區氣 (63 % ), 구 토 (49%), 오한 (30% ), 상기도증상 (1 9%) 등이 주증상이다 C 이상의체온상승을동반하는 발열은약 7% 정도이다. 입원치료를필요로하 는예는 % 라고보고되고있으며통상 은 일로회복된다. 그러나중증예는 2 주 1. 분변에서 0157 : H7 으 분리와동정 EHEC 0157 : H7 은다른혈청형대장균과는 몇가지생화적성상이틀리므로검사에도움이 된다. 통상의대장균은더 - glucuronidase 와 sorbitol 양성인데비해 0157 : H7 은양쪽다음성 이다. 0157: H7 의검사는이성상을이용한 선택분리배지를이용하고있다. 즉, lactose~ 신 에 sorbitol 을첨가한 Sorbitol - MacConkey 배지 나, 또는거기에다 methylumbelliferyl glucuro

6 nide(mug) 를첨가한배지가시판되고있다. HC 혹은 HUS 의가능성이있는환자의분변을 이들배지에도말하고, 35 0 C 에서 24 시간배양 한후집락을관찰한다 Sorbitol 음성이고, MUG 를첨가한배지에서는 ß - glucuronidase 음성인집락을 0157 : H7 로의심한다. 생화학 적시험으로대장균임을확인한다음 O 항원 및 H 항원의혈청형별시험을행한다 (Difco, Denka, Seiken 회사등 ). 항 0157 항체로감작 시킨 latex 입자를이용한응집시험 kit 도시판 되고있다 : H7 을신속하고확실히검사 할수있는가장유효한방법은 PCR 법이다. 최근 2 가지방법이보고되고있으며, 양쪽모 두 0157 : H7 에특이적인 sequence 에대한 pnmer 와 SLT 1 및 H 에특이적인 pnmer 를 사용하는 multiplex PCR 법이다. 혈청형별시험 에서는 Hafria sp. 등의균종과 0157 항원에 의한교차반응이일어날수있지만 PCR 법에 서는이러한위험성이배제되어신속히진단할 수있다. 또한동시에 SLT 유전자의존재를 확인할수있고조건에따라분변에서직접검 출도가능하다. 하지만 multiplex PCR 법은신 속진단법으로서는최적이지만, 手技가복잡하 고비용면에서문제점이있다. 1. 신속진단법 2. 통상의방법 1) 변의형광항체법에의한 직접겸경 2) 항 응집시험 (latex) 분리배지변의성상검사 Sorbitol - MacConkey 배지 혈변의유무 백혈구의유무 35 0 C, 18"-'24 시간배양 3) Multiplex PCR 법 0157 성상의집락을낙균 ( 무색, 잃은분홍색집락 ) 대장균확인시험 O 혈청형, H 혈청형 SL T - 1, SL T - II 생성능 latex 응집반응 ELISA PCR 법 \11. 결 그림 1. 분변에서대장균 0157 : H7 검사순서 론 정도로생명력이강하고일반식중독의원인균 인살모넬라균의 10 분의 1 정도만침투해도발 현재 ( 월 ) 장관출혈성대장균 [0157 : 벙할정도로감염력이강하다. 또초기에는설 H7J 공포가일본전역을휩쓸고있는이균은사발열등의증상에그치지만차츰장출혈과 주로쇠고기, 돼지고기, 생선, 음료수, 우유등요독증, 뇌장애를일으키기도하는등위중한 을통해전염된다. 영하 C 에서도살아남을증세를나타내식중독이라기보다는이질이나

7 콜레라수준의전염병으로봐야한다는학자도 많다. 일본정부는 1996 년 8 월 6 일부터 0157 감염증을콜레라나장티푸스처럼법정전염병 으로지정, 관리하고있다. 한국, 일본간의왕래나식품및농수산물의 수입량에비춰볼때방심할경우 0157 균에의 한식중독이한국에퍼지는것은시간문제일 수있다. 지난 6 월한달동안에만일본에서수 입한식품및농수산물이 1, 613 건에 2, 963 톤에 달하는것으로집계되고있다. 당국은국민의 경각심을높여주면서이균이일본으로부터유 입되지않도록공항, 항만등에서검사, 검역을 강화할필요가있다. 아울러각병원급의임상세균검사실에서도 0157 : H7 를 screen 할수있는 sorbitol- Mac Conkey 배지와항혈청을구비하여항상이균 을분리할수있는만반의준비를갖추어야할 것이다. 이균에의한집단발병을예방하기위해서 는소간, 천엽, 양, 골등의생식을금하고충 분히익힌음식을섭취하는것이중요하며적 절한조리방식으로는육류의경우 68 0 C 에서 최소한 15 초이상을조리하여회색이나갈색 을나타낼때섭취하는것이바람직하다. REFERENCES 1. Rley LW, et al : N. Engl. J. Med. 308: , Johnson WH, et al : Lancet : 76, Levine MM, et al: Epideminol. Rev, 6: 31-51, Konowalchuk 1, et al: infect. Immun, 18 : , Brien AD, et al : Lancet, i : 702, Smith HR, et al : J. Med. Microbial, 26 : 77-85, Ratham S, et al : J. Clin. Microbial, 26 : , Brien AD, et al: Microbial ReV, 51 : , Mobassaleh MJ, et al : Infect. Immun, 157 : , Scotland SH, et al: Lancet, ii: , Olsnes SJ, et al: Biol chem, 255: , Brien AD, et al : Lancet, ii : 573, Strockbine NA, et al: Infect. Immun, 53 : , Karmali MA, et al: Lancet, i: , Marques LR, et al : FEMS Microbiol Lett, 44 : 33-38, Oku Y, et al: Microb Pathog, 6: , Smith HR, et al : J Gen Microbiol, 134: , Hockin JC, et al: Can Dis Weekly Rep, 13 : , Todd EC, et al : Apple Environ Microbiol, 54 : , Morgan GM, et al : Epidemiol Infect, 101 : 83-91, Karmali MA, et al : Lancet, i : , Milford DV, et al : Arch Dis Child, 65: , 김남중 : 감염 26(4) : ,

슬라이드 1

슬라이드 1 03 식중독미생물 미리보기 1. 식중독 (Food poisoning) 의정의식품위생법제 2 조제 14 호식품의섭취로인하여인체에유해한미생물또는유독물질에의하여발생하였거나발생한것으로판단되는감염성또는독소형질환세계보건기구 (World Health Organization, WHO) 역학조사결과식품또는물이질병의원인으로확인된경우로서동일한식품이나공급원의물을섭취한후 2 인이상의사람이유사한질병을경험한사건