K O R E A C E N T E R S F O R D I S E A S E C O N T R O L & P R E V E N T I O N PHWR Vol. 5 No 년 2 월 24 일제 5 권 / 제 8 호 / IS

Transcription

1 K O R E A C E N T E R S F O R D I S E A S E C O N T R O L & P R E V E N T I O N PHWR Vol. 5 No. 8 년 2 월 24 일제 5 권 / 제 8 호 / ISSN: X 인플루엔자진단을위한신속진단검사의고찰 Rapid diagnostic tests for influenza 질병관리본부감염병센터인플루엔자바이러스과이화중 인플루엔자진단을위한신속진단검사의고찰지역사회건강조사지원시스템개발과활용질병의비밀을밝히는전사체분석의소개주요통계 Ⅰ. 들어가는말인플루엔자바이러스는급성호흡기질환을일으키는바이러스의하나로, 인플루엔자아형간항원유전자의재조합 (reassortment) 에의해초래되는 20-40년주기의대변이 (antigenic shift) 와이러한대변이이후에는표면항원인헤마글루티닌 (Hemagglutinin, HA) 및뉴라미니다아제 (Neuraminidase, NA) 에소변이 (Antigenic drift) 를거치면서거의매년겨울철에유행을일으키고있으며, 노인이나만성질환자에게입원율과사망률을증가시키는등경제적사회적손실을초래하고있다. 지난 2009년도 4월에는멕시코및미국남부지역에돼지 (swine)/ 새 (avian)/ 인간 (human) 간의항원유전자재조합 (mixedorigin) 에의한대변이가발생하여, 면역학적으로새로운신종인플루엔자 [A/(H1N1)pdm09] 가전세계로확산되어대유행 (pandemic) 하였다. 이는 년홍콩에서 A/H3N2 형의인플루엔자바이러스대유행이후 40여년만에발생한대변이에의한유행이었다 년에유행한스페인인플루엔자 (A/H1N1) 는전세계적으로사망자가약 4천만명에이르게하였고, 이러한현상으로사회경제적피해가극심하였다. 이러한선례는 2009 년신종인플루엔자대유행시심리적인사회적불안을초래하였고, 미국질병통제예방센터지침 (CDC guideline) 에서는신종인플루엔자의감염이의심되는입원환자와고위험군 ( 노인, 만성질환자, 임산부, 노약자 ) 에는신속한항바이러스제의사용과감염에대한특별한주의를기울일것을권고하였다 [1]. 인플루엔자바이러스감염여부의신속한진단은인플루엔자감염예방을위한대응및항바이러스제처방에있어필수적인요소이다. 이글은인플루엔자의신속진단검사방법및정확도를높이기위한 신속진단검사사용방법 에대하여기술하고자한다. II. 몸말인플루엔자바이러스감염의진단을위한다양한검사법들이사용되고있으나, 대부분의검사법들이부수적인실험기기및인력이필요하고결과를얻는데많은시간이소요된다 (Table 1). 환자에게항바이러스제및항플루제의신속한사용을결정할필요가있는의사나신종인플루엔자의감염여부에대한확진결과를기다리는보호자에게있어현장에서바로인플루엔자의감염여부를확인할수있는검사방법은인플루엔자의항원을검출하는항체기반의면역크로마토그래피인 신속인플루엔자검사 (Rapid Influenza Diagnostic Test; RIDT) 가거의유일하다 (Figure 1) (Table 1). 그러나 RIDT 의경우인플루엔자바이러스진단의표준검사법 (gold standard) 인바이러스배양 (viral culture) 방법이나최근많이사용되고있는실시간중합효소연쇄반응

2 139 PUBLIC HEALTH WEEKLY REPORT, KCDC (Realtime-RT-PCR) 에비해민감도가떨어진다는 ( 계절인플루엔자에대해 Viral culture 대비 50-70% 의민감도 ) 점이신종인플루엔자발생이전부터인플루엔자진단에있어주의해야할사항으로지적되어왔다. 실제 2009 년도신종인플루엔자발생이후다양한 RIDT 를이용한많은코호트 (cohort) 에서신종인플루엔자진단에대한민감도및특이도평가가이루어졌고, 그결과다양한범위의민감도 (11-70%) 를나타냈으며, 상당수의 RIDT가환자의신종인플루엔자감염확진에사용되기에는미흡한민감도를나타내어신종인플루엔자진단에부적합한것으로나타났다 [2, 3, 4]. 이에 RIDT 에의해신종인플루엔자음성인결과를얻은경우에도고위험군및입원환자중감염의심환자의경우에는높은민감도를갖는다른검사를통해확진할것이권고됐다 [5]. 신종인플루엔자발생이전에개발된대부분의 RIDT는신종인플루엔자 [A/(H1N1)pdm09] 와다른 A형인플루엔자 ( 계절 H1N1 및 H3N2) 를구별하여검사할수가없고, 계절인플루엔자에대한민감도보다신종인플루엔자바이러스에낮은민감도를보이는것으로나타났다 [4]. 이러한신종인플루엔자에대한낮은민감도는 RIDT에존재하는계절인플루엔자의핵단백질 (Nucleoprotein) 을타겟으로개발된항체가아미노산서열에서차이를보이는신종인플루엔자의핵단백질에비해다소낮은결합력을갖는것에기인하는것으로추측되고있다 [4]. 한편, 한종류의 RIDT 일지라도각각다른코호트의다른검체에적용하여평가될때그민감도가코호트마다다르게나타날수있다 [6]. 이유는검체채취자의숙련된정도가달라같은부위에서채취된검체라도검체내에바이러스의포함정도가상이할수있으며, 환자에서검체를체취한시기가인플루엔자감염증세를나타낸이후각기다른시기에채취되어검체에포함되어있는인플루엔자바이러스의양에차이가발생하기때문으로생각되고있다 [6]. 결과적으로, RIDT를통한인플루엔자바이러스의진단은신속한결과를얻는장점이있지만, 검사방법의특성상 Viral culture 및 Realtime RT-PCR 에비하여민감도가떨어지는단점이있고, 필요시 RIDT 에의해음성판정이나온환자에대해서 Viral culture 및 Realtime RT-PCR 통한재검사가필요하다. 그러나 RIDT 도검체에일정수준이상의충분한바이러스의양 (Viral load) 이존재할경우는비교적정확한검사결과 (High sensitivity and specificity) 를얻을수있으며, 이러한특성을충분히활용하여 RIDT 의정확도를높이기위한사용방법들이다음과같이제안되고있다. 첫째, 가능한인플루엔자감염증세 (Influenza Like Illness) 를 보인시점에서빠른시기 (4-5 일이내 ) 에검체를채취하여최대한많은바이러스가검체에포함된상태에서검사가수행되도록한다. 둘째, RDIT 의제조사에서권고하는검사방법을정확하게따른다. 셋째, 논문및자료조사를통해민감도와특이도가우수한제품을사용한다. 넷째, 호흡기바이러스실험실감시자료를통한인플루엔자양성률 (Community prevalence of influenza) 보다 RIDT 검사를통한결과가지나치게높거나낮은양성률을보이는경우사용된검체를 Viral culture 및 Realtime RT-PCR 을수행할수있는기관에보내어확인검사를실시한다 [7]. Figure 1. Principle and sorts of RIDT <Figure 1 설명 > A) 나이트로셀룰로스맴브레인의표면에 (solid phase로하여 ) 검사선 A, B 위에마우스단일클론 anti -Influenza A항체, 마우스단일클론 antiinfluenza B 항체를각각흡착시킨후인플루엔자에감염된검체 (Nasal swab, Throat swab, Nasopharyngeal swap) 의 viral nucleoprotein을추출용액으로깨서노출시킨테스트튜브에검사용스트립을넣으면검액중에존재하는 viral nucleoprotein가 1차적으로골드에접합되어있는 anti-influenza A항체 /anti-influenza B항체 (detective) 반응하여 immunochromatography 원리에의해맴브레인을따라이동하면서검사선 A, B 위체에흡착되어있는각각의 anti-influenza A항체 /anti-influenza B항체 (Capturing) 2차적으로반응하면서인플루엔자 A/B형양성일경우각각의검사선 A,B 위치에서 Gold particle의침착으로인해보라색으로발색하게된다. B) Strip형태의 RIDT에의한실험결과로검체가희석된검액을화살표아랫부분에접촉하게하여반응시킨후각각의인플루엔자아형에해당하는검사선에띠로검출된것을확인할수있다. C) Well 형태의 RIDT 에의한실험결과로검액을 Well 에투여하여반응후검사선에검출된결과를확인할수있다.

3 주간건강과질병 140 인플루엔자의진단에사용되고있는방법은크게는바이러스의세포배양을통해검출하는방법, 인플루엔자바이러스의 RNA를검출하는방법, 인플루엔자의항원단백질을검출하는방법으로나눌수있으며, 표준시험법으로는세포배양을통해인플루엔자바이러스를분리검출하는방법이적용되고있다. 세포배양을이용하는방법및인플루엔자의핵산을증폭하여검출하는방법인 Realtime RT-PCR 은민감도및정확도에있어상당히신뢰성있는검사방법이지만결과를얻는데까지걸리는시간이 6시간에서 2-3 일가량소요된다. 따라서이러한방법들은급성질환인인플루엔자의감염환자에게신속한항바이러스제의투약및처방을하는데있어단점으로작용하고, 훈련된인력및별도의실험시설을보유하고있는진료기관에서만사용이가능하다. 실제로는민감도가떨어지는단점이있지만, 환자의호흡기검체에서인플루엔자의항원단백질을검출하는검사법인 RIDT 가비교적저렴한비용과현장에서인플루엔자감염여부를바로판단할수있다는장점때문에많이사용되고있다 (Table 1). 현재상용화되어사용되고있는 RIDT 는 20여종이된다. 그형태에따른크게는 Strip 형과 Well 형 (Figure 1) 이있고대부분은상온에서보관이가능하며 1-2년의유효기간을지닌다. 또한제조사에따라그모양과형태, 검체의희석방법및사용방법에있어약간은차이가있을수있으나, 인플루 엔자바이러스검출원리는인플루엔자의항원단백질에대한항원항체반응에의한것으로동일하다 (Figure 1). 대부분 RIDT 의경우인플루엔자바이러스아형간에상당한유사도 (highly conserved) 를보이는 Nucleoprotein 에특이적인항체를사용하게제작되어있어, 2009년신종인플루엔자유행시신종인플루엔자 (A(H1N1)pdm09) 의감염을이전의계절인플루엔자 (seasonal H1N1) 와구분하여검출할수없었다. 이에질병관리본부는 A(H1N1)pdm09 를특이적으로검출할수있는 RIDT(SD BIOLINE Influenza Ag A/B/A(H1N1/2009)) 를개발하여상용화하였다 (Table 2). Ⅲ. 맺는말 2009 년도신종인플루엔자유행시기에병원에서인플루엔자확진검사를하는빈도가다른해에비해 2-4배이상으로나타났다 [9]. 이러한상황은 2009년도 2/4분기에 RIDT를판매하는미국의 Quidel 사의경우전년대비 70% 이상의매출신장을보였으며, 3M, Thermo Fisher Scientific, Becton, Dickinson 등 RIDT 제작판매회사들도 2009 년도매출신장에그대로반영되어나타남을확인할수있었다. 그러나실제현장에서 RIDT 를구매하여사용할경우제품에포함되어있는사용방법, 민감도및특이도, 보관기간등을참고하여사용하게되는데, 이경우대부분제품의민감도및특이도가최적화되고특정상황에국한된조건에서측정되어있어실제의료현장에서 Table 1. Diagnostic tests for influenza[8] Method Types Detected Acceptable Specimens Test Time Advantages Disadvantages Relative cost Point of care Test Viral cell culture (conventional) A and B NP swab, throat swab, NP or bronchial wash, nasal or endotracheal aspirate, sputum 3-10 days Sensitive and specific. Can detect viruses other than influenza. gold standard. Labor intensive, Results not available in clinically relevant time frame $$ No Rapid cell culture (shell vials; cell mixtures) A and B NP swab or wash, bronchial wash, nasal or endotracheal 1-3 days Sensitive and rapid, Can detect nonculturable virus More rapid than viral culture but sill too slow $$ No Immunofluorescence, Direct (DFA) or Indirect (IFA) Antibody Staining A and B NP swab, throat swab, NP or bronchial wash, nasal or endotracheal aspirate, sputum 1-4 hours Specific. Same-day test. Single specimen can be tested for multiple pathogens. Can be performed on culture or directly on clinical specimen Relatively complex, requires expertise, additional reagents and equipment. Requires adequate specimen $ No RT-PCR (singleplex and multiplex; real-time and other RNA-based) A and B NP swab, throat swab, NP or bronchial wash, nasal or endotracheal aspirate, sputum Varied (Generally 1-6 hours) Sensitive and specific. Can detect non-culturable virus May miss strains with 1-2d novel HA or NA $$$$ No Rapid Influenza Diagnostic Tests (RIDT) A and B NP swab, (throat swab), nasal wash, nasal aspirate <30 min. Specific. Simple. Rapid turnaround time permits effective treatment and chemoprophylaxis. Low sensitivity and PPV Negative results require culture confirmation Yes

4 141 PUBLIC HEALTH WEEKLY REPORT, KCDC Table 2. Rapid influenza diagnostic tests[4] RIDT Manufacturer Time (min)* Dilution (%) Format Storage temperature( C) BD Flu Examan TM Becton, Dickinson and Co Well Capilia Flu A,B Alfresa Co Well CHECK Flu A B Rohto Pharmaceutical Co., Ltd Well Clearview Exact Infuenza A&B Inverness Medical Japan Co., Ltd Test strip Directigen TM Flu AB Test KiT Becton, Dickinson and Co Well ESPLINE Infuenza A & B-N Fujirebio, Inc Well ImmunoAce Flu Tauns Laboratories, Inc Well Immunotrap InfuenzaA B Shino-Test Co Well POCTEM Influenza A/B Sysmex Co Well POCTEM S Influenza Sysmex Co Test strip PURORASUTO Flu Mitsubishi Chemical Medience Co Well Quick Chaser Flu A,B Mizuho Medy Co.,Ltd Well QuickEx-Flu SEIKEN Denka Seiken Co., Ltd Test strip QuickNavi TM Flu Denka Seiken Co., Ltd Well QUICKVUE Rapid SP Influenza test DS Pharma Biomedical Co., Ltd Test strip RapidTesta Flu II Sekisui Medical Co., Ltd Well RapidTesta FLU stick Sekisui Medical Co., Ltd Test strip SD BIOLINE Influenza Ag STANDARD DIAGNOSTIC, INC Test strip SD BIOLINE Influenza Ag A/B/ A(H1N1/2009) STANDARD DIAGNOSTIC, INC Test strip SpotCem TM i-line FluAB Arkray, Inc Well Statmark TM FLU Stick A/B Nichirei Biosciences, Inc Test strip Statmark TM Influenza A/B Nichirei Bioscience, Inc Well Shelflife (mo) * Time required to obtain test results is according to the manufacturer s instructions. For all RIDTs examined, the test specimen (A) was required to be suspended in a diluent (B). Subsequently, all or (C) was subjected to the assay. Dilution rates were calculated using the following formula: volume C / (volume A + volulume B) x100. 나타나는민감도와는상이한경우가많다. 이에 RIDT의제조사에서도보다다양한코호트에서의평가결과를제공할필요가있다. 실제 2009년신종인플루엔자가유행했을때기존에계절인플루엔자를타겟으로개발 사용되어온 RIDT에대해신종인플루엔자진단에대한민감도및특이도평가가이루어졌다. 그결과계절인플루엔자에대한민감도보다신종인플루엔자에대한민감도가낮은것으로확인이되었고, 상당수의 RIDT가신종인플루엔자진단에있어신뢰도가떨어지는것으로나타났다. 그원인으로신종인플루엔자와계절인플루엔자의 Nucleoprotien 의아미노산서열의차이에의해계절인플루엔자에대해개발된 RIDT 에 Nucleoprotien 특이적인항체의신종인플루엔자의 Nucleoprotein 에대한친화력이계절인플루엔자의 Nucleoprotien(NP) 에대한친화력에비해떨어져발생하는것으로추측되고있다. 인플루엔자의단백질 (HA, NA, NP) 의아미노산서열은아형간에차이가있으며, 특히 HA의경우매년항원소변이에의해변하고있다. 현재 RIDT 에사용된항체가인식하는인플루엔자 항원의항원결정부위가매핑 (Mapping) 되어있지않기때문에, 모든 RIDT 는매년유행하는인플루엔자아형및 strain 들에맞추어민감도및특이도가빈번하게재평가되고그정보가제공되어야만현장에서사용하여바로결과를얻을수있는 RIDT 의장점이더욱빛을발할수있다. IV. 참고문헌 1. Updated Interim Recommendations for the Use of Antiviral Medications in the Treatment and Prevention of Influenza for the Season, recommendations.htm 2. Blyth CC, Iredell JR, Dwyer DE. N Engl J Med Dec 17;361(25): Drexler JF, Helmer A, Kirberg H, Reber U, Panning M, Muller M, Hofling K, Matz B, Drosten C, Eis-Hubinger AM. Emerg Infect Dis Oct;15(10): Sakai-Tagawa Y, Ozawa M, Tamura D, Le MQ, Nidom CA, Sugaya N, Kawaoka Y. J Clin Microbiol Aug;48(8): Interim Guidance for the Detection of Novel Influenza A Virus

5 주간건강과질병 142 Using Rapid Influenza Diagnostic Tests, h1n1flu/guidance/rapid_testing.htm 6. Kwon D, Shin K, Kwon M, Oh HB, Kang C, Lee JY. J Clin Microbiol Jan;49(1): Rapid Diagnostic Testing for Influenza Information for Health Care Professionals, diagnosis/rapidlab.htm 8. Gavin PJ, Thomson RB, Clinical and Applied Immunology Reviews 2003;4: Ginocchio CC, Zhang F, Manji R, Arora S, Bornfreund M, Falk L, Lotlikar M, Kowerska M, Becker G, Korologos D, de Geronimo M, Crawford JM. J Clin Virol Jul;45(3): 지역사회건강조사지원시스템개발과활용 Development and use of computerized system for community health survey in Korea Ⅰ. 들어가는말 질병관리본부질병예방센터만성질환관리과박주영 지역사회건강조사는시 군 구주민의건강수준과건강생활습관, 의료이용등에대한건강통계생산을목표로수행되고있으며, 그결과는지역보건사업계획의수립및시행에필요한객관적인근거자료로제공된다. 본조사는조사원이가구방문면접을통해만 19세이상주민의건강행태및만성질환관련통계지표를산출한다. 각시 도및보건소에서는지역내대학과협력하여조사를수행하고지역보건통계결과를산출하고있으며, 질병관리본부만성질환관리과에서는조사방법, 조사내용및산출지표를지역간비교가능하게표준화하는등동조사를총괄운영하고있다. 전산시스템개발 운영은지역별조사수행에대한기술지원의일부분으로방대한규모의자료를실시간으로모니터링하고신속하게데이터베이스를구축하는데일차적인목적이있다. 2008년에는각지역에서설문조사 (Pen-and-Paper Interviewing, PAPI) 를이용하여수집한자료를웹기반입력시스템에입력하는형태로데이터베이스를구축하였으나, 자료수집부터입력, 정제와편집에많은노력과시간이소요되고 지역간조사수행하는과정의차이로인해자료의비교가능성에대한문제가제기되기도했다. 이에따라 2009 년 20개지역을선정하여전자조사 (Computer-assisted Personal Interviewing, CAPI) 를시범적용한결과, 자료수집에소요되는시간과노력이단축되면서데이터베이스의질적수준이개선되는효과가확인되어 2010 년부터모든지역에 CAPI 를도입하였다. 이글에서는그간개발된지역사회건강조사지원시스템의내용과활용범위에대해기술하고자한다. II. 몸말 지역사회건강조사지원시스템 은크게세개의시스템으로구성되어있다. 첫째, 사업의진행및관리를위한사업지원시스템으로주로질병관리본부와시 도, 위탁대학, 전문기술분과담당자가사용한다. 둘째, CAPI 조사시스템으로실제현장에서노트북으로조사하는것을지원하는시스템이다. 셋째, 홍보자료및조사지역검색, 원시자료요청, 자료활용결과등록등지역사회건강조사와관련된대국민서비스를위한시스템이다. 1. 사업지원시스템사업지원시스템은 Figure 1에서제시한모든과정을지원한다. 전체 82개화면으로구성되어있으며그중대표되는세가지에대해소개하고자한다. 첫째, 표본지점관리기능이다. 행정안전부에서제공한전국주소데이터를이용해표본분과위원이표본지점을선정하여등록하면, 보건소담당자들이이를확인해서조사불가능지역에대한정보를입력하고, 표본분과위원은입력된내용을검토하여타당한경우표본지점대체를승인한다. 표본관리기능이시스템으로구축되면서지점대체요청에서승인까지 3개월이상소요되던것이 1개월이내로단축되었다 (Figure 2). 둘째, 조사자료관리기능이다. 조사는오프라인 (off-line) 상태에서이루어지지만컴퓨터에저장된자료를매일온라인 (Online) 으로전송함에따라, 위탁대학과시 도담당자가조사결과를당일에확인할수있으며, 조사완료확인, 가중치나표준화율계산, 완료된자료의변수선택에따른조사결과다운로드등다양한관리기능까지포함하여조사자료의질을향상시켰다 (Figure 3). 셋째, 조사원관리기능이다. 전국적으로 1,600 여명의조사원이매년교체되며, 1년중 3-4 개월만고용되므로조사의질관리를위한교육이매우중요하다. 특히조사원이노트북사용에익숙지않은점등에대비하여교육동영상을 3회이상시청하고, 10명이상의대상자를상대로모의조사를완료해야만실제조사에참여할수있도록하였다.

6 143 PUBLIC HEALTH WEEKLY REPORT, KCDC Standardization of questionnaire Health index pool Reviewed core/optional/local items Community needs & public health policy Development of standardized questionnaire Sampling design Selection of sample household Sending a letter of invitation to interview Scheduling appointment for interview Visiting sample household Conducting interview (PAPI, CAPI) Data collection, Data review Data analysis on the community level Publication of Community Health Statistics Organization of survey team Selection of interviewer Interviewer training Pre-survey Support for data analysis (by KCDC) Figure 1. Procedure in Community health survey in Korea[2] Figure 2. Sampling management program in community health survey 2. CAPI 조사시스템 CAPI 조사시스템은크게네가지기능으로구분된다. 첫째, 조사프로그램이다. 조사원에게표본지점별로조사대상가구가할당되어있으며, 해당가구를방문하여가구정보및가구원정보를입력하게된다. 최초에할당된가구가조사부적격가구일경우예비가구로대체하여조사를할수있도록하였는데, 2010년도에예비 5가구를사전에등록해두자가구대체율이 30.4% 로높아져, 2011년도에는 1가구만사전에등록하자가구대체율이 19.7% 로낮아졌다. 또한조사원의오입력을방지하기위해프로그램이입력된순서대로화면에활성화시키는등조사시스템을이용하여자료의질적수준을향상시킬수있었다. 둘째, 조사자료보내기 / 받기기능은조사원의컴퓨터에저장된자료를매일한번씩중앙서버로전송하는것으로조사관리자가모니터링할수있도록하였다. 또한조사대상자마다소요시간을설정하여조사시간의이상여부 (1명조사시간이 15분미만인경우 ) 를점검한다. 셋째, 조사자료현황보기기능이다. 조사원이노트북에저장된자료를무선데이터통신으로중앙서버에전송했을때, 자료누락이나유실이없도록이중으로확인하는기능을구현하였다 (Figure 4). 넷째, 조사원이방문할가구를쉽게찾을수있게지도검색기능을추가하였다. 하지만지도를검색하기위해서는노트북을온라인 (on-line) 에연결해야하는번거로움이발생하며, 데이터사용량제한 ( 월 500Mbyte) 으로이용률이저조하였다. 년에는데이터사용량을 1Gbyte 로조정하여지도검색기능을원활하게사용할수있도록할예정이다 (Figure 5). 3. 대국민서비스시스템지역사회건강조사홈페이지를운영하는데, 동홈페이지에는사업소개와자료의활용방법, 사업홍보물을게시하고있다. 년 1월부터원시자료공개를시작하면서그동안조사한자료의활용도가더욱높아질것으로기대한다. Ⅲ. 맺는말 Figure 3. Researcher management program in community health survey 본글에서는지역사회건강조사시스템의기능및활용도에대해간략히설명하였다 년에시스템을개발완료하여 CAPI 시범조사를진행하였고, 2010 년부터 2011 년까지시스템의안정화기간을거쳐현재는자료의질향상을위해 표집틀의가구유형수정기능, 표본가구배포해제, 재배포기능수정, 조사종료, 조사자료의확인, 유효응답선정 등보다효율적으로표본가구와조사자료를관리할수있는시스템으로강화되었다. 년에는크게두가지기능을추가할예정이다. 첫째,

7 주간건강과질병 144 IV. 참고문헌 1. 질병관리본부, 주간건강과질병, 2009 년지역사회건강조사주요결과 의사협회지, 지역사회건강조사의조사기획과수행. 년 55 권 1 호. 3. 질병관리본부, 지역사회건강조사사용자매뉴얼 Figure 4. CAPI program in community health survey 질병의비밀을밝히는전사체분석의소개 Transcriptome analysis disclosed a secret of disease 질병관리본부국립보건연구원유전체센터바이오과학정보과문지협 Figure 5. GIS program in community health survey 기존에지점단위로만이루어지던표본배포및해제로직을가구단위와지점단위두가지로나누어변경할수있도록하여, 위탁대학이표본지점관리할때발생하는문제점을개선하고자한다. 둘째, 지표뱅크시스템을구축하여지역단위조사에서산출가능한지표와관련문항을검색할수있도록하고, 상시적으로지표또는조사문항에대한수요도조사가이루어질수있도록지원할예정이다 (Figure 6). 향후지역사회건강조사가주민의건강문제를파악하고, 건강수준을향상시킬수있는정책수립의근거를제공하는데충분히활용될수있도록전산시스템을지속적으로발전시켜나아갈것이다. 표본지점 가구추출 조사원배포 ( 가구단위 ) 지점배포해제 표본지점대체 지점배포 ( 가구단위 ) 가구배포해제 노트북다운로드 가구별조사원재배정 조사수행 Figure 6. Procedure sampling management 데이터업로드 사람들은누구나몇가지씩의질병을겪으며살아간다. 알레르기에서부터사람을죽게만드는암에이르기까지질병의종류는다양하다. 추운겨울에는감기에걸리기쉽고, 상한음식을먹을때배탈이나는것이일반적인사례이다. 하지만동일한환경조건이라도개인에따라발병하는병과그강도가달라질수있다. 어떤이들은추운겨울에도덥다며반팔을입고다니는반면, 일부사람들은감기때문에앓아눕는다. 아무거나잘먹는사람이있는가하면, 맵거나특정음식물등에반응하여위에탈이나거나알레르기를일으키는사람들도있다. 그리고같은질환에걸리더라도사람마다증상이다를수있으며, 비슷한증상이지만병명이다를수있다. 이처럼사람에따라병의유무및종류, 증상등이차이가나는이유는주변상황이나개인의건강상태에의한면역력차이일수도있으나, 그보다개인이가진유전적특성에더많은영향을받기때문이다. 유전요인의중요성이부각됨에따라의료분야에서는사람들의유전적성향을파악하여질병을예측 예방하고, 개인의유전정보를기반으로한맞춤의료서비스에대한관심이높아지고있다. 맞춤의료서비스를제공하기위해서는사람의유전정보를분석해야하는데, 이경우전사체 (transcriptome: 세포나조직에서한순간발현되는전체 RNA 의모음을의미한다. 이 RNA 들을이용하여조직에따라발현되는유전자들의정보를얻을수있다 ) 분석을이용할수있다. 전사체분석을통해정상세포와비정상세포간의발현되는 RNA 차이를분석하여질병과관련한유전자를파악하고, 그에알맞은치료를실시할수있다. 이

8 145 PUBLIC HEALTH WEEKLY REPORT, KCDC 글에서는전사체분석단계와도구들에대해소개하려고한다. 전사체를분석하기위해서는유전체서열이나 RNA 서열을크게 Sequencing( 염기서열분석 ), Alignment( 정렬 ), Analysis( 분석 ) 의세단계로나눌수있다 (Figure 1). Sequencing Alignment Alalysis Figure 1. Step of transcriptome analysis 가장먼저 Sequencing 이란 A( 아데닌 ), G( 구아닌 ), C( 시토신 ), T( 티민 ) 로이루어진유전체서열이나 A( 아데닌 ), G( 구아닌 ), C( 시토신 ), U( 우라실 ) 로이루어진 RNA 서열을사람이이해할수있는기호로번역하는단계이다. 이번역기능을수행하는기기들은한번에읽어들일수있는서열의길이가짧게제한되어있다. 때문에작은조각으로분할하게되는데이서열조각을 read 라고한다. 전사체분석에서는세포에서발현된 RNA 를적당한길이로잘라 read를만들고, read들의각 base가어떠한염기로이루어졌는지를파악한다. Sequencing 중 RNA를대상으로하는방법을 RNA_Seq 이라고한다 [1,2]. 이작업은 Illumina, Roche, Life Technologies 등의회사에서만들어진 Solexa, 454 Life Sciences, SOLiD 등의 NGS sequencing 기기들을통해서수행될수있다. 회사의기기들은각각장단점이있다. SOLiD 는정확도가높고 sequencing 비용이비교적저렴한데반해, 454 Life Sciences 의경우길이가긴 read 를만들어낼수있어 de novo assembly(read 조각들을조립하여사람의전체유전서열을만들어내는작업을 assembly 라고하는데, reference assembly 와 de novo assembly 의두가지방법으로나눌수있다. reference assembly 는기존연구를통해알려진표준유전체에서 read 의서열과동일한부위에붙여나가면서전체유전서열을완성하는방식이고, de novo assembly 는 read 와 read 사이에서겹쳐지는서열을이용해서 read 의길이를늘려나가면서전체유전서열을완성하는방식이다 [3] 에유리하다. 그리고 Illumina 제품의경우무료로사용가능한 assembler 가많이존재한다. Sequencing 단계가끝나면 alignment 와 quantification( 수량화 ) 작업을수행한다. Alignment 단계란 reference assembly 의한부분으로표준유전체에서 read 와얼마만큼일치하는서열을찾을지 ( 예, 100% 동일한서열만허용할것인지, read 의서열중서로같지않는부분을한개까지허용할것인지지정 ) 를설정하고일치하는부분의위치를찾는작업이다. Alignment 작업이끝나면전체유전체서열상에전사체분석을위해만들어진 read 들이 알맞은위치에매핑 (mapping) 되게된다. 매핑된 read 들의위치와양을분석하여이는어떤유전자들이얼마만큼발현되었는지를정의하는 quantification 작업을수행하게된다. 그림 2에서는 RNA-Seq 방법을그림으로표현하였다 (Figure 2). 마지막으로 Analysis( 분석 ) 단계에서는측정된유전자의종류와발현량을이용하여특정조직과유전자간의연관성을밝히거나유전자들사이의연관성등을찾는작업을진행한다. 현재질병관리본부바이오과학정보과에서는 2011 년부터전사체발현데이터베이스를구축하고있으며, 분석결과를사용자가쉽게확인하고다양한방법으로분석결과를비교하고차이점을이해할수있도록관련브라우저 (browser) 들을개발하고있다. 향후이러한전사체분석작업들을통해질병의원인을밝힐수있으며, 원인에대한치료방법이연구된다면환자의생명을연장시키는데도움을줄수있을것으로사료된다. ORF Coding sequence RNA expression level 참고문헌 RNA fragment or Exonic reads Base-resolution expression profile Nucleotide position Figure 2. A typical RNA-Seq experiment mrna cdna EST library with adaptors Short sequence reads poly(a) end reads Mapped sequence reads Source: RNA-Seq: a revolutionary tool for transcriptomics, Nat Rev Genet January; 10(1): doi: /nrg Zhong Wang, Mark Gerstein, and Michael Snyder; RNA-Seq: a revolutionary tool for transcriptomics; 2009, Nat Rev Genet. 2. Fatih Ozsolak and Patrice M.Milos; RNA sequencing: advances, challenges and opportunities; 2011, Nature reviews genetics. 3. Bo Li and Colin N Dewey; RSEM: accurate transcript quantification from RNA-Seq data with or without a reference genome.; 2011, BMC Bioinformatics.

9 주간건강과질병 146 status of selected infectious diseases 1. Influenza, Republic of Korea, s ending February 18, (7th ) 년도제7주인플루엔자의사환자분율은외래환자 1,000명당 21.4명으로지난주보다감소하였으며유행판단기준 (3.8/1,000 명 ) 보다높은수준임 절기들어총 1,857주 (A/H3N2 형 1,645주, B형 212주 ) 의인플루엔자바이러스가확인됨 Week Week Figure 1. The ly proportion of influenza-like illness visits per 1,000 patients, season season Figure 2. The number of influenza virus isolates, season 2. Respiratory viruses, Republic of Korea, s ending February 18, (7th ) 년도제 7 주총 493 건의호흡기검체에대한유전자검사결과총 332 건 (67.3%) 의호흡기바이러스가검출되었음 주별통계는잠정통계이므로변동가능 () No. of tested cases ,003 Weekly total 215 (64.4) 300 (70.6) 331 (72.0) 332 (67.3) 2,087 (69.5) No. of detected cases(detection rate, %) ADV PIV RSV IFV hcov hrv hbov hmpv 11 (3.3) 15 (3.5) 18 (3.9) 16 (3.2) 133 (4.4) 1 (0.3) 4 (0.9) 3 (0.7) 1 (0.2) 21 (0.7) 5 (1.5) 10 (2.4) 9 (2.0) 10 (2.0) 60 (2.0) 178 (53.3) 238 (56.0) 254 (55.2) 265 (53.8) 1,592 (53.0) 8 (2.4) 11 (2.6) 17 (3.7) 14 (2.8) 105 (3.5) 11 (3.3) 21 (4.9) 24 (5.2) 19 (3.9) 151 (5.0) 1 (0.3) 1 (0.2) 5 (1.1) 6 (1.2) 23 (0.8) 0 (0.0) 0 (0.0) 1 (0.2) 1 (0.2) 2 (0.1) - ADV : adenovirus, PIV : parainfluenzavirus, RSV : Respiratory syncytial virus, IFV : influenza virus(except for pandemic influenza virus), hcov : coronavirus, hrv : rhinovirus, hbov : human bocavirus, hev : human metapneumovirus : the total No. of tested cases between Jan Feb. 18. status of hospital based Pneumonia and Influenza (P&I) mortality 1. Pneumonia and Influenza (P&I) mortality, Republic of Korea, s ending February 11, (6th ) 년도제6주병원기반감시체계참여병원의전체사망자중폐렴및인플루엔자 ( 사망진단서기준 ) 사망률은 6.3% 임 unit: reported case 6th Age group (years) All ages 0~9 10~19 20~49 50~69 70 All causes 605 * P&I * Mortality data in this table are reported from 96 hospitals. A causes of death are defined from death certificates. Fetal deaths are not included. Pneumonia and influenza (KCD code J09-J18).

10 147 년도제 6 주 ( ) Table 1. Provisional cases of reported notifiable diseases-republic of Korea, ending February 11, (6th Week)* unit: reported case Disease Total cases reported for previous years ly average Cholera Typhoid fever Paratyphoid fever Imported cases of current : Country (reported case) Shigellosis India(2), Indonesia(1) EHEC Viral hepatitis A , Pertussis Tetanus Measles Mumps ,198 6,094 6,399 4,542 4,557 Rubella Viral hepatitis B ** , Japanese encephalitis Varicella 463 3, ,246 24,400 25,197 22,849 20,284 China(1) Malaria ,772 1,345 1,052 2,227 Africa(1) Scarlet fever Meningococcal meningitis Legionellosis Vibrio vulnificus sepsis Murine typhus Scrub typhus ,164 5,671 4,995 6,057 6,022 Leptospirosis Brucellosis Rabies HFRS Syphilis CJD/vCJD Dengue fever Indonesia(1) Botulism Q fever Lyme Borreliosis Melioidosis Tuberculosis 811 4, ,878 36,305 35,845 34,157 34,710 HIV/AIDS : No reported cases. Cum: Cumulative counts of the year from 1st to current. EHEC: Enterohemorrhagic Escherichia coli. HFRS: Hemorrhagic fever with renal syndrome. CJD/vCJD: Creutzfeldt-Jacob Disease/variant Creutzfeldt-Jacob Disease. * Incidence data for reporting year 2011, is provisional, whereas data for 2006, 2007, 2008, 2009 and 2010 are finalized. Reported cases contain all case classifications(confirmed, Suspected, Asymptomatic carrier) of the disease respectively. Excluding Hansen's disease, diseases reported through the Sentinel Surveillance System(Data for Sentinel Surveillance System are available in Table III), and diseases no case reported(diphtheria, Poliomyelitis, Epidemic typhus, Anthrax, Plague, Yellow fever, Viral hemorrhagic fever, Smallpox, Severe Acute Respiratory Syndrome, Avian influenza infection and humans, Novel Influenza, Tularemia, West Nile fever, Newly emerging infectious disease syndrome, Tick-borne Encephalitis, Chikungunya fever) Surveillance system for Viral hepatitis A, Viral hepatitis B, Syphilis, CJD/vCJD was altered from Sentinel Surveillance System to National Infectious Disease Surveillance System as of December 30,2010. Calculated by summing the incidence counts for the current, the 2 s preceding the current, and the 2 s following the current, for a total of 5 preceding years(for Viral hepatitis A, Viral hepatitis B, Syphilis, CJD/vCJD, Lyme Borreliosis, Melioidosis, this calculation used 1 year data(2011) only, because of being designated as of December 30,2010). ** Viral hepatitis B comprises acute Viral hepatitis B, HBsAg positive maternity, Perinatal hepatitis B virus infection.

11 주간건강과질병 148 Table 2. Provisional cases of selected notifiable diseases, Republic of Korea, s ending February 11, (6th Week)* unit: reported case Reporting area Cholera Typhoid fever Paratyphoid fever Shigellosis Enterohemorrhagic Escherichia coli Viral hepatitis A Pertussis Tetanus 2011 Total Seoul Busan Daegu Incheon Gwangju Daejeon Ulsan Gyeonggi Gangwon Chungbuk Chungnam Jeonbuk Jeonnam Gyeongbuk Gyeongnam Jeju : No reported cases. Cum: Cumulative counts of the year from 1st to current. * Incidence data for reporting years 2011, are provisional, whereas data for 2005, 2006, 2007, 2008, 2009 and 2010 are finalized. Reported cases contain all case classifications (Confirmed, Suspected, Asymptomatic carrier) of the disease, respectively. Surveillance system for Viral hepatitis A was altered from Sentinel Surveillance System to National Infectious Disease Surveillance System as of December 30,2010. Calculated by averaging the cumulative counts from 1st to current, for a total of 5 preceding years.

12 149 년도제 6 주 ( ) Table 2. Provisional cases of selected notifiable diseases, Republic of Korea, s ending February 11, (6th Week)* unit: reported case Reporting area Measles Mumps Rubella Viral hepatitis B Japanese encephalitis Varicella Malaria Scarlet fever 2011 Total ,968 2, Seoul Busan Daegu Incheon Gwangju Daejeon Ulsan Gyeonggi , Gangwon Chungbuk Chungnam Jeonbuk Jeonnam Gyeongbuk Gyeongnam Jeju unknown : No reported cases. Cum: Cumulative counts of the year from 1st to current. * Incidence data for reporting years 2011, are provisional, whereas data for 2005, 2006, 2007, 2008, 2009 and 2010 are finalized. Reported cases contain all case classifications (Confirmed, Suspected, Asymptomatic carrier) of the disease, respectively. Surveillance system for Viral hepatitis B was altered from Sentinel Surveillance System to National Infectious Disease Surveillance System as of December 30,2010. Calculated by averaging the cumulative counts from 1st to current, for a total of 5 preceding years.

13 주간건강과질병 150 Table 2. Provisional cases of selected notifiable diseases, Republic of Korea, s ending February 11, (6th Week)* unit: reported case Reporting area Meningococcal meningitis Legionellosis Vibrio vulnificus sepsis Murine typhus Scrub typhus Leptospirosis Brucellosis Rabies Total Seoul Busan Daegu Incheon Gwangju Daejeon Ulsan Gyeonggi Gangwon Chungbuk Chungnam Jeonbuk Jeonnam Gyeongbuk Gyeongnam Jeju : No reported cases. Cum: Cumulative counts of the year from 1st to current. * Incidence data for reporting years 2011, are provisional, whereas data for 2005, 2006, 2007, 2008, 2009 and 2010 are finalized. Reported cases contain all case classifications (Confirmed, Suspected, Asymptomatic carrier) of the disease, respectively. Calculated by averaging the cumulative counts from 1st to current, for a total of 5 preceding years.

14 151 년도제 6 주 ( ) Table 2. Provisional cases of selected notifiable diseases, Republic of Korea, s ending February 11, (6th Week)* unit: reported case Reporting area Hemorrhagic fever with renal syndrome Syphilis CJD/vCJD Dengue fever Q fever Lyme Borreliosis Melioidosis Tuberculosis Total ,315 3,742 Seoul ,100 1,025 Busan Daegu Incheon Gwangju Daejeon Ulsan Gyonggi Gangwon Chungbuk Chungnam Jeonbuk Jeonnam Gyeongbuk Gyeongnam Jeju : No reported cases. Cum: Cumulative counts of the year from 1st to current. * Incidence data for reporting years 2011, are provisional, whereas data for 2005, 2006, 2007, 2008, 2009 and 2010 are finalized. Reported cases contain all case classifications (Confirmed, Suspected, Asymptomatic carrier) of the disease, respectively. Surveillance system for Syphilis, CJD/vCJD was altered from Sentinel Surveillance System to National Infectious Disease Surveillance System as of December 30,2010. Calculated by averaging the cumulative counts from 1st to current, for a total of 5 preceding years.

15 주간건강과질병 152 Table 3. Provisional cases of reported sentinel surveillance disease, Republic of Korea, s ending February 11, (6th ) Viral hepatitis Sexually Transmitted Diseases unit: case /sentinel Hepatitis C Gonorrhea Chlamydia Genital herpes Condyloma acuminata 5 year 5 year 5 year 5 year Total Hand, Foot and Mouth Disease(HFMD) : No reported cases. Cum: Cumulative counts of the year from 1st to current. * Above data for reporting years 2011 and are provisional. Reported cases contain all case classifications (Confirmed, Suspected, Asymptomatic carrier) of the disease, respectively. Calculated by averaging the cumulative counts from 1st to current, for a total of 5 preceding 5 year unit: case per 1,000 outpatients

16 년 2 월 24 일제 5 권 / 제 8 호 / ISSN: X PUBLIC HEALTH WEEKLY REPORT, KCDC 주간건강과질병은질병관리본부가보유한각종감시및조사사업, 연구자료에대한종합, 분석을통하여근거에기반한질병과건강관련정보를제공하고자최선을다하고있습니다. 주간건강과질병에서제공되는감염병통계는감염병예방법에의거하여국가감염병감시체계를통해신고된자료를기초로집계된것이며, 당해년도자료는의사환자단계에서신고된후확진결과가나오거나다른병으로확인되는경우수정되므로변동가능한잠정통계입니다. 동간행물은인터넷 ( 에주간단위로게시되며이메일을통해정기적인구독을원하시는분은 phwr@korea.kr 로신청하여주시기바랍니다. 주간건강과질병에대하여궁금하신사항은 phwr@korea.kr 로문의하여주시기바랍니다. 창간 : 2008년 4월 4일발행 : 년 2월 24일발행인 : 전병율편집인 : 조명찬, 권준욱, 이덕형, 성원근, 이주실, 한복기편집위원 : 강춘, 김성수, 김성순, 김영택, 문진웅, 박미선, 박선희, 박옥, 박현영, 박혜경, 배근량, 송지현, 윤승기, 이종영, 이영선, 정흥수, 서승희, 조미은편집 : 질병관리본부감염병관리센터감염병감시과 충북청원군강외면오송생명 2 로 187 오송보건의료행정타운 ( 우 ) Tel. (043) , 7173 Fax. (043) 발간등록번호 :