ORIGINAL ARTICLE pissn 1225-7737/eISSN 2234-8042 YUJM 2013;30(2):95-100 http://dx.doi.org/10.12701/yujm.2013.30.2.95 대구지역단일병원에서입원환아의호흡기바이러스역학및임상양상 : 2010-2012 년 이은경, 이윤영, 최광해 영남대학교의과대학소아청소년과학교실 Epidemiology and Clinical Features of Respiratory Viruses in Pediatric Inpatients in a Single Medical Center in Daegu from 2010 to 2012 Eun-Kyung Lee, Yun-young Lee, Kwang-hae Choi Department of Pediatrics, College of Medicine, Yeungnam University, Daegu, Korea Background: This study was performed to investigate the epidemiologic and clinical features of acute respiratory viral infection in hospitalized children. Methods: From 2010 to 2012, we tested nasopharyngeal swab specimen in 1,584 hospitalized children with multiple real-time polymerase chain reactions to identify 10 kinds of respiratory viruses (including influenza virus A, B (FluA, FluB), respiratory syncytial virus (RSV), human metapneumovirus (MPV), adenovirus (AdV), human coronavirus (CoronaV), human enterovirus (HEV), human bocavirus (HBoV), parainfluenza virus (PIV), and human rhinovirus (Rhinovirus)). We analyzed the positive rate, annual and seasonal variations, and clinical features (respiratory tract and non-respiratory tract) according to the retrospective review of medical records. Results: Respiratory viruses were detected from 678 (42.8%) of 1,584 patients. The most common detected virus was RSV (35.0%), and then AdV (19.0%), HEV (18.1%). The critical period of the respiratory viral infection was during the first 12 months of a child's life. PIV increased by 8.4%, 12.1%, and 21.1% annually. Bronchiolitis was most frequently caused by RSV, and croup was frequently caused by PIV. The most common cause of meningitis was HEV. Hepatitis-associated respiratory virus was developed 111 in 678 cases. Conclusion: Although this study was confined to a single medical center for three years, we identified the epidemiology and clinical feature of respiratory viruses in Daegu from 2010 to 2012. Future surveillance will be necessary for annual and seasonal variations. Key Words: Respiratory tract infections, Respiratory virus, Epidemiology 서 론 급성호흡기감염은전세계적으로외래및입원환자의주요원인이며, 소아에서가장흔하게발생하는질환중에 Received: August 24, 2013, Revised: October 12, 2013, Accepted: October 15, 2013 Corresponding Author: Kwang-hae Choi, Department of Pediatrics, College of Medicine, Yeungnam University, 170, Hyeonchung-ro, Namgu, Daegu 705-703, Korea Tel: 82-53-620-4381, Fax: 82-53-629-2252 E-mail: ckh@med.yu.ac.kr 하나이다. 호흡기감염의원인으로세균, 바이러스, Mycoplasma, Chlamydia 등이주요원인이며, 이중바이러스가차지하는비율이소아에서는 60% 이상이고, 나이가어릴수록증가하여영아에서는 90% 까지높게나타난다. 1-3 호흡기감염을일으키는바이러스들로는 Respiratory syncytial virus (RSV), Parainfluenza virus (PIV), Influenza virus A/B (Flu A/B), Adenovirus (AdV) 등이있으며, 최근에는 Human metapneumovirus (MPV), Human bocavirus (HBoV), Human coronavirus (CoronaV) 의감염도증가되고있다. 4 급성호흡기감염의적절한치료를위해서는정확한원인병원체를감별하여조 YUJM VOLUME 30, NUMBER 2, DECEMBER 2013 95
Eun-Kyung Lee et al. 기에항생제의사용여부를결정하는것이필요하다. 그러나과거에는호흡기감염중바이러스에의한호흡기감염을진단하는데검사방법이대중화되지않아서진단에어려움이있었으나, 최근다중역전사중합효소연쇄법 (multiplex RT-PCR) 으로원인바이러스의검출빈도를높일수있게되었고, 다수의호흡기바이러스를한꺼번에검사할수있으며, 소아호흡기감염환자들의보호자들도감염원인에대해알고자하는요구도가증가하고있어서다중역전사중합효소연쇄법으로호흡기바이러스의원인을찾는효용성이증가되고있는실정이다. 3-6 호흡기감염의원인이되는바이러스는그종류에따라유행양상과발생시기가다른것으로알려져있다. 3,5 그러므로호흡기바이러스의유행양상을알면불필요한항생제의사용을줄일수있으며, 호흡기감염환아의경과를예측할수있어서대단히중요하다. 그러나지금까지대구지역의호흡기바이러스에대한조사가미미한실정이다. 따라서본연구는영남대학교병원소아과에입원하여다중역전사중합효소연쇄반응검사를시행한환아들을대상으로검출된호흡기바이러스를조사함으로써, 호흡기바이러스의역학및임상양상을살펴보고자시행하였다. 재료및방법 1. 대상 2010년 1월부터 2012년 12월까지영남대학교병원소아청소년과에입원한환자중다중역전사중합효소연쇄반응을이용하여호흡기바이러스가검사를시행한 1,584명을대상으로하였으며, 그의무기록들을후향적으로조사하였다. 호흡기바이러스검사는상하기도감염증상이있거나, 명백한호흡기감염의증상이없더라도발열이있으면서가족이나혹은호흡기감염증상이있는사람과접촉한경우시행하였다. 면역이저하된환아는장기간입원해있는경우가많아입원해있는동안발생한원내감염의경우가많고, 세균감염과함께중복감염이많을것으로판단되어대상에서제외하였다. 2. 방법검체를환아의비강또는인두에서면봉으로채취한후 dual priming oligonucleotide primer와다중역전사중합효소연쇄반응을이용하여각각의바이러스 Target 유전자의특정부위를다량증폭시켜분리하였다. 검체는내원당일검체 를채취후즉시 nasal swab 전용용기에담아검사실로운반하였고, 검사가지연될경우에는 4 C 냉장고에서보관하였다가 3일이내에검사를시행하였다. 검출가능호흡기바이러스는 Influenza virus A, B (FluA, FluB), Respiratory syncytial virus (RSV), Human metapneumovirus (MPV), Adenovirus (AdV), Human coronavirus (CoronaV), Human enterovirus (HEV), Human bocavirus (HBoV), Parainfluenza virus (PIV), Human rhinovirus (Rhinovirus) 로 10종류였으며, 이중 HEV 과 HBoV 는 2011년부터검사가가능하였다. 세포내 RNA 적출은 Viral Gene-spin (Intron Biotechnology, Seoul, Korea) RNA 적출키트를이용하였다. 검체 300 μl에세포용해완충액 500 ml 와키트내내부대조물질 500 μl를넣고실온에서 10분간기다린후결합완충액 700 μl를넣어잘섞었다. 이중 800 μl를 column 으로옮겨 13,000 rpm으로 1분간원심분리하였고, 이과정으로모은하층액을제거하는과정을두차례반복하였다. cdna 합성은 ReverAid (Fer mentas, Ontario, Canada) cdna 합성키트를사용하였으며, 얼음위에서과정을진행하였다. RNA 8.0 μl, random pri- mer 1.0 μl, DEPC-treated water 3.0 μl를튜브에넣고 80 C에서 3분간반응시킨다음, 얼음에 2분간꽂은후원심분리하였다. 다중역전사중합효소연쇄반응은호흡기바이러스용다중역전사연쇄중합반응키트 Seeplex (Seegene Biotechnology Inc, Seoul, Korea) 를사용하였고, 조성은모형 3.0 μl, 5 RV2 primer 4.0 μl, 2 Multiplex Master Mix 10 μl의총 20 μl 용량으로반응시켰다. 반응조건은 94 에서 15분반응후 94 C 30초, 60 C 1.5분, 72 C 1.5 분의반응을 40회반복하였고, 최종적인연장반응을 72 C에서 10분간시행후반응을종료시켰다. 증폭된반응산물은 2% 순수우무겔 (agarose gel) 에서전기영동하여 ethidium bromide 로염색후자외선램프를쪼여서, 각증폭산물의밴드크기를키트에포함된 marker DNA와비교하여판독하였다. 3. 의무기록고찰대상환아의의무기록지를기초로하여, 연령, 성별, 각바이러스의월별, 연도별검출빈도, 임상양상을분석하였다. 결과 1. 호흡기바이러스검출률호흡기바이러스검사를시행한총 1,584 명의환아중 678 96 YUJM VOLUME 30, NUMBER 2, DECEMBER 2013
Epidemiology and Clinical Features of Respiratory Viral Infection 명 (42.8%) 에서호흡기바이러스가검출되었으며, 연도별바이러스검출률은 2010년 50.0%, 2011년 52.7%, 2012년 30.2% 였다 (Table 1). 2. 호흡기바이러스가검출된환아의특성과혈액학적검사 호흡기바이러스가검출된환아의성별과평균연령은남아 382명, 여아 296명으로 1.3:1이었고, 남아 1.9±3.1세, 여아 2.4±3.6세였다. 말초혈액검사에서백혈구수 9,830± 4,300/mm 3, CRP 2.4±4.0 mg/dl, AST/ALT 45±65/31±60 (U/L), LDH 624±362 U/L였다 (Table 2). Table 1. Detection rate of respiratory virus Year RV Test RV detection Detection rate (%) 2010 2011 2012 Total 332 594 658 1,584 166 313 199 678 50.0 52.7 30.2 42.8 RV: respiratory viruses. Table 2. Characteristics of the patients who was detected respiratory virus Characteristics Male Female Number of patients 382 296 Age (Mean±SD, yr) 1.9±3.1 2.4±3.6 Male:Female WBC (/mm 3 ) CRP (mg/dl) AST (U/L) ALT (U/L) LDH (U/L) 1.3:1 9,830±4,300 2.4±4.0 45±65 31±60 624±362 3. 호흡기바이러스의검출결과호흡기바이러스가검출된 678명중에 161명에서 2가지이상의호흡기바이러스가검출되었으며, 총바이러스검출수는 1,055였다. RSV (35.0%) 가가장많이검출되었으며, 그다음이 AdV (19.0%), HEV (18.1%) 순서였으며, FluB (2.1%) 가가장적게검출되었다. 1세미만에서는 RSV, Rhinovirus, HEV 순이었으며, 1-2 세에서는 PIV, RSV, AdV, 2-6 세에서는 Rhinovirus, AdV, RSV, 7세이상에서는 RSV, Rhinovirus, HEV 순으로검출되었다. 전연령중에 1세미만에서가장많은호흡기바이러스가검출되었다 (Table 3). 4. 연도별호흡기바이러스검출결과 2010년에는 RSV가 33.1% 로가장많이검출되었으며, Rhinovirus (23.5%), AdV (22.3%) 순이었다. 2011년에도 RVS 가 36.7% 로가장많았고, HEV (32.6%), AdV (23.0%) 순이었다. 2012년에도 RSV (33.7%) 가가장많이검출되었고, PIV (21.1%), Rhinovirus (13.6%) 순이었다. 2010년에서 2012년까지 RSV가가장많이검출되었고, PIV는 2010년에는 8.4%, 2011년에 12.1%, 2012년에는 21.1% 로증가하고있는추세였다 (Fig. 1). 5. 계절별호흡기바이러스분포계절은 3-5월은봄, 6-8월은여름, 9-11월은가을, 12-2 월까지를겨울로구분하였다. 봄철에는호흡기바이러스가비교적고르게검출되었으며, 그중 MPV가가장많이검출되 Table 3. Distribution of respiratory viruses according to age Respiratory viruses Age (yr) <1 1-2 3-6 >7 Total RSV 140 (36.4%) 27 (16.4%) 61 (17.2%) 32 (21.0%) 260 Rhinovirus 59 (15.4%) 21 (12.8%) 71 (20.2%) 31 (20.1%) 182 AdV 29 (7.6%) 26 (15.7%) 61 (17.2%) 19 (12.4%) 135 PIV 39 (10.1%) 28 (17.1%) 29 (8.3%) 12 (7.8%) 108 FluA 16 (4.2%) 4 (2.4%) 21 (5.9%) 14 (9.7%) 55 FluB 1 (0.3%) 2 (1.2%) 9 (2.5%) 9 (5.9%) 21 MPV 20 (5.2%) 15 (9.1%) 21 (5.9%) 6 (3.8%) 62 CoronaV 18 (4.7%) 8 (4.8%) 20 (5.7%) 7 (4.5%) 53 HEV a 52 (13.5%) 22 (13.3%) 55 (15.6%) 22 (14.2%) 151 HBoV a 10 (2.6%) 12 (7.2%) 5 (1.5%) 1 (0.6%) 28 Total 384 (100%) 165 (100%) 353 (100%) 153 (100%) 1,055 a Detection available from 2011. AdV: adenovirus, CoronaV: coronavirus, Flu A: influenza A virus, Flu B: influenza B, HBoV: human boca virus, HEV: human enterovirus, MPV: human metapneumovirus, PIV: parainfluenza virus, RSV: respiratory syncytial virus. YUJM VOLUME 30, NUMBER 2, DECEMBER 2013 97
Eun-Kyung Lee et al. Fig. 1. Annual incidence of respiratory viruses from 2010 to 2012. AdV: adenovirus, CoronaV: coronavirus, Flu A: influenza A virus, Flu B: influenza B, HBoV: human boca virus, HEV: human enterovirus, MPV: human metapneumovirus, PIV: parainfluenza virus, RSV: respiratory syncytial virus. Fig. 3. Frequency of identified respiratory virus in respiratory and non-respiratory diseases. AdV: adenovirus, CoronaV: coronavirus, Flu A: influenza A virus, Flu B: influenza B, HBoV: human boca virus, HEV: human enterovirus, MPV: human metapneumovirus, PIV: parainfluenza virus, RSV: repiratory syncytial virus. 가가장많았으며, 크루프는 PIV가가장많았다. 호흡기외질환으로열성경련은거의모든호흡기바이러스에서비슷하게발생하였고, 뇌수막염은 HEV가가장많았고, AdV가그다음을차지였다. 간염은 RSV가가장많았다 (Fig. 3). 고 찰 Fig. 2. Seasonal variation of respiratory viruses from 2010 to 2012. AdV: adenovirus, CoronaV: coronavirus, Flu A: influenza A virus, Flu B: influenza B, HBoV: human boca virus, HEV: human enterovirus, MPV: human metapneumovirus, PIV: parainfluenza virus, RSV: respiratory syncytial virus. 었으며, 그다음이 PIV, HEV 순이었다. 여름에는 HEV가가장많이검출되었으며, 그다음이 PIV였다. 가을에는 RSV 가가장많았고, 그다음이 AdV, HEV 가차지하였다. 겨울에는 RSV, FluA 순으로검출되었다. RSV 는비교적연중검출되었고, PIV 는봄, 여름에많이검출되다가가을겨울에현저히감소하였다. HBoV 와 HEV 는여름에가장많이검출되었으며, RSV 는가을겨울에주로검출되었으며, MPV 는봄에가장많이검출되다가여름, 가을겨울에는현저히감소하였다. FluA는겨울에많이검출되었으나, FluB는주로봄에검출되었다 (Fig. 2). 6. 호흡기와호흡기외질환과의관계 하기도감염의대표적인질환인급성세기관지염은 RSV 소아에서바이러스에의한급성호흡기감염은흔한질병중하나이고, 한해에도여러차례이환될수있다. 7 또한호흡기바이러스의유행은각나라마다, 지역마다다른유행양상을나타낸다. 그러므로호흡기바이러스의양상을분석하면, 호흡기바이러스의유행을미루어짐작할수있고, 호흡기바이러스의전파를줄일수있다. 그러나대구지역에서의조사가거의없는실정이어서본연구를하였다. 먼저본연구에서는 2010년도와그이후 2011-2012년도연구는바이러스검사시약에서차이가있었는데, HEV 와 HBoV 를검출할수있는시약을보완하게되면서 2010년도에는 8가지종류의바이러스를, 그리고 2011년도부터는 10 가지종류의바이러스검사가가능하게되었다. 그러나바이러스의검출률을연평균으로계산하였기에변수를줄일수있을것으로생각된다. 호흡기바이러스검출률은본연구에서는 42.8% 였다. 비강세척으로검체를추출한정등 8 의경우검출률이 35.5% 였으며, 카테터를외비공에서귀까지해당하는길이를삽입하여비인두흡인물을채취한임등 3 과김등 9 의경우 83.1%, 98 YUJM VOLUME 30, NUMBER 2, DECEMBER 2013
Epidemiology and Clinical Features of Respiratory Viral Infection 72.5% 로높게검출되었다. 이와같이검체의추출방법에따라검출률이다른데, 본연구의경우면봉으로비인두에서채취한것이어서검출률이다소낮았던것을생각된다. 호흡기바이러스검출의연령별분포를보면, 본연구에서는 2세이하가약 52% 를차지하였다. 이는다른연구들과비슷한분포를보였다. 3,8,9 각호흡기바이러스의검출빈도는본연구에서 RSV가가장많이검출되었으며, 그다음이 AdV, HEV 순서이었다. 1990년에서 1995년사이의조사인윤등 10 에서는 RSV, PIV, FluA 순이었고, 2007년에서 2008년사이의조사인정등 8 의경우 RSV, AdV, Flu였으며, 2008년에서 2009년조사인임등 3 에서는 RSV, Rhinovirus, FluA 였고, 본연구와조사기간이유사한김등 9 의경우 RSV, Rhinovirus, PIV 순이었다. RSV가다른연구에서와동일하게가장많이검출되었다. HEV의경우본연구에서는 3번째로많이검출되는바이러스였는데, 다른연구들에서는 HEV를검사하지않았고, HEV 를검사한정등 8 의경우 HEV 가가장적게검출되었다. 이는연구기간이 2007년에서 2008년으로본연구기간과달라서일것으로추정된다. 연령별호흡기바이러스의검출빈도차이는 RSV, AdV, PIV는나이가적은소아에서주로검출되고, FluA 와 Rhinovirus 는상대적으로연령이많은소아에서발생되는것으로보고되고있다. 3,6,9 본연구에서도이와유사한양상을보였으나, AdV 의경우상대적으로 2-6세에서더많이검출되었다. 국내여러조사에따르면, 호흡기바이러스의계절별유행양상은 RSV와 FluA는매년겨울부터봄까지, PIV는늦은봄에유행하며, MPV 는겨울에시작하여봄에가장많이발생하고, Rhinovirus 와 AdV는연중발생한다고하였다. 1,3,8 그러나김등 9 의조사에서는 PVI 는봄과여름에유행하였고, AdV는가을과겨울철에높게검출되었다고하였다. 본연구에서는조사기간이유사하고지역적으로가까운김등 9 의조사와유사하게나타났으나, AdV 는연중검출되어국내다른연구 1,3,8 와유사하였다. 호흡기바이러스가일으키는급성하기도호흡기질환들은크룹부터기관지염, 세기관지염, 폐렴등을일으킬수있다. 본연구에서는임상양상만으로도진단이명확한크룹과세기관지염에대하여조사하였으며, 또한바이러스감염의경우다른전신적인감염으로호흡기외질환들을일으킬수있는데, 이중열성경련과뇌수막염, 간염에대하여조사하였다. 크룹의경우 PIV가가장많았으며, 세기관지염의경우 RSV가가장많았다. 이는다른여러조사와일치하였다. 열성경련의경우여러호흡기바이러스에서발생하였고, 뇌수막염의경우 HEV가가장많았다. 열성경련을더잘발생시키는호흡기바이러스를예측할수는없었다. 뇌수막염의경우원인으로이미잘알려진 HEV 나헤르페스등에대한연구들은 11,12 있으나, 호흡기바이러스에대한연구는없는실정이다. 본연구에서는 HEV 외에 AdV, RSV 순으로검출되었으며, FluA와 B는없었다. 그러나본연구의제한점으로뇌척수액에서호흡기바이러스를검출한것이아니므로, 이바이러스들에의한뇌수막염으로확진할수없는제한점이있으므로앞으로이에대한추가적인조사가필요할것으로생각된다. 간염을일으키는경우는 RSV 가가장많았으며, PIV, HEV, AdV, Rhinovirus 들에서주로발생하였으며, 호흡기바이러스가검출된 678명중 111명에서간염이발생하여적지않은수에서발생함을알수있었다. 호흡기바이러스에대한연구는대부분호흡기질환에대하여조사한것이대부분이며, 호흡기외증상에대하여조사한연구는없는실정이어서, 본연구가의미가있을것으로생각된다. 본연구에서비록단일병원에서 3년간의연구여서대구지역을대표한다고하지못하는제한점이있지만, 2010년에서 2012년까지 3년동안호흡기바이러스의유행양상을알수가있었으며, 호흡기증상외의질환들의양상을알아보는데의의가있을것으로생각되며, 앞으로추가적이고장기적인연구가필요할것을생각된다. 참고문헌 1. Park JS. Acute viral lower respiratory tract infections in children. Korean J Pediatr 2009;52:269-76. Korean. 2. Acute respiratory infections in under-fives: 15 million deaths a year. Lancet 1985;2:699-701. 3. Lim JS, Woo SI, Kwon HI, Baek YH, Choi YK, Hahn YS. Clinical characteristics of acute lower respiratory tract infections due to 13 respiratory viruses detected by multiplex PCR in children. Korean J Pediatr 2010;53:373-9. Korean. 4. Choi EH, Lee HJ, Kim SJ, Eun BW, Kim NH, Lee JA, et al. The association of newly identified respiratory viruses with lower respiratory tract infections in Korean children, 2000-2005. Clin Infect Dis 2006;43:585-92. 5. Kim KH, Kim JH, Kim KH, Kang C, Kim KS, Chung HM, et al. Identification of viral pathogens for lower respiratory tract infection in children at Seoul during autumn and winter seasons of the year of 2008-2009. Korean J Pediatr Infect Dis 2010;17:49-55. Korean. 6. Park GO, Kim JH, Lee JH, Lee JJ, Yun SW, Lim IS, et al. Epidemiologic and clinical features in children with acute YUJM VOLUME 30, NUMBER 2, DECEMBER 2013 99
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