Journal of Bacteriology and Virology 2009. Vol. 39, No. 4 p.363 371 DOI 10.4167/jbv.2009.39.4.363 Original Article Surveillance of Acute Gastroenteritis in Seoul, Korea, During May 2004 and June 2007 Jae In Lee 1, Sang Hun Park 1, Moo Sang Kim 1, Young Hee Oh 1, In Sil Yu 1, Byung Hyun Choi 1, Gyu Cheol Lee 2, Mi Suk Kim 3, So Young Jang 3 and Chan Hee Lee 3 * 1 Seoul Metropolitan Institue of Public Health & Environment, Seoul, Korea, 2 Water Analysis and Research Center, K-water, Daejeon, Korea, 3 Department of Microbiology, Chungbuk National University, Cheongju, Korea Acute gastroenteritis (AGE), which is one of the most common diseases worldwide, primarily occurs in infants and young children in both developed and developing countries. To investigate the prevalence of AGE in Korea, 6,788 stool specimens collected from hospitalized patients with AGE in Seoul, Korea from March 2004 to June 2007 were analyzed by enzyme immunoassay, reverse transcription-pcr, DNA sequencing and phylogenetic analysis. Enteric viruses and bacteria were detected in 2,955 (43.5%) and 1,389 (20.5%) specimens, respectively. Among the enteric viruses detected, rotavirus (19.7%) and norovirus (18.9%) were the predominant causative agents, followed by adenovirus (2.5%) and astrovirus (2.4%). Staphylococcus aureus was the most commonly observed bacteria (8.0~19.2%). The epidemic peaks of the enteric viruses were October to December for norovirus, January to May for rotavirus, and August to October for adenovirus. The seasonal activity of rotavirus was shifted from winter to late spring. However, astrovirus did not display seasonal activity in this study. Although viral AGE primarily occurred in patients younger than 5 years of age, the incidence of viral AGE in children aged 6 to 14 years was significant. The results of this study will contribute to the currently available epidemiological data and improve public health and hygiene via amelioration of diagnostic methods and longitudinal surveillance. Key Words: Acute gastroenteritis, Rotavirus, Norovirus, Adenovirus, Astrovirus 서론 2000년부터 2003년까지 World Health Organization (WHO) 에보고된자료를분석한결과, 전세계적으로매년 1,060만명가량의 5세이하어린이들이사망하고있다. Received: July 17, 2009/ Revised: September 21, 2009 Accepted: September 30, 2009 * Corresponding author: Chan Hee Lee. Department of Microbiology, Chungbuk National University, 410 Seongbong-Ro, Heungduk-Gu, Cheongju, Chungbuk 361-763, Korea. Phone: +82-43-261-2304, Fax: +82-43-273-2451 e-mail: chlee@cbu.ac.kr ** This work was supported by the Korea Research Foundation Grant funded by the Korean Government (Ministry of Education, Science and Technology). (The Regional Research Universities Program/Chungbuk BIT Research-Oriented University Consortium) 5세이하어린이사망자중설사증 (18%) 은폐렴 (19%) 과더불어가장위험한질환으로밝혀졌으며, 이러한사망비율은말라리아에의한사망이우세한아프리카지역을제외하고는전세계에서공통적으로발견되는현상이다 (1). 경구수분공급요법 (oral rehydration therapy) 을이용한설사증세의완화가 90년대이후설사증에의한사망률을크게낮추기는하였으나 (2), 아직도급성설사증또는장관염은 5세이하영유아에게가장위협적인질환이다. 급성설사증은비단사망률뿐아니라사회적비용측면에서도큰손실을안겨준다. 1997년미국의신생아 390만명을기준으로한로타바이러스설사증에대한사회비용학적평가에서, 로타바이러스설사증은치료비용만 2억 7,400만달러에달하고어린이를돌보기위한가 363
364 JI Lee, et al. 족들의기회손실은 6억 8,800만달러에이르는등, 총 10억 8,000만달러의경제적손실을가져오는것으로평가되었다 (3). 주로영유아에서문제가되는다른바이러스성장관염과는달리, 노로바이러스는모든연령층에서감염및증상을일으킨다는점 (4) 에서사회적으로큰문제가되고있다. 1990년대말에발생한식중독창궐을대상으로이루어진미국 (5) 과유럽 (6) 의연구에서비세균성설사증창궐의 93% 및 85% 가노로바이러스에의한것으로평가되었다. 1998년부터 2002년까지미국 Centers for Disease Control and Prevention (CDC) 에보고된식품매개성설사증창궐의분석결과, 6,647건의창궐에서 128,370명의환자가발생하였으며, 이중노로바이러스에의한창궐이 657건이었고환자수는 27,171명으로개별원인체중발생건수와환자수에서가장높은빈도를나타냈다 (7). 최근의연구결과들은노로바이러스, 특히 GII.4 strain이식중독뿐아니라일상적인감시에서도꾸준히증가하고있음을보여주고있으며, 이러한현상은산업화된국가들에서공통적으로보고되고있다 (5, 6, 8). 세계화추세에따른국가간인적, 물적교류가증가함에따라각종질환들또한보다빠르게광범위한지역에창궐하는경향이있다. 2002년겨울에오염된굴섭취로인해이탈리아와프랑스에서노로바이러스식중독이발생한사례가있었으며 (9), 2003년 11월부터 2004년 1월까지호주에서발생한노로바이러스설사증창궐또한오염된수입굴에의한것으로밝혀졌고 (10), 한국산굴에의한노로바이러스식중독이뉴질랜드에서보고되기도하였다 (11). 2005년과 2006년사이에스웨덴 (12), 덴마크 (13), 프랑스 (14) 로수입된 raspberry에의한노로바이러스식중독이발생하기도하였다. 2006년독일월드컵기간중국제방송센터에서세계각국 61명이관련된노로바이러스식중독이발생했으며 (15), 2006년말에는공연을위해한국에온일본인들의노로바이러스식중독사례가있었고, 거의같은기간, 일본에수학여행을간한국의고등학생들이노로바이러스에감염되기도하였다 (unpublished data). 외식산업의발달과학교또는회사등단체급식의비중이날로높아지면서식중독사고의파괴력은과거에비해더욱커졌으며, 숙주세포밖에서는증식하지못한다는바이러스의특징을고려할때, 적절한음식물보관이나조리실의청결등전통적인위생상태향상만으로는 노로바이러스에의한식중독을제어하기어렵다. 따라서질병관리본부국립보건연구원과 17개시, 도보건환경연구원은급성장관염발생에대한기초적인역학자료를수집하고, 진단방법을표준화하며, 창궐을조기에차단하기위한목적으로 2004년부터급성장관염국가실험실감시사업을수행하고있다. 본연구는급성장관염국가실험실감시사업의일환으로서울지역 10개병, 의원에서장관염임상소견을보이는환자의분변가검물로부터 10종의세균, 4종의바이러스성원인체를검출함으로써, 서울지역급성장관염의역학자료를축적하고유행양상을파악하고자수행되었다. 재료및방법분변가검물 2004년 3월부터 2007년 6월까지서울시내소재 10개병, 의원에서임상소견에의해급성장관염으로의심되는환자의분변가검물을채취하였다. 연구에참여한병, 의원은인제대학교상계백병원소아과및진단의학과, 을지병원소아과, 소화아동병원임상병리실, 이화여자대학교의과대학부속목동병원소아과, 삼성서울병원진단의학과, 연세대학교세브란스병원소아과, 서울특별시서울의료원소아과, 국립경찰병원소아과, 강남성모병원소아과및세원의원이었다. 연구기간중채취된급성장관염환자의분변가검물은총 6,788건이었다. 채취된분변가검물은분변수송용용기에넣어즉시, 또는 1주일에 1회씩서울시보건환경연구원바이러스검사팀으로수송하였으며, 수송및보관시온도를 4 로유지하였다. 수송된분변가검물은오염을방지하기위하여무균상태에서세균배양용과바이러스검사용으로나누었다. 멸균된 9 ml phosphate-buffered saline (PBS, ph 7.0) 에 1 g 의분변을넣은후바이러스입자의원활한추출을위해 3 mm glass bead 3~4개를첨가하였다. 강하게 vortexing한후 4, 3,000 rpm으로 30분간원심분리하여 10% 분변부유액 (stool suspension) 을제조하였으며, 상층액을바이러스진단을위한효소면역법및핵산추출에사용하였다. 세균동정분변내급성장관염원인세균을분리 동정하기위하여 8가지선택배지에분변가검물을도말하여배양하였다. 선택배지는 MacConkey agar (E. coli, Salmonella, Shigella
Surveillance of AGE in Seoul 365 species), thiosulfate-citrate-bile salts-sucrose agar (Vibrio sepcies), maninitol-salt agar (Staphylococcus aureus), tryptosesulfite-cycloserine (Clostridium perfringens), Campylobacter blood-free selective agar base (Campylobacter jejuni), Listeria selective agar (Listeria monocytogenes), cefsulodin-irgasannovobiocin (Yersinia enterocolitica) 및 mannitol-egg yolkpolymixin (Bacillus cereus) 를사용하였으며, 분리된균은 API test (Biomérieux, Inc., Lyon, France) 로동정하였다. 분리 동정된세균의병원성유전자를확인하기위하여 Cho 등 (16) 의방법에따라 DNA를추출하고 polymerase chain reaction (PCR) 을수행하였다. 핵산추출바이러스 RNA 또는 DNA를추출하기위해 Tri-reagent method를사용하였다 (17). 200 μl의분변부유액을 RNase free microcentrifuge tube (Axygen, Union City, CA, USA) 에옮긴후 600 μl Tri-reagent (Molecular Research Center, Inc., Cincinnati, OH, USA) 를첨가하였다. 10초간 vortex하여상온에서 5분간반응시키고 200 μl chloroform을첨가하였다. 30초간강하게 vortex하고상온에서 10분간반응한후 4, 7,500 rpm으로 15분간원심분리하였다. 상층액 600 μl를새로운 microcentrifuge tube에옮긴후 isopropyl alcohol 600 μl를첨가하였다. 간단히 vortex한후 -20 에서 2시간동안바이러스핵산을침전시켰다. 4, 14,000 rpm으로 30분간원심분리하여상층액은버리고 cold 70% 에탄올 1 ml을첨가하여 pellet을세척하였다. 4, 14,000 rpm으로 15분간원심분리하고에탄올을버린후상온에서 30분간말려남은에탄올을완벽히제거하였다. RNase 오염에의한바이러스 RNA 파괴를방지하기위하여 diethyl pyrocarbonate (DEPC) 가처리된멸균증류수 100 μl를첨가하여바이러스핵산을녹였다. 바이러스핵산추출액은 PCR 또는 reverse transcription (RT)-PCR에사용할때까지 -70 에보관하였다. 효소면역법로타바이러스, 아스트로바이러스및아데노바이러스를검출하기위해효소면역법을사용하였다. 실험에사용된효소면역법 kit는 Viro-Capture TM Rotavirus Detection Kit (BioIncell, Houston, TX, USA), IDEIA TM Astrovirus (Dako, Glostrup, Denmark) 및 Viro-Capture TM Adenovirus Detection Kit (BioIncell) 였으며, 실험방법은제조사권고에따랐다. 먼저실험에사용될 strip을상온에 30분방치하여습기를제거한후각 well에분변여과액 100 μl를넣었다. Conjugate 100 μl을각 well에첨가하고상온에서 60분간배양후 MultiWashII (TriContinent Scientific Inc., Grass Valley, CA, USA) microplate washer를이용하여제공된세척완충액으로 5회세척하였다. Well에남아있는세척완충액을완전히제거한후기질액 100 μl를첨가하고덮개로차광하여상온에서 10분간방치하였다. 100 μl의반응정지액을첨가하여반응을정지시킨후즉시 THERMOmax microplate reader (Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA) 로 450 nm 파장에서흡광도를측정하였으며, 위음성결과를줄이기위하여흡광도 0.2 이상인시료를양성으로판정하였다. RT-PCR 노로바이러스진단은 GI과 GII에대해각각 1차 RT- PCR과 2차 semi-nested PCR을통해수행하였다. 진단에사용한 kit는 Norovirus GI One step RT-PCR kit와 Norovirus GII One step RT-PCR kit (BioIncell) 였다. 먼저 RT-PCR 을위해추출된 RNA 20 μl를 1st One step RT-PCR Mix-GI (GIF1M, GIR1M) 및 GII (GIIF1M, GIIR1M) tube에첨가한후뚜껑을닫고잘섞어주었다. 반응 tube를 PCR 기기 (Thermocycler 2720; Applied Biosystems Inc., Foster City, CA, USA) 에넣고 47 /40분, 94 /15분, (94 /30초, 54 /30초, 72 /45초 ) 35 cycles, 72 7분의조건으로 RT-PCR 을수행하였다. 키트에제공된 2nd PCR Mix-GI (GIF2, GIR1M) 및 GII (GIIF3M, GIIR1M) tube에멸균증류수를 18 μl씩각각넣고반응이종료된 1차 RT-PCR 산물 (G1/ G2) 2 μl씩을각각취하여 PCR tube에넣어준후반응액을완전히섞었다. 반응 tube를 PCR 기기에넣고 94 /3 분, (94 /30초, 56 /30초, 72 /45초 ) 25 cycles, 72 /7분의조건으로 semi-nested PCR을수행하였다. 1.2% agarose gel 에전기영동하여 314 bp (GI) 또는 313 bp (GII) 의반응산물을확인하였다. 결과급성장관염원인체별검출율 2004년 3월부터 2007년 6월까지 40개월동안서울시내 10개병, 의원에서임상소견상급성장관염으로의심되는환자의분변가검물총 6,788건으로부터바이러
366 JI Lee, et al. Etiologic agents Table 1. Etiologic agents of gastroenteritis in Seoul, Korea, 2004~2007 2004 (n=1,836) 2005 (n=1,338) Number of samples (%) 2006 (n=2,213) 2007 (n=1,401) Total (n=6,788) S. aureus 166 ( 9.0) 107 ( 8.0) 424 (19.2) 162 (11.6) 859 (12.7) E. coli 0 ( 0.0) 75 ( 5.6) 130 ( 5.9) 70 ( 5.0) 275 ( 4.1) Salmonella spp. 6 ( 0.3) 11 ( 0.8) 29 ( 1.3) 10 ( 0.7) 56 ( 0.8) C. perfringens 0 ( 0.0) 0 ( 0.0) 144 ( 6.5) 17 ( 1.2) 161 ( 2.4) Others a 0 ( 0.0) 4 ( 0.3) 21 ( 0.9) 13 ( 0.9) 38 ( 0.6) Sum of Bacteria 172 ( 9.4) 197 (14.7) 748 (33.8) 272 (19.4) 1,389 (20.5) Norovirus 176 ( 9.6) 48 ( 3.6) 638 (28.8) 420 (30.0) 1,282 (18.9) Rotavirus 206 (11.2) 372 (27.8) 445 (20.1) 316 (22.6) 1,339 (19.7) Adenovirus 64 ( 3.5) 19 ( 1.4) 71 ( 3.2) 16 ( 1.1) 170 ( 2.5) Astrovirus 73 ( 4.0) 47 ( 3.5) 36 ( 1.6) 8 ( 0.6) 164 ( 2.4) Sum of Viruses 519 (28.3) 486 (36.3) 1,190 (53.8) 760 (54.2) 2,955 (43.5) a Others means detection number of Bacillus subtilus, Yersinia enterocolitica, Listeria monocytogenes, Vibrio spp., Campylobacter spp. and Shigella spp. 스 4종 ( 로타바이러스, 노로바이러스, 아스트로바이러스및아데노바이러스 ), 세균 10종 (Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens, Escherichia coli, Bacillus subtilus, Yersinia enterocolitica, Listeria monocytogenes, Salmonella spp., Vibrio spp., Campylobacter spp., Shigella spp.) 의존재여부를검사하였다. 연구기간중 2,955건에서바이러스가검출되어 43.5% 의검출율을보였으며, 세균은 1,389건 (20.5%) 에서검출되었다. 개별원인체로는로타바이러스 (1,339건, 19.7%) 와노로바이러스 (1,282건, 18.9%) 가가장우세하였으며, 세균중에서는 S. aureus가 859건 (12.7%) 으로가장우세하였다. 아데노바이러스와아스트로바이러스는연구기간중각 170건 (2.5%) 및 164건 (2.4%) 이검출되었다 (Table 1). 2004년에도로타바이러스검출율이 11.2% (206/1,836 건 ) 로가장우세한원인체이긴하였으나, 2005년의 27.8% (372/1,338건), 2006년의 20.1% (445/2,213건), 2007년의 22.6% (316/1,401건) 에비하면현저히낮은수준이었다. 노로바이러스는 2004년에 176건 (9.6%) 이검출된데비해, 2005년에는 48건만이검출되어검출율이 3.6% 로크게감소하였으나, 2006년과 2007년에각각 28.8% (638/ 2,213건 ) 및 30.0% (420/1,401건) 로폭발적인증가를보였으며, 이두해에는로타바이러스보다더우세한원인체 로조사되었다. 아데노바이러스는 2004년과 2006년에는각각 3.5% (64/1,936건) 와 3.2% (71/2,213건) 의검출율을보였으나, 2005년과 2007년의검출율은 1.4% (19/1,338건) 및 1.1% (16/1,401건) 로 2년주기의약한검출율증가패턴이관찰되었다. 반면에아스트로바이러스는 2004년 4.0% (73/1,936건) 의검출율을보인이래, 3.5% (2005년), 1.6% (2006년) 및 0.6% (2007년) 로점진적인검출율하락이관찰되었다 (Table 1). 세균성원인체의경우, S. aureus가연구기간중 8.0~ 19.2% 사이의검출율을보여가장우세한종으로나타났으며, E. coli의경우 2005년이후로 5.0~5.9% 의검출율을나타냈다. Salmonella spp. 는비록검출율은낮지만 (0.3~ 1.3%) 연구기간동안꾸준히검출된반면, C. perfringens 는 2006년 144건 (6.5%) 이검출된데비해 2007년에는 17건 (1.2%) 으로검출율이크게낮아졌다 (Table 1). 급성장관염원인체의월별분포급성장관염원인체출현의계절적요인을살펴보고역학적특성을파악하기위해연구기간 40개월동안의각원인체검출율과개별원인체들의월별분포를살펴보았다. 연구기간전반부에해당하는 2005년말까지는세균성원인체가 S. aureus와 E. coli에만편중되어나타났으며,
Surveillance of AGE in Seoul 367 A B Prevalence Rate (%) Prevalence Rate (%) 30 25 20 15 10 5 0 30 25 20 15 10 5 0 2004 2005 2006 2007 Time (Months) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Time (Months) Figure 1. Prevalence of bacterial gastroenteritis in Seoul, Korea, 2004~2007. A) Yearly prevalence of bacterial gastroenteritis. B) Monthly average prevalence of bacterial agents isolated from acute gastroenteritis patients. (*), Total bacteria detected; ( ), Staphylococcus aureus; ( ), Escherichia coli; ( ), Clostridium perfringens; ( ), Salmonella spp. A Prevalence Rate (%) Prevalence Rate (%) B 80 70 60 50 40 30 20 10 0 80 60 40 20 0 2004 2005 2006 2007 Time (Months) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Time (Months) Figure 2. Prevalence of viral gastroenteritis in Seoul, Korea, 2004~2007. A) Yearly prevalence of bacterial gastroenteritis. B) Monthly average distribution of viral agents isolated from acute gastroenteritis patients. (*), Total viruses detected; ( ), Norovirus; ( ), Rotavirus; ( ), Adenovirus; ( ) Astrovirus 출현양상에서의규칙성을발견하기어려웠다. 반면에 2006년부터세균성장관염의출현빈도가높아졌을뿐아니라분리세균의종또한보다다양해졌다 (Fig. 1A). 세균전체에대한월별분포를보면연중가장추운시기인 12월과 1월의평균검출율이 17.7% 및 16.8% 로나타났으며, 2월과 3월에는검출율이각각 22.2%, 20.4% 로소폭증가하였다. 그러나 4월과 5월의검출율은 14.8% 와 13.5% 로세균평균검출율인 20.5% 에못미치며, 연중가장낮은검출율을보이는시기로나타났다. 세균검출율은 6월에 19.8% 로증가하여 8월에 27.1% 로연중가장높은검출율을보였으며, 9, 10, 11월에도각각 24.0%, 23.1%, 24.0% 의비교적높은검출율을보였다 (Fig. 1B). 바이러스성장관염의경우가장중요한원인체인노로바이러스와로타바이러스는다른기간에비해동절기에높은검출율을나타냈으며, 아데노바이러스는가을철에보다우세하게나타났고, 아스트로바이러스의경우는계절적특성이나주기성은관찰되지않았다 (Fig. 2A). 바이러스에대한연중월별분포에서이러한특성은보다선명하게드러나는데, 바이러스전체적으로는 10월부터 2월까지의검출율이 58.3% 에서 68.4% 사이로나타났으며, 6월, 7월, 8월의검출율은각각 20.6%, 16.5% 및 24.5% 로연중가장낮은검출율을보이는시기로관찰되었다 (Fig. 2B). 노로바이러스는 11월의검출율이 57.2% 에달해연중가장높은빈도로검출되었으며, 10월 (36.5%), 12월 (36.2%) 에도평균검출율인 18.9% 보다높은검출율을보였다. 로타바이러스는평균 19.7% 의검출율이관찰되었으며, 시기적으로는 12월부터증가하기시작하여 5월까지 25% 이상의검출율을보이다가여름이되면서감소하는양상을보이고있었다. 아데노바이러스는 1월부터 6월까지의검출율이 2.0% 미만으로평균검출율 2.5% 보다낮은수준으로출현한데비해, 8, 9, 10월의검출율은각각 3.9%, 9.0% 및 6.0% 로우리나라에서이른가을에해당하는이기간이아데노바이러스의 epidemic peak인
368 JI Lee, et al. Age Table 2. Detection of known etiologic agents of gastroenteritis in different age groups in Seoul, Korea, 2004~2007 No. of Samples Viruses (%) NV RV AdV AstV Sum Bacteria (%) < 1 2,853 501 (17.6) 496 (17.4) 69 (2.4) 95 (3.3) 1,161 (40.7) 699 (24.5) 1 1,132 312 (27.6) 317 (28.0) 50 (4.4) 8 (0.7) 687 (60.7) 177 (15.6) 2 471 129 (27.4) 127 (27.0) 14 (3.0) 14 (3.0) 284 (60.3) 83 (17.6) 3 281 63 (22.4) 69 (24.6) 6 (2.1) 3 (1.1) 141 (50.2) 48 (17.1) 4 202 32 (15.8) 38 (18.8) 7 (3.5) 1 (0.5) 78 (38.6) 47 (23.3) 5 134 29 (21.6) 18 (13.4) 4 (3.0) 3 (2.2) 54 (40.3) 23 (17.2) 6~14 375 63 (16.8) 40 (10.7) 8 (2.1) 8 (2.1) 119 (31.7) 75 (20.0) 15~30 79 3 ( 3.8) 0 ( 0.0) 0 (0.0) 1 (1.3) 4 ( 5.1) 7 ( 8.9) 31~60 236 6 ( 2.5) 3 ( 1.3) 1 (0.4) 5 (2.1) 15 ( 6.4) 28 (11.9) > 61 195 6 ( 3.1) 1 ( 0.5) 0 (0.0) 5 (2.6) 12 ( 6.2) 17 ( 8.7) Sum 5,958 1,144 (19.2) 1,109 (18.6) 159 (2.7) 143 (2.4) 2,555 (42.9) 1,204 (20.2) Abbreviation; NV (norovirus), RV (rotavirus), AdV (adenovirus), AstV (astrovirus) 것으로조사되었다. 반면아스트로바이러스의경우는특별한계절성이나주기성은관찰되지않았다. 급성장관염원인체의연령별분포연구기간중총 6,788건의급성장관염분변가검물을검사하였으며, 이중연령정보가파악된 5,958건에대해각연령군별급성장관염원인체의분포를분석하였다. 연령정보가파악된 5,958건에대한세균의평균검출율은 20.2% 로나타났으며, 연령층별로는 1세이하에서 14세까지의연령군에서는 15.6% 부터 24.5% 사이의검출율을보인반면, 15세이상의연령군에서는 8.7~11.9% 의검출율로평균보다낮은수준이었다 (Table 2). 1세이하와 4세영유아연령군에서는 24.5% 및 23.3% 검출율로급성장관염원인세균이분리된데비해, 1, 2, 3세및 5세연령군에서는 15.6~17.6% 의검출율을보여평균보다는낮은수준이었다. 바이러스성장관염의경우는 1세와 2세연령군에서 60.7% 와 60.3% 의검출율을보였으며, 5세이하의연령군에서 38.6~60.7% 의검출율을보였다 (Table 2). 6~14세연령군에서의바이러스검출율은 31.7% 였으며, 15세이상의연령군에서는 5.1~6.4% 의상당히낮은검출율을나타냈다. 각바이러스에대한연령별검출율을살펴보면, 연령이파악된 5,958건중 1,144건에서노로바이러스가검출되 어평균검출율이 19.2% 이었으며, 로타바이러스가 18.6% (1,109/5,958건), 아데노바이러스가 2.7% (159/5,958건) 및아스트로바이러스 2.4% (143/5,958건) 의검출율을보였다. 노로바이러스검출율이가장높은연령군은 1세 (27.6%) 와 2세 (27.4%) 연령군이었으며, 1세이하부터 14세까지의연령군에서 15.8% (4세)~27.6% (1세) 사이의검출율을보인반면, 15세이상연령군에서는검출율이 2.5~3.8% 인것으로조사되었다 (Table 2). 로타바이러스의경우는 1세이하연령군의검출율이 17.4% 인데비해 1세부터 3세까지는각각 28.0%, 27.0% 및 24.6% 의검출율을보였으며, 검출율은 4세 (18.8%) 와 5세 (13.4%) 및 6~14세 (10.7%) 를거치면서점진적으로감소하였고, 15세이상연령군에서는로타바이러스가거의검출되지않았다. 아데노바이러스또한 1세이하연령군 (2.4%) 보다는 1세 (4.4%) 와 2세 (3.0%) 에서평균이상의검출율을보였으며, 15세이상연령군에서는거의검출되지않았다. 반면아스트로바이러스는 1세 (0.7%) 와 4세 (0.5%) 연령군을제외하면 1.3~3.3% 사이의평균적인검출율이전연령층에서관찰되었으며, 다른바이러스성장관염과는달리 1세이하연령군의검출율이가장높았다. 고찰본연구에서는서울지역급성장관염의역학자료를
Surveillance of AGE in Seoul 369 축적하고, 그유행양상을파악하고자 2004년 3월부터 2007년 6월까지서울지역 10개병, 의원으로부터급성장관염환자의분변가검물 6,788건을채취하여원인병원체를검출하였다. 이중 4,343건 (64%) 에서감염성원인체가검출되었으며, 세균이 1,389건 (20.5%) 에서검출되었고, 바이러스가 2,955건 (43.5%) 에서검출되어, 세균에비해바이러스가비교적높게검출되었다. 개별원인체로는로타바이러스와노로바이러스가각각 1,339건 (19.7%) 및 1,282건 (18.9%) 이검출되어가장우세한것으로나타났고, S. aureus (859건, 12.7%) 와 E. coli (275건, 4.1%), 아데노바이러스 (170건, 2.5%), 아스트로바이러스 (164건, 2.4%) 및 C. perfringens (161건, 2.4%) 순으로검출되었다. 노로바이러스의경우, 2006년과 2007년에검출율이급증하였음이관찰되었다 (Table 1). Kim 등 (18) 의보고에의하면, 2004년과 2005년에검출된노로바이러스중유전형 GII.4의출현빈도가각각 26.7% 와 55.9% 였던데비해, 2006년과 2007년에는 93.4% 와 84.7% 로증가되었다고한다. 이로미루어볼때, 2006년과 2007년사이서울지역에서노로바이러스 GII.4 형의대유행이본연구에서조사된노로바이러스의검출율증가에영향을미쳤을것이라고생각된다. 로타바이러스의경우 2005년검출율이다른연구기간에비해높게나타났는데, 이는기존의 P[8] 특이 primer인 1-T1의결합부위에 5개의뉴클레오타이드치환이일어난로타바이러스 P[8] 변이주의유행과관련이있을것이라고생각된다 (19). 아데노바이러스의경우는 2년주기의검출율증가가관찰되었으며, 아스트로바이러스는 2004년이후점진적인검출율하락이관찰되었는데, 이러한현상의주기성, 역학적원인이나의의에대해서는보다장기간의감시를통해결론내려야할것으로생각된다. Huh 등 (20) 은본연구와유사한방법으로수행된 2001년부터 2005년까지경기도지역의바이러스성급성장관염조사에서바이러스가검출된 2,908건중로타바이러스가 66.7%, 노로바이러스가 12.6%, 아스트로바이러스가 11.9%, 아데노바이러스가 2.6% 였다고보고한바있다. 그러나본연구에서검출된 2,955건의바이러스중로타바이러스가 45.3%, 노로바이러스는 43.4%, 아데노바이러스가 5.7%, 아스트로바이러스가 5.5% 로나타나경기도에서의결과와는많은차이를보였다. 이러한차이는 2006 년동절기부터 2007년사이에발생했던노로바이러스의유행에의해본연구의노로바이러스검출율이크게상 승한반면로타바이러스의비중은상대적으로낮아졌기때문이라고사료된다. 또한아데노바이러스와아스트로바이러스검출률이서울과경기지역에서차이를보이는것을고려하면, 지역별, 시기별로유행하는원인체의편차가있음을추정할수있다. 일반적으로로타바이러스는온대지역에서겨울철에유행하는것으로알려져있으나 (21, 22), 본연구에서는그유행시기가 12월부터 5월까지로일부이행되었음이관찰되었다. 그러나스페인에서 1998년 10월부터수행된 4년간의감시에서 2001년부터 2002년사이에 epidemic peak (39%) 가봄철 (5~7월) 에발생하였음을보고한경우나 (23), 일본에서 1983년부터 2003년까지의 "National Epidemiological Surveillance of Infectious Disease Program" 을분석한결과로타바이러스의발생이겨울에서이른봄으로이행하고있다고보고한경우 (24) 등본연구결과와유사한결과를나타내는보고도있었다. 그러나로타바이러스유행시기의이행이발생하는이유가불분명하다는 (22) 보고도있어국내에서발생한로타바이러스의유행시기의이행원인을파악하기위해서는보다다년간의자료에대한축적이필요할것으로사료된다. 대부분의연구에서아스트로바이러스감염은온대성기후지역에서는동절기에높은빈도로발생하며아열대성기후지역에서는건기보다는우기에집중적으로발생하는것으로알려져있다 (25, 26). 그러나 Giordano 등 (27) 은동절기와하절기의아스트로바이러스감염의발생이통계적으로유의한차이를보이지않는다고보고한바있으며, 본연구에서도아스트로바이러스발생율에계절적요인은없는것으로나타났다. 아데노바이러스의경우본연구에서는가을철에해당하는 8~10월사이에검출율의증가가관찰되었는데, 이는 11~12월의 epidemic peak를보고한 Shimizu 등 (28) 의결과보다는 2 개월가량앞선것이었다. 아스트로바이러스및아데노바이러스발생의계절별요인에대한결론은보다민감도높은검출방법을이용한광범위하고장기간의감시를통해얻을수있을것으로판단하며, 급성장관염실험실감시사업이이러한결론도출에중요한역할을할것으로기대한다. 급성장관염에취약한연령층이 5세이하의영유아이므로 (1~3, 29) 대부분의바이러스성급성장관염감시는영유아를대상으로하고있으며, 본연구에서도대부분의급성장관염환자는 1세미만의영유아들이었다. 노로
370 JI Lee, et al. 바이러스, 로타바이러스, 그리고아데노바이러스의경우 5세까지의감염률은통상평균이상의높은수준인데비해, 15세이상의연령층에서는바이러스검출율이크게저하되는경향을보였다. 그러나아스트로바이러스의연령별분포는 15세이상연령층에서 11건이검출되어 1.3~2.6% 의감염률을보였는데, 이 11건은모두효소면역법에서양성으로판정되었으나, Mon340/ 348 및 Mon269/270 primer를이용한 RT-PCR 에서는아스트로바이러스유전자가검출되지않았던가검물들이었다. 아스트로바이러스감염의대부분이영유아에서발생한다는여러보고들 (30~33) 에비교하면, 본연구에서나타난 15세이상연령층의아스트로바이러스감염은효소면역진단법의위양성결과일것으로추정된다. 효소면역진단법은시간, 인력, 비용을절감할수있는좋은진단방법이긴하지만, 아스트로바이러스진단키트의민감도가약 50% (34) 에서 70% (35, 36) 에불과하다는보고가있었으며, 특히 Gabbay 등 (36) 은효소면역진단법과 RT-PCR 을병행한실험에서 13.9% 가효소면역법에서만양성반응을나타냈다고보고한바있어, 보다정확한역학자료를확보하기위해서는효소면역진단법과 RT-PCR 에의한진단이병행되어야할것으로생각한다. 본연구에서의감시결과는서울지역의급성장관염발생에대한많은역학적자료를제공하고있으며, 진단방법의개선과장기적인감시의진행을통해우리사회의급성장관염발생에대한보다많은정보들을축적하는데기여할수있을것이다. 참고문헌 1) Bryce J, Boschi-Pinto C, Shibuya K, Black RE. WHO Child Health Epidemiology Reference Group. WHO estimates of the causes of death in children. Lancet 2005;365:1147-52. 2) Victora CG, Bryce J, Fontaine O, Monasch R. Reducing deaths from diarrhoea through oral rehydration therapy. Bull World Health Organ 2000;78:1246-55. 3) Tucker AW, Haddix AC, Bresee JS, Holman RC, Parashar UD, Glass RI. Cost-effectiveness analysis of a rotavirus immunization program for the United States. JAMA 1998;279:1371-6. 4) Green KY. Caliciviridae: The Noroviruses. In: Fields Virology. 5th ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins; 2007. p. 949-80. 5) Fankhauser RL, Monroe SS, Noel JS, Humphrey CD, Bresee JS, Parashar UD, Ando T, Glass RI. Epidemiologic and molecular trends of "Norwalk-like viruses" associated with outbreaks of gastroenteritis in the United States. J Infect Dis 2002;186:1-7. 6) Lopman BA, Reacher MH, Van Duijnhoven Y, Hanon FX, Brown D, Koopmans M. Viral gastroenteritis outbreaks in Europe, 1995-2000. Emerg Infect Dis 2003;9:90-6. 7) Lynch M, Painter J, Woodruff R, Braden C. Centers for Disease Control and Prevention. Surveillance for foodborne-disease outbreaks-united States, 1998-2002. MMWR Surveill Summ 2006;55:1-42. 8) Svraka S, Duizer E, Vennema H, de Bruin E, van der Veer B, Dorresteijn B, Koopmans M. Etiological role of viruses in outbreaks of acute gastroenteritis in the Netherlands from 1994 through 2005. J Clin Microbiol 2007;45:1389-94. 9) Le Guyader FS, Bon F, DeMedici D, Parnaudeau S, Bertone A, Crudeli S, Doyle A, Zidane M, Suffredini E, Kohli E, Maddalo F, Monini M, Gallay A, Pommepuy M, Pothier P, Ruggeri FM. Detection of multiple noroviruses associated with an international gastroenteritis outbreak linked to oyster consumption. J Clin Microbiol 2006;44:3878-82. 10) Webby RJ, Carville KS, Kirk MD, Greening G, Ratcliff RM, Crerar SK, Dempsey K, Sarna M, Stafford R, Patel M, Hall G. Internationally distributed frozen oyster meat causing multiple outbreaks of norovirus infection in Australia. Clin Infect Dis 2007;44:1026-31. 11) Simmons G, Garbutt C, Hewitt J, Greening G. A New Zealand outbreak of norovirus gastroenteritis linked to the consumption of imported raw Korean oysters. N Z Med J 2007;120:U2773. 12) Hjertqvist M, Johansson A, Svensson N, Abom PE, Magnusson C, Olsson M, Hedlund KO, Andersson Y. Four outbreaks of norovirus gastroenteritis after consuming raspberries, Sweden, June-August 2006. Euro Surveill 2006;11:E060907.1. 13) Falkenhorst G, Krusell L, Lisby M, Madsen SB, Böttiger B, Mølbak K. Imported frozen raspberries cause a series of norovirus outbreaks in Denmark, 2005. Euro Surveill 2005; 10:E050922.2. 14) Cotterelle B, Drougard C, Rolland J, Becamel M, Boudon M, Pinede S, Traoré O, Balay K, Pothier P, Espié E. Outbreak of norovirus infection associated with the consumption of frozen raspberries, France, March 2005. Euro Surveill 2005;10: E050428.1. 15) Schenkel K, Williams C, Eckmanns T, Poggensee G, Benzler J, Josephsen J, Krause G. Enhanced surveillance of infectious
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