연구단신, Brief report 2017 년아나플라즈마증실험실진단검사결과 질병관리본부감염병분석센터세균분석과이경아, 황선도, 강병학, 김재옥 * * 교신저자 : kimjo70@korea.kr / 043-719-8110 Laboratory-based diagnostic test results for human granulocytic anaplasmosis in 2017 Lee Kyeong Ah, Hwang Seon Do, Kang Byung Hak, Kim Jae Ok Division of Bacterial Diseases, Center for Laboratory Control of Infectious Diseases, KCDC Human granulocytic anaplasmosis (HGA) is a tick-borne infectious disease caused by Anaplasma phagocytophilum. Clinical features of HGA range from mild illness such as fever, headache, myalgia, malaise, thrombocytopenia, and leukopenia to severe disease with gastrointestinal and respiratory distress, myocarditis, neurological complications, septic shock-like disease, and even death. We performed serological HGA tests using immuno-fluorescent antibody assay (IFA) from the sera of 598 patients and nested polymerase chain reaction (PCR) tests using amplification of the 16S rrna gene of A. phagocytophilum from 298 blood samples. In the serological IFA tests, 56 (9.4%) of 598 patients were positive for IgG or IgM of A. phagocytophilum (male: 28/354, 7.9% vs. female: 28/244, 11.5%). A high seropositive rate (45/56, 80.4%) was shown in patients 60 years. In the PCR tests, 25 of 298 patients showed a positive result. This article reports laboratory results in relation to A. phagocytophilum from patients with suspected HGA in 2017. Keywords: Anaplasmosis, Anaplasma phagocytophilum, Laboratory diagnosis 들어가는말 아나플라즈마증 (Human granulocytic anaplasmosis) 은진드기매개의리케치아감염병으로 Anaplasma phagocytophilum에의해발생된다. 사람을포함한개, 소, 양, 염소, 말그리고야생동물에감염되며 1990년대중반진드기에물린후열성질환으로사망한환자에의해미국에서처음으로인체감염이보고되었다 [1]. 인체감염을일으키는매개체는참진드기로써 Ixodes scapularis, I. pacificus, I. ricinus 등이있으며각각미국중북부및동북부지역, 미국태평양연안지역, 유럽서부지역에서주된감염을유발하는매개체로알려져있다 [2]. 아시아에서는 I. scapularis가주된매개체이며국내에서는 Haemaphysalis longicornis, I. nipponensis, I. persulcatus가알려져있다 [3]. 2003년매개체를대상으로수행한유전자검출검사에서 H. longicornis, I. persulcatus 진드기에서 A. phagocytophilum의유전자검출 (9.9%) 도보고되었다 [4]. 아나플라즈마증은약충및성충시기의진드기가왕성히활동하는 www.cdc.go.kr 848
늦봄부터가을까지다발하는것으로알려져있으며 2002년국내농촌지역의가을철원인불명열환자에서아나플라즈마증의혈청학적검사를실시한결과, 양성항체보유율을 1.8% 로보고한바있다 [5]. 2014년에는국내처음으로아나플라즈마증환자발생이최초로보고되었다. 아나플라즈마증은감염된진드기에흡혈된후 7~10 일정도의잠복기를거쳐 39도이상의고열이나타나는급성열성질환이다. A. phagocytophilum은인체면역에관여하는 neutrophils 에감염되어정상세포가자가포식유도기능을하여숙주세포를파괴시켜병을일으키는것으로알려져있다. 주요임상증상은오한, 근육통, 심한두통, 식욕결핍, 관절통, 오심, 건성기침등이며 doxycycline 등의항생제로치료가가능하나, 적절한항생제치료를받지않은경우에는패혈증등의심각한합병증을초래할수있으며일부환자에서치사율 1% 이하로나타난다 [6]. 아나플라즈마증실험실검사의혈액학적인검사방법으로는말초혈액도말을통한현미경관찰, 백혈구, 혈소판검사등이있다. 혈청학적검사방법으로는간접면역형광항체법 (Indirect immunofluorescence assay, IFA) 과웨스턴블롯법등이있으며, 세포배양을통한원인균분리와중합효소연쇄반응 (Polymerase chain reaction, PCR) 을이용한유전자검출법등이있다. 질병관리본부에서는현재비법정감염병인아나플라즈마증검사를 2014년 10월부터혈청학적검사법으로실시하고있으며혈액을이용한유전학적검사법도실시하고있다. 이글에서는 2017년에의뢰된아나플라즈마증의심환자를대상으로혈청학적검사및유전학적검사결과를통하여국내아나플라즈마증에대한검사결과를보고하고자한다. 결과와비교하여 4배이상증가시아나플라즈마증항체가양성으로판정하였다. 항체가검사의뢰시혈액을송부한경우, 환자의혈액에서 DNA를추출하여 A. phagocytophilum 16S rrna 유전자를증폭하는 PCR 방법으로유전자검사를실시하였다. 2017년에 598건의아나플라즈마증의심환자에대한혈청학적검사가의뢰되었고, 이중 298건은혈액이동봉되어유전학적인검사도함께병행하였다. IFA 방법을이용한아나플라즈마증혈청학적검사에서는 56건 (9.4%) 이혈청반응으로나타났고 (Table 1), PCR을통한유전학적검사결과에서는 298건중 25건 (8.4%) 에서양성이나타났다 (Table 2). 혈청학적검사에서회복기혈청의항체가결과와급성기혈청의항체가결과를비교해 4배이상상승한경우는 13건이었으며, 이들에대해최종항체가양성으로판정하였다. 혈청반응 56건중남성과여성의건수는 28건으로동일하였다. 연령대는 10대 1명, 20대 3명, 30대 1명, 40대 3명, 50대 3명, 60대와 70대가각각 16명과 18명으로높은분포를보였으며 80대이상도 11명이혈청반응을보여 60대이상의환자가전체혈청반응자 56건중 45건 (80.4%) 으로높은분포를보였다 (Table 3). IgM에대한항체가결과를보면 33건에서혈청반응을보였고이는아나플라즈마증원인균에최근감염된것으로추정할수있었다. 이자료는 2017년한해동안진드기에물리거나접촉하여생긴피부자국이있으며오한과근육통을호소하거나야외활동후급성열성질환또는원인을알수없는열성질환등의증상을보이는아나플라즈마증의심환자들에대한실험실검사결과이다. 2014년국내임상환자에대한보고로아나플라즈마증에대해본격적으로알려지게되었으며질병관리본부는 2014년 10월부터현재까지 IFA 방법과 PCR 방법으로검사하고있다. 아나플라즈마증은 중증혈소판감소증과유사한임상증상을나타내기도하지만대부분 몸말 질병관리본부세균분석과에서는아나플라즈마증에대한혈청학적실험실검사방법으로간접면역형광항체법을실시하였으며, 항체가가 IgG 1:80 이상또는 IgM 1:16 이상이면혈청반응으로파악하였다. 또한회복기혈청의항체가가급성기혈청의항체가 증상이경미하며, 치사율이낮다. 2015년도실시한아나플라즈마증실험실검사결과에서는 201건의검사중 6.96% 의혈청반응률, 2.54% 의유전자양성률결과를보였고, 2016년도아나플라즈마증실험실검사결과에서는 302건중 5.30% 의혈청반응률, 2.87% 의유전자양성률의결과를보였다. 2017년도에는 2배가량증가한 598건이의뢰되었으며 9.36% 의혈청반응률, 8.38% 의유전자양성률을나타냈다 [7,8]. 2014년부터아나플라즈마증에대한검사가 www.cdc.go.kr 849
Table 1. Seroreactivity of A. phagocytophilum serological test from anaplasmosis-suspicious patients in South Korea, 2017 Total No. of seroreactives * Seroreactivity (%) IFA test 598 56 9.4 * Seroreactives were determined as antibody titer over 1:80 anti-igg or 1:16 anti-igm by IFA (Indirect immunofluorescent antibody assay) according to manufactures criteria. Table 2. Positivity of A. phagocytophilum PCR amplification from anaplasmosis-suspicious patients in South Korea, 2017 Total No. of positives * Positivity (%) PCR test 298 25 8.4 * Positives of PCR were amplified using 16S rrna gene of A. phagocytophilum. Table 3. Sex and age characteristics in seroreactive patients with human granulocytic anaplasmosis by IFA test No. of patients with seroreaction/total (%) Sex/Age * 0-19 20-29 30-39 40-49 50-59 60-69 70-79 over 80 Total Male 1/4 (25.0) 3/40 (7.5) 1/30 (3.3) 2/45 (4.4) 2/75 (2.7) 9/83 (10.8) 8/53 (15.1) 2/24 (8.3) 28/354 (7.9) Female 0/4 (0) 0/9 (0) 0/17 (0) 1/14 (7.1) 1/49 (2.0) 7/44 (15.9) 10/60 (16.7) 9/47 (19.1) 28/244 (11.5) Total 1/8 (12.5) 3/49 (6.1) 1/47 (2.1) 3/59 (5.1) 3/124 (2.4) 16/127 (12.6) 18/113 (15.9) 11/71 (15.5) 56/598 (9.4) * The age of patients were from 9 to 91. 점진적으로증가하였으며양성으로추정되는환자의수도증가한것을확인할수있었다 (Figure 1). 2017년질병관리본부세균분석과에의뢰된지역별아나플라즈마증이의심되어검사한건수는 598건으로서울이 113건 (18.9%) 으로가장많았으며광주 97건 (16.2%), 충남 87건 (14.5%), 경기 83건 (13.9%), 전북 82건 (13.7%), 경남 76건 (12.7%), 충북 34건 (5.7%) 이었으며부산 16건 (2.7%), 강원 6건 (1.0%) 그밖의지역은 1.0% 이하로확인되었다 (Figure 2). 국내지역별검사의뢰건수의차이는진드기매개질환인아나플라즈마증에대해다른진드기매개질환에비해일선병원에서의인식이아직크지않은것으로생각된다. 국외의아시아권아나플라즈마증에대한연구결과를살펴보면, 2008년중국텐진지역농업인을대상으로한 연구결과에서 8.8% 가아나플라즈마증항체가양성률을보였으며 2012년에는베이징시골지역의농업인의 14.1% 에서아나플라즈마증항체가양성률이확인되었다. 일본에서는 2013년급성열성질환환자에서일본홍반열과쯔쯔가무시증과는다른특징을보이는아나플라즈마증환자를구별하여보고하고있어급성열성질환환자의아나플라즈마증에대한임상적인특징들이연구되고있다. 기타해외국가아나플라즈마증항체가조사결과, 오스트리아 9.0%(2003년 ), 폴란드 9.6~19.8%(2006년 ), 스페인 1.4%(2002년 ), 그리스 7.3%(2002년 ), 이탈리아 5.7%(2005년 ), 덴마크 21.0%(2001년 ), 독일 2.8%(2006년 ) 이었다. 2000년미국의아나플라즈마증환자는 100만명당 1.4명의유병률을보였으나 2010년에는 1,761 건이발생하여아나플라즈마증환자는 100만명당 6.1명의비율로감염환자의수가증가하였다. 미국 (1994 년 ) 을비롯한 www.cdc.go.kr 850
No. of anaplasmosis-suspicious patients 700 600 500 400 300 200 100 7.0% 2.5% 201 Total IFA PCR 5.3% 2.9% 302 9.4% 8.4% 598 10.0% 9.0% 8.0% 7.0% 6.0% 5.0% 4.0% 3.0% 2.0% 1.0% Seroreactive/positive rates (%) 0 2015 2016 2017 Year 0.0% Figure 1. Seroreactive rate of IFA and positive rate of PCR from HGA-suspicious patients, 2015-2017 이스라엘 (1999년), 러시아 (2001년) 뿐만아니라슬로베니아, 스웨덴, 폴란드등유럽 (1997년) 에서도아나플라즈마증에국제적인연구가진행되고있다. 아나플라즈마증감염은 Ixodes속과 Haemaphysalis속의진드기등으로전파가가능한것으로알려져있으며, 국내에서는 I. persulatus, I. nipponensis 와 H. longicornis 등의진드기매개로질병전파가가능한것으로알려져있다. 이들에대한유전자검사결과 A. phagocytophilum 감염률은 1%(2008년 ) 로보고되었다 [9]. 국내가축에서의아나플라즈마증발생과관련된조사에서 A. phagocytophilum에대한등줄쥐의감염률은 2.6%(5/196) 이었고한국고라니의감염률은 63.6%(42/66) 를나타내어, 상당히많은고라니가병원체에감염되어있는것을알수있었다 [10]. 임상소견들을살펴보면, 산이나들에서야외활동후 1주이상지나오한, 근육통, 두통, 무기력증, 소화불량등으로내원하였으며혈소판감소증증상을보였다는것을알수있다. 공통적으로는급성발열증상을갖고있었으며그중진드기에물리거나벌레에물린자국을발견후임상증상을보인경우가 12건이었다. 진드기특히, 참진드기에물리거나유사증상이있을시아나플라즈마증에대한검사가이뤄질수있도록일선병원에서의인식이확산되어야할것이다. 실험실검사혈청반응자의임상소견에농사를짓거나산이나풀밭에서의야외활동이많이나타나는것으로비추어볼때, 전체혈청반응자에서 80% 를차지하는 50대이상의환자들의직업이나생활환경과관련이있을것으로예상된다. 이러한결과들을바탕으로아나플라즈마증은해마다의심 건수가증가하고있으나그동안보고가적고잘알려지지않아 맺는말 2017 년아나플라즈마증실험실검사혈청반응자의 진단이제대로이뤄지지않았을가능성이높다. 향후에는진드기에물리거나유사증상이있을시아나플라즈마증에대한진단또는실험실검사가될수있는진단및예방에대한인식이확산되어야할것이다. 2018년부터는유전학적방법도진단항목으로추가되어 www.cdc.go.kr 851
83 (13.9%) 6 (1.0%) 113 (18.9%) 87 (14.5%) 2 (0.3%) 34 (5.7%) 1 (0.2%) 82 (13.7%) 0 0 1 (0.2%) 97 (16.2%) 76 (12.7%) 16 (2.7%) Figure 2. Number of referred cases to KCDC for laboratoty test of HGA by geography 의료기관에서아나플라즈마증의심건에대한판정에보다정확성을높여줄것으로기대한다. 결론적으로, 이연구는아나플라즈마증의심건에대한실험실검사를수행한것으로국내아나플라즈마증발생에 대한근거자료를제공하고, 급성열성질환으로내원하는환자의아나플라즈마증에대한실험실검사자료를제공한다. 국내인체아나플라즈마증현황을알수있는자료로활용되길기대되며, 아나플라즈마증에대한예방관리를위해향후국내 www.cdc.go.kr 852
법정감염병으로의지정에대한검토도필요할것으로사료된다. 참고문헌 1. Chen SM, Dumler JS, Bakken JS, Walker DH. Identification of a granulomcytotrophic Ehrlichia species as the etiologic agent of human disease. J Clin Microbiol. 1994;32:589-595. 2. Dumler JS, Choi KS, Garcia-Garcia JC, Barat NS, et al. Human graulocytic anaplasmosis and Anaplasma phagocytophilum, 2005. Emerg Infec Dis. 2005;11:1828-1834. 3. Kim KH, Yi J, Oh WS, Kim NH, et al. Human graulocytic anaplasmosis, South Korea, 2013. Emerg Infec Dis. 2014;20:1708-1711. 4. Kim CM, Kim MS, Park MS, Park JH, et al. Identification of Ehrlichia chaffeensis, Anaplasma phagocytophilum, and A.bovis in Haemaphysalis longicornis and Ixodes persulcatus ticks from korea. Vector Borne Zoonotic Dis. 2003;3:17-26. 5. Heo EJ, Park JH, Koo JR, Park MS, et al. Serologic and molecular detection of Ehrlichia chaffensis and Anaplasma phagocytophila(human granulocytic ehrlichiosis agent) in korean patients. J Clin Microbiol. 2002;40:3082-3085. 6. Bakken JS, Dumler JS. Clinical diagnosis and treatment of human granulocytotropic anaplasmosis. Ann N Y Acad Sci. 2006;1078:236-247. 7. 이승훈, 황선도, 이영선. 2015년아나플라즈마증실험실진단검사. 주간건강과질병. 2016;9(20):369-372. 8. 이승훈, 이영선, 황선도. 2016 년아나플라즈마증실험실진단검사결과. 주간건강과질병. 2017;10(28):723-727. 9. Chae JS, Yu DH, Shringi S, Klein TA, et al. Microbial pathogens in ticks, rodents and a shrew in northern Gyeonggi-do near the DMZ, Korea. J Vet Sci. 2008;9:285-293. 10. Kang JG, Ko S, Kim YJ, Yang HJ, et al. New genetic variants of Anaplasma phagocytophilum and Anaplasma bovis from Korean water deer(hydropotes inermis argyropus). Vector Borne Zoonotic Dis. 2011;11:929-938. www.cdc.go.kr 853