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임업 종사자(국유림영림단)의 쯔쯔가무시증 혈청유병률 조사
  • 작성일2016-09-29
  • 최종수정일2016-09-29
  • 담당부서인수공통감염과
  • 연락처043-719-8460
  • 3,452

임업 종사자(국유림영림단)의 쯔쯔가무시증 혈청유병률 조사

질병관리본부 국립보건연구원 면역병리센터 인수공통감염과
길병철, 이정민, 이영선*
동국대학교 의과대학 예방의학교실
임현술, 박지혁

* 교신저자: ysleenih@korea.kr / 043-719-8460

Abstract
Serological Study of Scrub Typhus Among National Forest Field Workers in South Korea
Division of Zoonoses, Center for Immunology and Pathology, NIH, CDC
Gill Byoungchul, Lee Jeongmin, Lee Yeong Seon
Department of Preventive Medicine, Dongguk University College of Medicine
Lim Hyun-Sul, Park Ji-Hyuk

BACKGROUND: Scrub typhus is a mite-borne disease caused by Orientia tsutsugamushi. It occurs frequently during autumn in South Korea and the incidence of the disease increases with climate change and outdoor activities. Since the first case reported in the 1950s in Korea, the incidence rate of this disease has increased steadily; 5,000–6,000 cases were reported from 2005 to 2011 and 9,513 cases were reported in 2015. This serological study was conducted to obtain baseline data of scrub typhus for a high risk population.
METHODOLOGY/RESULTS: This study included national forest field workers (Yeongrim-dan) who were considered as high risk population for scrub typhus. The eligible participants were 715 (43.9%) out of 1,629 forestry workers. Collected sera were tested for antibodies specific to O. tsutsugamushi causing scrub typhus using the indirect immunofluorescence antibody assay (IFA). Titers of IgG ≥ 1:256 or IgM ≥ 1:16 were considered as single cut-off values for seropositivity. In this study, the seropositivity was 5.7% (41/715). The seroreactivity with IgG ≥ 1:16 or IgM ≥ 1:16 was 11.9% (85/715). The gene for the 56-kDa type-specific antigen (TSA56) of O. tsutsugamushi was not detected in any seropositive cases. We found that only 1 out of 41 seropositive cases was confirmed as a patient infected with O. tsutsugamushi by clinical diagnosis. The regional differences in seropositivity and seroreactivity were also observed.
CONCLUSION: This is the first serological study on scrub typhus among field workers of national forest. Further analyses of this population for other vector-borne diseases would be needed to identify the risk factors and to improve the control and prevention of these diseases among high risk population. Additional studies should be considered for the investigation of the relationship between population density or infection rate of vectors and seroprevalence of scrub typhus.


Ⅰ. 들어가는 말

쯔쯔가무시증은 국내 가을철의 주요 발열성질환으로 리케치아과에 속하는 Orientia tsustsugamushi에 감염된 털진드기 유충에 교상되어 감염되는 질환이다. 세계적으로 발생이 보고된 지역은 러시아 극동지역에서 서쪽의 파키스탄, 남쪽의 호주 북부를 잇는 ‘tsutsugamushi triangle’ 지역이다. 각 국가 및 지역별 호발 시기는 서식하는 매개 털진드기의 종류와 활동시기에 따라 다르게 나타난다[1]. 국내의 쯔쯔가무시증을 매개하는 주요 털진드기는 활순털진드기(Leptotrombidium scutellare) 및 대잎털진드기(L. pallidum)로 알려져 있으며, 특히 가을철에 주로 발생하는 우리나라 쯔쯔가무시증의 특징은 활순털진드기의 생활사와 밀접한 연관이 있는 것으로 여겨진다[2]. 쯔쯔가무시증의 주요 임상적 특징은 1-3주 정도의 잠복기를 거쳐, 고열로 인한 오한, 두통, 근육통, 구토, 기침, 복통 및 인후염이 나타나고 발진과 가피가 나타난다. 병원성이 약한 경우, 치료를 하지 않아도 2주 정도 고열증상이 지속되다가 서서히 회복되는 것으로 알려져 있으나, 면역저하 또는 고령자의 경우, 조기 발견과 적절한 치료가 수행되지 않으면 패혈성 쇼크, 호흡부전, 신부전, 의식저하 등의 합병증으로 사망하는 경우도 발생한다[3]. 국내 쯔쯔가무시증 발생은 2000년대 중반까지 5-6천 건을 유지하였으나, 최근 발생이 급격하게 증가하여 2013년에는 10,365건이 발생하였으며 2014년에는 8,130건, 2015년은 9,513건의 환자발생이 보고되었다[4]. 쯔쯔가무시증은 수두, 결핵, 유행성이하선염 다음으로 많이 발생하는 3군 법정감염병이며, 기후변화에 따른 매개체 환경의 변화, 야외활동의 증가, 그리고 고령 농업종사자의 증가 등 다양한 요인에 의하여 환자가 증가하는 것으로 알려져 있다. 이러한 주요 매개체 전파질환인 쯔쯔가무시증의 효과적인 예방관리를 위해서는, 각 지역에서 유행하는 쯔쯔가무시증 원인병원체의 유전형에 대한 조사, 숙주동물이나 매개체의 지역별 분포 변화 및 보균률의 변화 등에 대한 조사·분석 등과 더불어, 매개체 전파 질환의 특성상 매개체와의 접촉이 많은 고위험군에 대한 감염 실태 파악 및 역학적 특징을 파악하는 것이 과학적 근거에 입각한 예방관리 방안 확보를 위해서 중요하다고 할 수 있다.
과거에 수행된 질병관리본부 및 여러 전문가들의 조사 및 연구 결과, 쯔쯔가무시증 감염은 노출환경에서의 작업의 형태 및 노출빈도에 따라 감염률이 유의한 수준으로 높게 나타났다. 국내에서는 각 지역에서 밭농사, 과수원, 축사 업무에 종사하는 직업군이 환자들 중에서 높은 비중을 보였으며[5]. 이러한 이전의 조사 결과들을 바탕으로 하여 국내 임업 관련 종사자들 중 국유림영림단 종사자들의 쯔쯔가무시증 감염실태를 파악하고 감염에 대한 위험 요인을 분석하여 감염의 위험성을 감소시킬 수 있는 과학적인 예방 관리 정책의 근거로 활용하고자 이 조사를 수행하게 되었다.


Ⅱ. 몸말

이 연구는 산림청 산하의 국유림영림단 종사자 1,629명(2013년 기준)을 조사 대상자로 선정하였으며, 이 중 2015년 조사에 참여한 사람은 715명으로 전체 참여률은 43.9%였다. 전국의 5개 지부 중 지부별 참여률은 서부가 63.8%로 가장 높았으며, 동부가 29.8%로 가장 낮았다(Figure 1). 조사대상자의 주요 작업지역 분포는 강원도가 332명(46.4%)으로 가장 많았으며, 경상북도 87명(12.2%), 전라북도 70명(9.8%), 경기도 68명(9.5%) 등의 순이었다(Figure 2). 조사대상자의 성별 분포는 남성이 691명(96.6%), 여성이 24명(3.4%)으로 대부분 남성이었으며, 연령별 분포는 50대가 352명(49.2%)으로 가장 많았으며, 60세 이상 215명(30.1%), 49세 이하 148명(20.7%)의 순이었다.

쯔쯔가무시증 항체가 검사는 비교적 민감도가 높아 보편적으로 널리 사용되는 간접면역형광항체법(indirect immunofluorescence antibody assay, IFA)을[6] 질병관리본부 시험검사법 표준절차서(KCDC-ZOO-OT-IFA-QIS-15-01)에 따라 진행하였으며, 간접면역형광항체법에 사용된 항원 슬라이드는 O. tsutsugamushi의 표준 균주인 Gilliam, Karp, Kato Gilliam 1943년 Burma, Karp 1943년 New Guinea, Kato 1955 Niigata에서 분리된 표준 균주
와 국내에서 가장 많이 분포하는 것으로 알려진 Boryong 1989년 분리된 국내 분포가 가장 높은 분리주
주를 혼합하여 제작하였다. 조사에 참여하여 채혈한 혈액은 혈청을 분리하고, 2배씩 단계별로 희석하여 항체가를 확인하였다. 양성 기준은 「법정감염병 진단․신고기준」에 따른 쯔쯔가무시증 확인 진단을 위한 검사기준 중, 단일항체가에 의한 확인진단 기준인 IgM 1:16 이상 또는 IgG 1:256 이상을 양성의 기준으로 하여 혈청양성률(seropositivity)를 계산하였고, 항체가 반응이 나타난 모든 경우(IgM 1:16 이상 또는 IgG 1:16 이상)를 혈청반응률(seroreactivity)로 나타내었다.
수집된 715건에 대한 쯔쯔가무시증 항체가 검사 결과, 단일항체가에 의한 확인 진단 양성기준인 IgG 1:256 이상은 23명(3.2%), IgM 1:16 이상은 22명(3.1%)이었으며, IgG와 IgM 모두 양성인 경우는 4명으로 확인되어, 총 혈청 양성은 41명으로 혈청양성률은 5.7%로 나타났다. 또한 IgG를 기준으로 항체 반응은 71명(9.9%), IgM을 기준으로 항체 반응은 22명(3.1%)이었으며, IgG와 IgM 모두 반응인 사람은 8명으로 확인되어, 총 항체 반응자는 85명으로 혈청반응률은 11.9%로 나타났다. 항체가가 확인 진단 기준 이상인 41명에 대해서는 혈액에서 O. tsutsugamushi의 특이 항원인 56-kDa type-specific antigen (TSA56) 유전자 검출을 위한 중합효소연쇄반응(PCR)을 수행하였으나, 원인병원체 특이적인 유전자는 모든 시료에서 검출되지 않았다.
주요 작업 지역별 분포를 살펴보면, IgG 1:256 이상 항체양성률은 충청남도가 11.1%(1/9)로 가장 높았으며, 경상남도가 9.3%(3/32), 전라남도가 8.4%(5/60)순으로 나타났다. IgG 1:16이상인 혈청반응률은 전라북도가 17.1%(12/70), 전라남도 16.7%(10/60), 충청북도 15.8%(9/57)로 강원, 경기 지역보다 중부, 남부 지역에서 높게 나타났다(Table 1). IgM 항체양성률도 경상북도가 5.7%(5/87), 충청북도 5.4%(3/57), 전라남도 5.1%(3/60)로 쯔쯔가무시증 다발생 지역의 작업 종사자에서 비교적 높은 항체가가 확인되었다(Table 1).
성별 IgG 항체양성률은 남성이 3.3%(23/691)로 나타났고 여성은 나타나지 않았으나, IgG 항체반응률은 남성이 9.1%(63/691), 여성이 33.3%(8/24)로 나타났다. 또한 IgM 항체양성률은 여성이 8.3%(2/24), 남성이 2.9%(20/691)로 나타나, 조사 대상에서 여성인원이 절대적으로 적었음에도 불구하고 여성이 남성에 비하여 높은 혈청양성률과 혈청반응률을 보였다(Table 2).

연령별 IgG 항체양성률은 30대가 가장 높은 4.8%(1/22), 50대 4.3%(15/352), 40대 2.4%(3/125), 60대 2.1%(4/191)로 나타났으며, 다른 연령에는 항체가가 나타나지 않았다. 또한 IgG 항체반응률은 50대 10.8%(38/352), 40대 10.4%(13/125)로 높았으며 60대 또한 8.9%(17/191)로 나타났다. IgM 항체가는 50대가 3.7%(13/352)로 가장 높은 분포를 보였다(Table 2). 일반인에서는 60대 또는 70대 이상의 연령층에서 발병률이 높은 것으로 고려하면, 이번 조사에서 연령별 분포가 가장 높은 50대에서 IgG, IgM 항체가 분포 또한 상대적으로 높게 나온 것은 작업 빈도에 따라 쯔쯔가무시증 노출 위험성이 있다고 유추되어진다.
항체가 양성이 확인된 41명을 대상으로 임상적 특성을 조사하였으나, 1명을 제외하고는 쯔쯔가무시증 주요 증상과는 일치하지 않았다. 임상적 특징을 보인 1명은 IgG 1:256 이상, IgM 1:16 이상의 항체가가 확인되었으며, 가피도 발견되어 확진 판정을 받고 적절한 항생제 치료를 받았다.


Ⅲ. 맺는 말

국유림영림단 종사자와 같이 야외활동이 많아 진드기 매개 감염병의 위험도가 상대적으로 높은 특정 직업군을 대상으로 한 쯔쯔가무시증에 관한 감염 실태 조사는 처음으로 수행되었다. 이 연구를 통하여 쯔쯔가무시증에 대한 항체 보유 현황을 파악하여 감염 위험도를 평가하고 제한된 직업군에 대한 질병관리에 필요한 자료를 수집하고자 하였다. 표본추출법에 따른 검체의 수집이 이루어지지 않아 연구의 제한점이 있으나 작업 지역별, 연령별 항체가를 일부 추정 할 수 있었다. 강원도, 경기도가 충청도, 전라도, 경상도 지역보다 혈청양성률이나 혈청반응률이 비교적 낮았으나, 일반 주민 항체가 보다는 높은 혈청양성률과 혈청반응률을 보여 국유림영림단 종사자가 쯔쯔가무시증 고위험군임을 확인할 수 있었다. 2007-2009년까지 수행한 주민 항체가 조사에서 다발생 지역인 화성, 예산, 합천은 IgG 1:256 이상 항체양성률이 각각 3.4%, 4.5%, 9.7%로 높았으나 발생이 낮은 태백은 0.2%로 큰 차이를 보인 것과는 다르게[7-9], 이번 임업 종사자에 대한 조사에서는 강원도의 경우 혈청양성률과 혈청반응률이 각각 3.3%(11/332)와 8.4%(28/332)로 일반 주민에 비해서는 높은 것으로 나타났다. 중국 연변의 6개 시의 주민 항체가를 조사한 결과를 보면, 비교적 임업 종사자가 높은 용정시가 혈청양성률 3.6%, 혈청반응률이 19.9%로 보고된 바가 있다[10]. 또한 국내 쯔쯔가무시증을 유발하는 주요 털진드기로 알려진 L. scutellare의 밀도를 살펴보면 여러 기후요소 중 연평균기온과 연관성을 가지는 것으로 보인다. 강원, 경기북부지역은 연평균 기온이 7-10°C로 진드기 서식에 불리하여 진드기 분포와 밀도가 다른 지역에 비해 낮은 것으로 나타났다[11]. 이러한 결과들을 볼 때, 지역별로 쯔쯔가무시증을 매개하는 털진드기 서식 여부 및 밀도와 더불어 야외활동이 많은 특정 직업군의 노출빈도가 혈청양성률과 혈청반응률에 크게 영향을 미치는 것으로 생각된다.
이 조사는 임업 종사자인 국유림영림단 종사자를 대상으로 털진드기 매개 감염병인 쯔쯔가무시증 관련 조사를 최초로 시행하였다는 점에서 의미가 있다. 이 조사를 통하여 작업지역과 감염현황을 파악할 수 있었으며, 앞으로 시계열적인 분석을 할 수 있는 기초 자료로 활용할 수 있다. 국유림염림단 종사자는 털진드기 매개 감염병의 고위험군임에도 불구하고 기피제를 포함한 예방을 위한 작업습관은 매우 부족한 것으로 보이므로, 이러한 고위험군에 대한 체계적인 예방 교육 및 훈련이 보다 강화될 필요가 있다.


Ⅳ. 참고문헌

1. Kelly DJ, Fuerst PA, Ching WM, Richards AL. Scrub typhus: the geographic distribution of phenotypic and genotypic variants of Orientia tsutsugamushi. Clin Infect Dis 2009; 48:203-230.
2. Baek LJ, Lee WI, Song JW, Rhu SH, Chung SY, Moon SS, Park KS, Kee SH, and Song KJ. Seroprevalence and phylogenetic analysis Orientia tsutsugamushi from Apdemus peninsulae in Korea. J Bacteriol Virol 2002; 32:307-313.
3. Chu H, Park SH, Kim EJ, Hwang KJ, Shim SK, Park SD, and Park MY. Phylogenetic Clustering of 4 Prevalent Virulence Genes in Orientia tsutsugamushi Isolates from Human Patients. J Microbio 2010; 48:124-128.
4. Korea Center for Disease Control and Prevention Infectious Disease Statistics System
5. Kong WS, Shin EH, Lee HI, Hwang TS, Kim HH, Lee NY, Sung JH, Lee SG, Yoon KW, Time-spatial distribution of scrub typhus and its environmental ecology. J Korean geographical soc 2007;42:82-95
6. Kelly DJ, Wong PW, Gan E, Lewis GE. Comparative evaluation of the indirect immunoperoxidase test for the serodiagnosis of rickettsial disease. Am J Trop Med Hyg 1988; 38:400–406.
7. 질병관리본부, 화성시 주민의 쯔쯔가무시 항체가 조사. 주간 건강과 질병 2008;1(22):366-368
8. 질병관리본부, 예산군 주민의 쯔쯔가무시 항체가 조사, 2008. 주간 건강과 질병 2009;2(41):681-685
9. 질병관리본부, 2009년도 합천군 및 태백시 건강주민의 쯔쯔가무시 항체가 조사. 주간 건강과 질병 2011:4(6):93-97
10. 질병관리본부, 중국 연변지역 6개 시 주민의 쯔쯔가무시 항체가 조사 2006-2011. 주간 건강과 질병 2013;6(37):737-744
11. 질병관리본부, 쯔쯔가무시증 매개 털진드기의 전국 분포조사. 주간건강과 질병 2014;7(51):1146-1148


※ 본 연구는 질병관리본부 학술연구용역과제(2015-ER5202-00) 연구비를 지원받아 수행되었습니다.
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