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2015년 국내 살모넬라균 실험실 감시 현황
  • 작성일2017-07-06
  • 최종수정일2017-07-06
  • 담당부서의과학지식관리과
  • 연락처043-719-8211
  • 3,511
2015년 국내 살모넬라균 실험실 감시 현황
질병관리본부 감염병분석센터 바이러스분석과
채수진, 이덕용

질병관리본부 감염병분석센터 세균분석과
강병학, 곽효선*
* 교신저자: kwakhyos@korea.kr, 043-719-8110
Abstract
2015 Annual Report on Salmonella spp. Laboratory Surveillance in the Republic of Korea

Chae Su-Jin, Lee Deog-Yong
Division of Viral Diseases, Center for Laboratory Control of Infectious Diseases, KCDC

Kang Byunghak , and Kwak Hyo Sun*
Division of Bacterial Diseases, Center for Laboratory Control of Infectious Diseases, KCDC


BACKGROUND
: The genus Salmonella is a major pathogen of food and water-borne diseases because it has a wide range of host. Salmonella Typhi infections is classified as Group 1 mandatory notifiable infectious disease in Korea. The Korea Centers for Disease Control and Prevention (KCDC) has published the 2015 annual report on laboratory-confirmed human Salmonella infections that it summarize the distributions of Salmonella serovars isolated from EnterNet-Korea and seventeen Provincial Public Health and Environment Laboratories including thirteen National Quarantine laboratories in Korea.
CURRENT STATUS: The annual report data demonstrated that 562 isolates from human infections were ranked to be S. Enteritidis (n=134, 23.8%), Salmonella I 4,[5],12: i:- (n=75, 13.3%), S. Bareilly (n=63, 11.2%), S. Typhimurium (n=49, 8.7%). S. Typhi(=31, 5.5%) and other serovars in descending order.
The isolation rate of rare serovars within the country has increased with varying serovars in outbreak cases. It also showed that in the past, the serovars had been mainly introduced from abroad, but domestic Salmonella infection outbreaks increased in the recent 5-8 years.
PROSPECTIVE FUTURE: KCDC has been striving to collect data from various range of hosts including food and animal isolates through research networks. The accumulated data are expected to be an important resource for the prevention and control of Salmonella infections in Korea. 

  들어가는 말
살모넬라균은 수인성․식품매개질환의 대표적인 세균성 병원체로 Salmon과 Smith(1886)에 의해 처음 분리되어 보고되었다. Hog Cholera에 감염된 돼지에서 Salmonella Cholerasuis (S. Cholerasuis)가 처음 분리되었고, 이후 장티푸스의 원인균으로 Salmonella Typhi가 확인되면서 살모넬라균이 관심을 받기 시작하였다. 인체에 감염된 살모넬라균에 대한 조사를 수행하는 과정에서 다양한 식품과 동물에서도 균이 분리되었고, 이로 인해 수인성․식품매개질환 뿐만 아니라 인수공통감염병의 원인균으로도 주목받게 되었다[1]. 질병관리본부에서는 그 동안 국내에서 분리된 인체유래 살모넬라균의 분리현황에 대한 정보를 주간 건강과 질병(PHWR; Public Health Weekly Report)을 통해 보고서 형태로 국민들에게 제공한 바 있다[2]. 그러나 2015년에 대한 정보는 최근 분리 동향 및 분리주의 특성 비교와 함께 연간보고서의 형식으로 작성하였다. 이 글에서는 살모넬라균 연간보고서에 대한 간략한 소개와 함께 2015년도 국내 분리 현황에 대한 정보를 제공하여 국내 연구자 등 다양한 영역의 사람들이 활용할 수 있도록 하고자 한다.


  몸 말
살모넬라균은 장내세균과에 속하는 그람음성 간균으로 각각의 혈청형에 따라 다른 특성을 갖고 있으나 모든 혈청형에서 사람에게 병원성을 가진 것으로 알려져 있다[3]. 살모넬라균 속은 분류학상 Salmonella enterica (S. enterica)와 Salmonella bongori (S. bongori) 두 종(species)으로 나뉘는데, 이 중에 S. enterica는 생화학적 특성에 따라 다시 6종류의 아종(subspecies)으로 분류된다. 살모넬라균은 생화학적 분류 외에 균체항원과 편모항원의 조합에 의해 결정된 혈청형으로 구분되기도 한다(Figure 1). 현재까지 58종류의 균체 항원과 114종류의 편모 항원이 확인된 가운데 각 항원성의 조합을 통해 총 2,659종류의 혈청형이 알려져 있다[4].
살모넬라균은 사람뿐만 아니라 포유류, 파충류 그리고 조류까지 넓은 숙주 영역을 갖고 있어 가축을 포함한 애완동물과 야생동물을 통해서도 감염될 수 있어 공중보건학적으로 매우 중요한 병원체이다 [1]. 인체 감염의 경우 장티푸스균을 제외하면 만성보균 사례가 많지 않지만 동물과 조류에서는 보균율이 높은 것으로 알려져 있다. 또한 각 혈청형에 따라서 숙주 특이성, 항균제 내성 등 다양한 특성을 보여주기도 한다. 살모넬라균은 오염된 음식이나 물, 기구 등 다양한 감염원을 통해 사람이나 동물에게 전파되어 감염을 일으킨다. 특히 충분히 익히지 않은 계란 또는 계란 함유식품, 생우유 또는 유제품, 오염된 음용수, 육류 및 육제품을 섭취하여 감염된 사례가 흔히 보고된다. 살모넬라균에 감염된 사람의 분변을 통한 직접 감염도 중요한 전파원이 되기도 한다[3].
살모넬라감염증은 전 세계 대부분의 국가에서 공중보건학적 문제로 여겨지고 있다. 미국에서는 매년 4백만 명 이상이 살모넬라균에 감염되는 것으로 알려져 있으며 대부분 음식에 의한 식중독 보고 사례이다[5]. 유럽의 식중독 감염원 통계(2010-2015년)에서도 살모넬라균에 의한 집단 환자감염이 2010년부터 5년 동안 점차 감소하고 있지만(Figure 2), 2015년 한 해 확인된 병원체 중 약 21.8%가 살모넬라로 가장 많이 발생한 것으로 보고되고 있다[6]. 우리나라에서는 노로바이러스가 주요 식중독 원인 병원체로 알려져 있으나 병원성대장균과 함께 살모넬라균 역시 높은 발병을 일으키는 병원체 중 하나이다[7].
살모넬라균에 의한 집단 환자 발생이 많은 북미와 유럽의 대다수 국가에서는 살모넬라균에 대한 분리 정보 등을 연간보고서의 형식으로 작성하여 제공하고 있으며, 인체, 식품 및 환경에서 분리된 대부분의 살모넬라균에 대한 정보를 담고 있다. 특히, 미국의 CDC(Centers for Disease Control and Prevention)에서는 주로 살모넬라균의 혈청형 분리현황에 초점을 두고 보고서를 작성하고 있다[5]. 인체 분리주는 지역, 성별, 월별 등의 기준에 따른 분리 경향을 분석하고 있으며, 동물 분리주는 각 동물별 혈청형의 분리율을 병원성과 비병원성으로 구분하여 보고하고 있다. 유럽의 국가들은 혈청형별 분리 현황과 더불어 주요 혈청형(S. Enteritidis, S. Typhimurium)의 파지형과 항균제 내성양상 등 특성 분석 결과를 중요하게 다루고 있다. 그 중 영국의 PHE(Public Health of England)에서 발간한 연간보고서에는 연도별, 월별, 연령대별, 성별, 지역별 분리현황 등의 기본 자료와 더불어 여행객을 통한 해외 유입사례 등을 상세히 다루고 있다[8]. 아일랜드의 연간보고서는 국내발생과 여행자에 의한 국내 유입을 구분지어 분리현황을 월별로 보고하였고, 집단 환자 발생 사례를 다각도로 분석하여 별도로 보고하였다[9]. 이 외에도 캐나다와 유럽의 다른 국가에서도 다른 장내세균의 분리현황과 함께 분석한 연간보고서를 발간하고 있으며, 각국의 연간보고서는 수년간 자료를 축적하여 국가적인 자료로서 활용되고 있다[6,10]. 우리나라에서는 살모넬라균의 국내 분리 현황과 항생제 내성 경향에 대한 자료를 기관지인 주간 건강과 질병(PHWR; Public Health Weekly Report)을 통해 일반인에게 제공하였다[2]. 이번에 발간한 연간보고서는 기존에 제공하였던 인체 감염 사례에서 분리된 살모넬라균의 혈청별 목록과 해외 유입 사례 그리고 주요 혈청형의 항생제 내성 경향에 대한 연도별 경향과 함께 최근 국내 혈청형의 변화를 토대로 2015년도 국내에서 분리된 살모넬라균의 주요 혈청형 분포, 파지형과 집단환자 발생사례 등도 추가로 분석하여 제공하였다.
연간보고서에서 분석한 균주는 질병관리본부에서 운영하고 있는 ‘급성설사질환 실험실 감시사업(EnterNet-Korea)’에서 분리된 균주와 집단 환자 발생 시 분리된 균주 그리고 최종 확인 진단을 위해 전국 17개 시․도 보건환경연구원 및 국립검역소로부터 혈청형 확인의뢰 된 균주를 대상으로 하였다. 대상 균주는 연도별, 검체별, 월별, 유입 형태별, 지역별로 나누어 분리 현황을 분석하였고, 주요 혈청형(S. Enteritidis, S. Typhimurium, Salmonella I 4,[5],12:i:-)에 대해서는 파지타이핑을 진행하여 항균제 내성경향과 같이 특성을 살펴보았다. 아울러 집단환자 발생사례와 연관된 균주는 별도로 구분하여 분석하였다. 연간보고서는 살모넬라균의 시험방법, 분리 현황, 주요 혈청형별 특성과 집단환자 발생사례 순으로 정리하였으며, 세부 자료는 별첨으로 추가하였다.
연간보고서 작성에 사용된 균주는 2015년 한해 질병관리본부에서 수집한 균주(총 591주)로서, 전년도(2014년, n=996)에 비하면 약 40.3%가 감소한 수치이다. 이 중 인체 가검물에서 분리된 균주는 562주(95%)로서, 해당균주의 주요혈청형은 S. Enteritidis(n=134, 23.8%), S. Typhimurium의 단상편모 변이주인 Salmonella I 4,[5],12:i:-(n=75, 13.3%), S. Bareilly(n=63, 11.2%), S. Typhimurium(n=49, 8.7%) 순으로 확인되었다(Table 1).
그 동안 국내에서 분리된 살모넬라균의 혈청형을 연도별로 살펴보면, 1996년 이전까지는 S. Typhimurium의 분리율이 가장 높았으나 이후에는 S. Enteritidis가 가장 많이 분리되는 혈청형으로 자리 잡았다(Figure 3). 2011년 이후 S. Enteritidis의 분리율은 점차 감소추세에 있고, Salmonella I 4,[5],12:i:-의 분리율이 2013년부터 급격히 증가하는 등 최근 주요 혈청형의 분리빈도에 변화를 나타냈다. 기존에는 S. Enteritidis와 S. Typhimurium 등 주요 혈청형에 편중되어 분리되는 유행 경향을 보였으나, 국내에서 처음 분리되거나 드물게 분리되던 혈청형들의 분리비중이 높아지고 있다. 2015년도에도 두 혈청형 이외에 다양한 혈청형이 분리되는 등 최근의 분리 경향에 변화가 있음을 확인 할 수 있다(Figure 4).
집단환자 발생도 S. Enteritidis에 의해 발생되던 일반적인 경향에서 다양한 혈청형으로 변한 것도 하나의 특징이라고 볼 수 있다. 2015년 살모넬라균에 의한 집단환자 발생으로 밝혀진 사례 중 균주가 확보된 총 6건의 사례에 대해 분석해 보았다(Table 2). S. Enteritidis에 의한 사례는 총 3건으로 이 중에 2건은 파지형 PT21에 의한 것으로 확인되었다. 파지형 PT21은 유럽에서 계란 및 닭고기를 통해 집단 환자 발생이 많은 파지형으로 우리나라에서는 그 동안 PT1형에 의한 사례가 대부분이었다. 나머지 한 사례에서 분리된 균주는 RDNC KE10-10형으로 확인되었다. RDNC는 파지에 반응은 있으나 파지형을 구분할 수 없는 경우에 명기하는 방법이다. 그러나 이번 사례에서 확인된 RDNC KE10-10형은 우리나라에서 지속적으로 동일하게 확인되는 형태로 별도의 명칭을 부여하여 관리하고 있는 파지형이다. 또 다른 사례인 Salmonella I 4,[5],12:i:- 의 파지형은 DT193형으로 확인되었다. DT193형은 DT120형과 함께 유럽지역에서 다제내성을 보이는 파지형으로 알려져 있다. 특히, ampicillin, streptomycin, sulbactam 그리고 tetracycline에 공통적으로 내성을 보여 유럽 전역에서 지속적으로 연구하고 있는 파지형이다. 이번 우리나라에서 분리된 균주도 tetracycline과 β-lactam 계열의 ampicillin, ampicillin/sulbactam에 내성을 보였다. 서울, 경기 등 수도권지역에서 S. Bareilly에 의한 개별 감염사례가 증가하고 있는 경향과 더불어 전북지역에서 S. Bareilly에 의한 집단 환자 발생이 있었다. 나머지 사례는 S. Montevideo에 의한 사례로 최근 몇 년간 집단 환자 발생을 지속적으로 일으키고 있다.
제1군 법정감염병인 장티푸스(Salmonella Typhi)는 예년에 비해 발생이 줄어들었으나 매년 200명 내외의 환자가 지속적으로 발생하고 있다. 장티푸스에 의한 집단환자 발생은 2008년도 경남 합천지역과 2014년 경남 진주 인근지역에서 소규모 발생 보고가 있었다(Figure 4). 국내 장티푸스 발생의 지역별 경향을 살펴보기 위해 2014년도와 2015년도에 우리나라에서 분리된 장티푸스균의 지역별 분포를 백분위로 표시해 보았다. 소규모 집단발생이 있었던 2014년도에는 경남지역이 특히 높은 발생률을 보였던 반면 특별한 집단사례 보고가 없었던 2015년도에는 전 지역에서 고르게 장티푸스균이 분리되었다. 특히, 충남지역에서는 별도의 장티푸스 발생보고가 없었으나 전년도에 비해 분리율이 소폭 상승하여 상대적으로 높은 분리율을 보이기도 하였다. 또한 서울, 경기, 인천, 경남 및 부산 등 대도시에서 장티푸스 환자 발생이 많은 것으로 보고되었으나, 이는 인구에 비례하여 균주 분리율이 높은 것으로 사료된다(Figure 5).
2015년 한 해 동안 해외 유입으로 명확히 확인된 균주는 총 25주로, 주로 항공이나 선박을 이용하여 국내로 입국한 여행객의 분변(n=7) 또는 입항한 선박의 가검물(n=18)로부터 분리되었다. 유입된 국가별로 살펴보면 중국(n=13), 베트남(n=8), 캄보디아(n=2) 그리고 홍콩(n=2) 등 주로 아시아 지역을 통해 유입되었다. 현재까지 전 세계적으로 알려진 혈청형은 2,659종류이지만, 1986년부터 2015년까지 질병관리본부에서 확인하여 국내에 보고된 혈청형은 총 241종류이다. 이 중에서 2015년 한 해 동안 처음으로 분리 및 확인된 혈청형은 모두 9종류(Abony, Hvittingfoss, Krefeld, Moscow, Oritamerin, Shubra, Uzaramo, I 3,10,[15]:r:-, I 4,12:d:-)였다. 새로운 혈청형이 대부분 해외로부터 유입되던 예년과는 다르게 최근 5년간 국내에서 자체적으로 발생하는 비율이 평균 86.7%로 대부분을 차지한 것도 큰 변화로 볼 수 있다.


  맺는말
질병관리본부에서는 2015년도 국내 살모넬라균의 특성분석 자료를 최근의 분리경향과 비교 분석하여 연간보고서를 작성하였다. 아울러, 세부적인 통계자료는 다양한 영역에서 활용할 수 있도록 별도로 작성하여 첨부하였다. 살모넬라균 감염증은 다른 수인성·식품매개질환과 같이 질병으로 인한 개인적인 고통 이외에도 집단 환자 발생으로 인한 사회경제적인 부담이 큰 질병으로 체계적인 관리와 감시가 필요한 질병이다. 향후 질병관리본부에서는 다양한 숙주영역에서 분리되는 살모넬라균의 정보를 종합적으로 분석하여 국가차원에서 활용할 수 있는 자료로서 활용가치를 높이고자 한다.


  참고문헌
1. Hoelzer K, Moreno Switt AI, Wiedmann M. Animal contact as a source of human non-typhoidal salmonellosis. Veterinary Research. 2011;42(34):1-28.
2. 윤영선, 이덕용, 정경태. 2015년 국내에서 분리된 살모넬라균의 현황 및 특성 분석. 주간 건강과 질병. 2016;9(10):174-80.
3. 장정옥, 류화정 외. 2005. 최신식품위생학. 보문각.
4. Grimont PAD, Weill F-X. Antigenic formulae of the Salmonella serovars. 9th ed. Institute Pasteur, WHO Collaborating Centre for Reference and Research on Salmonella. 2007:17-154.
5. Centers for Disease Control and Prevention (CDC). National Enteric Disease Surveillance: Salmonella Annual Report, 2013. 2013:4-89.
6. European Food Safety Authority (EFSA), European Centre for Disease Prevention and Control(ECDC). The European Union summary report on trends and sources of zoonoses, zoonotic agents and food-borne outbreaks in 2015. EFSA Journal. 2016;14(12):4634.
7. 질병관리본부. ‘16년 사업실적 및 ‘17년 사업계획: 급성설사질환 실험실 감시사업(EnterNet-Korea). 2017:1-273.
8. Public Health England (PHE). 2017. Salmonella data 2006 to 2015, National laboratory data for residents of England and Wales. 2017:1-12.
9. National Salmonella, Shigella & Listeria Reference Laboratory(NSSLRL). NSSLRL Report 2014. 2014:1-22.
10. Public Health Agency of Canada (PHAC). Canadian Integrated Program for Antimicrobial Resistance Surveillance (CIPARS) Annual Report. Ch.2 Antimicrobial Resistance. 2013:6-113.
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