Abstract


Background: Acute flaccid paralysis (AFP) is described as the sudden onset of weakness and limping in one or more limbs in children and mainly caused by poliovirus infection. AFP surveillance is conducted by the World Health Organization (WHO) to continue poliomyelitis eradication. This study aimed to investigate clinical and etiological characterization of paralysis cases through a nationwide AFP surveillance during the period 2012-2014.
Methods: The AFP surveillance was conducted by reporting and laboratory testing according to the WHO recommendations.
Results: In 265 total cases of AFP between 2012 and 2014, none was confirmed as poliomyelitis. In 2014, the non-polio AFP rate was 1.24% in 2012, 1.11% in 2013 and 1.22% (non-polio AFP cases per 100,000 children aged below 15years). The patients aged below 5 years accounted for the largest proportion (57.9%) of the cases. The analysis of the temporal distribution showed that occurrences were distributed randomly throughout the year, with the highest occurrence from May to July (101 cases; 38.11%). The major clinical manifestation of AFP was meningoencephalitis (98 cases; 37.0%) and the Guillain-Barré Syndrome (36 cases; 13.6%). Non-polio enterovirus (NPEV) infection was diagnosed in 122 patients (40.04%), and the major genotype was Enterovirus 71 (76 cases; 62.3%). The present study demonstrated that while patients with AFP were not infected with wild poliovirus, they tested highly positive for Enterovirus.
Conclusions: The AFP surveillance systems complied with WHO-specified epidemiological and laboratory performance standards. Therefore, this surveillance significantly improved our knowledge about epidemic characteristics and clinical symptoms associated with AFP.


Ⅰ. 들어가는 말


  급성이완성마비(Acute Flaccid Paralysis, AFP)란 하나 이상의 팔 혹은 다리에 갑작스럽게 근육의 긴장도가 약화되거나 상실되면서 나타나는 마비증상을 의미한다. 영유아 및 소아에서의 급성이완성마비는 일반적으로 폴리오바이러스(Poliovirus, PV) 감염에 의해 발생하기 때문에, 우선적으로 바이러스 감염을 확인하는 것이 필요하다. 폴리오바이러스는 피코나바이러스과(Family Picornaviridae), 엔테로 바이러스속(Genus Enterovirus)에 속하는 바이러스로, 크게 3개의 혈청형(type 1, 2, 3)으로 분류되며, 소아마비를 유발한다[1]. 폴리오 예방접종은 두 종류의 백신을 사용하고 있다. 그 중 하나는 1961년부터 약독화된 Sabin PV균주를 사용한 구강투여 백신(Oral Polio Vaccine, OPV)이며, 다른 하나는 주사용 불활화 백신인 Salk formalin-inactivated polio vaccine (IPV)이다. 이 두 백신을 활용한 예방접종의 활성화는 폴리오 박멸을 추진하는 데 중추적 역할을 하였다[2]. 우리나라는 1962년도에 IPV 백신, 1965년도에 OPV 백신을 도입하였으며, OPV의 백신접종 후 발생한 이상반응 등의 문제로 2004년 이후 국내에서는 IPV만 접종되고 있다. 국내 폴리오바이러스 감염환자 발생은 1983년도 보고된 5명을 마지막으로 야생 폴리오바이러스(wild poliovirus) 검출 사례는 없으며, 이러한 결과를 바탕으로 2000년 폴리오 박멸을 선언하여 세계보건기구 인증 폴리오 퇴치국 지위를 획득하였다.

세계보건기구(WHO)에 의하면 폴리오 박멸은 철저한 예방접종과 급성이완성마비 환자 감시에 의해 가능하다[3]. 폴리오 퇴치계획은 1988년부터 시작되었으며, 현재 야생 폴리오바이러스 혈청형 type 2는 전 세계적으로 박멸이 되었으나, 혈청형 type 1과 3은 아프가니스탄, 나이지리아, 파키스탄 등의 소수 국가에서 아직까지도 발생하고 있는 실정이다[4]. 따라서 이미 박멸된 국가라 할지라도 폴리오 발생 국가로부터 유입되어 재발생 될 위험이 있다. 실례로 2011년 파키스탄에서 발생했던 야생폴리오바이러스 type 1이 중국에서 분리된 보고가 있다. 따라서 야생 폴리오바이러스의 해외 유입을 막기 위한 실험실 감시가 지속적으로 필요한 실정이다[5].
질병관리본부 국립보건연구원 백신연구과는 1998년 이후 현재까지 세계보건기구 서태평양사무소와의 협력을 통해 폴리오 국내발생 감시를 지속적으로 수행하여 폴리오 박멸국 지위를 유지하고 있다.

이에 본 글은 2012년부터 2014년까지 국내에서 발생한 급성이완성마비환자의 폴리오바이러스 감염여부를 확인한 실험실 감시 결과를 공유하고, 급성이완성마비(AFP) 감시사업을 홍보함으로써 해외에서 유입되는 야생폴리오바이러스를 조기에 탐지하여 국내 발생 및 확산을 예방하고자 한다.

Ⅱ. 몸 말


  본 조사는 AFP 실험실 감시사업을 통해 2012년부터 2014년까지 3년간 전국 의료기관으로부터 급성이완성마비 증상이 있는 환자 256명으로부터 발병 2주 이내에 채취한 2개의 분변검체(24-48시간 간격)와 정보를 수집하여 실시하였다.
검체 전처리는 분변검체에 10ml PBS와 1ml chloroform을 처리하여 5분 동안 강하게 흔들어 원심분리하여 상층액을 분리 한 후 필터링한다. 필터링 된 검체는 세계보건기구에서 권고한 두 가지 세포주(L20B cell와 RD cell)에 접종하여 바이러스 분리배양을 실시한다. 검체가 접종된 세포에 병변이 발생할 경우 다음과 같이 혈청학적 검사를 실시하였으며, 혈청학적 검사는 National Institute of Public Health and the Environment (RIVM)에서 공여한 표준항혈청을 사용한다. 중화시험에 사용한 표준항혈청은 폴리오바이러스 type 1, 2, 3형을 감별할 수 있는 폴리오 pool (polio1+2+3, 1+2, 2+3, 1+3, 1, 2, 3)과 콕사키바이러스 B (CB) pool (B1-6) 및 콕사키바이러스 A (CA)와 에코바이러스(E)를 감별할 수 있는 7개의 pool (A-G)로 구성되며, 세포병변효과를 관찰하는 중화시험을 수행하여 혈청형을 동정한다.

또한 엔테로바이러스의 유전자적 진단검사를 위해 검체로부터 핵산을 추출하고, 실시간 역전사 융합 효소반응(real time RT-PCR)을 수행한다. 바이러스의 유전자형 확인을 위해 바이러스의 외형을 구성하고 있는 구조 단백질인 VP1의 염기서열을 분석하고, 증폭된 산물의 염기서열을 기존에 보고된 바이러스 표준주와 비교하여 일치도가 가장 높은 유전자형을 찾아 검증한다. 세포배양을 통해 동정된 바이러스 형과 일치하는지 확인하고, 혈청학적 검사로 동정되지 않는 엔테로바이러스는 유전자형을 검증한다.

WHO에서는 AFP 감시사업의 민감도를 평가하는 지표로 non-polio AFP rate 1 이상을 기준으로 하고 있는데, non-AFP rate란 15세 미만 아동 100,000명당 AFP 1건을 보고하는 것을 의미한다. 본 감시사업에서는 2002년부터 2011년 0.1-0.8로 다소 낮은 수준이었지만, 2012 년부터는 1 이상의 값을 나타내 WHO에서 권고하는 감시사업의 민감도를 충족하였다(Table 1). AFP는 24-48시간 간격으로 2번의 분변 검체를 채취해야 하는데 이러한 검체 채취기준을 준수한 적정 검체 건수는 전체 504건으로 91.6%였다(Table 1).

AFP환자의 연령 분포(Figure 1)는 5세 미만의 영유아에서 가장 큰 비율(57.9%)을 차지했으며, 그 다음으로는 6-10(18.8%)세, 10-15(15.4%)세의 소아로 나타났다.

265명의 AFP 환자 중 122명(46.0%)에서 엔테로바이러스가 검출되었으며, EV71이 76(62.3%)건으로 가장 큰 비중을 차지하였고 그 외에 CB5가 7건, E30, CA6, CA16은 각 5건, 4건, 4건이 검출되었다(Table 2).

AFP 환자의 임상적 특징(Figure 3)은 전체 265건 중 뇌수막염(meningoencephalitis)이 가장 많은 98건 (37.0%)이었고, 이 중 엔테로바이러스 양성은 51건으로 CA6, CA10, CA16, CB5, E6, E30, EV71, EV(UT)가 검출되었다(Figure 3, Table 2). 그 다음으로는 길랑-바레 증후군(Guillain-Barré Syndrome)이 36건 (13.6%)으로 이 중 엔테로바이러스는 CA16, CB3, CB5, EV71, EV (UT)가 검출되었다. 그 외에 뇌염(encephalitis), 횡단성 척추염(transverse myelitis), 급성 파종성 뇌척수염(Acute Demyelinating Encephalomyelitis, ADEM)도 각각 20건(7.5%), 19건(7.2%), 18건(6.8%)로 나타났다(Figure 3, Table 2).

Ⅲ. 맺는 말


  본 보고서에는 2012-2014년 AFP 환자 감시 현황과 그 결과를 정리하여 바이러스학적 데이터, 임상 및 실험적 정보가 기술되어 있다. 15세 미만에서 non-polio AFP를 진단하는 것이 폴리오 박멸 인증에 중요한 기준이기 때문에[9], 질병관리본부 국립보건연구원 백신연구과에서 2012-2014년 동안 non-polio AFP rate가 >1의 비율을 보여준 것은 현재 적절한 AFP 감시체계를 유지하고 있음을 의미한다. 그러나 AFP 보고는 모든 병원에서 의무적으로 시행하는 것이 아니다. 따라서 보다 신뢰도 높은 자료를 산출하기 위해서는 의료진의 자발적인 참여가 중요하다.
본 감시사업 결과, 국내의 AFP 환자는 야생 폴리오바이러스에 의해 발생한 것이 아니라 주로 non-polio enterovirus (NPEV)에 감염된 것으로 나타났다. 따라서 NPEV의 역학적인 조사와 마비를 일으키는 기전에 대한 연구가 추가적으로 필요하다.
향후에도 본 과에서는 폴리오 국가표준실험실 운영을 통하여 지속적인 국내 발생감시를 실시하여 폴리오 박멸 국가 지위를 유지할 계획이다.

IV. 참고문헌


1. Savolainen-Kopra C, Blomqvist S. 2010. Mechanisms of genetic variation in polioviruses. Rev Med Virol. 20(6):358-371.
2, Dowdle WR, De Gourville E, Kew OM, Pallansch MA, Wood DJ. 2003. Polio eradication: the OPV paradox. Rev Med Virol. 13(5):277-91.
3. CDC. 2004. Global Polio Eradication Initiative Strategic Plan. MMWR. 53(5):107-8.
4. The Global Polio Eradication Initiative. 2012. Polio this week. http://polioeradication.org/Dataandmonitoring/Poliothisweek.aspx.
5. WHO. 2011. Confirmed international spread of wild poliovirus from Pakistan. Wkly. Epidemiol. Rec. 86:437-444.
6. Lam RMK, Tsang THF, Chan KY, Lau YL, Lim WL, Lam TH, Leung NK. 2005. Surveillance of acute flaccid paralysis in Hong Kong: 1997 to 2002. Hong Kong Med J. 11(3):164-73.
7. Cardosa MJ, Perera D, Brown BA, Cheon DS, Chan HM, Chan KP, Cho H, McMinn P. 2003. Molecular epidemiology of human enterovirus 71 strains and recent outbreaks in the Asia-pacific region: comparative analysis of the VP1 and VP4 genes. Emerg Infect Dis. 9(4):461-8.
8. Saeed M, Zaidi SZ, Naeem A, Masroor M, Sharif S, Shaukat S, Angez M, Khan A. 2007. Epidemiology and clinical findings associated with enteroviral acute flaccid paralysis in Pakistan. BMC Infect Dis. 15(7):6.
9. Hull BP, Dowdle WR. 1997. Poliovirus surveillance: building the global polio laboratory network. J Infect Dis. 175(Suppl 1):S113–S116.