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B형간염바이러스 잠재감염 헌혈자 및 헌혈혈액 특성분석
  • 작성일2015-10-15
  • 최종수정일2015-10-15
  • 담당부서혈액안전감시과
  • 연락처043-719-7660
B형간염바이러스 잠재감염 헌혈자 및 헌혈혈액 특성분석
Analysis of Characteristics of Blood Donors with Occult Hepatitis B Virus Infection
질병관리본부 장기이식관리센터 혈액안전감시과
조현정, 최영실, 김준년*
* 교신저자(drlord@korea.kr, 043-719-7660)

Abstract


Background: Since June 2012, HBV Nucleic Acid Amplification test (NAT) has been implemented in Korea. Occult Hepatitis B Virus infection (OBI) donors who were reported as HBsAg negative and HBV NAT positive were confirmed.
Methods: Characteristics of HBV NAT reactive donors from 12 June 2012 to 11 June 2013 were analyzed through the Blood Information Management System of the Korean Red Cross Blood Services. Anti-HBc, anti-HBc IgM, anti-HBs, anti-HBe and HBeAg assays were performed for OBI donors. The same assays were performed for HBsAg positive/NAT positive donor as control. HBV DNA quantitation and analysis of HBV S gene variants were also conducted.
Results: A total of 374 OBI cases were identified. The ratio between males and the elderly was high. Among 346 adapted specimens of OBI donors, 65 donors (18.8%) had a HBV DNA titer of more than 20 IU/mL and most of them were anti-HBc negative (90.7%). About 71 specimens out of 346 samples were isolated with HBV genotype C; HBV S gene variants were identified in 15 donors.
Conclusion: With the implementation of HBV NAT, the blood safety level was improved. The management of hepatitis B infection could be further enhanced if additional clinical research will be conducted on OBI donors.


Ⅰ. 들어가는 말

  B형간염바이러스 잠재감염(Occult Hepatitis B virus Infection, OBI)은 환자의 혈액, 간조직 등에서 B형간염바이러스 (Hepatitis B Virus, HBV)의 DNA는 검출되나 표면항원(HBV surface antigen, HBsAg)이 지속적으로 검출되지 않는 경우를 말한다. 이러한 현상은 과거감염에서의 회복상태이거나 만성간염인 경우로 HBsAg가 검출한계 이하로 존재하는 경우, HBsAg을 발현시키는 S 유전자의 돌연변이로 인하여 HBsAg이 검출되지 않는 경우 등으로 설명된다. 다만, HBV 감염 초기의 혈청전환기 이전에도 이와 같은 경우를 보일 수 있으므로, 일부에서는 이들과 구분하기 위하여 real-OBI 또는 true-OBI라고 정의한다[1-2]. 하지만 혈액에서의 HBsAg검사와 DNA검사 결과만으로는 초기감염과 real OBI 유형을 구분하기는 어렵다.

OBI의 경우 향후 만성 간질환과 간세포암으로 발전할 수 있으며, 수혈 및 장기이식 등으로 면역억제 상태의 환자에게 전파되면 간질환을 유발시킬 수 있다[3]. 국내에서는 2009년에 HBsAg 음성인 일반 성인집단에서 OBI 빈도가 약 0.7%로 보고된 바 있다[4].
우리나라는 HBV 감염에 대한 발병율이 높은 국가로 이에 대한 헌혈혈액의 안전성을 확보하기위해 1973년부터 모든 헌혈 혈액에 대하여 면역혈청학적 검사방법인 HBsAg검사를 선별검사로 도입하였고, 2007년부터 화학발광면역검사(Chemilumicescent immunoassay, ChLIA)를 이용하고 있다. 2012년 6월부터는 국내 헌혈자 선별검사에 HBV 핵산증폭검사(Nucleic acid amplification test, NAT)를 전면 도입하여 헌혈혈액의 안전성을 강화하였다.

NAT 도입 이후, 일부 헌혈자에서 혈청학적 검사(HBsAg ChLIA)에서 음성이나 HBV NAT에서 양성인 경우가 확인되었다. 이들의 헌혈 혈액은 HBV NAT 양성결과에 따라 폐기되고, 해당 헌혈자는 향후에도 헌혈이 금지된다. 또한 헌혈자가 과거 헌혈기록이 있을 경우 역추적조사도 진행한다.
본 연구에서는 HBsAg 검사결과 음성이면서 HBV NAT 검사결과 양성인 OBI 헌혈자가 확인됨에 따라 OBI 헌혈자 관리방안을 구축하고자, OBI 헌혈자 특성 및 헌혈혈액에 대한 혈청학적, 유전학적 특성을 분석하였다.

Ⅱ. 몸 말


연구대상
  2012년 6월 12일부터 2013년 6월 11일까지 헌혈한 총 2,572,513명의 헌혈자 중 HBV NAT 검사 양성으로 나타난 헌혈자는 1,523명(0.059%)이었으며, 이들 중 HBsAg 음성, HBV NAT 양성 결과를 보인 OBI 헌혈자는 374명으로 전체헌혈자 중에서는 0.0145%, NAT 양성자 중에서는 24.556%가 OBI에 해당하였다(Table 1).

헌혈자 특성분석
  지역별로 전체 헌혈자에서 OBI 헌혈자 분포를 확인한 결과, 제주지역(0.025%)이 가장 높게 나타났다. 다만, 제주지역은 HBV-NAT 양성률도 타지역에 비해 높게 나타났다(Figure 1).

성별로 전체 헌혈자에서 OBI 헌혈자 분포를 확인한 결과, 전체 374명 중 남성이 296명(79.1%), 여성이 78명(20.9%)로 각 성별별 헌혈자 수와 비교한 결과 남성은 0.0163%, 여성은 0.0103%로 나타났다(Table 2).

연령별로 전체 헌혈자에서 OBI 헌혈자 분포를 확인한 결과, 10대 0.007%, 20대 0.010%, 30대 0.009%, 40대 0.044%, 50대 0.132%, 60대 이상 0.308%로 나타났다. HBV NAT 양성자는 10대에서 양성비율이 높은 것에 반해, OBI 헌혈자는 40대 이상부터 비율이 증가하였고, 특히 60대 이상에서 높은 비율로 나타났다(Table 3).
OBI 헌혈자 374명에 대한 ALT (Alanine transferase) 조사결과, 대부분 헌혈혈액선별검사 적합기준인 65 IU/L 이내였고, 65 IU/L을 넘은 경우는 2건(0.535%)이었다(Table 4).

혈청학적 검사 및 DNA 정량검사
  혈청학적 검사 및 DNA 정량검사는 OBI 헌혈자 374명 중, 검체를 확보할 수 없었던 28건을 제외한 346건과 실험대조군으로 동일 기간 동안 HBsAg과 HBV NAT가 모두 양성인 혈액 50건에 대해 시행하였다. HBV 혈청학적검사로서 HBV 중심항체(HBV core antibody, anti-HBc) 검사, HBV 표면항체(HBV surface antibody, anti-HBs) 검사, HBV envelope 항원(HBV envelope antigen, HBeAg) 검사, HBV envelope 항체(HBV envelope antibody, anti-HBe) 검사를 실시하였고, 모두 Architect(Abbott, USA) 시약 및 장비를 이용하였다. HBV DNA 정량검사는 Cobas Ampliprep/TaqMan system (Roche, Swiss)을 이용하였다. 모든 검사는 제조사의 지침에 따라 검사를 실시하고 결과를 해석하였다.
혈청학적 검사결과, 346명 중 178명(51.4%)이 anti-HBc 양성을 보였으며, 이중 4명(2.2%)은 anti-HBc IgM에서도 양성 결과를 보였다. Anti-HBc IgM 양성을 보인 4명은 모두 anti-HBs가 음성이었으며, 이중 2명은 anti-HBe가 양성이었다.

Anti-HBc는 양성 결과를 보였으나, anti-HBc IgM은 검출되지 않은 헌혈자 174명 중 27명은 anti-HBe 양성 결과를 보였고 이 중 6명은 anti-HBs 양성 결과를 보였다.
Anti-HBc는 양성 결과를 보였으나, anti-HBc IgM은 검출되지 않은 헌혈자 174명 중 나머지 147명은 anti-HBe 음성이었으며, 이 중 51명은 anti-HBs 양성, 96명은 anti-HBs 음성을 보였다.
반면, anti-HBc 음성 결과를 보인 168명은 anti-HBc IgM, anti-HBe 모두 음성 결과를 보였으며, 83명은 anti-HBs 양성, 85명은 anti-HBs 음성이었다(Table 5).
OBI헌혈자의 HBV DNA 농도를 확인한 결과, 검출한계 이하로 검출이 안되는 경우가 151건(43.6%)이고 음성으로 판정되는 20 IU/ml 미만이 130건(37.6%), 양성으로 판정되는 20 IU/ml 이상이 65건(18.8%)로 나타났다. 20 IU/ml 이상인 헌혈자의 혈청학적 검사결과에서 anti-HBc 음성이 59건(90.7%)으로 대부분 나타났다. anti-HBs 검사에서는 양성이 31건(47.7%), 음성이 34건(52.3%)로 비슷하게 나타났다(Table 5).

일반적인 HBV 진단 기준을 참고할 경우[5, 6], anti-HBc IgM이 양성으로 나타난 4명 중 anti-HBe 양성으로 나타난 2명의 경우 만성감염이나 회복기로, anti-HBe가 음성으로 나타난 2명의 경우는 윈도우기 감염으로 추정할 수 있다.
그리고 anti-HBc, anti-HBe와 anti-HBs가 모두 양성으로 나타난 6명, anti-HBc와 anti-HBs가 양성으로 나타난 51명, anti-HBs만 양성으로 나타난 83명의 경우는 회복기상태임을 추정해 볼 수 있었다.
anti-HBc와 anti-HBe가 양성으로 나타난 21명, anti-HBc만 양성으로 나타난 96명은 과거감염으로 인한 만성감염이나 회복기로 추정해 볼 수 있다.
모든 혈청학적 표지자가 음성으로 나타난 85명의 경우는 초기 감염 또는 위양성일 가능성이 있으나 명확하게 분류하기 어렵다(Table 6).
HBsAg 양성 헌혈자 50명의 경우, 대부분이 anti-HBc 양성(42건, 84%)로 나타났고, 이 중 27건(64.3%)은 anti-HBe 양성으로 나타났다. OBI헌혈자와는 달리 높은 감염성을 뜻하는 HBeAg이 20건(40%)이 확인되었다.
대부분 HBV DNA 농도가 20 IU/mL 이상을 보였으나, 8명에서는 20 IU/mL 미만의 결과를 보였고, 1명은 본 검사에서 검출되지 않았다. 20 IU/mL 미만의 값을 보이거나, 미검출의 경우 모두 anti-HBe 양성 결과인 것이 특징적이었다(Table 7).

S 유전자 변이분석
  유전자 분석은 MagNa Pure LC DNA Isolation Kit (Roche, Swiss)를 이용하여 DNA를 추출하고 nested PCR을 통해 S region을 증폭한 후(primer set 1st; nt.18-989. 2nd; nt.256-796) 염기서열 분석을 의뢰하였다.
346건의 OBI 헌혈 혈액 중 71건으로부터 HBV DNA가 추출되었으며, 이들의 유전자형은 모두 C형이고, 56건은 wild-type이었으며, 변이가 확인된 것은 15건이었다. 71건의 subtype은 adw가 3건(4.23%)이며 나머지는 모두 adr이었고, 1건은 adr과 ayr의 이중감염으로 확인되었다. S유전자 변이가 확인된 15건은 adr이 13건, adw가 2건으로 확인되었다(Table 8).

Ⅲ. 맺는말


  본 연구결과 HBV NAT의 도입을 통해 혈청학적 검사로는 확인되지 않는 374건의 HBV NAT 양성 헌혈혈액을 추가 확인할 수 있었고, 이는 우리나라 혈액사업의 안전성을 향상시키는데 크게 기여했다고 볼 수 있다. 특히, 헌혈혈액 HBV 선별검사에 사용되고 있는 Procleix Ultrio plus assay 검사 양성반응을 보인 OBI헌혈자(HBs Ag 음성 HBV NAT 양성을 보이는 헌혈자)에 대한 Cobas Ampliprep/TaqMan system을 사용한 HBV DNA 정량검사에서 상당수(81.2%)가 HBV DNA 음성(<20 IU/ml)을 보여, 이는 선별검사에 사용되는 HBV NAT의 민감도가 우수함을 시사한다.
대부분의 OBI 환자는 증상이 없고 혈청학적 검사로는 진단이 안되기 때문에 임상에서는 확인하기 어렵다. 그러므로 헌혈과정에서 확인된 OBI 헌혈자는 OBI 환자의 특징을 연구할 수 있는 기회로 제공될 수 있다.

본 연구에서는 15건의 S 유전자 변이를 확인하였으나, 이들의 subtype은 HBsAg이 검출한계 이상으로 존재할시 검출이 가능한 subtype으로 S 유전자 변이에 의한 HBsAg 음성이 아닌 것으로 추측된다.
HBsAg양성/HBV NAT 양성 헌혈자의 경우 anti-HBc 양성율이 84%, DNA농도 20 IU/ml 이상이 81.6%였고, OBI 헌혈자에서는 anti-HBc 양성율이 51.4%, DNA농도 20 IU/ml 이상이 18.8% 이었다. 이는 OBI 헌혈자도 HBsAg 양성/HBV NAT 양성 헌혈자처럼 임상적으로 B형간염 증상이 나타날 가능성이 있음을 뜻한다.
특히, OBI 헌혈자 중 anti-HBc 음성인 집단(168건) 중, DNA 농도가 20 IU/ml 이상인 헌혈자는 59건(90.7%)으로 초기감염으로 해석될 수 있으며, 향후 HBsAg 양성으로 나타날 가능성이 있다.
OBI 헌혈자 중 anti-HBc 양성이고 anti-HBc IgM 음성인 집단(174건)은 대부분이 DNA농도가 20 IU/ml 미만이거나 검출한계 이하(169건, 97.1%)로 만성간염으로 해석될 수 있다.

그러나 이들은 진단기준에 따른 예측에 불과하다. 또한, 진단기준과 정확히 부합되지 않는 군은 그 유형을 명확하게 해석하여 분류하기 어렵다. 따라서 혈청학적, 유전학적 특성으로 분류한 OBI군에 대해 혈청학적 특성변화, DNA 농도 등을 장기적으로 추후 관찰 한다면 이들 특성에 따른 임상적인 경과를 확인 할 수 있을 것이다. 이러한 결과를 토대로 헌혈자를 관리를 한다면 단순히 헌혈자 관리에서 더 나아가 국내 B형간염 관리에도 기여할 수 있을 것이다.

Ⅳ. 참고문헌


1. Said ZN. 2011. An overview of occult hepatitis B virus infection. World J Gastroenterol. 17:1927-38.
2. Raimondo G, Allain JP, Brunetto MR, Buendia MA, Chen DS, Colombo M, Craxi A, Donato F, Ferrari C, Gaeta GB, Gerlich WH, Levrero M, Locarnini S, Michalak T, Mondelli MU, Pawlotsky JM, Pollicino T, Prati D, Puoti M, Samuel D, Shouval D, Smedile A, Squadrito G, Trepo C, Villa E, Will H, Zanetti AR, Zoulim F. 2008. Statements from the Taormina expert meeting on occult hepatitis B virus infection. J Hepatol. 49:652-7.
3. Cheung CK, Lo CM, Man K, Lau GK 2010. Occult hepatitis B virus infection of donor and recipient origin after liver transplantation despite nucleoside analogue prophylaxis. Liver Transpl. 16:1314-23.
4. Song EY, Yun YM, Park MH, Seo DH. 2009. Prevalence of occult hepatitis B virus infection in a general adult population in Korea. Intervirology. 52:57-62.
5. 대한진단검사의학회. 진단검사의학. 제4판. E*PUBLIC. 2009;699
6. CDC, http://www.cdc.gov/vaccines/pubs/pinkbook/hepb Laboratory Dignosis

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