감염성 설사질환의 역학적 특성, 원인균 추정 방법 및 다양한 체외진단검사법의 특징과 유용성 doc_id CNTS-00118872498_1

감염성 설사질환은 각 나라의 보건위생 수준, 생활양식, 음식물 섭취 방법 등 여러 가지 요인에 따라 주된 원인이 다르며 발생빈도에도 차이가 많다. 우리나라에서는 구토, 설사를 주증상으로 하는 감염병을 대상으로 상급종합병원, 200병상 이상 병원급 의료기관, 공공병원을 포함한 196개 표본감시기관에서 장관감염증 감시체계를 운영하고 있는데, 2017년 신고된 15,717건의 장관감염증 중 바이러스성이 9,276건(59.0%)으로 가장 많았으며 원인 균주로는 Norovirus, Rotavirus가 대부분을 차지했고 세균성은 6,373건(40.5%)으로 Salmonella, Clostridium perfringens, Campylobacter 순으로 많았으며 원충은 68건(0.4%)으로 Giardia lamblia 감염증이 가장 많았다. 급성 감염성 설사가 의심되는 환자에서 역학적 요인에 따라 가능한 원인균을 추정해 볼 수 있기 때문에, 섭취한 음식(덜 익힌 육류, 달걀, 어패류, 우유 등), 소독처리 하지 않은 물 섭취, 애완동물과의 접촉력, 다른 감염자와의 접촉력, 집단시설 거주력, 여행력, 환자의 기저질환, 성교력, 직업 등을 확인해야 한다. 익히지 않은 해산물이나 어패류 섭취 후 발생한 설사의 원인으로는 Vibrio spp., Norovirus 등이 흔하고, 익히지 않은 육류나 가금류는 Shiga toxin-producing Escherichia coli (이하 STEC) (소고기), Clostridium perfringens (소고기, 가금류), Salmonella (가금류), Campylobacter (가금류), Yersinia (돼지고기, 돼지곱창), Staphylococcus aureus (이하 S. aureus) (가금류)가 원인균일 수 있다. 급성 설사의 원인 균주에 따른 임상 양상의 차이는 크지 않지만, 특징적 증상에 따라 가능성 있는 원인균을 생각해 볼 수는 있다. 지속되는 발열과 전신 증상이 있을 경우 Salmonella, Campylobacter, Yersinia, Shigella를 우선 고려한다. Yersinia의 경우 증상이 급성 충수염과 비슷해 감별이 필요하다. Rotavirus와 Norovirus는 보통 물설사 형태이며, Shigella, Campylobacter jejuni, Salmonella, STEC 또는 enteroinvasive E. coli (이하 EIEC) 경우에는 혈변을 동반하는 경우가 많다. 음식과 관련된 집단 발생의 경우 잠복기에 따라 원인균을 추정할 수 있다. 감염성 설사는 임상증상만으로는 원인균 구별이 쉽지 않기 때문에, 대변 검체로 체외진단검사를 시행하여 원인 미생물을 동정하는 것이 중요하다. 미생물 체외진단 검사에는 세균과 바이러스 배양검사, 기생충/충란 도말검사, 바이러스(Norovirus, Rotavirus) 항원검사, 기생충(Giardia, Entamoeba histolytica) 항원검사, 세균독소검사(C. difficile) 등과 같은 효소면역검사와 최근에 도입된 분자미생물검사 등이 있다. 급성 감염성 설사의 원인균은 매우 다양하고 검사실에서 시행하는 체외진단검사의 방법 및 비용의 제한점으로 Salmonella, Shigella, Campylobacter, Yersinia, C. difficile, STEC, Vibrio 등 병원성이 높은 일부 세균만을 선별적으로 배양하고 Norovirus, Rotavirus 등 일부 바이러스에 대해서만 효소면역검사를 시행하게 되는데, 효소면역검사는 소요시간이 짧은 장점이 있으나 민감도와 특이도가 상대적으로 낮은 편이다. 통상 세균배양검사는 Salmonella, Shigella, Campylobacter jejuni를 검출하기 위해 신선변을 배지에 접종한다. Yersinia enterocolitica, C. difficile, Vibrio, STEC 등에 의한 급성 설사는 임상증상이 의심되는 경우에 추가 시행한다. Yersinia enterocolitica는 cefsulodin-irgasan-novobiocin (CIN) 배지에 접종하여 실온에서 배양하며, Vibrio는 thiosulfate citrate bile salt sucrose (TCBS) 배지에, STEC을 검출하기 위해서는 sorbitol-MacConkey 배지에 접종한다. 설사가 2주 이상 지속되는 경우 Giardia가 원인균인 경우가 흔하며, 대변도말에서 원충을 확인하거나 포낭항원을 면역검사법으로 확인하여 진단한다. 독소를 생성하여 급성설사를 유발하는 세균으로는 ETEC, STEC, Clostridium botulinum, C. difficile, Bacillus cereus, S. aureus 등이 있다. 분자미생물검사에 광범위하게 사용되는 효소연쇄반응법(polymerase chain reaction, PCR)으로 직접 검체에서 추출된 핵산을 이용하여 세균, 바이러스, 또는 기생충과 같은 다양한 설사 원인균을 동시에 검출할 수 있는 다중 설사패널 분자검사는 통상 배양검사보다 우수한 검출 민감도를 보인다. 따라서 통상적인 대변배양검사로 검출이 잘 안 되는 급성 감염성 설사의 원인균 검출을 위해 다중 설사패널 분자검사가 선별검사로 유용하다. 일개 보고에 의하면 1,516명 환자의 대변검체 1,758건을 대상으로 바이러스, 세균, 기생충 검출을 위한 다중 분자검사와 기존 진단검사를 비교한 결과, 다중 분자검사는 530건 검체(30%)에서 원인균을 검출하였으나 기존 진단검사는 324건 검체(18%)에서 원인균을 규명하는데 그쳤다. 최근에 검체의 전처리부터 혼합, 분리 및 분석의 전 과정을 하나의 칩 위에서 수행할 수 있도록 구현한 미세유체기술(microfluidic device)이 개발되어 기존 핵산증폭 검사의 높은 민감도와 특이도를 유지하면서 핵산추출 과정을 동시에 수행하고 검사 시간도 획기적으로 단축시킬 수 있는 핵산기반 현장검사(nucleic acid-based POC assay)가 임상 검사실에 도입되어, 감염성 설사 환자의 조기 진단에 매우 유용하게 사용되고 있다. 그러나 분자검사는 미생물의 핵산 유무를 검사하는 것이므로 생존균과 사균을 구별할 수 없어 치료 후에도 사균에 의한 양성 가능성이 있고, 집락 형태의 병원균 또는 정상 상재균에 의해서도 검사 결과가 양성이 나올 수 있으므로, 결과를 해석할 때에는 임상상황을 반드시 고려하여야 한다. 또한 다중 설사패널 분자 검사의 유용성에 대한 국내 자료와 비용대비 효과에 대한 연구가 좀 더 필요하다.