진단과 치료
과제 많은 용혈성 요독 증후군 대책
캄필로박터 증가경향 보여
일본의 식중독 발생은 위생 환경이 개선됐는데도 감소 경향을 보이지 않고 있다. 오히려 집단 식중독 사건 1건 당 환자수는 더 증가하고, 광역 발생 경향도 볼 수 있다.
어째서 이러한 경향을 보이는 것일까.
『최근의 식품 재료나 식품은 전반으로 안전하지만 오히려 이것이 음식의 안전성에 대한 과신을 가져오고 있다. 또, 일반적으로 감염증 전체에 대한 의식이 희미해져 있는 점도 있어 식품 취급에 대한 주의가 생산자, 소비자 모두 부족한 상황』이라고 Zo부국장은 지적한다.
식중독에 의한 피해는 소아와 고령자가 가장 많고, 장관 출혈성 대장균에 의한 식중독에서는 그 합병증에 의한 사망례도 적지 않다. 이러한 사실에서 『식중독은 현재의 문제로서 항상 주의해야 한다』고 강조한다.
세균성 식중독은 발병 기전에 의해 3가지로 분류된다.
첫번째는 독소형태다.
음식에 부착된 세균이 음식 속에서 증식하여 독소를 생산하는데 이 독소를 음식과 함께 섭취하면서 발병한다. 발병까지 시간이 짧은 것이 특징이며 독소 자체가 원인이 되기때문에 항균제 사용은 전혀 효과가 없다. 황색 포도상구균, 세레우스균, 보툴리누스균에 의한 식중독이 대표적이다.
두번째는 장염 비브리오나 살모네라균 등에 의한 감염형태.
음식에 부착된 원인균이 직접 장관을 감염시켜 증상을 일으킨다.
세번째는 생체내 독소형태.
이것은 장관을 감염시킨 세균이 증식 과정에서 생산된 독소에 의해 발병한다. 그 전형이 O157 등 장관 출혈성 대장균이다.
세균성 식중독의 원인 균종으로는 살모네라균, 캄필로박터, 장염 비브리오, 병원 대장균, 황색 포도상구균의 5개가 상위를 차지한다.
최근의 경향은 그러나 1990년대 중반서부터 살모네라균과 캄필로박터, 장염 비브리오가 증가하며, O157 등의 병원 대장균도 급증하고 있다.
반면 황색 포도상구균에 의한 식중독은 발생 건수로서는 크게 감소하진 않았지만, 상대적으로 하위를 차지했다(그림1).
원인식품의 확대에 주의
살모네라균에 의한 식중독이 급증한 때는 1994, 95년 경부터로 특히 살모네라균·엔테리티디스(Salmonella Enteritidis)에 의한 감염이 주목되었다.
살모네라균은 닭의 장관내에 존재하기때문에 주된 감염원으로는 닭고기와 계란을 고려할 수 있다.
90년대 중반 이후에 사건수가 증가한 원인으로 병아리의 수입이 증가했기때문이라는 지적이 있다.
특히 계란의 오염이 문제가 되는 이유는 알 껍질 뿐만이 아니라 알 속에도 균이 존재하기때문이다. 어미 새의 난관에 생존하고 있는 균이 난형성 시에 내부에 들어가는 것으로 보고 있다.
이 경우 알 껍질의 표면을 살균하는 것 만으로는 식중독을 예방할 수 없다고 부장은 지적한다. Zo부국장은 『알내부에 존재하는 살모네라균·엔테리티디스의 수는 10개 정도로 그다지 많지 않은 것으로 알려져 있었지만 알을 깬다음 그대로 방치하면 발병하는데 충분한 균량으로 증식하기때문에 날달걀을 먹는 경우에는 신선한 것을 선택하고 되도록 빨리 먹던지, 시간이 흘렀을 경우에는 가열해야 한다』고 지적한다.
캄필로박터는 선진국에서는 사람의 장염 원인균으로 자주 검출된다. 소, 닭, 돼지 등의 가축의 장관에 존재하여 이들의 대변에 오염된 식육이 감염원이 된다. 식품으로는 특히 닭고기가 원인이 되는 경우가 많으며, 가열이 불충분한 닭꼬치 등이 원인이 된다.
살모네라균처럼 캄필로박터의 급증도 수입고기의 증가와 관련이 있다고 보고있으며, 개나 고양이 등의 애완동물과의 접촉으로 장염을 일으키는 경우도 있다.
캄필로박터는 식중독균으로서는 비교적 감염력이 강하고, 500개 정도의 균수로도 감염이 성립되므로 집단발생의 원인균으로 주의할 필요가 있다. 실제로 약 30%는 학교급식에서 발생하며 여름부터 가을에 걸쳐가 많다고 한다.
장염 비브리오는 해수의 온도가 상승하는 8, 9월에 상당히 많이 발생하는데 대부분이 날생선이나 날어패류가 원인 식품이 되고 있다. 온도가 높으면 증식하는 속도도 빨라져 단시간에 발병하기 때문에 여름에 어패류의 섭취에는 충분한 주의가 필요하며 먹기 전에 흐르는 물에 씻어야 한다.
병원 대장균에서 특히 주의해야 하는 것이 O157를 비롯한 장관출혈성 대장균이다.
원인 식품은 최근 소의 대변에 오염된 쇠고기 외에 야채, 물 등에도 확산되고 있다. 이 균은 100개 이하 정도에서도 감염되는 것이 특징이다. 균은 고기의 표면에만 존재하지만, 햄버그 스테이크 등 (기계로)간 고기를 사용하면, 균이 식품 내부에 비집고 들어가기때문에, 중심부까지 충분히 가열을 하지 않으면 감염될 위험이 있다.
또 생야채가 오염원이 되는 경우는 조리 전에 생고기와의 접촉으로 인한 교차오염인 경우가 많기 때문에 살모네라균이나 캄필로박터와 마찬가지로 조리시에 충분한 주의가 필요하다.
황색 포도상구균은 사람의 피부에 상주하여 상처의 화농 원인이 되기때문에 식중독을 일으키는 경우는 손에 상처가 있는 사람이 조리 시에 식품에 접촉하기때문이다.
이 균은 비강에 잘 존재하기 때문에 손에 상처 등이 없어도 조리 중에 비강에 손을 가져가 균이 식품에 부착될 가능성도 있다고 한다. 이 균의 독소는 엔테록신이며 내열성이기때문에 식품 가열에서는 식중독을 막을 수 없다.
최근의 대형 식중독 사건은 생각하지 않는 식품이 원인이 되어 예상외로 확대를 보이는 경우도 있다. 1999년에 발생한 살모네라균·오라니엔버그(S. Oranienburg)에 의한 집단 식중독은 건조 오징어 과자가 원인이었다. 99년과 올해에 일본에서 발생한 O157에 의한 집단 식중독은 각각 생선알과 쇠고기를 다진 것이 원인이었다.
모두 광범위한 지역에서 같은 시기에 발생했다. 이러한 원인 식품의 다양화와 식품 유통의 발달에 의한 사건의 광역화가 현대 식중독의 새로운 경향이라고 할 수 있다.
중증 합병증 얼마나 막을 수 있나
식중독의 원인균의 특정은 변배양을 통해 실시되는데 O157의 경우에는 신속한 진단키트를 이용하므로 베드 사이드에서도 가능하게 되었다.
의심되는 모든 환자를 검사로 진단하는 것은 바람직하지만 비용이 많이 든다.
변배양의 결과가 나오기까지는 증상으로 원인균을 어느 정도 판단할 필요가 있다.
치료의 큰 목적은 중증의 합병증을 막는데 있다. O157 등의 장관출혈성 대장균 감염에서는 용혈성 요독증증후군(HUS) 및 뇌증, 살모네라균 장염에서는 균혈증이나 골수염 등이 중요하다.
이러한 합병증을 막기위해서는 증상을 통해 확인하는 것이 중요한데 소화기 증상도 원인균에 따라 조금씩 다르다는 사실을 염두에 두어야 한다(표).
그 중에서도 Zo부국장이 중시하는 것은 『장관출혈성 대장균 감염과 그 이외의 원인균에 의한 식중독을 확인하는 것』이라고 한다.
O157의 특징은 여러 차례의 설사, 격한 복통, 혈변이다. 복통은 우하복부통이 많고 여러 차례의 설사 후 혈변이 나타난다. 그 이외에 발열도 참고가 된다. O157 감염의 경우는 지속하는 발열은 거의 나타나지 않지만 살모네라균이나 캄필로박터에서는 발열이 계속되는 경우가 많다.
HUS 예방책과 치료 과제
O157 등 장관 출혈성 대장균에 의한 HUS는, 장관을 감염시킨 세균이 증식할 때 생산하는 시가독소(Stx1, Stx2)에 의해 일어난다. 따라서 환자가 장관 출혈성 대장균 감염에 의한 식중독으로 진단됐다면 우선 HUS 발병을 예방하는 것이 문제다.
예방대책은 『장관에서의 세균 증식과 시가 독소의 유리를 되도록 억제시킬 것』 『시가독소의 혈액유입을 막을 것』 『유입한 시가독소를 중화시킬 것』 또 『시가독소가 일으키는 세포사를 중단시킬 것』이다.
항균제는 세균의 증식을 억제하여 시가독소의 생산을 막는다는 개념에서 사용된다.
서구에서는 항균제의 효과에 대해 의문을 제기하는 경우도 많다. 독소를 유리함으로써 오히려 합병증의 발병을 촉진된다는 것이다.
지금까지 일본에서는 항균제의 조기 투여로 합병증 발병이 촉진됐다는 보고는 없었으며 포스포마이신의 조기 투여가 HUS의 발병 예방에 효과가 있다는 데이터가 보고됐다.
Zo부국장은 『역시 항균제를 조기 투여하여 세균 증식을 억제하는 것은 의미가 있다고 생각되지만 계속 검토를 계속해 갈 필요가 있다』고 말한다. 조기 투여는 『설사 발병 후 3일 이내』다.
또, 이론적으로는 독소의 유리를 촉진시키지 않는 항균제를 선택하면 HUS의 발병 예방에 좀더 효과가 높다고 생각된다. 이러한 의미에서 정균적(靜菌的)인 항균제의 선택도 고려해 객관적인 임상 데이터는 없지만 『카나마이신 또는 미노마이신』의 가능성도 제시했다.
한편, 혈액내에 유입하기 전에 장관내에서 독소를 흡착시키려는 목적으로 개발된 경구 시가독소 흡착제(Synsorb Pk)가 있다.
이 약제는 시가독소의 리셉터인 Gb3를 규조토에 결합시킨 것으로, 경구투여하여 HUS의 발병을 예방 할 수 있는 것으로 기대됐다.
또, 최근에는 Gb3를 대량으로 세포 표면에 출현시킨 세균을 만들어 이것을 흡착제로 하는 약제도 개발됐다.
Zo부국장은 항균제나 흡착제가 기대만큼 효과를 올리지 못하는 이유는 조기에 사용하기가 임상적으로 어렵다는 점이 원인이라고 지적한다.
이와 같이 항균제나 독소 흡착제 등을 사용해도 HUS가 발병하는 경우도 있다. 이러한 경우에서는 중증화를 얼마나 막을지가 문제가 되지만, 현재로서는 유효한 수단은 없는 상태로 해결해야 할 과제다.
하지만 요단백, 잠혈, 요량, 혈청 유산 탈수소산소 증가, 혈소판 감소 등 HUS의 조기 징후를 신속하게 파악하여 그 후의 관리를 고려해야 한다.
뇌증도 O157 감염의 중대한 합병증이다. 환자가 환각, 환청 혹은 경면경향을 나타내는 등의 상태가 나타나 경련, 혼수에 빠진다. 또 유의해야 할 점은 뇌증은 HUS가 진행된 결과로서 발병한다기보다도 HUS의 진행과 동시에 발병한다고 생각하는 것이다.
HUS 발병 후에는 주의깊게 물과 전해질의 균형을 유지하면서 필요에 따라 인공투석, 항경련 요법 등을 이용하여 급성기를 이겨낸다.
『현재 적극적인 치료법은 없지만 끈질기게 보존요법을 함으로써 중증이라도 후유증도 없이 치유되는 경우도 있다』고 성부국장은 말한다.
이와 같이 장관출혈성 대장균 감염의 치료는 합병증 예방이 큰 목적이다. 하지만 현재로서는 결정적 수단은 없는 상태다.
현재 개발 중에 있는 혈액에 유입한 시가독소를 중화시키는 사람화 항 시가독소 단일클론항체가 가장 유효한 것으로 여겨지고 있으며 그 실용화가 기대되고 있다.
O157를 비롯한 장관출혈성 대장균에 의한 식중독은 사망할 위험도 있지만, 『이 분야의 치료와 합병증 예방법에는 아직도 많은 과제가 남아 있다』고 Zo부국장은 이야기한다.
검사·감시 체제
광역 동시발생 대응의 네트워크 만들어야
피해 확대 방지가 과제
세균성 식중독의 원인균을 특정하기는 진단이나 역학적인 조사에서 반드시 필요하다.
Watanabe 부장은 검사는 그 목적에 따라 (1)조기진단에 필요한 검사 (2)진단뿐만 아니라 역학적인 조사에 유용하게 쓰기 위한 분석- 2가지로 분류할 수 있다고 말한다.
조기진단에 필요한 검사는 임상현장에서 되도록 신속하게 결과가 보고돼 치료에 도움이 되는 검사가 필요하다.
지금까지 세균성 식중독의 검사는 환자의 대변 등에서 세균을 배양하고 균을 분류해 원인균을 결정하는 방법 밖엔 없었다.
이 때문에 검사 결과가 나오기까지 4, 5일이나 걸리거나 균수가 적거나 배양 조건이 어려운 균의 경우 등 균을 검출할 수 없는 경우도 있었다.
그래서 최근에는 균을 확실히 그리고 단시간에 분류할 수 있는 검사법이 발달해 왔다.
이 수법은 크게 (1)면역학적 수법에 의한 것 (2)유전자 검출에 의하는 것-으로 나눌 수 있다.
면역학수법으로 가장 많이 보급돼 있는 것이 항체를 검사약으로 하여 면역응집반응이나 면역확산반응 등을 보는 방법이다.
이러한 방법으로 환자의 분변 등의 검사대상 물체를 부착시켜 면역반응의 유무를 보는 스틱 테스트 등이 실용화돼 있어 베드사이드에서도 이용할 수 있게 되었다.
현재, 주된 식중독의 원인균을 대상으로 한 것으로 O157과 살모네라균에 대한 키트가 보급돼 있다. 와타나베 부장은 『O157 감염의 경우 감염 초기에는 균의 증식으로 균량이 증가하기때문에 임상 현장에서의 유용성은 높다』고 이야기한다.
또, 유전자 검출에 의한 신속 진단에는 폴리머레이스 연쇄반응(PCR) 법에 의해 원인균의 표적 유전자를 증폭시킨 것을 여러 가지의 방법을 통해 검출하는 방법이 있다.
이 방법에서는 DNA양이 적더라도 검출할 수 있고, 이론적으로는 검체 중 하나라도 유전자가 존재하면 검출할 수 있다고 한다.
또, DNA probe법에 의한 검사도 실용화돼 왔다.
이 방법은 예를 들면 DNA염기배열에서 어떤 독소의 염기배열 영역을 선택하여 여기에 상보적인 1개 사슬 DNA probe를 만들고 DNA와 DNA probe의 하이브리다이제이션에 의해 목적으로 하는 유전자가 존재할지 여부를 조사하는 것이다.
DNA probe는 방사성 동위원소, 형광 혹은 발광 물질 등으로 표지하여 독소 등의 유전자의 존재를 검체로부터 검출한다.
방법은 복잡하지만 특이성이 매우 높고 단시간에 결과를 얻을 수 있다. 이러한 검사는 전문의 검사기관등에 도입되어 있다.
Watanabe 부장이 지적하는 검사의 또다른 목적, 역학적인 조사에 도움이 되는 분석은 향후 더욱 중요해질 것으로 보인다.
DNA 패턴의 분류가 과제로
현재 일본에서는 후생 노동성과 국립감염연구소를 중심으로 식중독의 검사, 감시 체제가 갖춰져 있다(그림2).
환자가 진료소 등 지역의 의료 기관에서 발생할 경우 이러한 의료기관은 보건소에 보고하고 보건소는 원인 식품의 분류와 원인균의 배양, 분리까지 실시한다.
그 결과는 각 위생연구 연구소에 보내져 그 균의 DNA 패턴이 해석된다. 이렇게 함으로써 예를 들면, 현내에서 같은 시기에 발생한 O157 식중독이 같은 클론의 균에 의한 것인지, 더 나아가 동일한 오염 원인인지를 검토할 수가 있다.
이것을 가능하게 한 것이 펄스 필드 겔 전기영동법이다. 이 방법은 분자량이 큰 대장균의 염색체 DNA 등도 세세하고 DNA 단편으로 분류할 수가 있기때문에 DNA 패턴을 상세하게 잡을 수 있다고 한다.
게다가 최근에는 현의 범위을 벗어나 발생하는 경우도 많아 이러한 경우에는 각지의 분석 정보를 감염연구소에 집약시켜 대책을 세우고 있다.
특히 O157은 DNA의 변이가 높은 빈도로 일어나기때문에 지금까지 DNA패턴이 다른 것이 2,000종류 이상이나 발견되고 있어 이미 몇년전과 같은 형태의 O157은 일본에서는 줄어들었을 정도라고 한다.
이러한 데이터를 분석하면 식중독의 확대를 미리 예방할 수도 있다.
금년 3~4월에 일본에서 쇠고기 가공품이 원인이 되어 발생한 식중독 사건은, 많은 지역에서 발생했지만 이것도 DNA패턴이 일치했기 때문에 광역 발생의 실태를 알았던 것이다.
DNA 분석을 바탕으로 데이터를 분석하는 한편, 보건소의 청취 조사를 통해 원인식품을 판명해 왔다. 즉, 역학조사 결과와 DNA분석의 결과가 일치하면, 식품을 특정할 수 있다.
또 감염연구소에 집약된 데이터를 분석하면 의외로 멀리 떨어진 지방에도 같은 패턴의 DNA를 가진 증례가 발견됐다고 한다.
결국 동일한 식품이 광역 유통하고 있음을 나타낸 것인데, 향후 이러한 DNA분석 결과에 의해 식품의 긴급회수 등 식중독의 확대를 억제하는 것도 가능하게 된다고 한다.
현재, 감염연구소가 도입하려는 것은 이러한 분석 결과를 인터넷을 이용해 각지로부터 집적하려고 하는 시스템으로, 이것은 펄스 넷 이라고 명명되어 지방 위생연구 연구소와 감염연세균부를 연결해 축적된 DNA 패턴과 조합하는 등 광역 발생에 대처한다.
또, 데이터는 해외에도 보내, 어떠한 DNA 패턴을 가지는 세균이 일본에 침입하고 있는 것일까 어느 상황 파악에도 유용하게 쓴다고 한다.
Watanabe 부장은 『언뜻 보기에 산발 사례로 보이는 사건도 실제는 원인이 같은 집단발생의 경우다. 이러한 사례를 우리는 잠재적 집단발생이라고 부르고 있어 향후 식중독 대책의 가장 중요한 과제의 하나로 생각하고 있다』라고 말했다.