설사 환아에서의 로타바이러스와 아데노바이러스의 감염에 관한 연구

Abstract

영유아 설사 중 바이러스에 의한 가장 흔한 원인으로 알려진 로타바이러스와 아데노바이러스는 외국의 경우 이에 대한 많은 연구가 이루어지고 있으나 우리나라에서의 두 바이러스의 감염에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서 1997년 8월부터 1998년 7월까지 이화여자대학교 의과대학 부속 목동병원 소아과에 심한 설사로 입원한 영유아의 대변검체에서 로타바이러스와 아데노바이러스의 검출을 시도하여 각각의 검출법에 의한 설사환아에서의 로타바이러스와 아데노바이러스의 감염의 빈도를 알아보고자 하였다. 대변검체에서 로타바이러스의 검출은 간접 효소면역측정법 (Enzyme linked immunosorbent assay, 이하 ELISA라 함)으로 항원을 측정하였고, polyacrylamide gel electrophoresis (이하 PAGE라 함)로 로타바이러스의 RNA segment를 확인하고 (electropherotyping), 로타바이러스의 VP7 유전자에 대한 역전사 중합효소 연쇄반응(reverse transcription polymerase chain reaction; 이하 RT-PCR이라 함)을 시행하여 감염의 유무를 검사하였다. 또한 RT-PCR에 의해 VP7 유전자가 검출되면, G1-G4 각각의 특이적인 유전자를 증폭할 수 있는 primer를 사용하는 nested-PCR법으로 로타바이러스의 G 단백의 혈청형을 결정하였다. 대변검체에서 아데노바이러스 항원의 검출은 ELISA를 시행하고 HEp-2 세포 또는 293 세포에 대변 부유액을 배양하여, 세포병변이 확인되면 아데노바이러스의 hexon 유전자에 대한 PCR을 시행하여 아데노바이러스의 감염을 확인하였다. 또한 PCR로 장관계 아데노바이러스인 type 40, 41의 long-fiber 유전자를 증폭시켜 아데노바이러스 40, 41에 의한 감염의 유무를 다시 확인하였다. 그 결과 설사로 입원한 영유아 103개의 설사 대변 검체 중 ELISA법에 의한 로타바이러스의 검출은 5.8% (6/103)이었다. 로타바이러스의 경우 PAGE에서 특징적인 RNA 분절을 보이는 것은 15.5% (16/103)이었고, 이 중 long type이 10.7% (11/103), short type이 4.9% (5/103)이었다. 또한 RT-PCR에 의한 로타바이러스 VP7 유전자가 검출된 것은 8.7% (9/103) 이었다. VP7 gene의 nested-PCR에 의한 G serotype은 type 1 (G1)이 1% (1/103)였으며, type 3 (G3)이 1% (1/103), type 4 (G4)가 6.8% (7/103)이었고 1%의 경우는 G1과 G3의 혼합된 양상을 나타내었다. 아데노바이러스의 경우는 ELISA로는 2.9% (3/103)가 아데노바이러스의 감염을 나타내었고, 아데노바이러스의 hexon 유전자에 대한 PCR로는 2.9% (3/103)에서 증폭된 유전자를 확인하였다. 또한 103개의 검체 중 로타바이러스와 아데노바이러스가 동시에 검출된 것은 없었다. ; Acute diarrhea is quite common in infancy and early childhood. Rotavirus is the most common enteric viruses that cause severe diarrhea in infants and young children worldwide. Adenovirus is now recognized as the second most common identified agents in stools and young children with gasteroenteritis. A total of 103 stool specimens were collected from Ewha Womans University Mok-Dong Hospital in Seoul, from Aug. 1997 to Jul. 1998. To detect rotavirus, stool samples were analyzed by enzyme-linked immunoabsorbent assay (ELISA), polyacrylamide gel electrophoresis of viral RNA and RT-PCR to amplify gene 8, encoding VP7 glycoprotein of the rotavirus. To detect adenovirus, ELISA and PCR were performed. Hexon genes of the adenovirus and long-fiber genes of adenovirus 40 and 41 were amplified by PCR. Six of the 103 specimens were found positive by ELISA for rotavirus. The RT-PCR products of the VP7 genes of the rotavirus were detected in 9 samples of the 103 samples, followed by serotype specific region targeted PCR to identify the G serotype of human rotavirus, especially G1, G2, G3, and G4. Three of the 103 specimens were found positive in adenovirus ELISA test. When common adenovirus hexon primers were used, 3 of the 103 specimens were positive. In case of long-fiber genes of the adenovirus subgroup F (type 40, 41) specific primers were used, none of the 103 stool specimens were found to be positive by PCR. Rotaviruses and adenoviruses were responsible for 18.4% and 4.9% of cases of acute diarrhea in hospitalized children in the present study, but coinfection of the two viruses were not detected. In case of rotavirus infection, the highest number of cases occurred from March to June. PAGE of rotavirus dsRNA yielded high detection rate, but RT-PCR could detect serotypes of rotavirus. Serotyping is useful tool to study the epidemiologic characterisrics of rotaviruses. Annual and seasonal variations in the occurance and distribution of serotypes may provide useful information on modes of transmission of the virus, and could lead to incorporation of multiple serotypes in candidate vaccines. In adenovirus infection, PCR amplification support the potential of this technique as an additional method for detection of adenovirus infections, including type 40, 41 adenovirus infection, which often could be fatal.