Retrospective Surveillance for the Co-existence and Risk Factors of Tick-Borne Infections in South Korea

Abstract

Introduction: Scrub typhus, also called tsutsugamushi disease, is an endemic acute febrile infectious disease in South Korea. Scrub typhus, severe fever with thrombocytopenia syndrome (SFTS) and human granulocytic anaplasmosis (HGA) share a common point that they are transmitted by arthropod bites mostly during outdoor activities and there are considerable overlaps of epidemiologic and clinical features. I aimed to investigate the co-infection of scrub typhus with the recently emerging tick-borne infection, HGA and SFTS in South Korea in a retrospective cohort. Methods: This study was conducted in subjects who were 18 years old and clinical or laboratory confirmed to have scrub typhus. The subjects were enrolled in a retrospective cohort in 2006. SFTS virus (SFTSV) infection was confirmed by a reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) to amplify partial L segment of SFTSV for molecular diagnosis. HGA was confirmed by a nested PCR to amplify 16S rRNA gene of Anaplasma phagocytophilum. Direct sequencing of the positive PCR products was performed to confirm these infections. Clinical features of co-infected subjects were described. Results: Two-hundred seven patients with scrub typhus were finally included for the analysis. Scrub typhus was confirmed in 146 patients by PCR and in 20 patients by serologic assays. The other 40 patients were clinical scrub typhus which was not definitely confirmed by laboratory assays. Among the subjects, 7 patients were positive for A. phagocytophilum. BLAST matching showed 98.2 - 99.8% of similarity with A. phagocytophilum 16S rRNA gene sequences deposited in GenBank. Five patients were confirmed to be co-infected with scrub typhus by PCR and 2 patients were confirmed by serologic assay. The suspected regions of infection were western areas in 5 patients and eastern areas in 2 patients. The co-infected patients had not different clinical manifestations with scrub typhus infection only. There was no mortality. All the study subjects were negative for SFTSV. Conclusions: I confirmed the co-infections of HGA with scrub typhus in South Korea although the frequency was low. This finding suggests that HGA may be more prevalent than expected and more active diagnostic approach is needed in febrile patients in South Korea.

서론: 쯔쯔가무시증은 초원열이라고도 부르며, 국내에서 가을철에 주로 유행하는 급성 발열성 감염병이다. 쯔쯔가무시증과 중증열성혈소판감소증후군과 인간 과립구 아나플라마 증후군은 야외활동과 관련이 있고 매개곤충에 의해서 전파가 된다는 공통점을 가지고 있고, 역학적인 특징과 임상적 특징에서 상당히 유사한 점이 많다. 이 질환 군들 사이의 병합감염이 과거에 존재 하였는지에 대해, 본 연구를 통해 살펴보았다. 방법: 본 연구는 2006년에 실험실적 방법으로 임상적으로 혹은 실험실적으로 쯔쯔가무시증이 진단된 18세 이상의 성인을 대상으로 진행하였다. 중즐열성혈소판감소증후군 진단을 위해 SFTS 바이러스의 L 분절의 특정부위를 증폭하는 역전사 중합효소연쇄반응을 이용하였다. 인간 과립구 아나플라마 증후군 진단을 위해 아나플라즈마의 특정 유전자를 검출하는 이중 중합효소연쇄반응을 이용하였다. 중합효소연쇄반응에서 양성이 확인될 경우 확진을 위해서 직접순서결정법 및 BLAST 분석을 시행하였다. 결과: 207명의 쯔쯔가무시증 환자가 본 연구에 포함 되었다. 이 중 146명은 중합효소연쇄반응검사를 통해 확진되었고, 21명은 혈청학적인 방법으로 확진되었다. 남은 40명은 실험실적 검사 방법으로 확진되지 않은 쯔쯔가무시 의증으로 분류되었다. 7명의 환자가 아나플라즈마의 16S rRNA 유전자를 검출하기 위한 이중 중합효소 연쇄반응에 양성을 보였다. BLAST 분석 결과 환자에서 얻어진 결과물의 16S rRNA 유전자 염기서열은 GenBanck의 아나플라즈마 16S rRNA 유전자 염기서열과 높은 동일성 (98.2-99.8%)을 보였다. 병합감염이 확인된 환자와 쯔쯔가무시증 단독 감염 환자간의 임상적 차이는 없었다. 병합감염 환자 중에서 사망한 경우는 없었다. 본 연구에 포함된 모든 환자에서 중증열성혈소판감소증후군 동반은 확인되지 않았다. 결론: 낮은 빈도이지만 국내에서 쯔쯔가무시증과 인간 과립구 아나플라마 증후군의 병합감염이 확인되었다. 이러한 결과는 국내에 인간 과립구 아나플라마 증후군은 드물지 않다는 것을 보여주며, 초기 진단되지 못한 채 유행하고 있음을 시사하고 더 적극적인 진단적 접근이 필요하다.