Epidemiology of invasive bacterial infections in immunocompetent children in Korea (1996-2020)

Abstract

요약 (국문초록) 연구배경: 항생제의 발달에도 불구하고 침습 세균 감염은 소아에서 중요한 소아 이환 및 사망의 중요한 원인으로 남아있다. 코로나바이러스(COVID-19) 대유행이 많은 감염병의 역학에 미치는 영향 때문에, 소아에서의 침습 세균 감염의 새로운 역학 추세가 COVID-19 이후 시대에 예상된다. 이러한 배경에서, 본 연구는 1996년부터 2020년까지 소아 침습 세균 감염의 향후 추세를 모니터링하기 위하여, 기준 데이터 역할을 하는 침습 세균 감염의 역학을 확립하기 위해 수행되었다. 연구방법: 2011년 1월부터 2020년 12월까지 전국의 29개 대학병원에서 진단된 면역 기능이 정상인 소아에서의 침습성 세균 감염 원인균을 후향적으로 조사하였다. 대표적인 9개의 세균감염 원인균은 다음과 같다. Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Neisseria meningitidis, Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Streptococcus pyogenes, Listeria monocytogenes, Salmonella species, Escherichia coli. 각 병원체의 상대적 비율에 대한 시간에 따른 추세 변화는 생후 3개월 이상 아동에서 1996년부터 2019년까지, 생후 3개월 미만 영아의 경우 2006년부터 2019년까지, 이전에 발표된 두 데이터와 종합하여 분석되었다. 추세 분석을 위해 Spearman 순위 상관 관계(rs) 검사를 시행하였다. 연구결과: 총 2255개의 사례를 분석하였다. 3개월 미만 영아에서는 S. agalactiae (46.5%), E. coli (36.7%), S. aureus (14.1%) 이 가장 흔한 원인균이었고 E. coli은 원인이 되는 국소부위가 없는 균혈증에서, S. agalactiae는 뇌수막염과 폐렴에서의 가장 흔한 원인균이었다. 3개월에서 59개월 사이의 소아에서는 S. pneumoniae(35.3%), S. aureus(30.3%), Salmonella spp. (17.1%)이 가장 흔하게 동정된 균이었다. 5세 이상의 소아에서 S. aureus (60%)은 가장 흔한 균이었고, Salmonella spp. (15.8%), S. pneumoniae (9.9%) 이 그 뒤를 이었다. 3개월 미만 영아들에서 14년간 (2006-2019) 3개월이 넘는 소아에서 25년의 기간 (1996-2020) 동안 S. aureus (rs = -0.850 P < 0.01)의 상대분율은 통계적으로 유의하게 감소하였고 S. agalactiae (rs = 0.781 P < 0.01)의 분율은 유의하게 증가하였다. 3개월 이상 소아에서 24년간 (1996-2019) of S. pneumoniae (rs = -0.430 P = 0.036), H. influenzae (rs = -0.922, P < 0.001) 의 상대 분율은 유의하게 감소한 반면, S. aureus (rs = 0.850, P < .001), 와 S. agalactiae (rs = 0.615, P = .001)의 분율은 유의하게 증가하였다. 결론: 이러한 연구 결과는 COVID-19 이후 시대에 소아 침습 세균 감염의 역학 추세를 탐색하기 위한 기준 데이터로 사용될 수 있다.

Abstract

Background: Invasive bacterial infection (IBI) causes significant burden in mortality and morbidity in children. Due to the impact of the coronavirus disease (COVID-19) pandemic on the epidemiology of many infectious diseases, a new epidemiological trend of IBI is expected in the post COVID-19 era. With this background, this study was performed to establish the epidemiology of IBI from 1996 to 2020 to serve as baseline epidemiologic data for monitoring future trend of IBI in children.

Methods: We retrospectively surveyed IBI in immunocompetent children caused by nine major bacteria, namely Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Neisseria meningitidis, Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Streptococcus pyogenes, Listeria monocytogenes, Salmonella species, and Escherichia coli that were diagnosed at the 29 university-affiliated hospitals from 2011 to 2020. The temporal trends of relative proportion of each pathogen were analyzed from 1996 to 2019 in children older than 3 months of age and from 2006 to 2019 in infants under 3 months of age, using the two previously published data. The Spearman rank correlation (rs) test was performed for the trend analysis.

Results: A total of 2255 cases were identified. In infants < 3 months of age, S. agalactiae (46.5%), E. coli (36.7%), and S. aureus (14.1%) were the most common pathogens, E. coli was the most prevalent cause of bacteremia without localizing signs and S. agalactiae was the major cause of meningitis and pneumonia in this age group. In children 3 to 59 months of age, S. pneumoniae (35.3%), S. aureus (30.3%), and Salmonella species (17.1%) were the most common pathogens. S. pneumoniae was the most common cause of bacteremia without localizing sign, pneumonia, and meningitis in this age group. In children ≥ 5 years of age, S. aureus (60.0%) was the common pathogen, followed by Salmonella species (15.8%) and S. pneumoniae (9.9%). In infants < 3 months of age group, the relative proportion of S. aureus (rs = -0.850 P < 0.01) decreased significantly over the 14-year period (2006-2019), while that of S. agalactiae increased (rs = 0.781 P < 0.01). In infants and children > 3 months of age group, there is a trend toward a decrease in the relative proportions of S. pneumoniae (rs = -0.430 P = 0.036), H. influenzae (rs = -0.922, P < 0.001) during the 24-year period, while trend toward an increase in the relative proportion of S. aureus (rs = 0.850, P < .001), and S. agalactiae (rs = 0.615, P = .001).

Conclusions: In infants < 3 months of age group, IBI due to S. agalactiae increased significantly over the 14-year period. In children > 3 months of age, the relative proportion of S. pneumoniae and H. influenzae showed decreasing trend over the 24 years. These findings can be used as the baseline data to navigate the trend in the epidemiology of pediatric IBI in the post COVID-19 era.