Infection Control and Re-emergence of Pertussis in South Korea

Hyun Joo Jung

doi:10.14192/kjicp.2024.29.2.110

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Review Article

Korean J healthc assoc Infect Control Prev 2024; 29(2): 110-115

Published online December 31, 2024 https://doi.org/10.14192/kjicp.2024.29.2.110

Infection Control and Re-emergence of Pertussis in South Korea

Hyun Joo Jung

Department of Pediatrics, Ajou University School of Medicine, Ajou University Hospital, Suwon, Korea

Correspondence to: Hyun Joo Jung
E-mail: free1109@ajou.ac.kr
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3614-1238

Received: November 19, 2024; Revised: December 5, 2024; Accepted: December 10, 2024

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0).

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Effective healthcare policies, such as vaccination, decreased the global prevalence of infectious diseases, such as pertussis. However, these diseases have recently re-emerged, posing a serious public health threat. This article discusses the recent pertussis outbreak in Korea, outlining its clinical symptoms and highlighting the relevant diagnostic tools and management strategies to prevent its re-emergence. Incidence of pertussis in South Korea has been increasing since 2015, with over 30,000 cases reported until November 1, 2024, marking the highest number of cases recorded since the 2000s. Although pertussis is fatal in infants, it can be prevented via maternal vaccination. However, in recent years, pertussis vaccination rate during pregnancy has remained at approximately 60%, which is insufficient to prevent neonatal pertussis. Notably, vaccination rates among adolescents and adults are even lower than those among children, leading to the rapid increase in pertussis infection in the post-adolescent and vulnerable populations. Therefore, effective strategies to promote the vaccination of adults, especially pregnant women, are necessary to prevent and control such re-emerging infectious diseases.

Keywords: Pertussis, Whooping cough, Vaccines

INTRODUCTION

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재출현 감염병은, 사회적으로 중요한 보건학적 문제였던 감염질환이 다양한 이유로 급격히 감소하였다가, 다시 유행하게 되면서 새로운 의학적 및 보건 사회적 문제를 일으키는 경우를 말한다[1]. 백신으로 비교적 적절히 조절되어오던 홍역, 수두, 백일해 등이 최근 다시 증가하여 국내외적인 문제가 되고 있는 것이 그 예이다[2]. 백신 접종으로 전형적인 백일해가 거의 발생하지 않았던 우리나라에서 이 질환을 자주 경험하지 못한 의료진이 심한 기침으로 내원한 환자를 만나면 백일해를 진단하고 효과적으로 대응하기 어려울 것이다. 저자는 백일해의 최근 국내 발생양상을 살펴보고, 백일해의 관리를 위해 꼭 알아두어야 할 임상 증상과 검사, 예방법 등을 정리하여 재출현하는 백일해의 감소에 도움이 되고자 한다.

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1. 정의 및 원인

백일해는 백일해균(Bordetella pertussis) 감염에 의한 급성 호흡기 질환을 말한다. 원인인 백일해균은 그람 음성 구형 막대균으로 인간이 유일한 숙주이다[3-5]. 소아 감염 질환 중 전염력이 가장 강한 질환 중의 하나로, 면역이 없는 개체는 80%-100%가 감염되며, 5세 이하의 연령군에서 특히 발병률이 높다[4-6]. 연령이 어릴수록 사망률이 높아서 1세 미만에서 가장 높다[5,7,8]. 우리나라에서는 현재 2급 법정감염병으로 분류되어 전수감시하고 있다. 우리나라를 포함하여 예방 접종이 적극적으로 이루어진 국가에서는 발생이 현저히 감소하여 왔으나[5,9], 최근 여러 국가에서 백일해에 대한 방어 면역이 떨어진 청소년과 성인에게 백일해 발생이 증가하면서 이어 백일해 접종이 불완전 접종 상태에 있는 어린 영아에서의 백일해 발생이 증가하고 있다, 미국의 경우 2000년 이전 50명 내외로 유지되던 영아 백일해 연간 발생율은 2010년대 들어 100명이상으로 증가하였다[8-10].

2. 국내 역학

질병관리청 감염병포털 사이트에서 제공하는 전수감시체계를 통해 우리나라 백일해 발생양상을 보면, 2024년 11월 현재 2000년대 이후 최고로 많은 수의 환자(의사환자 포함)가 발생하고 있다(Fig. 1). 2023년 이전에도 2012년 230명, 2015년 205명, 2017년 318명, 2018년 980명 등 2015년 이후 그 이전보다 증가추세를 보였으나 코로나 19 팬데믹 기간 동안 다시 감소한 양상을 보였다. 그러나, 2023년 다시 292명으로 증가하였고 2024년은 11월 1일 기준 이미 30,000명을 넘어서고 있다. 지역별로는 서울, 경기, 인천 등 거주 및 이동인구가 많은 지역이 좀 더 발생이 많은 경향이 있으나 전국에서 고루 발생하고 있다(Fig. 2). 연령별로는 10-14세가 51.3%(13,283명), 15-19세가 25.4%(6,563명)로 소아, 청소년이 대부분을 차지하고 있고, 1세 미만의 영아에서도 환자가 발생하고 있어 해당연령에서 더욱 주의가 필요하다(Fig. 3).

Figure 1. Annual numbers of pertussis cases, Korea, 2001-2024 (Jan-Oct).

Figure 2. Numbers of cases of pertussis by regions, Korea, January-October 2024.

Figure 3. Numbers of cases of pertussis by sex and age group, Korea, January-October 2024.

3. 전파 양식

백일해는 직접적인 접촉에 의하여 전파되거나 기침을 할 때 튀어나온 비말을 통하여 호흡기 전파가 이루어진다[4-6]. 백일해의 전염성은 매우 높아, 백일해에 감염되었으나 특징적인 백일해 증상이 없는 성인이 주요 감염원 역할을 한다. 특히, 가족 내 감염과 민성 기침이 동반된 청소년과 성인에 의한 영유아로의 전파가 오랜 기간 문제가 되고 있다[11-13]. 기침이 시작하고 첫 2주간 전염력이 가장 높고, 초기에 항생제치료를 시작하면 질병의 이환기간 및 전염기간을 줄일 수 있다[4,14-16]

4. 증상

백일해 접종을 하지 않았거나 접종이 불완전한 상태에 있는 어린 영아에서 나타나는 전형적인 증상은 5-21일(평균 7일)의 잠복기가 지난 후 6-10주에 걸친 3단계의 임상경과를 보이며, 그 단계는 다음과 같다[4-6,17,18].

(1) 카타르기(Catarrhal stage): 1-2주간 지속되고, 콧물, 결막염, 눈물, 경미한 기침, 낮은 발열 등의 가벼운 감기와 유사증상을 보인다. 가장 전염력이 강한 시기이다.

(2) 경해기(Spasmodic or paroxysmal stage): 기침 시작 2주쯤 특징적인 기침을 보인다. 발작성인 짧은 날숨 기침을 연발하다가 끝에 숨을 들이쉴 때 전형적인 ‘훕’하는 소리(whooping)를 낸다. 그러나, 6개월 미만의 영아는 상대적으로 카타르기가 짧고 전형적인 whooping 없이 발작적인 기침 끝에 구토, 호흡곤란, 무호흡 등의 비전형적인 증상을 보일 수 있기 때문에 주의해야 한다.

(3) 회복기(Convanlescent stage): 기침의 강도와 횟수 등이 감소하는 시기이다.

연령, 백신 접종력, 수동 면역항체 보유여부에 따라 증상이 다양할 수 있고, 청소년, 성인 등 이전에 접종을 한 경우 뚜렷한 변화 없이 가벼운 기침만 1주일 이상 지속하는 등의 가벼운 증상으로 나타날 수 있으므로 주의를 요한다[19-21].

합병증은 6개월 미만 영아에서 가장 심하다. 이 연령에서 사망률은 1%에 이르며, 전체 사망자의 80% 이상이 1세이전이고 특히 2개월 미만에서는 매우 치명적이다. 합병증으로는 무호흡, 폐렴, 경련, 뇌염 등이 있고, 경해기에는 기흉이나 기종격, 두개 내 출혈, 흉곽 골절, 탈항 등의 압력과 관련된 합병증이 발생할 수 있다. 예방접종을 한 경우 이러한 합병증이 현격히 줄어드는 경향을 보인다[3,17,18].

5. 진단

진단을 위해서는 접촉한 병력, whooping과 같은 전형적인 증상, 발작, 구토 등이 동반된 기침이 14일 이상 지속되는 경우 등의 특징적인 기침 양상이 도움이 된다[4-6]. 검사 소견으로는 말초혈액 검사상 카타르기 말기와 경해기 동안 백혈구 증가, 절대 림프구 증가 소견을 볼 수 있고, 흉부 방사선 검사에서 경한 양측의 폐문 주위 침윤 및 부종, 무기폐 등이 보일 수 있으나 백일해에서만 보이는 전형적인 소견은 아니므로 혈액이나 흉부방사선 검사가 백일해 진단의 절대적인 기준은 아니다. 비인두흡인액, 비인두도말, 가래 등의 검체에서 가검물을 배양하여 백일해균을 분리 동정하는 것이 가장 정확한 진단법이다. 이 검사는 카타르기와 경해기 초기에 배양될 확률이 높으나, 항생제에 노출되었거나 예방 접종을 받은 경우에는 배양 양성률이 낮고 진단에 긴 시간이 필요하다는 단점이 있다. 최근에는 미국 FDA (Food and Drug Administration) 및 CDC (Centers for Disease Control)에서도 PCR (Polymerase Chain Reaction)을 이용한 진단을 배양검사에 준하는 진단 방법으로 고려할 수 있음을 언급하고 있다[4,18,22]. 다만, 검사 정확도가 일정하지 않을 수 있고 위양성의 가능성이 높을 수 있으므로 반드시 임상 증상 및 역학적 연관성과 함께 고려하여 진단할 것을 권고하고 있다.

임상적으로는 아데노바이러스, B. parapertussis 등에 감염되었을 때에 볼 수 있는 유사 백일해 증후군(pertussis-like syndrome), Haemophilus influenzae, Mycoplasma pneumoniae 및 Chlamydia에 의한 하기도 감염, 결핵, 이물 흡인 등과 감별해야 한다[5,6,18].

6. 치료

항균제치료와 대증치료의 병행이 중요하다[4,18,23]. 항균제 치료는 증상을 완화시킬 수도 있고 이차적인 전파 억제에 효과적이다. 항생제 치료의 대상은 확진환자 뿐 아니라 합병증 고위험군의 의사환자, 밀접접촉한 모든 사람을 포함한다. 권장 항균제 종류와 용량은 Table 1에 제시하였다.

Table 1 . Antibiotic regimens for treatment and prophylaxis of pertussis

Age	Macrolides		Non-macrolide alternative
Age	Azithromycin	Clarithromycin	TMP-SMX
<1 month	10 mg/kg daily for 5 days	Not recommended	Not recommended
1 to <6 months	10 mg/kg daily for 5 days	7.5 mg/kg (max 500 mg) twice a day for 7 days	4+20 mg/kg (max 160+800 mg) twice a day for 7 days
Children ≥6 months	Day 1: 10 mg/kg daily (max 500 mg) Days 2-5: 5 mg/kg daily (max 250 mg)	7.5 mg/kg (max 500 mg) twice a day for 7 days	4+20 mg/kg (max 160+800 mg) twice a day for 7 days
Adults	Day 1: 500 mg daily Day 2-5: 250 mg daily	500 mg twice a day for 7 days	160+800 mg twice a day for 7 days

7. 예방 및 감염관리

백일해는 예방접종을 통해 효과적으로 예방할 수 있는 질환이다[24,25]. 기초접종을 완료한 경우 80% 이상 질환을 예방할 수 있고, 감염이 되어도 경증으로 이완될 수 있기 때문에 모든 국가에서 백일해는 기초접종으로 권장하고 있다[26]. 우리나라에서도 백일해는 표준예방접종으로서 국가에서 예방접종비용을 지원하는 사업에 포함되어 모든 어린이에게 권장되고 있다. 백일해 백신 표준 예방접종 일정은 대부분의 국가에서 대동소이하고, 우리나라 권장 일정과 방법은 Table 2에 제시하였다. 성인예방접종에서도 DTaP (diphtheria-tetanus-acellular pertussis) 기초 및 추가접종을 완료한 이후 적어도 1회 Tdap 접종을 권장하고 있으며, 임신한 경우에는 매 임신마다 재태주수 27-36주에 Tdap 접종을 적극 권장하고 있다. 이는 생후 첫 접종(2개월) 이전 영아가 백일해에 대한 면역을 갖고 태어날 수 있도록 하기 위한 방법으로 신생아를 보호하기 위한 매우 효과적인 방법이다[27-29]. 우리나라의 DTaP (diphtheria-tetanus-acellular pertussis) 기초접종률은 90%가 넘으나, 추가접종률은 상대적으로 낮은 것으로 보고되었다[30]. 특히, 산모의 임신 중 백일해 백신 접종률이 근래에도 60%대에 머무는 것으로 보고되어 이에 대한 교육과 홍보가 중요하다[31].

Table 2 . Pertussis-containing vaccine schedule for children in Korea

		Recommended vaccination age	Minimum interval to next dose	Vaccination
Primary	1st	2 months	At least 6 weeks old	DTaP (or DTaP-containing combination vaccine)
	2nd	4 months	4 weeks after 1st dose	DTaP (or DTaP-containing combination vaccine)
	3rd	6 months	4 weeks after 2nd dose	DTaP (or DTaP-containing combination vaccine)
Booster	4th	15-18 months	6 months for 3rd dose	DTaP
	5th	4-6 years	-	DTaP-IPV (or DTaP)
	6th	11-12 years	-	Tdap

백일해 확진환자가 발생한 경우, 환자는 표준 및 비말격리를 필수로 하며, 항균제 치료를 할 경우 5일까지, 항생제 치료를 받지 않은 경우 21일까지 격리해야 한다[4,25]. 백일해 환자와 밀접 접촉자 중 백일해에 대한 백신 불완전 접종자나 접종력이 불분명한 경우 나이에 맞는 백신을 선택하여 가능한 빨리 접종하고, 나이나 예방접종력에 상관없이 모든 밀접 접촉자에게 항균제를 투여하는 것이 원칙이다[4,17,18]. 예방적 항균제 투여의 사용 약물, 용량, 기간은 Table 1에 제시한 치료 방법과 동일하다. 항균제를 투여하지 않는 경우 노출 후 21일간 백일해 관련 증상을 반드시 모니터링해야 한다.

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백일해는 생후 첫 접종(2개월) 이전 영아에게 매우 치명적이고 산모의 예방접종을 통해 효과적으로 예방할 수 있는 질환임에도 아직 우리나라 산모의 임신 중 백일해백신 접종률이 충분히 높지 않았다. 또한 성인 접종률 뿐 아니라 청소년 추가접종률 역시 소아기 기초접종에 비해 낮은 양상을 보여 청소년기 이후 연령대에서 백일해 환자의 급증과 그에 따른 취약층 감염의 중요한 원인이 되고 있다. 청소년, 성인, 특히 산모를 대상으로 한 백일해 예방접종의 중요성에 대한 적극적인 홍보와 교육, 또한 그 효과에 대한 후속연구가 필요해 보인다.

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The author has no potential conflict of interest to disclose.

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None.

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References

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