Public Health Weekly Report 2023; 16(27): 883-902
Published online July 13, 2023
https://doi.org/10.56786/PHWR.2023.16.27.1
© The Korea Disease Control and Prevention Agency
이은정1, 홍사현1, 정상운1, 박상미1, 김영지1, 한지혜1, 강가람1, 장한슬1, 장규식1, 김일환2, 노진선2, 이혁진2, 김정아2, 이채영2, 김은진2, 남정구1*
1질병관리청 수도권질병대응센터 진단분석과, 2질병관리청 감염병진단분석국 신종병원체분석과
*Corresponding author: 남정구, Tel: +82-32-740-2715, E-mail: jeonggu64@korea.kr
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질병관리청 수도권질병대응센터 진단분석과에서는 2021년 2월 15일부터 2023년 3월까지 국립인천공항검역소, 국립인천검역소, 인천공항 내 민간검사센터에 의뢰된 코로나바이러스감염증-19(코로나19) 진단 검사 중 130개국에서 입국한 13,098명의 확진자를 대상으로 코로나19 변이 바이러스 분석을 수행하였다. 유전자 감시사업을 통해 분석된 해외 유입 코로나19 변이 바이러스는 오미크론 계열 12,364건(94.4%), 델타 658건(5.0%), 알파 55건(0.4%), 베타 5건, 입실론 4건, 감마 3건, 카파 3건, 이오타 3건, 에타 2건, 쎄타 1건으로 나타났다. 해외 유입 확진자의 최다 출발국은 2021년 인도네시아(222명, 28.0%), 2022년 미국(1,942명, 17.1%), 2023년 1월부터 3월까지 중국(345명, 37.3%)으로 확인되었고, 코로나19 주요 변이 바이러스들은 다양한 나라를 통해 유입된 것으로 나타났다. 2023년 이후 오미크론의 세부 계통 변이 바이러스 사이에서 생성되는 재조합 변이의 유입이 증가함에 따라, 정확한 분류를 위한 전장유전체분석의 필요성이 증가되고 있다. 수도권질병대응센터에서는 해외 유입 감염병의 국내 유입을 효과적으로 차단하고 국내 효율적인 방역 조치를 위해, 24시간 병원체 진단검사체계를 기반으로 코로나19 변이 바이러스 분석을 계속 수행할 예정이다.
Keywords 코로나바이러스감염증-19, 사스코로나바이러스-2, 변이, 유전자 감시, 인천공항
2020년 국내 처음 코로나19가 발생된 후, 코로나19 주요 변이들인 알파, 베타, 감마, 델타 및 오미크론이 국내 유전자 감시 사업을 통해 모니터링 되었다.
2023년 이후 오미크론 세부 계통 변이 내에서 생성된 XBB계열 재조합 바이러스의 해외 유입이 두드러지고 있으며, 이러한 재조합 변이의 정확한 분류를 통한 감시를 위해 전장유전체분석이 요구되고 있다.
코로나19 바이러스의 신규 변이 감시 및 국내 전파 차단을 위해서는, 공항 및 항만을 통해 유입되는 해외 유입 확진자를 대상으로 한 신속한 대응과 함께 변이바이러스의 특성 분석을 위한 지속적인 정책 마련이 필요하다.
2019년 12월 중국 후베이성 우한시에서 발생한 코로나바이러스감염증-19(코로나19)는 2022년 3월 세계보건기구(World Health Organization, WHO)에서 팬데믹으로 공식 선언한 이래 지속적으로 다양한 변이 바이러스가 발생하면서 세계 공중 보건에 위협이 되고 있다. 코로나19 원인병원체인 SARS-CoV-2 (Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2)는 RNA 바이러스로 증식 및 전파 과정을 반복하며 지속적으로 새로운 변이가 발생한다, 특히, 스파이크 단백질(Spike protein, S 단백질) 내 세포결합부위(Receptor binding domain) 변이는 세포 표면의 Angiotensin-converting enzyme-2 수용체와 결합시 세포-바이러스 간 결합력 증가 및 중화항체 결합 제어에 영향을 주어, 전파력 및 중증도를 높이고 백신 효과를 감소시킬 수 있는 가능성이 있어 스파이크 단백질 내 변이를 확인하는 일이 중요하다[1].
WHO는 2021년 5월부터 변이 바이러스에 대한 공중보건학적인 조치를 권장하기 위해, 전파력 또는 임상적 중증도가 증가하거나 백신, 치료제 등의 유효성 저하에 미치는 영향에 따라 주요 변이(variant of concern, VOC), 기타 변이(variant of interest, VOI)와 모니터링 변이(variant under monitorning, VUM)로 분류하여, 주기적인 업데이트를 통해 전세계 코로나19 변이 바이러스 모니터링에 힘써오고 있다. 그동안 지정된 VOC는 영국 유래 알파(Alpha, 2020년 9월)를 시작으로, 남아프리카공화국 유래 베타(Beta, 2020년 5월), 브라질 유래 감마(Gamma, 2020년 11월), 인도 유래 델타(Delta, 2020년 10월)가 있었고, 2021년 11월부터 남아프리카 공화국에서 출현하기 시작한 오미크론(Omicorn)이 지정된 후, 현재까지 오미크론에서 파생된 하위 및 재조합 변이를 계속 감시하고 있다(표 1) [2-4].
WHO 이름 | PANGO 계통 | 세부 계통 | 변이 출현 지역 및 날짜 |
---|---|---|---|
알파 | B.1.1.7 | 영국, 2020년 9월 | |
베타 | B.1.351 | 남아프리카, 2020년 5월 | |
감마 | P.1 | 브라질, 2020년 11월 | |
델타 | B.1.617.2 | 인도, 2020년 10월 | |
오미크론 | B.1.1.529 | 보츠와나/남아프리카, 2021년 11월 | |
BA.1 | 남아프리카, 2021년 11월 | ||
BA.2 | 남아프리카, 2021년 11월 | ||
BA.2.12.1 | 캐나다/미국, 2021년 12월 | ||
BA.2.75 | 인도, 2022년 6월 | ||
CJ.1 | 싱가포르, 2022년 9월 | ||
CH.1.1 | 인도, 2022년 7월 | ||
BN.1 | 여러 국가, 2022년 7월 | ||
BA.4 | 남아프리카, 2022년 1월 | ||
BA.4.6 | 남아프리카, 2022년 4월 | ||
BA.5 | 남아프리카, 2022년 1월 | ||
BF.7 | 여러 국가, 2022년 6월 | ||
BQ.1 | 나이지리아, 2022년 6월 | ||
BQ.1.1 | 나이지리아, 2022년 7월 | ||
재조합변이 | XBB | 인도, 2022년 8월 | |
XBB.1 | 인도, 2022년 9월 | ||
XBB.1.5 | 미국, 2022년 10월 | ||
XBB.1.9.1 | 동남아시아, 2023년 1월 |
WHO=World Health Organization; PANGO=Phylogenetic Assignment of Named Global Outbreak Lineages. Data from WHO [2], GISAID [3], and PANGO Lineages [4].
2023년 4월 10일 기준, 오미크론 바이러스는 지속적인 변이 발생으로 총 1,160개의 하위 변이가 생성되어, BA.1 56개, BA.2 320개, BA.3 2개, BA.4 27개, BA.5 513개와 재조합 변이 242개로 세분화 되었다[3,4]. 그 중에서 BA.5 세부계통 중 2020년 7월 나이지리아에서 처음 확인된 BQ.1 및 BQ.1.1와 2022년 6월 벨기에에서 처음 확인된 BF.7, BA.2의 세부계통 변이 중의 하나인 BA.2.75 계열 BN.1, CH.1.1, CJ.1, 그리고 BA.4의 세부계통 중 하나로 2022년 4월 스페인 및 남아프리카공화국에서 첫 확인된 BA.4.6는 VUM로 분류되었고, 2022년 8월 인도에서 처음 확인된 재조합 변이 XBB 1.5 (i.e., BA.2 유래의 세부계통인 BJ.1과 BM.1.1.1의 재조합) 계열은 VOI로 감시되고 있다(WHO, 2023년 3월 15일 기준) (표 1) [2-4].
질병관리청에서는 2020년 12월 영국에서 입국한 확진자의 검체에서 알파 변이 바이러스를 처음 확인한 후, 국내외에서 확산되고 있는 여러 다양한 코로나19 변이 바이러스를 감시하기 위해, 유전자 감시사업(Genomic Surveillance)을 통해 분석 역량을 지속적으로 확대하며 강화하고 있다. 그 일환으로 전장유전체분석(Whole Genome Sequencing; Next Generation Sequencing), 스파이크 단백질만을 타깃으로 하는 부분유전자 분석(Sanger Sequencing)과 주요 변이 5종(알파, 베타, 감마, 델타 및 오미크론)에 대한 실시간 유전자 검출 검사(real-time reverse transcription polymerase chain reaction, real-time RT-PCR)를 상황에 맞게 적용하여 변이분석을 하고 있으며, 실험을 통해 나온 유전적 결과 정보는 국내를 비롯해서 국제인플루엔자정보공유기구(Global Initiative for Sharing All Influenza Data, GISAID)와 Phylogenetic Assignment of Named Global Outbreak Lineages을 통해 전세계적으로 공유하며 코로나19 팬데믹에 대응하고 있다[5,6].
이에 수도권질병대응센터도 2021년 2월부터 본격적으로 SARS-CoV-2 변이 감시 사업에 적극적으로 참여하여, 인천공항 및 인천항을 통해 해외에서 유입되는 코로나19 변이 바이러스 분석 업무를 수행해 오고 있다[7-9]. 본 원고에서는 2021년 2월 15일부터 2023년 3월까지 국립인천공항검역소와 국립인천검역소 및 인천공항 내 민간검사센터인 제1, 2 여객터미널에 위치한 이원의료재단, 명지병원 및 인하대병원에 의뢰되어 코로나19 감염이 확인된 해외입국자의 검체를 대상으로 수행된 총 13,098건의 SARS-CoV-2 변이 감시 결과를 정리하여 향후 해외유입 방역대책 및 확산 방지를 위한 대책 수립을 위한 근거 자료를 마련하고자 한다.
수도권질병대응센터 진단분석과에서 2021년 2월 15일부터 2023년 3월까지 국립인천공항검역소와 국립인천검역소의 검역 단계에서 코로나19 유증상자로 분류되어 접수된 검체를 대상으로 수행된 진단 검사 52,602건 중 양성으로 판정된 7,538건의 검체와 2021년 12월 23일부터 2023년 3월까지 주 1–2회에 걸쳐 인천공항 내 민간검사센터인 이원의료재단, 명지병원, 인하대병원에 의뢰하여 확진자로 분류된 해외입국자들의 양성 검체 9,308건을 수거하여 실험이 가능했던 (e.g., 유전자증폭횟수[Cycle threshold, {Ct}] 33 미만) 총 13,098건 양성 검체를 대상으로 SARS-CoV-2 변이형 분석을 수행하였다. 분석된 해외 유입 확진자 검체는 총 130개국에서 유래된 것으로 국내에서 확진된 해외입국자 71,048명 중 13,098명으로 18.8%에 해당되었으며, 국립인천공항검역소 7,305건(55.8%), 이원의료재단 2,770건(21.1%), 명지병원 2,331건(17.8%), 인하대병원 589건(4.5%), 국립인천검역소 103건(0.8%) 순으로 나타났다(표 2).
연도 | 인천공항과 인천항을 통해 해외 유입된 코로나19 확진 사례 | 국내에서 확진된 코로나19 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
국립인천공항 | 국립인천 | 이원의료재단 | 명지병원 | 인하대병원 | 전체 | ||
2021 (2–12월) | 750 (94.6) | 42 (5.3) | 1 (0.1) | - | - | 793 (6.1) | 11,570 (16.3) |
2022 | 5,999 (52.7) | 61 (0.5) | 2,541 (22.3) | 2,220 (19.5) | 560 (4.9) | 11,381 (86.9) | 55,685 (78.4) |
2023 (1–3월) | 556 (60.2) | - | 228 (24.7) | 111 (12.0) | 29 (3.1) | 924 (7.1) | 3,793 (5.3) |
전체 | 7,305 (55.8) | 103 (0.8) | 2,770 (21.1) | 2,331 (17.8) | 589 (4.5) | 13,098 (100.0) | 71,048 (100.0) |
해외유입 확진자 수(%).
SARS-CoV-2의 변이형을 분석하기 위해, 2021년 2월부터 스파이크 단백질 유전자 부위(i.e., 약 4,000 염기서열, 4 kb) 서열 변화를 분석하기 위한 타깃유전자분석을 수행하였고, 당해 연도 7월부터는 빠른 시간 내 주요 변이 유형 분석이 가능한 real-time RT-PCR를 추가로 도입하여 병행하였다. 이후 2022년 2월부터는 SARS-CoV-2의 전체 염기서열(i.e., 약 30,000 염기서열, 30 kb) 분석을 위한 전장유전체분석을 수행하여 좀 더 정확한 세부 변이를 확인하였다. 각각의 실험법은 코로나19 감염 진단을 위해 선행된 실시간 유전자 검출검사의 표적 검출 유전자 중의 하나인 Open Reading Frames 1ab 또는 RNA-dependent RNA polymerase Ct값을 기준으로 선정되었으며, 주로 Ct값 25이하에서는 염기서열분석을 위한 타깃유전자 또는 전장유전체분석 실험을 수행하고 그 외 Ct값 33미만에서는 real-time RT-PCR를 실시하였다. SARS-CoV-2 변이 분석 결과는 긴급 상황에 따라, 검체 채취 후 최소 3일 이내에서 최대 2주 내 보고를 준수하며, 건강보험심사평가원 내 보건의료위기대응시스템(Health Insurance Review & Assessment Service)에 보고하고, 분석된 모든 유전자 정보는 GISAID에 등록하였다.
해외 유입 코로나19 확진자의 출발국 순위는 해마다 차이를 보였다. 총 71개국에서 793명의 해외확진자 검체의 변이 분석을 수행했던 2021년에는 인도네시아가 222명(28.0%)으로 1위였으며, 미국 101명(12.7%), 우즈베키스탄 63명(7.9%), 인도 57명(7.2%), 러시아연방 45명(5.7%) 순으로 나타났다. 반면 2022년에는 총 126개국에서 11,381명의 해외 유입 확진자 중 미국이 최다 출발국으로 1,942명(17.1%)이 확인되었고, 베트남 1,029명(9.0%), 태국 944명(8.3%), 싱가포르 767명(6.7%)가 뒤를 이었다. 2023년 1월부터 3월까지 분석된 해외 유입 확진자의 출발국은 총 53개국에서 924명이었고, 중국에서의 출발이 가장 많았고 전체 해외 유입 확진자의 37.3% (345명)을 차지하였다. 그 뒤로 일본 80명(8.7%), 미국 65명(7.0%), 태국 51명(5.5%) 순으로 나타났다(표 3).
순위 | 2021년(2–12월) | 2022년 | 2023년(1–3월) | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
국가 | 확진자a) (%) | 국가 | 확진자a) (%) | 국가 | 확진자a) (%) | |||
1 | 인도네시아 | 222 (28.0) | 미국 | 1,942 (17.1) | 중국 | 345 (37.3) | ||
2 | 미국 | 101 (12.7) | 베트남 | 1029 (9.0) | 일본 | 80 (8.7) | ||
3 | 우즈베키스탄 | 63 (7.9) | 태국 | 944 (8.3) | 미국 | 65 (7.0) | ||
4 | 인도 | 57 (7.2) | 싱가포르 | 767 (6.7) | 태국 | 51 (5.5) | ||
5 | 러시아 | 45 (5.7) | 일본 | 560 (4.9) | 베트남 | 41 (4.4) | ||
6 | 튀르키예 | 41 (5.2) | 프랑스 | 517 (4.5) | 프랑스 | 37 (4.0) | ||
7 | 아랍에미리트 | 22 (2.8) | 독일 | 475 (4.2) | 스페인 | 30 (3.2) | ||
8 | 카자흐스탄 | 20 (2.5) | 필리핀 | 411 (3.6) | 독일 | 24 (2.6) | ||
9 | 미얀마 | 20 (2.5) | 튀르키예 | 341 (3.0) | 이탈리아 | 23 (2.5) | ||
10 | 필리핀 | 19 (2.4) | 이탈리아 | 319 (2.8) | 필리핀 | 19 (2.1) | ||
11 | 캄보디아 | 14 (1.8) | 인도 | 303 (2.7) | 영국 | 19 (2.1) | ||
12 | 파키스탄 | 13 (1.6) | 인도네시아 | 275 (2.4) | 튀르키예 | 16 (1.7) | ||
13 | 키르기스스탄 | 12 (1.5) | 영국 | 273 (2.4) | 오스트레일리아 | 15 (1.6) | ||
14 | 영국 | 10 (1.3) | 몽골 | 242 (2.1) | 싱가포르 | 15 (1.6) | ||
15 | 프랑스 | 8 (1.0) | 스페인 | 227 (2.0) | 대만 | 14 (1.5) | ||
16 | 폴란드 | 7 (0.9) | 말레이시아 | 226 (2.0) | 헝가리 | 13 (1.4) | ||
17 | 케냐 | 7 (0.9) | 캐나다 | 195 (1.7) | 오스트리아 | 12 (1.3) | ||
18 | 멕시코 | 6 (0.8) | 중국 | 163 (1.4) | 말레이시아 | 9 (1.0) | ||
19 | 몽골 | 6 (0.8) | 오스트레일리아 | 161 (1.4) | 인도네시아 | 8 (0.9) | ||
20 | 탄자니아 | 6 (0.8) | 스위스 | 135 (1.2) | 이스라엘 | 7 (0.8) | ||
기타(51)b) | 94 (11.9) | 기타(106)b) | 1,876 (16.5) | 기타(33)b) | 81 (8.8) | |||
전체 | 793 (100.0) | 11,381 (100.0) | 924 (100.0) |
a)해외 유입 확진자 수. b)상위 20개국 제외한 나라 수.
감시 기간 동안 해외 유입 확진자의 최다 출발국으로서, 상위 15위를 차지했던 나라별 월별 통계를 보면, 미국이 월별 통계에서도 대체로 최다 출발국으로 나타났다(그림 1). 하지만, 2021년 델타 변이가 유입되기 시작했던 4월부터 5월에는 전체 해외 유입 확진자 88명 중 인도에서 56명(63.5%)이 입국하였고, 6월과 7월에는 인도네시아에서 197명(60.1%)이 최대 입국한 것으로 나타났다. 오미크론 변이 바이러스가 많이 유입되던 시기인 2022년 1월에는 해외 유입 확진자 총 651명 중 351명(53.9%)이 미국에서 입국하였다. 해외 유입 확진자가 가장 많았던 기간이자 오미크론 세부 변이 바이러스가 본격적으로 유입되기 시작한 2022년 7–9월에는 베트남, 태국, 싱가포르, 일본, 프랑스에서 입국자가 갑자기 증가된 것으로 나타났고, 같은 기간 전체 해외 유입 확진자의 34.8% (2,153명/6,181명)을 차지했다. 2022년 12월부터는 중국으로부터 해외 유입 확진자가 증가되면서 2023년 2월까지 각각 10.4% (110명/1,053명), 53.1% (274명/516명), 28.3% (60명/212명)에 해당되는 중국발 해외 유입 확진자가 확인되었다.
코로나19 변이형 분석을 위해 수행된 3가지 실험법은 각각 실시간 유전자 검출검사(6,387건, 48.8%), 전장유전체분석(3,863건, 29.5%), 타깃유전자분석(2,848건 21.7%) 순으로 수행된 것으로 나타났다(그림 2A). 2021년 초반에는 타깃유전자분석이 주로 수행되다가, 당해 연도 7월 이후부터 델타 및 오미크론 변이 바이러스의 유입으로 해외 유입 확진자가 급증하던 시기인 2022년 9월까지 신속한 실험결과를 위해 실시간 유전자 검출검사가 높은 비율로 수행되었다. 이후, 2022년 10월부터는 오미크론 세부계통 변이 분석을 위한 전장유전체분석 실험이 비중있게 증가되었다. 감시 기간 동안 국내 입국한 총 해외 유입 확진자 대비 변이 바이러스 월별 분석율을 보면(그림 2B), 가장 높은 비율로 변이 분석을 수행한 시기는 2022년 10월부터 12월에 해당하는 시기로 각각 42.9% (883명/2,057명), 54.2% (930명/1,717명), 49.3% (1,053명/2,138명)로 나타났으며, 해외 유입 확진자가 가장 많았던 시기인 2021년 7월, 2022년 1월, 2022년 8월, 2023년 1월에는 각각 9.3% (192/2,074명), 7.9% (651명/8,224명), 15.4% (2,112명/13,742명), 19.3% (516명/2,671명)로 변이 분석을 수행한 것으로 나타났다. 전반적으로, 변이 분석을 처음 시작했던 2021년에는 평균 6.9% (793명/11,570명)의 분석율을 보였으나, 2022년 평균 20.4% (11,381명/55,685명), 2023년 1월부터 3월까지 평균 24.4% (924명/3,793명)으로 증가 추세를 보였다(표 2).
조사 감시 기간 동안 확인된 코로나19 주요 변이와 기타 변이는 2021년 2월을 시작으로 8월까지 알파 변이 분석이 55건(0.5%)로 나타났고, 같은 기간에 베타 5건, 입실론 4건, 감마 3건, 카파 3건, 이오타 3건, 에타 2건, 쎄타 1건 순으로 다양하게 나타났다. 하지만, 2021년 4월부터 델타 변이(658건, 5.0%)가 유입되면서 다른 변이형 검출은 급속도로 감소되었고, 12월 초 오미크론 변이(i.e., BA.1과 BA.2)가 우세종으로 국내 유입되면서 델타 변이도 급격히 감소된 것으로 나타났다(그림 3). 2022년 중반 이후로는 WHO의 주요 변이로 지정되어 모니터링 되고 있는 오미크론 하위 계통 변이들의 유입이 본격적으로 시작된 것으로 나타났다. BA.5 계열의 급격한 유입이 6월부터 본격적으로 시작되어 9월부터 BA.5의 세부계통 변이인 BF.7 (144건), 10월부터 BQ.1 (101건)과 BQ.1.1 (239건)이 확인되었고, 7월부터 12월 초까지 BA.4 계열인 BA.4.6 13건이 유입된 것으로 나타났다. 비슷한 시기 8월부터는 BA.2.75 계열의 세부계통 변이가 확인되면서 BN.1 (77건), CH.1.1 (52건), CJ.1 (12건)이 각각 9월, 10월, 11월부터 유입된 것으로 나타났다. 오미크론의 다양한 재조합 변이들은 2022년 9월 이후부터 꾸준하게 유입되어 2023년 3월까지 총 357건이 분석되었고, 특히 XBB.1, XBB,1,5, XBB.1.9.1는 매월 증가 추세로 재조합 변이 분석건의 37% (132건/357건), 27.5% (98건), 8.1% (29건)을 차지하였다.
WHO에서 지정해 왔던 주요 변이를 중심으로, 해외 유입 확진자의 출발국을 조사한 결과, 변이 유래 국가는 변이마다 다소 차이가 있는 것으로 나타났다(그림 4). 알파 변이의 경우 캄보디아(10건)에서 입국한 입국자들을 통해 가장 많이 유입되었고, 델타 변이는 인도네시아(222건), BA.2.75계열과 그 세부계통 변이인 BN.1 (31건)과 CH.1.1 (9건), CJ.1 (5건)은 각각 베트남, 태국, 일본 등 아시아 국가에서 주로 유입되었던 것으로 나타났다. 반면, BA.4 및 BA.5 계열은 미국에서 가장 유입이 많았고, BA.5 세부계통인 BF.7 (46건)과 BQ.1.1 (36건)은 각각 중국과 프랑스에서 확진자 입국이 많았던 것으로 확인되었다. 재조합 변이인 경우, 인도네시아와 태국에서 가장 많이 유입된 것으로 나타났으며, 그 중 XBB.1.5 (39건)의 경우는 미국이 최대 출발국으로 나타났다.
2020년 2월부터 코로나19 팬데믹이 3년여간 지속되는 가운데, 2021년 2월 15일부터 수도권질병대응센터에서는 인천공항 및 인천항을 통해 입국한 코로나19 해외 유입 확진자를 대상으로 2023년 3월까지 전체 코로나19 해외 유입 확진자 18.8%에 해당되는 선제 변이 분석을 수행하였고, 그 결과 여러 다양한 VOC 및 VOI (i.e., 오미크론 12,364건, 델타 658건, 알파 55건, 베타 5건, 입실론 4건, 감마 3건, 카파 3건, 이오타 3건, 에타 2건, 쎄타 1건)을 조기에 탐지하여 보고함으로써 국내 유입 차단을 위한 방역 및 공중보건학적인 조치에 일조하였다. 특히, 2022년 12월 이후부터 2월 중순까지 중국발 코로나19 집중 감시 기간에는 중국 변이 바이러스의 국내 유입을 파악하고 차단하기 위해, 강화된 해외 유입 변이 감시업무를 수행하며 적극적인 정보 공유를 통해, 국내 변이확산 우려에 적극적으로 대응하여 국내 공중보건 안정화에 기여할 수 있었다[9].
오미크론 하위계통 내 변이 발생 및 유행은 예측이 어렵기 때문에, 해외 신규 변이 유입에 대한 실험실 감시가 강화되고 있다. 특히, 2023년 이후로 오미크론의 재조합 변이가 지속적으로 유입되면서, 전장유전체분석을 제외한 타깃유전자분석이나 real-time RT-PCR를 통한 변이형 확인이 어려워지고 있어, 분석 역량 확대 및 개선을 통한 감시체계 강화가 필요한 실정이다. 재조합 바이러스의 백신효과, 면역회피능 및 중증도 증가에 관한 임상 연구는 지속되고 있으나, XBB.1.5의 재조합 변이의 경우는 국내 우세화 가능성을 두고 면밀한 모니터링이 필요하다. 현재까지 XBB.1.5는 면역회피능력을 가지고 있지만 중증도 증가가 확인되지 않고 2가 백신이 여전히 유효하여 크게 우려할 만한 변이는 아닌 것으로 판단되고 있지만[10], XBB 계열의 세부계통 변이들이 계속 발생되고 있어, 기존 주요 변이가 발생한 국가 및 신규 변이의 확산이 우려되는 국가를 중심으로 적극 모니터링할 예정이다.
인천공항과 인천항은 우리나라로 들어오는 해외 입국의 주요 관문으로써, 해외 유입 감염병의 감시 및 특성을 파악할 수 있는 중요한 거점이다. 따라서, 수도권질병대응센터에서는 해외 유입 감염병의 국내 전파를 효과적으로 차단하고 국내의 효율적인 방역 조치를 위해, 24시간 병원체 진단검사체계를 기반으로 코로나19 신규 변이의 유입 모니터링을 지속하고 변이분석결과는 적극적으로 대내외적으로 공유함으로써 국내외 공중보건 안정에 일조하고자 한다.
Acknowledgments: We thank the Division of Emerging Infection Diseases at KDCA for supporting experimental materials & methods and three testing centers (E-one Laboratories, MYONGJI Hospital, and Inha University Hospital) at Incheon International Airport for providing COVID-19 positive samples.
Ethics Statement: Not applicable.
Funding Source: The report was funded by Korea Disease Control and Prevention Agency (no. 6331-301).
Conflict of Interest: The authors have no conflicts of interest to declare.
Author Contributions: Conceptualization: EJL. Data curation: EJL, SHH, SOJ. Formal analysis: EJL, SOJ, SHH, KSJ, IHK, JSN. Funding acquisition: EJK, JGN. Methodology: SHH, SMP, YJK, JHH, KRK, HSJ, KSJ, JSN, JAK, CYL. Investigation: EJL, SHH, SOJ, HJL. Project Administration: EJK. Supervision: JGN. Writing – original draft: EJL. Writing – review & editing: JGN, SOJ, IHK, KSJ.
Public Health Weekly Report 2023; 16(27): 883-902
Published online July 13, 2023 https://doi.org/10.56786/PHWR.2023.16.27.1
Copyright © The Korea Disease Control and Prevention Agency.
이은정1, 홍사현1, 정상운1, 박상미1, 김영지1, 한지혜1, 강가람1, 장한슬1, 장규식1, 김일환2, 노진선2, 이혁진2, 김정아2, 이채영2, 김은진2, 남정구1*
1질병관리청 수도권질병대응센터 진단분석과, 2질병관리청 감염병진단분석국 신종병원체분석과
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질병관리청 수도권질병대응센터 진단분석과에서는 2021년 2월 15일부터 2023년 3월까지 국립인천공항검역소, 국립인천검역소, 인천공항 내 민간검사센터에 의뢰된 코로나바이러스감염증-19(코로나19) 진단 검사 중 130개국에서 입국한 13,098명의 확진자를 대상으로 코로나19 변이 바이러스 분석을 수행하였다. 유전자 감시사업을 통해 분석된 해외 유입 코로나19 변이 바이러스는 오미크론 계열 12,364건(94.4%), 델타 658건(5.0%), 알파 55건(0.4%), 베타 5건, 입실론 4건, 감마 3건, 카파 3건, 이오타 3건, 에타 2건, 쎄타 1건으로 나타났다. 해외 유입 확진자의 최다 출발국은 2021년 인도네시아(222명, 28.0%), 2022년 미국(1,942명, 17.1%), 2023년 1월부터 3월까지 중국(345명, 37.3%)으로 확인되었고, 코로나19 주요 변이 바이러스들은 다양한 나라를 통해 유입된 것으로 나타났다. 2023년 이후 오미크론의 세부 계통 변이 바이러스 사이에서 생성되는 재조합 변이의 유입이 증가함에 따라, 정확한 분류를 위한 전장유전체분석의 필요성이 증가되고 있다. 수도권질병대응센터에서는 해외 유입 감염병의 국내 유입을 효과적으로 차단하고 국내 효율적인 방역 조치를 위해, 24시간 병원체 진단검사체계를 기반으로 코로나19 변이 바이러스 분석을 계속 수행할 예정이다.
Keywords: 코로나바이러스감염증-19, 사스코로나바이러스-2, 변이, 유전자 감시, 인천공항
2020년 국내 처음 코로나19가 발생된 후, 코로나19 주요 변이들인 알파, 베타, 감마, 델타 및 오미크론이 국내 유전자 감시 사업을 통해 모니터링 되었다.
2023년 이후 오미크론 세부 계통 변이 내에서 생성된 XBB계열 재조합 바이러스의 해외 유입이 두드러지고 있으며, 이러한 재조합 변이의 정확한 분류를 통한 감시를 위해 전장유전체분석이 요구되고 있다.
코로나19 바이러스의 신규 변이 감시 및 국내 전파 차단을 위해서는, 공항 및 항만을 통해 유입되는 해외 유입 확진자를 대상으로 한 신속한 대응과 함께 변이바이러스의 특성 분석을 위한 지속적인 정책 마련이 필요하다.
2019년 12월 중국 후베이성 우한시에서 발생한 코로나바이러스감염증-19(코로나19)는 2022년 3월 세계보건기구(World Health Organization, WHO)에서 팬데믹으로 공식 선언한 이래 지속적으로 다양한 변이 바이러스가 발생하면서 세계 공중 보건에 위협이 되고 있다. 코로나19 원인병원체인 SARS-CoV-2 (Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2)는 RNA 바이러스로 증식 및 전파 과정을 반복하며 지속적으로 새로운 변이가 발생한다, 특히, 스파이크 단백질(Spike protein, S 단백질) 내 세포결합부위(Receptor binding domain) 변이는 세포 표면의 Angiotensin-converting enzyme-2 수용체와 결합시 세포-바이러스 간 결합력 증가 및 중화항체 결합 제어에 영향을 주어, 전파력 및 중증도를 높이고 백신 효과를 감소시킬 수 있는 가능성이 있어 스파이크 단백질 내 변이를 확인하는 일이 중요하다[1].
WHO는 2021년 5월부터 변이 바이러스에 대한 공중보건학적인 조치를 권장하기 위해, 전파력 또는 임상적 중증도가 증가하거나 백신, 치료제 등의 유효성 저하에 미치는 영향에 따라 주요 변이(variant of concern, VOC), 기타 변이(variant of interest, VOI)와 모니터링 변이(variant under monitorning, VUM)로 분류하여, 주기적인 업데이트를 통해 전세계 코로나19 변이 바이러스 모니터링에 힘써오고 있다. 그동안 지정된 VOC는 영국 유래 알파(Alpha, 2020년 9월)를 시작으로, 남아프리카공화국 유래 베타(Beta, 2020년 5월), 브라질 유래 감마(Gamma, 2020년 11월), 인도 유래 델타(Delta, 2020년 10월)가 있었고, 2021년 11월부터 남아프리카 공화국에서 출현하기 시작한 오미크론(Omicorn)이 지정된 후, 현재까지 오미크론에서 파생된 하위 및 재조합 변이를 계속 감시하고 있다(표 1) [2-4].
WHO 이름 | PANGO 계통 | 세부 계통 | 변이 출현 지역 및 날짜 |
---|---|---|---|
알파 | B.1.1.7 | 영국, 2020년 9월 | |
베타 | B.1.351 | 남아프리카, 2020년 5월 | |
감마 | P.1 | 브라질, 2020년 11월 | |
델타 | B.1.617.2 | 인도, 2020년 10월 | |
오미크론 | B.1.1.529 | 보츠와나/남아프리카, 2021년 11월 | |
BA.1 | 남아프리카, 2021년 11월 | ||
BA.2 | 남아프리카, 2021년 11월 | ||
BA.2.12.1 | 캐나다/미국, 2021년 12월 | ||
BA.2.75 | 인도, 2022년 6월 | ||
CJ.1 | 싱가포르, 2022년 9월 | ||
CH.1.1 | 인도, 2022년 7월 | ||
BN.1 | 여러 국가, 2022년 7월 | ||
BA.4 | 남아프리카, 2022년 1월 | ||
BA.4.6 | 남아프리카, 2022년 4월 | ||
BA.5 | 남아프리카, 2022년 1월 | ||
BF.7 | 여러 국가, 2022년 6월 | ||
BQ.1 | 나이지리아, 2022년 6월 | ||
BQ.1.1 | 나이지리아, 2022년 7월 | ||
재조합변이 | XBB | 인도, 2022년 8월 | |
XBB.1 | 인도, 2022년 9월 | ||
XBB.1.5 | 미국, 2022년 10월 | ||
XBB.1.9.1 | 동남아시아, 2023년 1월 |
WHO=World Health Organization; PANGO=Phylogenetic Assignment of Named Global Outbreak Lineages. Data from WHO [2], GISAID [3], and PANGO Lineages [4]..
2023년 4월 10일 기준, 오미크론 바이러스는 지속적인 변이 발생으로 총 1,160개의 하위 변이가 생성되어, BA.1 56개, BA.2 320개, BA.3 2개, BA.4 27개, BA.5 513개와 재조합 변이 242개로 세분화 되었다[3,4]. 그 중에서 BA.5 세부계통 중 2020년 7월 나이지리아에서 처음 확인된 BQ.1 및 BQ.1.1와 2022년 6월 벨기에에서 처음 확인된 BF.7, BA.2의 세부계통 변이 중의 하나인 BA.2.75 계열 BN.1, CH.1.1, CJ.1, 그리고 BA.4의 세부계통 중 하나로 2022년 4월 스페인 및 남아프리카공화국에서 첫 확인된 BA.4.6는 VUM로 분류되었고, 2022년 8월 인도에서 처음 확인된 재조합 변이 XBB 1.5 (i.e., BA.2 유래의 세부계통인 BJ.1과 BM.1.1.1의 재조합) 계열은 VOI로 감시되고 있다(WHO, 2023년 3월 15일 기준) (표 1) [2-4].
질병관리청에서는 2020년 12월 영국에서 입국한 확진자의 검체에서 알파 변이 바이러스를 처음 확인한 후, 국내외에서 확산되고 있는 여러 다양한 코로나19 변이 바이러스를 감시하기 위해, 유전자 감시사업(Genomic Surveillance)을 통해 분석 역량을 지속적으로 확대하며 강화하고 있다. 그 일환으로 전장유전체분석(Whole Genome Sequencing; Next Generation Sequencing), 스파이크 단백질만을 타깃으로 하는 부분유전자 분석(Sanger Sequencing)과 주요 변이 5종(알파, 베타, 감마, 델타 및 오미크론)에 대한 실시간 유전자 검출 검사(real-time reverse transcription polymerase chain reaction, real-time RT-PCR)를 상황에 맞게 적용하여 변이분석을 하고 있으며, 실험을 통해 나온 유전적 결과 정보는 국내를 비롯해서 국제인플루엔자정보공유기구(Global Initiative for Sharing All Influenza Data, GISAID)와 Phylogenetic Assignment of Named Global Outbreak Lineages을 통해 전세계적으로 공유하며 코로나19 팬데믹에 대응하고 있다[5,6].
이에 수도권질병대응센터도 2021년 2월부터 본격적으로 SARS-CoV-2 변이 감시 사업에 적극적으로 참여하여, 인천공항 및 인천항을 통해 해외에서 유입되는 코로나19 변이 바이러스 분석 업무를 수행해 오고 있다[7-9]. 본 원고에서는 2021년 2월 15일부터 2023년 3월까지 국립인천공항검역소와 국립인천검역소 및 인천공항 내 민간검사센터인 제1, 2 여객터미널에 위치한 이원의료재단, 명지병원 및 인하대병원에 의뢰되어 코로나19 감염이 확인된 해외입국자의 검체를 대상으로 수행된 총 13,098건의 SARS-CoV-2 변이 감시 결과를 정리하여 향후 해외유입 방역대책 및 확산 방지를 위한 대책 수립을 위한 근거 자료를 마련하고자 한다.
수도권질병대응센터 진단분석과에서 2021년 2월 15일부터 2023년 3월까지 국립인천공항검역소와 국립인천검역소의 검역 단계에서 코로나19 유증상자로 분류되어 접수된 검체를 대상으로 수행된 진단 검사 52,602건 중 양성으로 판정된 7,538건의 검체와 2021년 12월 23일부터 2023년 3월까지 주 1–2회에 걸쳐 인천공항 내 민간검사센터인 이원의료재단, 명지병원, 인하대병원에 의뢰하여 확진자로 분류된 해외입국자들의 양성 검체 9,308건을 수거하여 실험이 가능했던 (e.g., 유전자증폭횟수[Cycle threshold, {Ct}] 33 미만) 총 13,098건 양성 검체를 대상으로 SARS-CoV-2 변이형 분석을 수행하였다. 분석된 해외 유입 확진자 검체는 총 130개국에서 유래된 것으로 국내에서 확진된 해외입국자 71,048명 중 13,098명으로 18.8%에 해당되었으며, 국립인천공항검역소 7,305건(55.8%), 이원의료재단 2,770건(21.1%), 명지병원 2,331건(17.8%), 인하대병원 589건(4.5%), 국립인천검역소 103건(0.8%) 순으로 나타났다(표 2).
연도 | 인천공항과 인천항을 통해 해외 유입된 코로나19 확진 사례 | 국내에서 확진된 코로나19 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
국립인천공항 | 국립인천 | 이원의료재단 | 명지병원 | 인하대병원 | 전체 | ||
2021 (2–12월) | 750 (94.6) | 42 (5.3) | 1 (0.1) | - | - | 793 (6.1) | 11,570 (16.3) |
2022 | 5,999 (52.7) | 61 (0.5) | 2,541 (22.3) | 2,220 (19.5) | 560 (4.9) | 11,381 (86.9) | 55,685 (78.4) |
2023 (1–3월) | 556 (60.2) | - | 228 (24.7) | 111 (12.0) | 29 (3.1) | 924 (7.1) | 3,793 (5.3) |
전체 | 7,305 (55.8) | 103 (0.8) | 2,770 (21.1) | 2,331 (17.8) | 589 (4.5) | 13,098 (100.0) | 71,048 (100.0) |
해외유입 확진자 수(%)..
SARS-CoV-2의 변이형을 분석하기 위해, 2021년 2월부터 스파이크 단백질 유전자 부위(i.e., 약 4,000 염기서열, 4 kb) 서열 변화를 분석하기 위한 타깃유전자분석을 수행하였고, 당해 연도 7월부터는 빠른 시간 내 주요 변이 유형 분석이 가능한 real-time RT-PCR를 추가로 도입하여 병행하였다. 이후 2022년 2월부터는 SARS-CoV-2의 전체 염기서열(i.e., 약 30,000 염기서열, 30 kb) 분석을 위한 전장유전체분석을 수행하여 좀 더 정확한 세부 변이를 확인하였다. 각각의 실험법은 코로나19 감염 진단을 위해 선행된 실시간 유전자 검출검사의 표적 검출 유전자 중의 하나인 Open Reading Frames 1ab 또는 RNA-dependent RNA polymerase Ct값을 기준으로 선정되었으며, 주로 Ct값 25이하에서는 염기서열분석을 위한 타깃유전자 또는 전장유전체분석 실험을 수행하고 그 외 Ct값 33미만에서는 real-time RT-PCR를 실시하였다. SARS-CoV-2 변이 분석 결과는 긴급 상황에 따라, 검체 채취 후 최소 3일 이내에서 최대 2주 내 보고를 준수하며, 건강보험심사평가원 내 보건의료위기대응시스템(Health Insurance Review & Assessment Service)에 보고하고, 분석된 모든 유전자 정보는 GISAID에 등록하였다.
해외 유입 코로나19 확진자의 출발국 순위는 해마다 차이를 보였다. 총 71개국에서 793명의 해외확진자 검체의 변이 분석을 수행했던 2021년에는 인도네시아가 222명(28.0%)으로 1위였으며, 미국 101명(12.7%), 우즈베키스탄 63명(7.9%), 인도 57명(7.2%), 러시아연방 45명(5.7%) 순으로 나타났다. 반면 2022년에는 총 126개국에서 11,381명의 해외 유입 확진자 중 미국이 최다 출발국으로 1,942명(17.1%)이 확인되었고, 베트남 1,029명(9.0%), 태국 944명(8.3%), 싱가포르 767명(6.7%)가 뒤를 이었다. 2023년 1월부터 3월까지 분석된 해외 유입 확진자의 출발국은 총 53개국에서 924명이었고, 중국에서의 출발이 가장 많았고 전체 해외 유입 확진자의 37.3% (345명)을 차지하였다. 그 뒤로 일본 80명(8.7%), 미국 65명(7.0%), 태국 51명(5.5%) 순으로 나타났다(표 3).
순위 | 2021년(2–12월) | 2022년 | 2023년(1–3월) | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
국가 | 확진자a) (%) | 국가 | 확진자a) (%) | 국가 | 확진자a) (%) | |||
1 | 인도네시아 | 222 (28.0) | 미국 | 1,942 (17.1) | 중국 | 345 (37.3) | ||
2 | 미국 | 101 (12.7) | 베트남 | 1029 (9.0) | 일본 | 80 (8.7) | ||
3 | 우즈베키스탄 | 63 (7.9) | 태국 | 944 (8.3) | 미국 | 65 (7.0) | ||
4 | 인도 | 57 (7.2) | 싱가포르 | 767 (6.7) | 태국 | 51 (5.5) | ||
5 | 러시아 | 45 (5.7) | 일본 | 560 (4.9) | 베트남 | 41 (4.4) | ||
6 | 튀르키예 | 41 (5.2) | 프랑스 | 517 (4.5) | 프랑스 | 37 (4.0) | ||
7 | 아랍에미리트 | 22 (2.8) | 독일 | 475 (4.2) | 스페인 | 30 (3.2) | ||
8 | 카자흐스탄 | 20 (2.5) | 필리핀 | 411 (3.6) | 독일 | 24 (2.6) | ||
9 | 미얀마 | 20 (2.5) | 튀르키예 | 341 (3.0) | 이탈리아 | 23 (2.5) | ||
10 | 필리핀 | 19 (2.4) | 이탈리아 | 319 (2.8) | 필리핀 | 19 (2.1) | ||
11 | 캄보디아 | 14 (1.8) | 인도 | 303 (2.7) | 영국 | 19 (2.1) | ||
12 | 파키스탄 | 13 (1.6) | 인도네시아 | 275 (2.4) | 튀르키예 | 16 (1.7) | ||
13 | 키르기스스탄 | 12 (1.5) | 영국 | 273 (2.4) | 오스트레일리아 | 15 (1.6) | ||
14 | 영국 | 10 (1.3) | 몽골 | 242 (2.1) | 싱가포르 | 15 (1.6) | ||
15 | 프랑스 | 8 (1.0) | 스페인 | 227 (2.0) | 대만 | 14 (1.5) | ||
16 | 폴란드 | 7 (0.9) | 말레이시아 | 226 (2.0) | 헝가리 | 13 (1.4) | ||
17 | 케냐 | 7 (0.9) | 캐나다 | 195 (1.7) | 오스트리아 | 12 (1.3) | ||
18 | 멕시코 | 6 (0.8) | 중국 | 163 (1.4) | 말레이시아 | 9 (1.0) | ||
19 | 몽골 | 6 (0.8) | 오스트레일리아 | 161 (1.4) | 인도네시아 | 8 (0.9) | ||
20 | 탄자니아 | 6 (0.8) | 스위스 | 135 (1.2) | 이스라엘 | 7 (0.8) | ||
기타(51)b) | 94 (11.9) | 기타(106)b) | 1,876 (16.5) | 기타(33)b) | 81 (8.8) | |||
전체 | 793 (100.0) | 11,381 (100.0) | 924 (100.0) |
a)해외 유입 확진자 수. b)상위 20개국 제외한 나라 수..
감시 기간 동안 해외 유입 확진자의 최다 출발국으로서, 상위 15위를 차지했던 나라별 월별 통계를 보면, 미국이 월별 통계에서도 대체로 최다 출발국으로 나타났다(그림 1). 하지만, 2021년 델타 변이가 유입되기 시작했던 4월부터 5월에는 전체 해외 유입 확진자 88명 중 인도에서 56명(63.5%)이 입국하였고, 6월과 7월에는 인도네시아에서 197명(60.1%)이 최대 입국한 것으로 나타났다. 오미크론 변이 바이러스가 많이 유입되던 시기인 2022년 1월에는 해외 유입 확진자 총 651명 중 351명(53.9%)이 미국에서 입국하였다. 해외 유입 확진자가 가장 많았던 기간이자 오미크론 세부 변이 바이러스가 본격적으로 유입되기 시작한 2022년 7–9월에는 베트남, 태국, 싱가포르, 일본, 프랑스에서 입국자가 갑자기 증가된 것으로 나타났고, 같은 기간 전체 해외 유입 확진자의 34.8% (2,153명/6,181명)을 차지했다. 2022년 12월부터는 중국으로부터 해외 유입 확진자가 증가되면서 2023년 2월까지 각각 10.4% (110명/1,053명), 53.1% (274명/516명), 28.3% (60명/212명)에 해당되는 중국발 해외 유입 확진자가 확인되었다.
코로나19 변이형 분석을 위해 수행된 3가지 실험법은 각각 실시간 유전자 검출검사(6,387건, 48.8%), 전장유전체분석(3,863건, 29.5%), 타깃유전자분석(2,848건 21.7%) 순으로 수행된 것으로 나타났다(그림 2A). 2021년 초반에는 타깃유전자분석이 주로 수행되다가, 당해 연도 7월 이후부터 델타 및 오미크론 변이 바이러스의 유입으로 해외 유입 확진자가 급증하던 시기인 2022년 9월까지 신속한 실험결과를 위해 실시간 유전자 검출검사가 높은 비율로 수행되었다. 이후, 2022년 10월부터는 오미크론 세부계통 변이 분석을 위한 전장유전체분석 실험이 비중있게 증가되었다. 감시 기간 동안 국내 입국한 총 해외 유입 확진자 대비 변이 바이러스 월별 분석율을 보면(그림 2B), 가장 높은 비율로 변이 분석을 수행한 시기는 2022년 10월부터 12월에 해당하는 시기로 각각 42.9% (883명/2,057명), 54.2% (930명/1,717명), 49.3% (1,053명/2,138명)로 나타났으며, 해외 유입 확진자가 가장 많았던 시기인 2021년 7월, 2022년 1월, 2022년 8월, 2023년 1월에는 각각 9.3% (192/2,074명), 7.9% (651명/8,224명), 15.4% (2,112명/13,742명), 19.3% (516명/2,671명)로 변이 분석을 수행한 것으로 나타났다. 전반적으로, 변이 분석을 처음 시작했던 2021년에는 평균 6.9% (793명/11,570명)의 분석율을 보였으나, 2022년 평균 20.4% (11,381명/55,685명), 2023년 1월부터 3월까지 평균 24.4% (924명/3,793명)으로 증가 추세를 보였다(표 2).
조사 감시 기간 동안 확인된 코로나19 주요 변이와 기타 변이는 2021년 2월을 시작으로 8월까지 알파 변이 분석이 55건(0.5%)로 나타났고, 같은 기간에 베타 5건, 입실론 4건, 감마 3건, 카파 3건, 이오타 3건, 에타 2건, 쎄타 1건 순으로 다양하게 나타났다. 하지만, 2021년 4월부터 델타 변이(658건, 5.0%)가 유입되면서 다른 변이형 검출은 급속도로 감소되었고, 12월 초 오미크론 변이(i.e., BA.1과 BA.2)가 우세종으로 국내 유입되면서 델타 변이도 급격히 감소된 것으로 나타났다(그림 3). 2022년 중반 이후로는 WHO의 주요 변이로 지정되어 모니터링 되고 있는 오미크론 하위 계통 변이들의 유입이 본격적으로 시작된 것으로 나타났다. BA.5 계열의 급격한 유입이 6월부터 본격적으로 시작되어 9월부터 BA.5의 세부계통 변이인 BF.7 (144건), 10월부터 BQ.1 (101건)과 BQ.1.1 (239건)이 확인되었고, 7월부터 12월 초까지 BA.4 계열인 BA.4.6 13건이 유입된 것으로 나타났다. 비슷한 시기 8월부터는 BA.2.75 계열의 세부계통 변이가 확인되면서 BN.1 (77건), CH.1.1 (52건), CJ.1 (12건)이 각각 9월, 10월, 11월부터 유입된 것으로 나타났다. 오미크론의 다양한 재조합 변이들은 2022년 9월 이후부터 꾸준하게 유입되어 2023년 3월까지 총 357건이 분석되었고, 특히 XBB.1, XBB,1,5, XBB.1.9.1는 매월 증가 추세로 재조합 변이 분석건의 37% (132건/357건), 27.5% (98건), 8.1% (29건)을 차지하였다.
WHO에서 지정해 왔던 주요 변이를 중심으로, 해외 유입 확진자의 출발국을 조사한 결과, 변이 유래 국가는 변이마다 다소 차이가 있는 것으로 나타났다(그림 4). 알파 변이의 경우 캄보디아(10건)에서 입국한 입국자들을 통해 가장 많이 유입되었고, 델타 변이는 인도네시아(222건), BA.2.75계열과 그 세부계통 변이인 BN.1 (31건)과 CH.1.1 (9건), CJ.1 (5건)은 각각 베트남, 태국, 일본 등 아시아 국가에서 주로 유입되었던 것으로 나타났다. 반면, BA.4 및 BA.5 계열은 미국에서 가장 유입이 많았고, BA.5 세부계통인 BF.7 (46건)과 BQ.1.1 (36건)은 각각 중국과 프랑스에서 확진자 입국이 많았던 것으로 확인되었다. 재조합 변이인 경우, 인도네시아와 태국에서 가장 많이 유입된 것으로 나타났으며, 그 중 XBB.1.5 (39건)의 경우는 미국이 최대 출발국으로 나타났다.
2020년 2월부터 코로나19 팬데믹이 3년여간 지속되는 가운데, 2021년 2월 15일부터 수도권질병대응센터에서는 인천공항 및 인천항을 통해 입국한 코로나19 해외 유입 확진자를 대상으로 2023년 3월까지 전체 코로나19 해외 유입 확진자 18.8%에 해당되는 선제 변이 분석을 수행하였고, 그 결과 여러 다양한 VOC 및 VOI (i.e., 오미크론 12,364건, 델타 658건, 알파 55건, 베타 5건, 입실론 4건, 감마 3건, 카파 3건, 이오타 3건, 에타 2건, 쎄타 1건)을 조기에 탐지하여 보고함으로써 국내 유입 차단을 위한 방역 및 공중보건학적인 조치에 일조하였다. 특히, 2022년 12월 이후부터 2월 중순까지 중국발 코로나19 집중 감시 기간에는 중국 변이 바이러스의 국내 유입을 파악하고 차단하기 위해, 강화된 해외 유입 변이 감시업무를 수행하며 적극적인 정보 공유를 통해, 국내 변이확산 우려에 적극적으로 대응하여 국내 공중보건 안정화에 기여할 수 있었다[9].
오미크론 하위계통 내 변이 발생 및 유행은 예측이 어렵기 때문에, 해외 신규 변이 유입에 대한 실험실 감시가 강화되고 있다. 특히, 2023년 이후로 오미크론의 재조합 변이가 지속적으로 유입되면서, 전장유전체분석을 제외한 타깃유전자분석이나 real-time RT-PCR를 통한 변이형 확인이 어려워지고 있어, 분석 역량 확대 및 개선을 통한 감시체계 강화가 필요한 실정이다. 재조합 바이러스의 백신효과, 면역회피능 및 중증도 증가에 관한 임상 연구는 지속되고 있으나, XBB.1.5의 재조합 변이의 경우는 국내 우세화 가능성을 두고 면밀한 모니터링이 필요하다. 현재까지 XBB.1.5는 면역회피능력을 가지고 있지만 중증도 증가가 확인되지 않고 2가 백신이 여전히 유효하여 크게 우려할 만한 변이는 아닌 것으로 판단되고 있지만[10], XBB 계열의 세부계통 변이들이 계속 발생되고 있어, 기존 주요 변이가 발생한 국가 및 신규 변이의 확산이 우려되는 국가를 중심으로 적극 모니터링할 예정이다.
인천공항과 인천항은 우리나라로 들어오는 해외 입국의 주요 관문으로써, 해외 유입 감염병의 감시 및 특성을 파악할 수 있는 중요한 거점이다. 따라서, 수도권질병대응센터에서는 해외 유입 감염병의 국내 전파를 효과적으로 차단하고 국내의 효율적인 방역 조치를 위해, 24시간 병원체 진단검사체계를 기반으로 코로나19 신규 변이의 유입 모니터링을 지속하고 변이분석결과는 적극적으로 대내외적으로 공유함으로써 국내외 공중보건 안정에 일조하고자 한다.
Acknowledgments: We thank the Division of Emerging Infection Diseases at KDCA for supporting experimental materials & methods and three testing centers (E-one Laboratories, MYONGJI Hospital, and Inha University Hospital) at Incheon International Airport for providing COVID-19 positive samples.
Ethics Statement: Not applicable.
Funding Source: The report was funded by Korea Disease Control and Prevention Agency (no. 6331-301).
Conflict of Interest: The authors have no conflicts of interest to declare.
Author Contributions: Conceptualization: EJL. Data curation: EJL, SHH, SOJ. Formal analysis: EJL, SOJ, SHH, KSJ, IHK, JSN. Funding acquisition: EJK, JGN. Methodology: SHH, SMP, YJK, JHH, KRK, HSJ, KSJ, JSN, JAK, CYL. Investigation: EJL, SHH, SOJ, HJL. Project Administration: EJK. Supervision: JGN. Writing – original draft: EJL. Writing – review & editing: JGN, SOJ, IHK, KSJ.
WHO 이름 | PANGO 계통 | 세부 계통 | 변이 출현 지역 및 날짜 |
---|---|---|---|
알파 | B.1.1.7 | 영국, 2020년 9월 | |
베타 | B.1.351 | 남아프리카, 2020년 5월 | |
감마 | P.1 | 브라질, 2020년 11월 | |
델타 | B.1.617.2 | 인도, 2020년 10월 | |
오미크론 | B.1.1.529 | 보츠와나/남아프리카, 2021년 11월 | |
BA.1 | 남아프리카, 2021년 11월 | ||
BA.2 | 남아프리카, 2021년 11월 | ||
BA.2.12.1 | 캐나다/미국, 2021년 12월 | ||
BA.2.75 | 인도, 2022년 6월 | ||
CJ.1 | 싱가포르, 2022년 9월 | ||
CH.1.1 | 인도, 2022년 7월 | ||
BN.1 | 여러 국가, 2022년 7월 | ||
BA.4 | 남아프리카, 2022년 1월 | ||
BA.4.6 | 남아프리카, 2022년 4월 | ||
BA.5 | 남아프리카, 2022년 1월 | ||
BF.7 | 여러 국가, 2022년 6월 | ||
BQ.1 | 나이지리아, 2022년 6월 | ||
BQ.1.1 | 나이지리아, 2022년 7월 | ||
재조합변이 | XBB | 인도, 2022년 8월 | |
XBB.1 | 인도, 2022년 9월 | ||
XBB.1.5 | 미국, 2022년 10월 | ||
XBB.1.9.1 | 동남아시아, 2023년 1월 |
WHO=World Health Organization; PANGO=Phylogenetic Assignment of Named Global Outbreak Lineages. Data from WHO [2], GISAID [3], and PANGO Lineages [4]..
연도 | 인천공항과 인천항을 통해 해외 유입된 코로나19 확진 사례 | 국내에서 확진된 코로나19 | |||||
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국립인천공항 | 국립인천 | 이원의료재단 | 명지병원 | 인하대병원 | 전체 | ||
2021 (2–12월) | 750 (94.6) | 42 (5.3) | 1 (0.1) | - | - | 793 (6.1) | 11,570 (16.3) |
2022 | 5,999 (52.7) | 61 (0.5) | 2,541 (22.3) | 2,220 (19.5) | 560 (4.9) | 11,381 (86.9) | 55,685 (78.4) |
2023 (1–3월) | 556 (60.2) | - | 228 (24.7) | 111 (12.0) | 29 (3.1) | 924 (7.1) | 3,793 (5.3) |
전체 | 7,305 (55.8) | 103 (0.8) | 2,770 (21.1) | 2,331 (17.8) | 589 (4.5) | 13,098 (100.0) | 71,048 (100.0) |
해외유입 확진자 수(%)..
순위 | 2021년(2–12월) | 2022년 | 2023년(1–3월) | |||||
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국가 | 확진자a) (%) | 국가 | 확진자a) (%) | 국가 | 확진자a) (%) | |||
1 | 인도네시아 | 222 (28.0) | 미국 | 1,942 (17.1) | 중국 | 345 (37.3) | ||
2 | 미국 | 101 (12.7) | 베트남 | 1029 (9.0) | 일본 | 80 (8.7) | ||
3 | 우즈베키스탄 | 63 (7.9) | 태국 | 944 (8.3) | 미국 | 65 (7.0) | ||
4 | 인도 | 57 (7.2) | 싱가포르 | 767 (6.7) | 태국 | 51 (5.5) | ||
5 | 러시아 | 45 (5.7) | 일본 | 560 (4.9) | 베트남 | 41 (4.4) | ||
6 | 튀르키예 | 41 (5.2) | 프랑스 | 517 (4.5) | 프랑스 | 37 (4.0) | ||
7 | 아랍에미리트 | 22 (2.8) | 독일 | 475 (4.2) | 스페인 | 30 (3.2) | ||
8 | 카자흐스탄 | 20 (2.5) | 필리핀 | 411 (3.6) | 독일 | 24 (2.6) | ||
9 | 미얀마 | 20 (2.5) | 튀르키예 | 341 (3.0) | 이탈리아 | 23 (2.5) | ||
10 | 필리핀 | 19 (2.4) | 이탈리아 | 319 (2.8) | 필리핀 | 19 (2.1) | ||
11 | 캄보디아 | 14 (1.8) | 인도 | 303 (2.7) | 영국 | 19 (2.1) | ||
12 | 파키스탄 | 13 (1.6) | 인도네시아 | 275 (2.4) | 튀르키예 | 16 (1.7) | ||
13 | 키르기스스탄 | 12 (1.5) | 영국 | 273 (2.4) | 오스트레일리아 | 15 (1.6) | ||
14 | 영국 | 10 (1.3) | 몽골 | 242 (2.1) | 싱가포르 | 15 (1.6) | ||
15 | 프랑스 | 8 (1.0) | 스페인 | 227 (2.0) | 대만 | 14 (1.5) | ||
16 | 폴란드 | 7 (0.9) | 말레이시아 | 226 (2.0) | 헝가리 | 13 (1.4) | ||
17 | 케냐 | 7 (0.9) | 캐나다 | 195 (1.7) | 오스트리아 | 12 (1.3) | ||
18 | 멕시코 | 6 (0.8) | 중국 | 163 (1.4) | 말레이시아 | 9 (1.0) | ||
19 | 몽골 | 6 (0.8) | 오스트레일리아 | 161 (1.4) | 인도네시아 | 8 (0.9) | ||
20 | 탄자니아 | 6 (0.8) | 스위스 | 135 (1.2) | 이스라엘 | 7 (0.8) | ||
기타(51)b) | 94 (11.9) | 기타(106)b) | 1,876 (16.5) | 기타(33)b) | 81 (8.8) | |||
전체 | 793 (100.0) | 11,381 (100.0) | 924 (100.0) |
a)해외 유입 확진자 수. b)상위 20개국 제외한 나라 수..