2011년 1월부터 6월 사이 A병원에는 동일한 병으로 보이는 17명의 환자가 내원하였고, 이 중 증상이 나타난 16명을 대상으로 임상적 특성을 정리하였다. 결과는 아래와 같다.

▲ <질병관리본부 주간 건강과 질병 : 원인미상 폐손상 역학조사 중간결과> (2011/11/11. 제4권 제45호)

환자 중 13명이 20대 후반에서 30대 중반의 여성이고, 10명이 주산기 산모다. 초기 증상은 대부분 기침이었으며 이후 호흡곤란으로 진행되었다. 증상 발생 시기는 1월에 3명, 2월에 2명, 3월에 10명 및 5월 1명으로, 겨울에 집중되어 있고, 증상 발생부터 입원까지의 평균 기간은 34일이다. 환자 중 5명은 자녀가 동일한 질환으로 소아과에서 치료를 받았거나 치료 중이고, 한 명의 경우는 일가족 3명이 동일한 진단을 받았다. 환자들의 거주지, 직업력, 약물 복용력은 특기할 점이 없었으나, 병력 청취가 확인된 15명이 공통적으로 겨울철 동안 가습기와 가습기 살균제를 사용했다.

동일한 질환으로 추정된 모든 환자는 흉부전산화단층촬영(CT. computed tomography)을 받았으며, 9명(56%)의 환자에게서 조직검사 소견을 얻을 수 있었다. 조직소견은 병의 경과나 중증도에 따라 정도의 차이는 있었으나, ‘폐쇄적인 세기관지염 및 섬유화(destructive and obliterative bronchiolitis and fibrosis)’를 특징으로 하는 폐손상 소견을 보였다. 이러한 조직학적 특성은 ‘흡입에 의한 손상(inhalation injury)’을 시사하는 것이어서 역학조사의 결과에도 부합했다.

왼쪽 사진은 정상 성인의 흉부전산화단층촬영(CT) 소견으로, 검게 보이는 곳들이 폐실질(폐포와 공기가 있는 곳)이다. 오른쪽 사진은 가습기 살균제로 손상 받은 소아의 흉부전산산화단층촬영(CT) 소견으로, 검게 보여야 할 곳이 염증과 폐섬유화로 인해 하얗게 보인다. 유리를 갈아 놓은 것 같다고 해서 ‘간유리음영’이라고도 부른다.

왼쪽은 정상인의 폐조직 소견이다. Aveolus (폐포), Capillary (모세혈관), Blood vessel(혈관), Bronchiole(세기관지). 공기로 가득 찬 얇은 막을 가진 폐포들이 폐를 구성하고 있다. 오른쪽 사진은 가습기 살균제로 손상된 소아의 폐조직 소견이다. 섬유아세포(fibroblast)들이 활발하게 증식하고 공기로 가득해야 할 폐포들이 다 쪼그라들어 있어서, 폐조직인지 알아차리기조차 힘들다.

A병원 환자들의 임상경과

증상이 발생한 16명 중 13명이 입원치료를 받았고, 13명 중에 10명이 일반적인 산소공급 치료에 불응하는 저산소증으로 중환자실에 입실했다. 이 10명 중 9명이 호흡부전으로 진행되어 인공호흡기치료(invasive mechanicalventilation)를 받았으며, 1명은 비침습적(인체에 고통을 주지 않는) 산소공급치료로 산소 유지가 가능하여, 중환자실 이실 9일째 일반병동으로 옮겼다.

환자들에게 경험적 항생제, 항바이러스제, 스테로이드, 면역억제제 등 가능한 모든 처치가 이루어졌으나 중환자실에 입실한 환자들은 대부분이 치료에 반응하지 않았기 때문에 8명이 체외순환막형산화요법(extracoperal membrane oxygenation, ECMO. 환자의 폐를 대신해 산소를 공급해주는 요법)을 받았다. 중환자실 입원환자 10명 중 비침습적 산소공급치료를 받은 1명과 이후에 폐이식을 받은 4명 외에 5명은 모두 사망하였다. 일반병실에 입원한 3명의 환자들을 저산소증이 심하지 않아서 산소치료, 항생제, 스테로이드 등의 경험적 치료 후 안정되어 퇴원하였다.

질본의 역학조사 및 흡입독성시험

초기역학조사는 2011년뿐 아니라 그 이전의 기록도 소급해서 검토하였으나 개인정보보호법 등 현실의 제약 때문에 대상은 A병원으로 한정되었다. 총 28명의 환자를 추려낼 수 있었고 28명 중 조사에 응하지 않거나 조사불능의 대상자를 제외하고 18명에 대해 면접설문조사를 진행하였다.

의무기록 등으로 조사가 가능하였던 28명의 발생 시점은 대부분 1월부터 4월까지였으며, 1명을 제외하고 7월부터 11월까지 발생한 경우는 없었다. 또한 환자는 전국 각지에서 내원하였다. 조사된 위험요인 별로 대응위험도(오즈비, odds ratio. 질병의 위험요인을 평가하는 역학적 지표)를 계산하였다. 다른 위험요인의 영향을 통계적으로 보정하지 않은 상태에서 계산된 결과에 따르면 가습기 살균제, 가습기 사용, 거주 환경에서 곰팡이의 존재 등이 주요 위험요인으로 조사되었다.

대응위험도는 각각 47.3, 13.7, 4.4으로, 통계적으로 유의한 결과다. 통계적 위험요인을 보정한 다변량 분석결과 또한 유사하게 얻어졌다. 역학적 관점에서 47.3의 대응위험도는 ‘해당 위험요인이 해당 질병의 원인일 가능성이 매우 높음’을 의미한다. (대응위험도는 1보다 높을 수록 질병의 원인일 가능성이 커짐을 의미한다. 흡연의 폐암 대응위험도는 11.7~22.7, B형 간염의 간경화 대응위험도는 24.7~27.2 정도다)

가습기 및 곰팡이의 경우, 가습기 살균제와 동반하여 관찰되는 위험요인으로서 자체적인 원인으로 작용하였을 가능성은 낮은 것으로 판단하였다. 따라서 연구진과 질본 측에서는 수차례의 논의를 거쳐, ‘가습기 살균제의 장기간 흡입이 이번 유행의 원인일 가능성이 있다’는 잠정적인 결론에 도달하였다.

그러나 인과성을 확인하기 위해서는 일정 수준의 생물학적 증거가 필요하다. 따라서 가습기에 사용된 살균제의 성분 자료 및 동물실험 자료를 확보하는 한편, 가습기에서 발생하는 살균제 입자의 양상과 세기관지까지의 흡입 가능성에 대한 평가, 세포독성시험, 동물흡입 독성시험 등을 수행하였다. 살균제 입자 생성시험이나 세포독성시험에서 ‘살균제 성분이 세기관지까지 직접 침투되고 세포의 사멸을 초래한다’는 결과를 얻으면서 정부에서는 8월 31일 ‘원인미상의 폐질환이 살균제 때문에 발생했을 가능성이 있다’고 정식으로 발표하였다.

이후 3개월 동안 지역사회를 대상으로 한 추가적인 환자-대조군 연구를 수행하고, 가습기 살균제 사용량 및 기간 등과 폐손상 관련성에 대한 양-반응 관계를 평가하였다. 또한 이후 진행된 소아 대상의 추가 역학조사에서도 가습기 살균제로 인한 소아 폐손상의 가능성을 시사하는 소견이 있었다.

11월 초에 동물흡입독성 시험의 잠정적 결과를 얻으면서, 2011년 11월 11일에 유해성이 확인된 가습기 살균제의 강제 수거 명령, 의약외품 지정 등 직접적 규제 조치가 발표되었다. 또한 공식조사를 위해 조사위원회가 구성되어 활동 중에 있으며, 가습기 살균제 제조사에 대한 손해배상 재판 또한 진행 중이다.