인수공통감염병 - 바이러스 질환을 중심으로 - 안동병원 진단검사의학과 김종규 안동병원 김종규

우리를 두렵 만들었던 감염병들 2003년 SARS 조류독감 2009년 신종 플루 유행 2014년 서아프리카 에볼라    – 774명 사망, 아시아에서 한국 일본은 감염자 0 조류독감   – 2005~2013년 사망 402명 2009년 신종 플루 유행   – 약 2만 명 (20만 명?) 사망, 국내 사망자 260명 2014년 서아프리카 에볼라    – 11,300명 사망 2015년 한국 MERS    – 국내 36명 사망 안동병원 김종규

실제 많은 사망자를 낸 감염병들 천연두 홍역 HIV 스페인 독감 1918~1919년 유행 홍콩 독감 1968~1969년 유행 천연두     - 사망자 계산 불가 홍역  HIV    – 현재까지 약 3000만 명 사망 스페인 독감 1918~1919년 유행    – 2,000만 ~5,000만 명 사망 홍콩 독감 1968~1969년 유행     - 80만 ~ 100만 명 사망 공통점은?  안동병원 김종규

인수공통감염병 세계동물보건기구(OIE) World Organization for Animal Health International Office of Epizootics 인체 감염병 중 60% 이상이 동물에서 비롯되었고, 특히 새롭게 발생하는 질병 중 75% 이상이 동물매개성 (zoonotic) 질환이다. 안동병원 김종규

바이러스(1) “이 행성 지배에서 우리의 유일하고 진정한 경쟁자는 바이러스다. 인간의 생존은 예정되어 있지 않다.” 바닷물 1리터 : 1,000억 마리의 바이러스 바닷물 200리터 : 바이러스가 5,000종류 지구의 모든 바이러스를 한 줄로 연결하면 ? - 안드로메다은하보다 멀리 간다. 2009년 샌디에고 주립대의 대너 윌너   - 사람의 폐에는 평균 174종의 바이러스   - 10%만 기존 바이러스와 유연관계   - 90%는 낯선 바이러스 미생물학자 조슈아 레더버그 “이 행성 지배에서 우리의 유일하고 진정한 경쟁자는 바이러스다. 인간의 생존은 예정되어 있지 않다.” 안동병원 김종규

바이러스(2) 자신의 유전자 증식이 존재 이유 숙주의 세포 속에서만 증식 가능 숙주가 살아있어야 지속적 증식 가능 한 세포에서 출입할 때마다 한 세대 쉽게 돌연변이, 특히 RNA 바이러스 유전자 교환도 가능 새로운 종에게 옮겨갈 경우 질병 가능 안동병원 김종규

인수공통감염 사례 – 웨스트나일(1) 1937년 우간다의 웨스트나일 지역에서 최초 보고 모기의 침에 섞여서 주입 1996년 루마니아 9만 명 이환, 17명 사망 - 감염자 85% 무증상 - 15% 열, 발진, 두통. - 감염자 중 38% 입원 필요 - 입원 기간 평균 5일. - 감염자 150명 중 1명 정도 뇌염 발생

인수공통감염 사례 – 웨스트나일(2) 1999년 뉴욕 6월 후반, 퀸즈 북쪽 지역 까마귀가 사체 발견 증가 브롱크스 동물원의 수석 병리학자     죽은 새들 모두 뇌에 출혈 -> 보건당국 보고, 보건당국 시큰둥한 반응 8월 말, 신경계 질환으로 보이는 노인 2명이 입원   뉴욕 퀸스 지역에서 뇌염 환자 증가 웨스트나일 바이러스로 판명 사람, 말, 조류 감염 미국 1999-2008년 웨스트나일 바이러스 환자 2만 8961명 1,131명 사망

HIV, 영장류에서 사람으로(1) SIV 중앙아프리카 - 원숭이면역결핍바이러스 - 붉은머리망가베이, 큰흰코원숭이 (Simian Immunodeficiency Virus)   - Retrovirus - RNA 유전암호로 시작   - 세포 내에서 RNA가 DNA로 바뀐 후 숙주의 DNA로 중앙아프리카   - 붉은머리망가베이, 큰흰코원숭이   - 각각 SIV의 고유한 변종에 감염   - 이 원숭이들에게는 심각한 피해 없었을 것으로 추정  안동병원 김종규

HIV, 영장류에서 사람으로(2) 침팬지 HIV-1 – 원숭이 사냥 - 침팬지의 SIV는 위의 두 원숭이 SIV의 모자이크    - 두 종의 원숭이를 잡아먹는 과정에서 감염 및 유전자 혼합    - 현재는 침팬지에게 별다른 피해 없는 것으로 추정 HIV-1 - 침팬지 SIV 바이러스에서 진화    - 9,749개의 염기, Lentivirus에 속하는 RNA 바이러스    - 복제 과정이 엉성해서 짧은 시간에 많은 돌연변이 안동병원 김종규

HIV, 영장류에서 사람으로(3) 침팬지에서 사람으로 이동 - 카메룬 남동쪽 정글, 강물 킨샤사 도달 - 사냥꾼들 침팬지를 사냥    - 간혹 생기는 감염자, 고립된 마을, 소멸    - 중앙아프리카의 HIV는 다양    - 표본을 채취한 마을들 중12곳의 HIV가 완전히 다른 형태    - 9곳의 마을들에서는 둘 이상의 HIV 안동병원 김종규

HIV, 영장류에서 사람으로(4) 1900년대 초 1933년 - 중앙아프리카에 식민지 정착촌 형성  - 인구 수만 명, SIV 바이러스가 HIV-1로 분기 추정 1933년 - 킨샤사 성장과 더불어 HIV-1도 증가 - HIV-1의 공통 조상 존재 확실시 안동병원 김종규

HIV, 영장류에서 사람으로(5) 1959년 1960년대 - 이 시기 킨샤사에 살던 여성의 림프절 조직 표본에서    HIV 발견(마이클 워로베이, Michael Worobey)  - 이미 유전적 다양성 획득  - 유행병으로 정착했을 것으로 추정   1960년대 - 엄청난 유전적 다양성 획득 - 오늘날 HIV-1의 주요 형태 존재  - 콩고가 벨기에서 독립 - 콩고에서 일하던 아이티인들 고국으로 -  아이티 출신 이민자, 미국 관광객을 통해 미국으로 안동병원 김종규

HIV, 영장류에서 사람으로(6) 1970년 - HIV-1B형이 미국에 출현 1981년 - AIDS 발병사례 발견 1983년 - 젊은이들에게서 폐포자충(Pneumocystis jroveci) 1983년 - 프랑스 과학자들 HIV 바이러스 확인 안동병원 김종규

헤르페스 B 바이러스 헤르페스 B 바이러스 인간 감염자 신경 증상을 겪고, 100% 사망 말레이 북부와 태국 남부의 일부 코코넛 농장 돼지꼬리원숭이를 훈련시켜 코코넛 수확 이 원숭이 조련사에서 감염자 발생 이 원숭이는 단순포진 정도의 미세한 병변 인간들 사이에서는 확산되지 않는 수준

박쥐 유래 감염병(1) – SARS(1) 과일박쥐의 바이러스 박쥐 코로나바이러스 + 별개의 박쥐 바이러스로 재조합 추정    박쥐 코로나바이러스 + 별개의 박쥐 바이러스로 재조합 추정 모자이크 바이러스 사향고양이 감염 2003년 사향고양이를 손질하던 요리사가 최초 감염자 이 요리사를 진료한 의사 감염 - 홍콩의 한 호텔에 머물면서 슈퍼 전파자 - SARS 16명에게 전파 -> 수백 명에게 전파 홍콩에서 베트남까지 여행했던 48세 사업가 감염 - 사망 안동병원 김종규

박쥐 유래 감염병(1) – SARS(2) - 사향 고양이 6마리 오소리 한 마리 너구리 한 마리 감염 WHO의 의사 카를로 우르바니 SARS 발견 - 우르바니도 사망 전 세계적으로 8,000~9,000 명 감염 - 774명 사망 8종 25마리의 동물 역학조사 - 사향 고양이 6마리 오소리 한 마리 너구리 한 마리 감염    - 당국은 사향고양이 수거하여 살처분 에어로졸을 매개로 한 전염병이 아니어서 전염률이 다른 호릅기 전염병에 비해 낮다. 치료 잘 받으면 사망률 5% 미만 중국 환자 3명 중 1명이 의료진 안동병원 김종규

박쥐 유래 감염병(2) – MERS 2012년 발견 베타코로나바이러스 박쥐 -> 낙타 -> 인간 2015년 국내 36명 사망 안동병원 김종규

박쥐 유래 감염병(3) – Ebola 매개체는 박쥐로 추정 야생동물을 사냥꾼에게서 발생    - 야생 과일박쥐 사냥 혹은 그 고기 섭취 - 피와 체액을 통해 전파 1967년 독일에 들여온 연구용 원숭이에게서 처음 발견 1976년 수단에서 에볼라출혈열이 발생    - 감염 284명, 151명 사망, 53% 1976년 자이르에서 에볼라출혈열 발생 -  감염 318명, 280명 사망, 치사율 88% 2007년 자이르에서 에볼라출혈열 발생    - 감염 264명, 187명 사망, 치사율 71% 2014년 서아프리카 대유행 안동병원 김종규

박쥐 유래 감염병(4) – 광견병(1) Lyssavirus: Rabies virus - 총알 모양, 길이 180 나노미터 직경 75나노미터 - 게놈은 하나, 다섯 종류의 단백질에 대한    유전정보 1만 2,000조각 은빛집박쥐(pipistrelle bat)가 매개동물 전 세계 사망자 매년 5만 5000명 초과 잠복기간 3~7주 - 숙주에 침입 후 신경 경로를 따라 중추신경계로 이동 - 타액에 집중적으로 모이는 경향 안동병원 김종규

박쥐 유래 감염병(4) – 광견병(사례) 2002년 7월 초 테네시 주 프랭클린 카운티 13세 소년    13세 소년 병들어 떨어진 박쥐 한 마리를 주움. 8월 21일 두통과 경부통 호소    하나의 물체가 겹쳐 보이는 복시 현상, 메스꺼움    종합병원에서 근육 긴장이라는 진단 받고 귀가    다음날 열이 38.9도까지 올라 다시 응급실    말투까지 어눌해졌고, 목이 경직, 8월 26일 호흡 불가, 의식 이상    엄청난 양의 타액 분비 8월 31일 뇌사 판정 안동병원 김종규

박쥐 유래 감염병(5) – 니파바이러스(1) 큰박쥐(혹은 여우박쥐)가 숙주 말레이시아 니파에서 처음 발견 말레이시아 남부 양돈장 주위에 망고나무 농장 망고나무는 큰박쥐(혹은 여우박쥐) 유인    박쥐가 망고를 먹고 남은 것 돼지우리에 떨어지거나 박쥐 오줌  돼지가 망고를 먹으면 감염된 박쥐의 타액과 오줌까지 먹는 셈  돼지가 이동하면 다른 돼지 감염 사람도 감염 안동병원 김종규

박쥐 유래 감염병(5) – 니파바이러스(2) 1999년 말레이시아와 싱가포르 감염자 2577명 중 100명 사망  감염자 2577명 중 100명 사망  생존자의 50% 이상에서 심각한 뇌손상  대다수의 환자가 양돈장에서 일하는 사람들  초기 증상은 고열, 식욕감퇴, 구토와 독감증세  3 ,4일 후 신경계에 심각한 징후  뇌손상이 시작되면 대체로 며칠 후 사망 방글라데시에서도 발병 일정한 조건에서는 인간 사이에서 전파 가능 안동병원 김종규

조류 유래 감염병(1) – Influenza 직경 100 nm 미만, 8가닥의 RNA, 11개의 유전자 염기서열은 한 해에 두 글자 이상의 속도로 변한다. H : 혈구응집소(hemaglutinin), H1~18   N : 뉴라미니다제(neuraminindase) N1~11 모든 인플루엔자 바이러스는 궁극적으로 조류에서 기원 조류는 사람이 가진 이 바이러스 균주들을 모두 보유    사람에게 감염되지 않는 다른 균주들도 보유 많은 새들은 인플루엔자 감염되어도 앓지 않는다.    조류에서는 기도가 아니라 대개 창자를 감염

조류 유래 감염병(2) – 신종플루 돼지독감 Novel swine-origin influenza A(H1N1) 확산 속도가 빠르다. ECDC 확진 2천 5백만 이상으로 발표   치사율은 1% 미만 돼지도 인플루엔자 바이러스 감염    돼지에게서 사람으로 감염 가능    돼지 농장 규모와 사육 밀도의 증가    -> 이런 인플루엔자의 재출현 가능성 높다.

조류 유래 감염병(3) – 조류독감 H5N1 2004년 1월 태국에서 사망자 발생 고병원성 조류 인플루엔자 A형,    치사율 60% 2005년부터 동남아 수백 명 감염   2005~2013년 감염 694명, 사망 402명 사람 간 전파?   한 세포에 두 가지 이상의 조류 인를루엔자 감염    유전자 재조합 가능    -> 사람 인플루엔자 바이러스의 유전자 획득 가능

설치류 유래 감염병(1) – 천연두(1) 천연두와 유사한 대부분의 바이러스가 설치동물에 존재 낙타가 중간숙주로 추정 - 낙타는 천연두 바이러스와 가장 가까운 친척 바이러스인 낙타두창(camelpox)에 감염 68,000년 전에서 16,000년 전 사이   가축 길들이면서 인간에게 도입 추정 251년 ~ 266년까지 로마의 교역로를 통해 전파   - 3명 중 1명 사망 1520년에 멕시코에 도착 - 거의 절반에 가까운 아즈텍 족을 몰살 콜럼버스 가 오기 전 북아페리카 인구 약 2000만 - 한 두 세기에 걸쳐 95%의 인구 감소

설치류 유래 감염병(1) – 천연두(2) 천연두 바이러스는 단 두 세트가 안전하게(?) 보관   - 하나는 미국, 다른 하나는 러시아 2004년 뉴멕시코 천연두로 의심되는 부스럼 딱지 발견    - 어느 실험실의 냉동고에 보관되어 있을 가능성 시사 Vaccine  라틴어 바리올레 바키네(variolae vaccinae)에서 유래    - 바리올레는 두창, 바키네는 ‘소(cow)의’ 라는 뜻 - 1796년 제너 우두를 앓은 젊은 여자의 손에 생긴 흉터에서  여덟 살 난 정원사의 아들에게 접종    미열과 약간의 병변, 소량의 천연두 바이러스 접종    천연두 나타나지 않음

설치류 유래 감염병(2) – 한타 6.25 전쟁 당시 한탄강 유역에서 유행성출혈열 설치류가 숙주, 쥐가 많아질 수 있는 조건에서 유행 설치류 종류 따라 변종 - 한국은 줄무늬들쥐가 숙주    출혈열콩팥증후군 증상 - 뉴멕시코 지역에는 사슴생쥐(흰발생쥐)가 숙주 폐렴 위주의 증상 1993년에 미국의 뉴멕시코주 인디언 지역에서 유행    1993년 5월과 6월에는 이 지역 온난하고 습윤    설치류가 10배나 급증 1918년과 1833년 뉴멕시코 온화하고 습한 겨울 날씨    야생 초목이 울창한 여름,    그 해 지역 내의 젊은이들이 이유 없이 죽어간 일

설치류 유래 감염병(3) – 원숭이두창 진성두창바이러스속(orthopoxvirus) 보유 숙주는 설치동물 추정  감비아 도깨비쥐, 겨울잠쥐, 아프리카 줄무늬다람쥐 감염된 원숭이와 접촉해 감염되어 붙여진 이름 온몸에 발진이 돋고 그 발진에 고름 사람 사이에도 전염 콩고민주공화국에서 꾸준히 증가 1996년 ~ 1997년 콩고민주공화국 500명 이상이 사망 2003년에는 미국에까지 전파되어 93명 감염    4월 9일 가나에서 아홉 종의 설치동물 선적    감염된 감비아 도깨비쥐 일리노이의 애완동물 숍에서 진열    바로 옆에 프레리도그 진열    프레그도그들이 원숭이두창을 옮긴 것으로 추정    수개월 만에 미국 중서부의 6개 주와 뉴저지에서    총 93명이 원숭이두창 감염

기타 동물 유래 감염병(1) – 홍역 홍역은 우역에서 유래. 농업과 함께 소의 바이러스가 인간에게 유입    농업과 함께 소의 바이러스가 인간에게 유입 서기 165년에서 180년 사이 로마 제국의 교역로를 따라 전파 추정 1875년 피지 제도 홍역으로 인구 1/4 사망 1967년 브라질 북부 베네수엘라 국경 근처의 야노마뫼 족 - 150명 원주민 거의 감염, 그 중 1/10 사망

기타 동물 유래 감염병(2) – 뎅기열 브레이크본 열병(breakbone fever)    뼈가 부러질 듯이 통증이 심해서 붙은 이름 Flaviviridae과에 속하는 아르보바이러스 흰줄숲모기가 매개 열대우림의 야생 영장류 체내에도 존재 2005년에는 13,000명 이상이 감염되고 19명이 사망

기타 동물 유래 감염병(3) – 치쿤쿠니아 치쿤쿠니아 바이러스 매개체 흰줄숲모기(Aedes albopictus) 이집트숲모기(Aedes aegypti) 동물 자연 숙주는 원숭이, 새, 소, 설치류를 포함 노출 뒤 이틀째에서 나흘째에 갑작스러운 발열    열은 보통 2일에서 7일 동안 지속    관절통 수반, 몇 주나 몇 달 동안 지속(때로는 몇 년)    사망률은 1/1000 이하 2014년 이후 아시아, 유럽, 아메리카에서 발병 최근 이탈리아 프랑스 등 남부 유럽에서 꾸준히 발생