메르스바이러스

메르스바이러스는 중동호흡기증후군 코로나바이러스로도 불리며, 아주 최근인 2012년에 처음으로 발견된 바이러스이다. 사우디아라비아의 급성 폐렴 및 신부전 증세를 보이는 남성의 폐에서 최초로 발견되었으며, 사스바이러스와 매우 유사하다.

목차

메르스바이러스는 Coronavirus 과 Betacoronavirus 속에 속하는 바이러스이다.

메르스바이러스의 외피 당단백질 spike는 외피로부터 돌출된 당단백질 층을 형성하고, 두개의 막 삽입 당단백질들[envelope (E), membrane(M)] 이 바이러스 입자에 포함된다. 바이러스 외피 내부에는 나선의 뉴클레오캡시드가 존재하며 바이러스의 양성 가닥 RNA 유전체가 캡시드(N) 단백질에 의해 둘러싸여 있는 형태이다.

세포(파란색)로부터 출아하는 메르스바이러스입자(주황색)의 색채강화 투과전자현미경 사진. (출처: GettyimagesKorea)

메르스바이러스는 약 30kb의 단일 양성 가닥 RNA 유전체를 갖고 있다. 5’에 메틸화된 캡을 갖고 있으며 3’에 poly(A)tail을 갖고 있다. 유전자는 RNA중합 유전자, 구조단백질 유전자, 외피단백질, 막단백질, 뉴클레오캡시드 단백질 순으로 배열되어 있으며 부분적으로 중복된 5’-말단 해독틀 1a/b (ORF1a/b)가 유전체 5’말단의 3분의 2내에 존재하고, 다단백질 1a와 1b를 암호화 한다. 이 다단백질들은 단백질가수분해효소 의해 절단되어 RNA-의존 RNA 중합효소, 헬리케이즈 같은 비구조 단백질을 생성한다. 유전체 3’말단의 3분의 1은 S, E, M, N같은 구조 단백질과 몇 종류의 NS단백질을 암호화한다.

숙주 세포로의 진입 후에 바이러스 RNA는 세포질로 방출되고, ORF1a 와 1ab는 pp1a와 pp1b를 생성하기 위해 번역된다. 번역된 단백질은 ORF1a에 의해 암호화 되는 단백질 분해효소에 의해 절단되어 RNA 복제효소-전사효소 복합체를 형성하는 비구조단백질을 생성한다. 이 복합체는 핵 주위의 소포체로부터 유래한 변형된 세포 내의 막에 위치하고, 복제와 전사를 통해 음성 가닥 RNA의 생성을 유도한다. 복제 과정 중 총 길이(full length)를 가진 유전체의 음성 가닥 RNA 복사체가 생성되고, 총 길이(full length)를 가진 양성 가닥 유전체 형성을 위한 주형으로 사용된다. 전사 동안에는 비지속적 전사를 통해 7~9개의 아유전체(subgenomic) RNA 일부가 생성된다. 이 과정에서 아유전체 음성 가닥 RNA가 다양한 길이의 3’말단 유전체와 번역에 필요한 5’말단 선도서열과의 조합을 통해 생성된다. 이 아유전체 음성 가닥 RNA는 아유전체 양성 가닥 RNA로 전사되고, 다른 종류의 아유전체 mRNA들이 여러 개의 ORF를 갖고 있더라도, 첫번째 ORF만이 번역된다. 생성된 구조 단백질들은 소포체-골지체 중간체 구역[ER-Golgi intermediate compartment (ERGIC)] 에서 뉴클레오캡시드와 바이러스의 외피로 조립되고, 최초의 바이러스 입자는 감염세포로부터 방출된다.

비인간 대 인간 감염: 동물로부터 인간으로의 전이는 완전히 밝혀지지 않았지만 단봉낙타가 주요 보균 숙주로 알려져있다. 이집트, 오만, 카타르, 사우디아라비아에서 낙타로부터 인간을 감염시키는 종과 유사한 메르스바이러스 종이 분리되었다.

인간 대 인간 감염: 바이러스는 직접적인 접촉없이 사람 간에 쉽게 전이되지 않는다. 감염 예방시설의 통제가 잘 이루어지지 않았을 때 의료기관에서 집단 발병을 한 경우가 있다. 2015년 5월 대한민국에서 발생하여 38명의 사망자를 낸 경우가 그 대표적인 예이다. 사람 간의 전이는 제한적인 시간과 공간 내에서 발생하는 경우가 대부분이다.

메르스바이러스의 임상적 범위는 무증상이나 미미한 호흡기 질환부터, 심각한 급성 호흡기 질환과 죽음까지 매우 넓다. 일반적인 증상으로는 열, 기침, 호흡, 숨참, 설사 등이 있으며 폐렴을 유발하기도 한다. 노인과 면역이 저하된 환자에서 심각한 경우 호흡기의 부전을 유발한다.

메르스바이러스 방역 현황 (출처: )

메르스바이러스의 최초감염은 Real-time PCR 방법에 의한 유전자 검사로 진단하며, 최소 2개 이상의 특이유전자가 양성이거나, 1개 유전자가 PCR양성이면서 다른 유전자의 염기서열을 확보하였을 때 감염되었다고 판단한다. 과거 감염은 ELISA, IFA, 중화항체법 등에 의한다. 현재 개발된 백신은 없는 상태로 일반적인 호흡기 질환의 예방법을 추천하고 있다. 치료법은 환자의 상태에 따라 달라진다.

일반적인 예방법으로는 농장, 마켓, 헛간 등 단봉낙타나 다른 동물들이 존재하는 장소를 다녀 온후 손 세정 등을 하는 것을 권장한다. 또한 아픈 동물들과의 접촉을 최대한 피해야 한다. 덜 익은 육류 식품과, 유제품 등을 피하고, 면역저하환자들은 최대한 낙타와 낙타의 분비물과의 접촉을 피해야 한다.

이찬희/충북대학교, 송윤재/가천대학교

이충호/동국대학교

[1]. E. de Wit, N. van Doremalen, D. Falzarano and V. J. Munster. 2016. SARS and MERS: recent insights into emerging coronaviruses. Nature Reviews Microbiology 14, 523–534.

[2]. A. Zumla, J. F. W. Chan, E. I. Azhar, D. S. C. Hui and K. Y. Yuen. 2016. Coronaviruses — drug discovery and therapeutic options. Nature Reviews Drug Discovery 15, 327–347.

[3] World Health Organization. Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV). May 2017.