뎅기바이러스

1943년 Kimura와 Hotta에 의해 처음 분리된 뎅기바이러스(Dengue virus: DENV)는 뎅기열의 원인이 되는 바이러스로 모기에 의해 감염된다. 주로 열대지방이나 아열대 지방에서 많이 발생하며 감염된 모기에 노출된 모든 연령대의 사람에게서 발병할 수 있다. 우기에 다수의 번식한 모기에 의해 발병률이 높아지며 사람 간의 감염은 드물다.

뎅기바이러스. (출처: GettyimagesKorea)

목차

Flavivirus속 Flaviviridae과에 속하는 양성 가닥 RNA 바이러스이다.

DENV는 Flavivirus속의 다른 바이러스와 마찬가지로 외피막을 가지는 정이십면체의 바이러스이다. DENV-1, 2, 3, 4의 4가지의 혈청형으로 분류되며, 각 혈청형의 유전자 사이에는 약 65%의 유사성이 있고, 단일 혈청형 내에서도 일부 유전자 변이가 있다.

세 개의 구조 단백질(캡시드단백질 C, 막단백질 M, 외피 단백질 E)과 7개의 비구조 단백질(NS1, NS2a, NS2b, NS3, NS4a, NS4b, NS5)을 암호화하는 약 11 kb의 단일 양성 가닥 RNA 유전체를 갖고 있으며 5’과 3’에 짧은 비암호화 구역을 갖고 있다.

DENV는 숙주 세포의 표면에 부착 후 내포작용에 의해 세포 내로 진입한다. 세포 내 진입 후 바이러스 유전체 RNA는 바이러스 입자로부터 분리되어 세포질로 방출된다. 바이러스의 RNA는 먼저 하나의 다단백질로 번역되고, 이후 10개의 개별 단백질로 절단되며 바이러스 유전체는 복제된다. 바이러스의 조립은 바이러스의 구조 단백질과 새로 생성된 RNA가 소포체에서 방출되었을 때 소포체 표면에서 일어나며 미성숙 바이러스 입자들은 trans-golgi network (TGN)을 통해 이동하여 감염성을 갖게 되고, 성숙된다. 성숙된 바이러스는 세포에서 방출되고 다른 세포를 감염시키기 위해 이동한다.

뎅기열은 열대 지역 및 아열대 지역에 걸친 아시아–태평약 지역, 중앙아메리카, 남아메리카, 아프리카에 걸친 약 100여개 국가에서 발생하며, 전 세계 인구의 2/5에 해당하는 약 25억 명이 뎅기열 위험 지역에 거주하고 있다. 연간 약 5천만~1억 명의 환자가 발생하며, 이 중 50만 명이 뎅기출혈열, 뎅기쇼크로 입원을 하고, 뎅기쇼크를 치료하지 않을 경우 사망률은 20%에 달하며, 집중적인 치료에 의하여 사망률은 1.5~2% 수준으로 낮아진다. 현재 우리나라는 해외여행을 통해 감염되어 국내에서 발병한 사례만이 보고되었으나, 2014년 70여년 만에 일본에 뎅기열이 유행한 것으로 볼 때, 우리나라가 뎅기 안전 지역이라고 확신 할 수는 없는 상황이다.

DENV는 Aedes 속의 모기에 의해 종간 전파된다. 이집트 숲모기, 흰줄숲모기가 주요 매개체이다. DENV에 감염된 모기에 물리게 되면 모기의 침샘에 있던 DENV가 체내에 침투하고, 수지상세포, 대식세포, 간 내피세포 안으로 들어간다. 해당 혈청형 바이러스에 대한 항체가 1차 생성된 상태에서 다른 혈청혈의 DENV에 감염되면 1차 감염 시 생성된 항체가 방어 기능을 하지 못하고, 항체 매개 감염이 오히려 촉진 되어 극심한 염증 반응이 일어나고 이로 인하여 뎅기출혈열이나 뎅기 쇼크가 나타난다. DENV의 잠복기는 평균 5~8일(3~15일)이며 증상이 나타나지 않는 경우가 70~80% 정도이다. 주요 증상으로는 갑작스런 고열, 두통, 안구통, 근육통, 관절통이며 대부분 자연 치유된다. 발진은 반점 구진성(5반점 모양으로 피부에 작게 돋아 나는)형태로 발열 후 3~5일 뒤에 몸통에서 시작하여 팔다리, 얼굴로 퍼져 나간다. 중증 뎅기열(뎅기출혈열, 뎅기쇼크)은 성인보다 소아에서 주로 발생하며, 혈장 유출이 나타나고 이에 따른 혈색소의 급격한 상승, 복통, 지속적인 구토, 혈압 저하, 호흡 곤란, 점상 출혈, 잇몸 출혈 등 다양한 증상이 나타날 수 있고, 체액 저류, 흉수나 복수가 생기고 간비대가 나타날 수 있다. 심한 경우 장기부전 등의 합병증으로 사망에 이르기도 한다.

뎅기열은 혈액 내에서 DENV 특이 항체 또는 DENV 항원 검출, 바이러스 배양, 바이러스 핵산 검출로 진단한다. 뎅기열 유행 지역에서는 혈액을 이용하여 신속항원검사를 시행하기도 한다. DENV 특이 항체는 증상이 나타난 후 5일~2개월 사이에 ELISA 방법으로 IgM을 검출하여 진단할 수 있으나, 재감염자의 경우 상대적으로 IgM의 반응이 낮고 IgG 반응이 강하게 나타날 수 있어 IgM 기반의 검사는 재감염 시 민감도가 낮을 수 있다.

바이러스 배양법은 혈액 또는 조직으로부터 바이러스를 분리하여 모기세포주에서 세포 배양하여 진단하나, 7~10일 정도 시간이 소요되어 급성 뎅기열 환자의 관리에는 적합하지 않다. 분자진단법으로는 RT-PCR로 prM/C 부분을 타겟으로 하여 1차 증폭 후, 혈청형 특이적인 primer를 이용하여 2차 PCR하는 방법이 사용된다. 각 혈청형 특이적인 프라이머가 혼합된 multiplex RT-PCR이나 real-time RT-PCR도 분자진단법으로 이용된다.

특이적 항바이러스제가 없어 환자의 증상에 따른 대증요법으로 증상을 완화한다. 항바이러스제에 대한 연구가 진행 중이며, 출혈을 조장할 수 있는 비스테로이드계열 소염제(NSAID)나 아스피린은 사용하지 않는다. 모기에 물리지 않도록 하는 것이 중요하며, 혈청형이 다른 DENV 사이에는 1차 감염 시 생성된 항체가 다른 혈청형 바이러스에 대한 2차 감염 시 방어 기능을 하지 못하고 오히려 감염을 촉진하므로, 4가지 DENV 혈청형에 대하여 균질한 예방 효과가 유도되는 백신 개발이 중요하다. 여러 제약 회사가 생백신, DNA 백신, 재조합 서브유닛 백신 등을 연구 개발하고 있다. 황열바이러스 백신 균주 17D의 prM과 E 부분을 DENV의 prM과 E 부분으로 치환하여 개발한 사노피 파스퇴르사의 4가의 약독화 생백신 Dengvaxia가 2015년 사용허가를 받았다.

뎅기열 증상 (출처: )

이찬희/충북대학교, 송윤재/가천대학교

이충호/동국대학교