단순허피스바이러스

단순허피스바이러스(Herpes simplex virus: HSV)는 가장 먼저 알려진 인간 허피스바이러스로 1형과 2형 두 종류가 있으며 HSV 1형 (HSV-1)과 2형 (HSV-2)은 항원성과 병변의 위치에 따라 구별된다. HSV-1에 의한 병은 주로 접촉에 의해 허리 윗부분에 병변을 일으키는 반면, HSV-2에 의한 병은 주로 성접촉에 의해 허리 아랫부분인 생식기에서 주로 발생한다.

목차

HSV는 Herpesviridae 과 Simplexvirus 속에 속하는 바이러스이다.

HSV는 거대한 이중나선 선형 DNA 유전체가 정이십면체 캡시드 단백질에 의해 둘러싸여 있는 형태로 적어도 10가지의 당단백질을 포함하는 외피를 갖고 있다. 캡시드와 외피막사이에는 무정형 물질인 피막(tegument)이 존재한다.

HSV 유전체는 매우 커서 약 80개의 단백질을 암호화한다. 이 중 40개 정도가 바이러스 복제에 관여하며, 다른 40개는 바이러스와 숙주세포 간의 상호작용 및 바이러스가 숙주 내 면역반응을 조절하는 데 관여한다. HSV가 생성하는 효소는 DNA-의존 DNA 중합 효소(DNA-dependent DNA polymerase), 티미딘 인산화효소(thymidine kinase: TK), ribonuclease reductase (RNR) 등이 있으며, 특히 TK는 데옥시리보뉴클레오시드를 인산화하여 바이러스가 유전체를 복제하는 데 필요한 기질을 만든다.

세포 감염 후 즉시초기, 초기, 후기 단백질이 생성된다. 바이러스입자와 함께 들어온 피막단백질인 α-TIF 단백질이 바이러스 입자와 함께 즉시초기 유전자의 전사를 돕는다. 또한 virion host shutoff protein (VHS or UL41)은 숙주의 단백질 합성 저해, 숙주 mRNA의 분해, 바이러스 단백질의 발현 조절 등 중요한 역할을 한다. 즉시 초기단백질은 바이러스의 DNA 중합효소를 비롯하여 HSV DNA 복제에 관여하는 여러 초기단백질의 생성을 유도한다. 후기 단백질은 바이러스의 캡시드와 표면 수용체를 형성한다. 유전체와 코어, 캡시드 단백질을 포함한 바이러스 입자의 포장은 세포의 핵에서 발생하며 바이러스 유전체의 연쇄체는 분해되어 미리 형성된 캡시드로 이동된다. HSV-1의 경우 일차, 이차 포장되며 일차 포장은 세포 핵 내막을 통해 일어나고, 세포질의 소낭을 통해 최종 포장이 완료된다.

HSV-1는 주로 얼굴 부위에 HSV-2는 생식기 부위에 감염을 일으킨다. HSV-1의 감염은 거의 전 세계적으로 나타난다. 임상적으로 증상은 없더라도 성인 모두의 혈청에서 HSV-1에 대한 항체가 확인되는 것으로 알려져 있다. 특히, 무증상 개인의 침이 HSV-1의 감염성을 높이는 데에 기여 하고 있다. HSV-1과 HSV-2는 감염되어 있는 부분에서 전파되고 병소의 직접적인 접촉에 의하여 확산된다. 대표적인 접촉 감염의 예가 키스에 의한 HSV-1의 전파와 성접촉에 의한 HSV-2의 전파이다.

1차 감염 후 재발은 HSV의 감염의 가장 큰 임상적 특징이다. 1차 감염의 예로 생후 수 년 사이에 대부분의 사람은 HSV의 감염되며 그 대부분은 불현성 감염이다. 그러나 반복적으로 감염이 되면 HSV는 생체 내에 잠복하여 지속 감염을 일으키고 재발이 빈번하게 일어난다. HSV-1에 의한 급성 치육구내염(gingivostomatitis)은 소아에서 일어나며, 열, 흥분, 입안의 수포성 병변이 특징이다. 가장 흔하게 나타나는 구순포진 (herpes labialis)은 대개 입술 또는 비강 점막 부위에서 나타나는데 수포가 동일 부위에서 빈번하게 재발되어 나타나는 것이 특징이다.

단순허피스바이러스에 의한 구순포진 (출처: GettyimagesKorea)

HSV-2에 의한 생식기 허피스(genital herpes)는 성행위로 전파되는 질환으로 남성과 여성의 생식기와 항문 부위에 심한 수포성 병변을 나타내는 것이 특징이다. 생식기 허피스를 일으키는 HSV-2의 잠복기는 대개 1주일 정도이다. 이 병변은 재발보다는 원발성 감염 때 더 심각하며 오래 지속된다. 임산부가 HSV-2에 감염되어 있는 경우 출산 때 산도를 통해 신생아가 감염될 수 있어 위험하다. HSV-1과 HSV-2는 1차 감염 부위에서 가까운 신경절에서 지속적으로 감염되며 재발된다. 생식기 부위로 1차 감염이 되면 지속 감염은 엉치뼈 신경절에서 이루어지고, 입 주위와 안면 부위로 1차 감염이 되면 바이러스는 지각 신경말단으로 들어가 축삭돌기를 타고 3차 신경절(trigeminal ganglion)에 가서 지속적으로 감염된다.

단순허피스바이러스에 의한 성기포진 (출처: GettyimagesKorea)

뉴클레오시드 유사체가 대부분의 항허피스바이러스 제제이지만, DNA 중합효소나 기타 바이러스 복제에 중요한 효소를 표적으로 갖는 항허피스바이러스 제제도 있다. 미국 FDA가 승인한 가장 기본이 되는 항허피스바이러스 제제는 acyclovir (ACV)이며, valacyclovir, penciclovir, famiclovir 등도 유효하다. ACV와 penciclovir는 먼저 바이러스 유래의 TK에 의하여 ACV-monophosphate로 전환되고, 숙주세포 유래의 kinase에 의하여 ACV-triphosphate로 전환된다. 이 ACV-triphosphate는 HSV-특이적 DNA 중합효소를 경쟁적으로 저해하거나 불활성화하여, 정상적인 세포의 DNA 합성 과정에는 어떠한 영향도 주지 않고 바이러스 DNA 합성만을 저해한다. ACV를 개발한 공로로 GB.Elion은 1988 노벨생리의학상을 수상했다.

이찬희/충북대학교, 송윤재/가천대학교

이충호/동국대학교

[1]. L.A. Adang, C. H. Parsons and D. H. Kedes. 2006. 'Asynchronous Progression through the Lytic Cascade and Variations in Intracellular Viral Loads Revealed by High-Throughput Single-Cell Analysis of Kaposi's Sarcoma-Associated Herpesvirus Infection'. J. Virol. 80 (20): 10073–82. PMC 1617294 Freely accessible. PMID 17005685 . doi: 10.1128/JVI.01156-06.

[2]. B. Roizman, D. M. Knipe and R. J. Whitley, "Herpes Simplex Viruses", in Fields Virology, D.M. Knipe, P.M. Howley et al., Eds., pp.1823-1897, Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, PA, USA, 6^th edition, 2013.