지카바이러스
[ Zika virus ]
약어 | ZIKV |
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지카바이러스(Zika virus: ZIKV)는 1947년 우간다의 지카 숲에서 최초로 발견되어 붙여진 이름으로 최근 태아의 소두증을 유발하는 것으로 밝혀졌다.
목차
분류
ZIKV는 Flaviviridae의 Flavivirus 속에 속하는 바이러스이다. 아프리카 계열과 아시아계열의 두계열이 있다.
구조
ZIKV는 직경이 약 50nm의 구형으로, 정이십면체의 뉴클레오캡시드는 숙주세포의 소포체에서 유래한 외피막에 의해 둘러싸여 있다. 외피막에는 M (membrane)과 E (envelope) 두 종류 단백질이 표출되어있다.
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지카바이러스 입자 (출처: GettyimagesKorea)
유전체
ZIKV는 유전물질로 약 11-kb의 양성 단일 가닥 RNA를 가진다. RNA의 5‘말단에는 전형적인 캡구조를 가지고 있고 5’비암호화부위 (약 100뉴클레오티드), 하나의 긴 ORF(약 10,272뉴클레오티드) 그리고 3‘비암호화부위 (약 428뉴클레오티드)로 되어있다. 이 ORF로부터 3 종의 구조 단백질(C, prM, E)과 7종류의 비구조 단백질(NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B, NS5)이 만들어진다.
복제 (또는 생활사)
Aedes 속의 모기에 의해 ZIKV가 전파된다. ZIKV는 진피섬유세포, 표피각질세포, 미성숙 수지상세포를 포함한 피부세포에 침투하여 감염을 유발하고, 감염된 이동성 숙주 세포가 인근의 림프절로 이동하여 그곳에서 바이러스가 1차 증식하고, 이후 혈액을 통해 다른 부위로 이동한다. ZIKV의 E 단백질이 숙주세포의 수용체 부착과 융합에 중요하며, E 단백질의 패턴이 신경세포 감염력과 연관이 있을 것이라 추정된다. 모기에 물린 후 3~11일 후 증상이 시작되며, 감염자의 약 80%는 증상을 보이지 않는다.
양성 가닥 RNA 유전체는 즉시 단백질로 번역될 수 있다. 당단백질을 이용한 내포작용을 통해 세포 내로 진입하기 위해 엔도좀 막과 결합하며, RNA 유전체는 캡시드 단백질과 함께 뉴클레오캡시드를 형성한다. 바이러스 유전체 복제는 단일 양성 가닥 RNA로부터 이중 가닥 RNA를 형성하는 과정이며, 바이러스의 mRNA와 새로운 단일 양성 가닥 RNA 유전체 생산을 위한 전사와 복제가 뒤따른다.
역학 및 감염경로
1947년 우간다 지카 숲의 rhesus 원숭이에서 최초로 ZIKV가 확인되었고, 1954년 나이지리아 동부의 소녀로부터 ZIKV를 분리하였다. 1960년대에서 1980년대에 20개 이상의 모기 종 , 특히 Aedes 속에서 주로 발견되어 분리되었으며, 아프리카 적도 지역 국가들의 현장 연구에 사용되었던 rhesus 원숭이에서도 검출되었다. 주로 혈청학적인 검사 방법으로 산발적인 인체 감염 사례를 확인하였으며, 감염자에게서 특별히 심각한 증상은 없었다. 사망과 입원 사례가 보고된 적이 없었으나, 우간다 뿐만 아니라 적도 부근의 서부 아프리카, 아시아(인도, 인도네시아, 말레이시아, 파키스탄)에서도 혈청학적 방법으로 인체 감염이 확인되었다. 2007년 태평양의 마이크로네시아 Yap 섬에서 최초로 지카바이러스에 의한 질병이 대규모로 발생하였으며, 이는 바이러스가 남동 아시아 지역으로 이동했음을 의미한다. 2013~2014년에는 태평양 제도 4곳, 즉 프랑스령 폴리네시아, 이스터 섬(Eater Island), 쿡 섬(The Cook Islands), 뉴칼레도니아에서 지카 바이러스 감염질환이 유행하였다. 프랑스령 폴리네시아에서 수천 건의 의심 사례가 있었으며, 선천성 기형, 심각한 신경계 및 면역계 합병증이 조사되었다. 2013년 말까지 길렝–바레 증후군(Guillain-Barré syndrome)이 증가하였으나, 뎅기 감염 발생 시기와 맞물려 지카바이러스와의 연관성을 단정할 수는 없었다. 2015년 브라질은 길렝–바레 증후군 49건 중 2건을 제외한 경우에서 지카, 치쿤구니아, 뎅기 감염 전력이 있음을 보고하였으며, 2015년 8월부터 10월까지 소두증 신생아가 54건 발생하였음을 발표하며 지카바이러스 감염과의 연관 가능성을 제시하였다. 2016년 2월, 세계보건기구는 지카바이러스가 소두증 및 신경계 이상과 연관이 있음을 발표하며 국제공중보건 긴급사태를 선언하였다. 2016년 현재 중남미 등지 20여 개국에서 지카바이러스의 지속적인 전파 양상이 보고되고 있다. 국내에서 자생적 감염 사례는 아직 없으며, 해외에서 감염되어 국내로 유입된 사례가 8건 보고되었다(2016년 7월 말 기준).
ZIKV 감염에 의한 특징적인 증상은 반점 구진성(반점 모양으로 피부에 작게 돋아나는) 발진을 동반한 갑작스런 발열이며, 관절통, 결막염, 근육통, 두통이 동반될 수 있다. 증상은 약 3~7일 정도 경미하게 진행 된다. 일부 환자의 경우 길랭–바레 증후군, 뇌수막염, 급성 미만성뇌염과 같은 신경학적 합병증, 혈소판 감소 자반증, 백혈구 감소증과 같은 자가면역 합병증, 소두증, 태아 기형과 같은 증상이 보고되었다.
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지카바이러스 감염에 의한 발진 ()
예방 및 치료
ZIKV 감염은 임상적, 역학적, 진단학적 기준을 참고하여 진단한다. 진단은 RT-PCR을 이용하여 ZIKV 유전자를 혈청, 정액, 소변, 모유 등에서 검출한다. ELISA를 이용하여 항체 및 항원을 검출할 경우, 다른 Flavivirus에 감염이 있었던 경우나 황열 백신을 맞은 이후에는 상호항원교차반응이 있으므로 진단에 주의를 기울여야 한다. ZIKV는 2015년 이전에는 증상이 경미한 바이러스로 여겨져 치료제 및 백신 개발의 필요성을 느끼지 못하였으며, 2015년 이후 이 분야에 많은 연구 개발이 집중되고 있다. 뎅기 감염에 의하여 생성된 항체가 오히려 ZIKV의 세포 내 도입을 증진시킨다는 보고가 있어, Flavivirus 백신 개발에 있어 상호교차반응을 주의하여야 할 것으로 보인다.
집필
이찬희/충북대학교, 송윤재/가천대학교
감수
이충호/동국대학교
참고문헌
[1]. B. D. Cox, R. A. Stanton and R. F. Schinazi. 2016. Predicting Zika virus structural biology: Challenges and opportunities for intervention. Antiviral Chemistry & Chemotherapy. 24: 118–26.
[2]. T. C. Pierson and M. S. Diamond. 2012. Degrees of maturity: The complex structure and biology of flaviviruses. Current Opinion in Virology. 2(2): 168–175. doi: 10.1016/j.coviro.2012.02.011.
[3] World Health Organization. ZIka virus. September 2016.
동의어
ZIKV, Zika viru, zika virus, 지카바이러스, Zika virus, 지카바이러스(Zika virus)