폭발적인 확산 라사열병(Lassa fever)
최근 서아프리카에서 라사열병이 급속히 퍼지고 있다합니다. 약간은 생소한 열병인 라사열병에 대해서 알아보겠습니다.
Issue: 라사열병이 무엇인가요?
Clue: 라사열병은 라사 바이러스에 의해 발생하는 급성 바이러스성 질환입니다. 주로 서아프리카 지역에서 발견되며, 감염된 쥐와의 접촉을 통해 사람에게 전파될 수 있습니다. 발열, 근육통, 목 아픔, 구토, 설사 등 다양한 증상을 보이며, 심한 경우 출혈이나 장기 손상을 일으킬 수 있습니다.
Issue: 현재 라사열병의 상황은 어떠한가요?
Clue: 현재 라사열병은 주로 서아프리카 지역에서 발생하며, 매년 수천 건의 사례가 보고됩니다. 지역 공중보건 시스템의 강화와 국제적인 협력을 통해 관리되고 있지만, 여전히 많은 지역에서는 감시와 대응이 충분치 않은 상황입니다. 예방과 조기 발견이 중요한 열쇠로 여겨집니다.
2023년 9월, 나이지리아 남서부 에도 주의 이르루아에 위치한 이르루아 전문 교육 병원(ISTH) 바깥 벤치에서 무함마드 루크만 다가나는 올해 초 치명적인 출혈성 질환인 라사열로 겪었던 고통스러운 경험을 회상했습니다. 서아프리카에서 발병하는 이 질병에 대해 처음에 그는 놀라지 않았습니다. 33세의 다가나는 발열, 두통, 몸살, 기침과 같은 증상들이 해롭지 않다고 생각했습니다. 지역 진료소에서는 그에게 장티푸스와 말라리아 치료를 위한 항생제와 항말라리아제를 처방했습니다. 하지만 증상이 지속되자 다른 진료소를 방문했고, 그곳에서도 같은 진단을 받았습니다.
다가나의 상태는 계속 악화되었고, 고열은 심해졌습니다. 세 번째 진료소를 방문했을 때 그는 거의 걸을 수 없었고 호흡 곤란을 겪고 있었습니다. 증상이 시작된 지 10일 만에 그는 마침내 라사열 진단을 받고 병원의 고위험 격리병동으로 급히 이송되었습니다. 그때쯤 다가나는 급성 신부전으로 의식을 잃었습니다.
다가나는 자신의 경험을 “끔찍하고 고통스러웠다”고 표현했습니다. “주변 사람들이 괴로워하는 것을 볼 수 있었습니다. 나는 그들이 우는 소리를 들을 수 있었습니다.” 그의 마을 사람 중 한 명이 의식을 잃었고, 20분 후 사망했습니다. “정말 무서웠습니다.”
병원에서 한 달 이상을 보낸 다가나는 5차례에 걸쳐 투석 치료를 받았습니다. 2023년 9월 현재, 그의 신장 기능은 여전히 정상으로 돌아오지 않았습니다. 그러나 그는 운이 좋은 사람 중 하나입니다. 라사 바이러스 감염의 약 80%는 경미하거나 무증상이지만, 심각한 경우에는 15~20%가 치명적일 수 있으며, 일부 지역과 전염병에서는 이 비율이 70%에 달할 수 있습니다. Tulane University School of Medicine의 바이러스학자 Robert Garry는 “에볼라가 바로 그런 경우”라고 말합니다.
라사열은 에볼라보다 훨씬 더 많은 사람들의 목숨을 앗아갈 수 있습니다. 연간 10,000명 이상이 사망하는 것으로 추정되지만, 정확한 수치는 알려져 있지 않습니다. 이 설치류 매개 질병은 반세기 전에 발견되었지만, 대부분의 경우 진단이나 보고 없이 무시되어 왔습니다. 이 질병은 주로 체액을 통해 드물게 사람들 사이에 전염되며, 주로 보건소에서 멀리 떨어진 시골 지역의 가난한 사람들에게 영향을 미칩니다.
ISTH의 바이러스 및 신흥 병원체 통제 및 연구 연구소의 실무 그룹 의장인 산부인과 의사 Sylvanus Okogbenin은 “이것은 대규모 사망 질병 중 가장 소홀히 여겨지는 질병”이라고 말합니다.
2018년 나이지리아에서 발생한 기록적인 전염병으로 인해 라사열병이 발생했고, 이로 인해 세계보건기구(WHO)와 나이지리아 정부는 공중보건 비상사태를 선포했습니다. 이전 발병 연도에 비해 확인된 사례가 633명에 달하고, 171명이 사망했습니다.
나이지리아의 사례는 그 이후로 매년 증가하는 추세를 보이고 있습니다. 12월부터 5월까지 이어지는 건기에는 여전히 감염이 급증하고 있지만, 2018년부터는 연중 내내 발생하고 있습니다. 가장 우려되는 것은 나이지리아, 시에라리온, 기니, 라이베리아와 같은 알려진 풍토병 국가를 넘어 다른 지역에서도 사례가 나타나고 있다는 점입니다.
이에 따라 라사열은 전 세계 보건 의제에서 주목을 받고 있으며, 전염병 또는 유행병 가능성이 높고 시급히 대책이 필요한 WHO의 병원체 목록에 포함되었습니다. 몇몇 그룹은 진단과 치료를 위해 필요한 약물 개발에 힘쓰고 있습니다. 비영리 전염병 대비 혁신 연합(CEPI)은 라사열을 최우선 질병 중 하나로 지정하고 백신 개발에 투자하며, 라사열병에 대한 역대 최대 규모의 연구 자금을 지원했습니다. 아프리카와 해외의 연구자들의 노력으로, 바이러스나 바이러스를 옮기는 설치류의 변화, 인구 증가, 환경 변화 등 여러 가능성을 탐구하며 왜 이러한 전염이 벌어지고 있는지 알아보기 위해 노력하고 있습니다. CEPI의 전염병학 및 데이터 과학 담당 이사 Gabrielle Breugelmans는 “기후 변화로 인해 5년 전에 우리가 보았던 상황은 더 이상 유효하지 않습니다. 앞으로 더 넓은 지역으로 확산될수 있습니다.”라고 말합니다.
1969년, 나이지리아 북동부 보르노 주의 외딩 마을인 라사에서, 두 명의 선교 간호사가 알려지지 않은 열병으로 인해 사망했습니다. 세 번째 간호사인 페니 피네오는 고열, 오한, 목 궤양, 극심한 약화를 겪은 후 뉴욕 장로병원으로 이송되어 점차 회복되었습니다. 바이러스학자 Jordi Casals-Ariet와 Yale University Arbovirus Research Unit의 팀은 피네오의 혈액 샘플에서 새로운 바이러스, 아레나바이러스 계열의 단일 가닥 RNA 바이러스를 분리했으며, 이 바이러스는 발견된 마을의 이름을 따서 라사 바이러스로 명명되었습니다. Casals-Ariet는 샘플 취급 중 감염되었으나, 피네오의 혈액에서 얻은 항체 수혈을 통해 간신히 살아남았습니다. 이 사건으로 인해 Yale은 살아있는 바이러스 작업을 중단하고 미국 질병통제예방센터(CDC)로 옮겼습니다. 라사 바이러스는 현재 생물학적 안전성 레벨 4 병원체로 분류됩니다.
1972년 시에라리온 동부에서 라사열 발병이 있었을 때, CDC의 연구자 Thomas Monath와 그의 팀은 숙주를 찾기 위해 수많은 동물을 포획하여 조사했습니다. 그들은 마침내 Mastomys natalensis라는 종에서 바이러스를 분리했습니다. 이 쥐는 사하라 이남 아프리카 전역에 널리 분포하며, 특히 건기에 농부들이 밭을 태울 때 집 주변에서 흔히 볼 수 있습니다. 이 쥐는 번식력이 매우 높아 감염된 경우 바이러스를 자손에게 전달할 수 있으며, 평생 동안 바이러스를 퍼뜨릴 수 있습니다.
2016년 이후 나이지리아, 기니, 가나, 베냉 등 여러 국가에서 다양한 설치류 종에서도 바이러스가 발견되었지만, 이 쥐는 여전히 주요 감염 원인으로 남아 있습니다. 라사 바이러스는 주로 감염된 설치류와의 직접 접촉을 통해 사람에게 전염되며, 감염된 사람의 혈액이나 체액에 노출된 의료진 사이에서도 전파될 수 있습니다. 이로 인해 전문 의료 인력 중 많은 수가 사망했습니다. 가족 간 전파 사례도 발생했으며, 감염된 바이러스는 회복 후에도 몇 달 동안 체내에 남아 장기적인 전염 위험을 유발할 수 있습니다.
라사열이 처음 확인된 지 오래됐음에도 불구하고, 서아프리카의 많은 지역 사회에서는 이 질병에 대한 인식이 거의 없었습니다. 1987년 1월, 나이지리아 에크포마에 있는 자신의 진료소에서 환자들에게 발진이 나타나는 것을 목격한 의사 펠릭스 오코그보는, 다음 해 1월에 사례가 다시 발생하자 이를 ‘1월 열병’이라고 불렀습니다. 1989년, 에크포마의 한 여성이 말라리아로 사망했고, 그녀의 남편과 두 아들도 신비한 병으로 사망했습니다. 이 중 한 명의 사후 부검에서 라사 바이러스가 발견되었습니다.
오코그보 자신도 1990년에 이 병에 걸렸고, 이듬해 임신한 아내와 대학에서 24명의 학생이 출혈병으로 사망했습니다. 바이러스학자들이 그의 혈액 샘플을 CDC로 보냈을 때, 라사 바이러스에 대한 항체가 확인되었습니다. 그는 사람들이 죽음의 원인을 마법으로 여겼지만, 그것이 바이러스임을 설명했습니다.
오늘날에도 많은 의료 종사자들은 환자가 발열과 불쾌감을 호소할 때 이 질병을 의심하지는 않습니다. 진단 테스트의 부재로 인해 환자들은 종종 너무 늦게 병원에 도착하고, 일부는 사망합니다. 환자들은 발진, 흉통, 복통, 설사, 구토와 같은 증상을 경험하며, 출혈이 시작되면 예후는 매우 나쁩니다.
라사열은 특정 약물이 없으나, IV 수액, 산소, 수혈, 예방적 항생제 등의 지지적 치료가 도움이 될 수 있습니다. 많은 생존자들은 청력 상실을 경험하며, 이는 그들의 일상생활에 큰 영향을 미칩니다. 치료에 따른 재정적 부담과 사회적 낙인으로 인해 생존자들은 종종 고립됩니다.(코로나 초기의 사회적 인식과 유사합니다.)
2003년경 ISTH는 라사열을 진단할 수 있는 능력을 얻었으나, 결과가 나오는 데는 시간이 걸렸습니다. 2008년에 자체 PCR 실험실을 개설하여 처리 시간이 크게 단축되었습니다. 그러나 제한된 감시와 테스트로 인해 정확한 감염 및 사망률은 여전히 불확실합니다. 연구자들은 연간 감염자 수가 수백만에 이르고 사망자 수가 수천 명에 달할 것으로 추정합니다. 최근 연구는 연간 사망자 수가 18,000명에 이를 수 있다고 제안합니다.
CEPI의 지원으로 시작된 Enable 연구는 라사열의 실제 부담을 파악하기 위해 나이지리아, 시에라리온, 베냉, 기니, 라이베리아에서 대규모 조사를 수행하고 있습니다. 이 연구는 라사열 양성 판정을 받은 사람들을 즉시 격리하여 치료하고, 무증상 감염에 대한 데이터를 수집하여 미래의 백신 시험에 대한 이해를 높이고 있습니다.
케네마 정부 병원(KGH)의 바이러스성 출혈열 프로그램 현장 감시 책임자인 란사나 카네는, 포장 도로가 끝나는 지점에서 라사열이 발생하는 지역사회로 진입한다고 말합니다. 그는 시에라리온 동부의 한 외딴 마을로 가는 길에 진흙탕 개울에서 빨래를 하는 여성들과 구멍이 난 비포장 도로를 지나갔습니다. 이 마을은 M. natalensis(다중유유쥐)의 서식지로, 이 쥐들이 옮기는 라사 바이러스를 막을 수 있는 거의 없는 허술한 주택들로 가득 차 있습니다.
KGH 프로그램 책임자인 도널드 그랜트는 라사열이 있는 집을 설치류에게는 5성급 호텔과 같다고 표현합니다. 일부 마을에서는 인구의 최대 80%가 바이러스에 노출되었다는 항체를 보유하고 있습니다. 라사열 환자가 발견될 때마다, KGH 지원팀은 해당 마을을 방문하여 질병의 징후, 증상, 전염 방식, 식품 보관 방법 등에 대해 교육합니다. 이어서, 생태학 팀은 살아 있는 설치류 덫을 설치하여 M. natalensis를 포획하고 감염 여부를 조사합니다.
케네마는 오랫동안 라사열 발생이 많은 지역 중 하나였으나 최근 사례가 감소하고 있습니다. 이는 면역력 확산이나 지역사회 교육의 성과일 수 있지만, 일부는 이러한 감소가 진료 받지 못하는 사람들로 인해 발생하는 것일 수도 있다고 우려합니다. 1991년부터 2002년까지의 내전과 2013년의 에볼라 발병은 의료 시스템에 대한 신뢰를 크게 손상시켰습니다. 그랜트는 지역사회 차원에서 아직도 가족들이 병원에 오고 떠나지 않는 상처를 목격한다고 말합니다.
2007년, Broad Institute의 컴퓨터 유전학자이자 박사후 연구원인 Pardis Sabeti는 인간 게놈에서 최근의 긍정적인 자연 선택 신호를 찾는 혁신적인 방법을 개발했습니다. 가장 강력한 신호는 나이지리아 요루바족에서 발견되었으며, 이는 LARGE 유전자의 변종 빈도가 증가했다는 것을 나타냅니다. 이 유전자는 라사 바이러스가 세포 내로 진입하기 위해 결합하는 표면 수용체를 변형하는 효소를 암호화합니다. Sabeti와 그녀의 동료들은 이 변종이 라사열에 대한 보호를 제공할 수 있을 것이라고 의심했지만, 확실한 데이터가 부족했습니다.
Sabeti는 의과대학에서 라사열에 대해 배운 적이 없었지만, 이 바이러스가 인간 게놈에 대한 선택적 압력의 강력한 신호와 연결되어 있다는 사실에 매료되었습니다. 이에 그녀와 그녀의 팀은 나이지리아 Redeemer 대학의 Christian Happi와 협력하여 ISTH 및 KGH의 라사 연구원들과 함께 아프리카 과학자들을 훈련시키고 연구 장비와 의료 용품을 제공하기 시작했습니다.
이 파트너십을 통해, 그들은 라사 바이러스 유전체학과 진화에 대한 깊은 탐구를 진행했습니다. Sabeti와 Happi의 연구는 바이러스가 고대 기원을 가지고 있으며, 아마도 1000년 이상 전에 현재 나이지리아에서 출현하여 약 400년 전 서쪽으로 이동했고 약 150년 전에 시에라리온에 도착했다는 것을 확인했습니다. 이 바이러스는 에볼라 바이러스보다 훨씬 다양하며, 지금까지 7개의 서로 다른 계통이 확인되었습니다.
Sabeti의 초기 관찰 이후 17년 만에, 그녀와 Happi는 LARGE 변종이 나이지리아 인구에서는 라사열에 걸릴 확률을 감소시키지만, 시에라리온 인구에서는 그렇지 않다는 새로운 연구 결과를 발표했습니다. 이 연구는 왜 어떤 사람들이 심각한 질병에 걸리고 다른 사람들에게는 경미한 질병이 발생하는지에 대한 오랜 미스터리를 밝혀줍니다. 연구진은 라사열 사망과 관련된 두 가지 인간 유전적 변이를 확인했으나, 이들의 역할을 확정하기 위해서는 추가 연구가 필요합니다.
2018년 나이지리아에서는 라사열의 폭발적인 발병으로 이르루아 병원의 격리 병동이 환자들로 넘쳐났습니다. Broad Institute와 Redeemer’s University의 연구진은 환자들로부터 신속히 수집한 바이러스 게놈 서열을 분석하여 바이러스의 독성 증가나 사람 간 전파 가능성의 변화를 조사했지만, 새롭거나 더 치명적인 변종의 증거를 찾지 못했습니다. 연구 결과는 설치류에서 인간으로의 다중 유출과 일치했으며, 인간 대 인간 전파의 증가는 확인되지 않았습니다.
그럼에도 불구하고, 라사열은 계속해서 증가하고 있으며, 최근 몇 년 동안 나이지리아 북부를 포함한 새로운 지역에서 사례가 보고되었습니다. 바이러스 변이가 아니라면, 인구 증가, 이주, 인구 밀집 및 야생 지역의 침입 같은 다른 요인들이 설치류와의 접촉 증가에 기여한 것으로 추정됩니다.
연구자들은 사하라 이남 아프리카 전역에 서식하는 M. natalensis가 왜 라사열 사례가 4개의 풍토병 국가에만 집중되어 있는지 오랫동안 궁금해했습니다. 최근 모델링에 따르면, 현재 바이러스 발병지역은 연간 강수량, 연간 기온, 토지 피복 유형의 특별한 조합을 가지고 있으며, 기후 변화 시나리오에 따라 라사열에 적합한 서식지가 확대될 수 있습니다.
여러 연구 그룹은 저렴하고 빠른 진단 테스트 개발, 새로운 치료제 시험, 백신 개발에 집중하고 있습니다. 나이지리아는 지지요법의 개선으로 사망률을 줄이는 데 진전을 보였으나, 전체 라사열 사망률은 여전히 높은 편입니다. 연구자들은 바이러스의 유전적 다양성을 고려하여 진단, 치료, 백신이 모든 라사 바이러스 변종에 효과적이길 바랍니다. 그러나 자원이 부족한 환경에서의 백신과 치료제의 접근성과 경제성은 여전히 도전 과제입니다.
Science 참고
간단한 정리
Issue: 라사열병의 역사는 어떻게 시작되었나요?
Clue: 라사열병은 1969년 나이지리아의 라사 마을에서 처음 발견되었습니다. 이 병은 처음 발견 당시 지역의 한 병원에서 근무하던 의료진 사이에서 발병하여 이름이 붙여졌습니다. 초기 발병 이후, 연구자들은 이 병이 라사 바이러스에 의해 발생한다는 것을 밝혀냈습니다.
Issue: 라사열병이 어떻게 전파되나요?
Clue: 라사열병은 주로 감염된 쥐의 분비물이나 배설물과의 직접적인 접촉을 통해 사람에게 전파됩니다. 또한, 감염된 사람의 체액이나 조직에 직접 노출되었을 때 사람에서 사람으로 전파될 수 있습니다. 의료 환경에서도 감염자의 체액에 노출되어 전파되는 경우가 있습니다.
Issue: 라사열병의 증상에는 어떤 것들이 있나요?
Clue: 라사열병의 증상은 매우 다양합니다. 초기 증상으로는 발열, 두통, 근육통, 목 아픔, 피로감 등이 있습니다. 병의 진행에 따라 구토, 설사, 복통, 기침 등의 증상이 나타날 수 있으며, 심한 경우 출혈, 청력 손실, 다발성 장기 손상으로 이어질 수 있습니다.
Issue: 라사열병의 치료 방법은 무엇인가요?
Clue: 라사열병의 치료는 주로 증상을 완화하는 데 중점을 둡니다. 리바비린이라는 항바이러스제가 일부 환자에게 효과적일 수 있으며, 충분한 수분 섭취와 안정을 취하는 것이 중요합니다. 심한 경우, 출혈이나 장기 손상을 관리하기 위해 병원에서의 집중 치료가 필요할 수 있습니다.
Issue: 라사열병을 예방하기 위한 방법은 무엇인가요?
Clue: 라사열병의 예방은 주로 감염원과의 접촉을 피하는 것에 초점을 맞춥니다. 이는 감염된 쥐와의 접촉을 피하고, 식품과 물을 적절히 보관하여 쥐가 접근하지 못하도록 하는 것을 포함합니다. 또한, 의료 환경에서는 적절한 감염 예방 조치를 취하여 환자나 의료진 사이의 전파를 방지해야 합니다.
Issue: 라사열병에 대한 연구는 현재 어떤 상황인가요?
Clue: 라사열병에 대한 연구는 백신 개발, 치료법 개선, 질병의 전파 메커니즘 이해 등 다양한 분야에서 진행되고 있습니다. 몇몇 잠재적인 백신 후보가 개발 단계에 있으며, 항바이러스제의 효과와 새로운 치료 전략에 대한 연구도 계속되고 있습니다. 하지만, 충분한 자금과 국제적인 협력이 필요한 상황입니다.
Issue: 라사열병에 대한 국제적인 대응은 어떻게 이루어지고 있나요?
Clue: 라사열병에 대한 국제적인 대응은 주로 세계보건기구(WHO)와 같은 국제 보건 기구를 중심으로 이루어집니다. 이들 기구는 감시 체계 강화, 연구 지원, 자원의 배분, 질병 정보의 공유 등을 통해 각국의 라사열병 대응 능력을 지원하고 있습니다. 또한, 국제적인 연구 네트워크를 통해 백신 개발과 치료법 연구에 대한 협력이 이루어지고 있습니다.
코로나 바이러스가 계절독감처럼 풍토병 형태로 조용하게 퍼지고 있는 상황에서 아프리카의 다양한 바이러스성 질환들도 관심을 기울여야 할 때입니다.