홍역 바이러스(모빌리 바이러스)

홍역(라틴어: morbilli)은 급성 바이러스성 질병으로 주로 어린이에게 발생하며, 전신 중독, 발열, 호흡기 점막의 카타르, 반점성 丘疹 발진이 특징입니다.

홍역의 원인균은 1954년 J. Enders와 T. Peebles에 의해 분리되었습니다. 형태학적으로 다른 파라믹소바이러스와 유사합니다. 바이러스 입자의 직경은 150~250nm이고, 바이러스 유전체는 나선형 뉴클레오캡시드에 포함된 15,900개 뉴클레오티드 길이의 단일 가닥 비분절 음성 RNA로 표현됩니다. 유전체는 다음 순서로 배열된 6개의 유전자를 가지고 있습니다: N, P, M, F, H, L. 이들은 단백질을 암호화합니다: 핵단백질(N), 인단백질(P), 기질(M), 융합 단백질(F), 헤마글루티닌(H), 중합효소(L). 바이러스 유전체의 특징은 약 1000개 뉴클레오티드의 큰 비코딩 영역이 MF 유전자간 영역에 존재한다는 것입니다. 다른 파라믹소바이러스와 마찬가지로 홍역 바이러스는 적혈구응집, 용혈 및 심플라스트 형성 활동이 있지만, 노이라미니다아제가 없습니다.

헤마글루티닌, 용혈소(F), 핵단백질(NP), 그리고 기질 단백질은 항원 특이성과 면역원성 정도가 다릅니다. 헤마글루티닌은 면역원성이 가장 높습니다. 인간 홍역 바이러스의 여러 혈청형이 단일클론 항체를 이용하여 검출되었습니다. 또한 개 홍역 및 소 흑사병 바이러스와 공통 항원 결정인자를 가지고 있습니다.

실험실 동물은 홍역 바이러스에 그다지 감염되지 않습니다. 이 바이러스는 원숭이에서만 특징적인 임상 증상을 보이는 질병을 유발하며, 자연 상태에서는 원숭이가 사람에게서 감염될 수 있습니다.

홍역 바이러스는 닭 배아에서 증식이 잘 되지 않습니다. 원숭이 신장 세포나 인간 배아의 일차 트립신 배양을 통해 홍역 바이러스를 분리합니다. 이 바이러스는 증식 시 특징적인 세포 변성 효과(거대한 다핵 세포(단핵체와 합포체) 형성 및 세포질과 핵 내 과립 봉입체 형성)를 나타냅니다. 그러나 홍역 바이러스는 개, 송아지 신장 세포 배양, 또는 인간 양막 세포 배양뿐 아니라 다양한 이식 가능한 세포주에도 적응될 수 있습니다. 또한, 이 바이러스는 세포 염색체에 돌연변이를 일으킬 수 있습니다.

이 바이러스는 불안정하고 산성 환경에서 빠르게 불활성화되며, 37°C에서는 활성이 감소하고, 56°C에서는 30분 후 사멸합니다. 또한, 지방 용매와 세제에 의해 쉽게 파괴되고, 햇빛에 매우 민감하며 외부 환경에서는 빠르게 사멸합니다. 또한, 저온(-70°C)에도 강합니다. 홍역 생백신을 운반 및 보관할 때는 이러한 점을 고려해야 합니다.

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홍역의 병인과 증상

감염은 공기 중 비말을 통해 발생합니다. 바이러스는 비인두, 기관, 기관지 점막의 상피 세포에서 증식합니다. 혈액으로 침투하여 혈관 내피 세포를 손상시켜 발진을 유발합니다. 가장 특징적인 증상은 뺨 점막에 코플릭-필라토프 반점이 형성되는 것입니다. 잠복기는 약 10일입니다. 질병의 양상이 매우 특징적이어서 임상적으로 쉽게 진단할 수 있습니다. 전구기에는 급성 호흡기 감염(비염, 인두염, 결막염) 증상이 나타납니다. 코플릭-필라토프 반점의 출현은 감별 진단의 의의가 있습니다. 구진성 발진은 일반적으로 체온이 상승한 후 4일째에 나타나며, 처음에는 머리(이마, 귀 뒤)에 나타나고 그 후 전신으로 퍼집니다. 체온은 7~8일째에 정상화됩니다.

가장 흔한 합병증은 폐렴이며, 질병 초기에는 후두 부종과 크룹이 나타납니다. 매우 드물게 홍역은 급성 홍역 뇌염과 같은 특이하고 심각한 형태로 발생하며, 8~10세 이상 소아에게 더 흔하게 나타납니다. 예방 목적으로 홍역 면역글로불린을 투여받은 소아의 경우, 홍역은 경증(완화 홍역)으로 발생합니다. 감염 후 면역은 바이러스 중화 항체, T-세포독성 림프구, 면역 기억 세포 덕분에 강력하고 평생 지속됩니다.

홍역의 역학

감염원은 환자뿐입니다. 잠복기 마지막 날부터 발진이 나타난 후 4~5일까지 전염성이 있습니다.

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아급성 경화성 범뇌염

홍역 바이러스는 홍역이라는 급성 생산성 감염뿐만 아니라, 매우 드물게는 중증의 완만한 감염인 아급성 경화성 전뇌염(SSPE)을 유발합니다. 1933년 J. 도슨에 의해 처음 기술된 이 질환은 소아 및 청소년의 중추신경계 진행성 질환입니다. 아픈 아이들은 짜증을 잘 내고 눈물을 흘리며, 언어 장애와 시력 저하를 겪고 주변 사물을 인식하지 못합니다. 환자는 빠르게 지능 저하, 혼수 상태, 그리고 사망에 이르게 됩니다.

이 질병의 원인은 오랫동안 불분명했습니다. 1960년대에는 아픈 어린이에게서 고역가(최대 1:16,000)의 홍역 항체가 발견되었고, 뇌세포에서 파라믹소바이러스와 유사한 뉴클레오캡시드를 함유한 홍역 특징적인 봉입체가 발견되었습니다. 마지막으로, 홍역 바이러스와 유사한 균주가 사망자의 뇌 조직과 림프절에서 분리되었습니다.

이 질병은 홍역 바이러스가 중추신경계 세포에 침입하면서 발생합니다. 이 세포에서 바이러스 증식은 형태발생 단계에서 M 단백질의 부재로 인해 저해되는데, 이는 M 단백질이 결핍된 환자에서는 M 항원에 대한 항체가 검출되지 않기 때문입니다. 결과적으로, 슈퍼캡시드와 M 단백질이 결핍된 다수의 결함 있는 비리온이 세포 내에 축적됩니다. 바이러스 단백질 합성 저해의 분자적 기전은 서로 다를 수 있습니다. 그중 하나는 전사 수준 기울기의 존재와 관련이 있는데, 이는 게놈 RNA의 3' 말단에서 멀리 떨어진 유전자가 더 가까운 유전자보다 전사 수준이 낮다는 사실에서 드러납니다. 급성 홍역 감염에서 3' 말단에서 가까운 유전자와 먼 유전자의 전사 수준이 최대 5배 차이가 나지 않는다면, PSPE에서는 이러한 차이가 200배에 달합니다. 이로 인해 단백질 M, F, H의 합성이 바이러스 입자의 조립 및 출아에 필요한 수준 이하로 감소하여 결함성 간섭 입자(DIP)가 형성되고 축적됩니다. SSPE의 발병 기전은 면역 체계뿐만 아니라 일부 유전적 기전의 장애에도 기인하는 것으로 보입니다.

홍역 진단

필요한 경우 홍역에 대한 실험실 진단을 실시합니다. 변형 중합효소를 이용한 PCR과 병용한 단일 튜브 역전사 반응법을 기반으로 홍역 바이러스 유전체를 확인하는 검사 시스템을 제안합니다. 바이러스를 분리하기 위해, 세포 배양액에 검사 물질(비인두 점액, 발진 발생 하루 전 혈액)을 감염시킵니다. 세포 배양액에서 RIF, RTGA, RN을 사용하여 바이러스를 확인합니다. RTGA, IFM, RSC는 면역 상태를 모니터링하는 데 사용됩니다.

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홍역의 특정 예방

홍역 퇴치를 위한 유일한 근본적인 방법은 예방 접종입니다. 이를 위해 약독화된 홍역 균주(L-16 균주와 M-5 클론)에서 추출한 매우 효과적인 생백신이 사용됩니다. 유럽 지역에서 홍역은 2007년까지 박멸되어야 하며, 2010년까지는 전 세계 모든 국가에서 홍역 박멸이 인증되어야 합니다.

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이를 위해서는 생후 9~12개월 신생아의 98~100% 예방접종을 달성해야 합니다. 또한, 홍역 감염자 수를 줄이기 위해 생후 9~10개월부터 14~16세까지의 모든 아동에게 5~7년마다 추가 예방접종을 실시해야 합니다.