과학자들은 뎅기열의 반복 사례가 초기 감염보다 더 심각한 이유를 발견했습니다.

전 세계적으로 뎅기열 사례가 크게 증가하고 있으며, 여러 차례 발생하면서 이 모기 매개 질병의 심각한 형태에 걸릴 위험이 높은 사람이 누구인지에 대한 새로운 의문이 제기되고 있습니다.

중남미, 사하라 이남 아프리카, 동남아시아, 인구 밀도가 높은 섬들이 위치한 남태평양의 넓은 지역을 포함하는 소위 뎅기열 벨트에서 감염률이 10배 이상 증가했습니다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 뎅기열은 가장 흔하고 빠르게 증가하는 매개체 매개 질병입니다.

2024년 첫 3개월 동안 미주에서만 520만 건 이상의 사례와 1,000명 이상의 사망을 기록했다고 범미국보건기구(Pan American Health Organization)가 4월에 보고했는데, 이는 2023년 같은 기간에 비해 크게 증가한 수치입니다.

뎅기열의 영향을 받는 다른 지역에서도 비슷한 상황이 관찰됩니다. 이 지역에서는 매개체 통제 실패와 세계적인 기후 변화로 인해 피에 굶주린 모기 수가 폭발적으로 증가했습니다. 이전에 뎅기열이 없는 것으로 간주되었던 지역으로 이동합니다. 암컷 모기만이 알을 낳기 위해 지속적으로 피의 영양분을 필요로 하기 때문에 피를 먹고 삽니다.

20년 넘게 태국에서 진행된 뎅기열 모니터링은 이제 전 세계가 지침이 가장 필요한 시기에 많은 답을 제공하고 있습니다.

이 연구 결과는 뎅기열 바이러스의 다양한 하위 그룹(바이러스학자들이 하위 유형이라고 부르는 것)이 향후 심각한 감염 위험에 어떻게 영향을 미치는지 보여주었습니다. 일반적으로 경미한 초기 감염 후 후속 발병에 감염되는 사람들은 후속 감염에서 심각한 질병에 걸릴 위험이 크다는 것이 수년 동안 알려져 왔습니다. 새로운 연구에서 마침내 15,000개 이상의 사례를 분석하여 이것이 왜 그런지 알아냈습니다.

Science Translational Medicine에 발표된 논문에서 국제 과학자 팀은 뎅기열 바이러스의 4가지 아형(DENV-1, 2, 3, 4)이 반복적인 심각한 감염 위험에 어떻게 영향을 미치는지 설명했습니다. 이러한 결과는 질병 모니터링을 위한 새로운 기반을 제공하고 새로운 뎅기열 백신이 출시됨에 따라 백신 접종 전략의 기반을 마련합니다.

팀은 또한 잠행성 열대 질병인 뎅기열이 전 세계적으로 유행하는 다른 일반적인 바이러스 질병의 맥락에서 이해될 수 있다고 강조했습니다.

"SARS-CoV-2 및 인플루엔자 같은 바이러스가 집단 면역의 선택적인 압력에 반응하여 유전 구조를 지속적으로 변화시키는 능력은 통제 노력을 복잡하게 만듭니다."라고 뎅기열 연구의 주요 저자인 Lin Wang 박사는 말했습니다.

“매년 1억 명 이상을 감염시키는 아르보바이러스인 뎅기열 바이러스의 경우 상황은 더욱 복잡하다”고 왕 씨는 덧붙였다. “뎅기열 바이러스에 대한 항체 수치가 높은 사람들은 감염과 심각한 질병 발병으로부터 보호됩니다.

그러나 중화 항체 역가를 가진 사람들은 항체 의존성 향상을 포함한 여러 가지 가설 메커니즘을 통해 심각한 질병에 걸릴 위험이 가장 큰 것으로 나타났습니다."라고 영국 케임브리지 대학교 유전학과의 연구원인 Wang은 말했습니다.

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뎅기열 감염은 교묘할 수 있습니다. 감염되었으나 후속 발병으로 재감염된 일부 환자는 두 번째 감염되었을 때 더 심각한 증상을 경험할 수 있습니다. 그러나 재발성 뎅기열 감염에 대한 대부분의 연구에서는 각 혈청형을 다른 혈청형과 구별할 수 없는 것으로 취급해 왔으며, 잠재적인 위험을 더 잘 이해하려면 각 혈청형의 유전적 차이를 평가할 필요가 있다고 Wang과 동료들은 말했습니다.

더 명확한 그림을 만들기 위해 연구자들은 초기 뎅기열 감염이 전통적으로 후속 감염보다 경미한 이유를 이해하기 위해 15,000명 이상의 환자를 대상으로 각 혈청형을 연구했습니다. Wang은 태국 방콕에 있는 두 센터, 미국의 여러 연구 기관, 프랑스의 한 연구 기관과 협력하여 작업했습니다.

각 바이러스 혈청형이 심각한 질병의 위험에 어떻게 영향을 미치는지 확인하기 위해 Wang과 그의 동료들은 바이러스의 유전 데이터를 분석했습니다. 연구팀은 또한 어떤 바이러스 아형이 감염을 유발했는지 확인하기 위해 뎅기열 환자의 입원 사례를 조사했습니다. 연구진은 1994년부터 2014년까지 방콕의 한 어린이 병원에서 21년간 15,281건의 뎅기열 감시 데이터를 수집했습니다. 이를 통해 그들은 모든 감염에서 반복 사례와 각 바이러스 혈청형을 식별할 수 있었습니다.

소아 환자의 병원 기록을 바탕으로 연구진은 입원 횟수와 환자가 다양한 혈청형의 뎅기열 바이러스에 감염된 순서 사이의 연관성을 발견했습니다. 그들은 또한 어떤 바이러스 하위 유형의 조합이 경증 또는 중증 형태의 뎅기열을 나타내는지 결정할 수 있었습니다. 예를 들어, DENV-3 및 DENV-4와 같이 서로 매우 유사한 혈청형에 감염된 사람이나 DENV-1 및 DENV-4의 경우와 같이 매우 다른 혈청형에 감염된 사람은 위험이 더 낮았습니다. 재감염되면 중병에 걸릴 수 있습니다.

그러나 약간만 다른 혈청형에 감염된 환자는 후속 감염 시 심각한 증상이 나타날 위험이 더 높았습니다. 이 범주에서 가장 위험이 높은 그룹에는 DENV-2를 처음 획득한 후 DENV-1에 감염된 환자가 포함되었습니다.

새로운 연구는 일반 대중이 보기에는 직관에 반하는 것처럼 보일 수 있는 질병 위험을 명확하게 보여줍니다. 예를 들어, 뎅기열 바이러스에 처음 감염된 대부분의 사람들은 매우 경미한 증상이 나타나거나 전혀 증상이 나타나지 않습니다. 그러나 병에 걸린 사람들의 주요 증상은 고열, 두통, 몸살, 메스꺼움, 발진 등이며, 심각한 형태의 감염으로 인해 더욱 악화됩니다.

100년이 넘도록 심각한 뎅기열 발병은 통증의 강도와 그에 따른 근육 경련으로 인해 '뼈 부러짐' 열로 알려졌습니다.

이 바이러스는 뎅기열대에 고유한 Aedes aegypti 및 Aedes albopictus 모기에 의해 열대 및 아열대 지역에서 전염됩니다. 그러나 북위 35도에서 남위 35도 사이에 걸쳐 있는 이 지역은 전통적으로 뎅기열을 옮기는 모기의 보금자리였지만, 과학자들은 기후 변화로 인해 모기의 범위가 북쪽으로 확장되고 있다고 말합니다.

한편, 왕 박사는 이번 공동 연구가 후속 심각한 뎅기열 감염에 대한 면역체계 기능을 더 잘 이해할 수 있는 토대를 마련했다고 말했습니다.

"이러한 결과는 면역 각인이 뎅기열 위험을 결정하는 데 도움이 되고 인구 집단의 위험 프로필 변화를 모니터링하고 백신 후보의 위험 프로필을 정량화하는 방법을 제공한다는 것을 시사합니다"라고 Wang은 결론지었습니다. “뎅기열 백신이 사용되기 시작하면 이는 점점 더 중요해질 것입니다.”

작업 결과는 Science Translational Medicine 잡지에 게재된 기사에 자세히 설명되어 있습니다.