인간 광우병

크로이츠펠트-야콥병을 가진 개인들은 전염성 형태를 가지는 것으로생각된다(iatrogenic transmission). 증상은 초기에 감염된 후 대략 10년이 지나야 질병이 발병하는 것처럼 보이나(잠복기), 일부 사례에서 잠복기가 30년 이상 연장되기도 한다.

전형적인 산발적인 형태인 크로이츠펠츠-야콥병을 가진 개인들은보통 50~60대에 질환에 나타난다(평균 60대). 매우 드문 사례에서 유전성 질환으로 생각되며, 이는 이른 나이에 발병된다(30~40대). 임상적으로 매우 빠르게 진행되는 경향이 있어서, 생명을 위협하는합병증은 질환이 명백하게 된 후 일 년 안에 발병된다.

변종 크로이츠펠트-야콥병은 대략 40대 이전에 영향 받는 것처럼 보이며, 많은 사례에서 청년기(adolescents)에 발병한다. 생명을 위협하는 합병증이 전형적으로초기 증상이 발현된 지 2년 후에 발병된다. 전형적인 크로이츠펠트-야콥병보다 더 어린 나이(약 28세)에 증상이 시작되는 변종 크로이츠펠트-야콥병(Variant Creutzfeldt-Jakob disease:V-CJD)이 영국에서 보고되었다.

1996년에 전문가들은 이러한 변종은 아마도 소해면상뇌증(Bovine Spongiform Encephalopathy: BSE)에 걸린 소의 고기를 섭취하는 것과 관련이있을 것이라고 추측하였다. 소해면상뇌증(BovineSpongiform Encephalopathy: BSE)은 “광우병(Mad cow Disease)” 이라고 불리는 소에게서 발생하는 감염성 뇌질환이다.

※ 참고

과학자들은 전염성 있는 병원체가 크로이츠펠트-야콥병을 일으키는원인이 된다고 주장한다. 환자가 처음 질환에 노출되었을 때부터 질환의 증상이 나타나기까지 수년간의 잠복기를거치기 때문에 이 병원체는 처음에는 느린 바이러스라고 생각되었다. 그러나 오늘날 이러한 병원체는 다른바이러스 및 기타 감염 요소로 알려진 것들과 매우 다르다는 것이 알려졌으며, 이것을 프리온(prion)이라고 부른다.

비록 전염되는 요소에 의해 발생하지만 이 질환을 전통적인 의미의 전염성 질환이라고 생각하지 않는다. 환자 중 약 90%는 알 수 없는 원인에 의해 발생하며, 약 10%의 환자들은 질환을 일으키는 어떤 요인이 유전되는 것으로알려졌다. 아주 드문 경우 크로이츠펠트-야콥병은 감염성 형태로나타나기도 한다.

크로이츠펠트-야콥병은 감염된 뇌 조직의 비정상적인 프리온 단백질로부터직접 감염되거나 인간 프리온 단백질의 생산을 통제하는 유전자의 돌연변이로 인해 발생하는 것으로 생각된다. 프리온단백질의 비정상적인 변화는 뇌의 특정 부위에 스펀지 같은 구멍과 틈이 보이는 악화를 발생시키는데 있어서 일부 역할을 하는 것으로 추정된다.

스펀지 형태의 악화는 결과적으로 진행성의 신경학적, 신경근육학적징후가 된다. 프리온 관련 단백질(Prion-relatedprotein) 또는 PRNP라고 알려진 유전자는 인간 프리온 단백질의 생산을 조절하고, 20번 염색체의 짧은 팔(20p12-pter)에 위치하고 있다.

일부 연구자들은 정상 세포 프리온 단백질(PrPc)은 뇌세포의손실과 변성을 방해하는 필수적인 역할을 한다고 제안했다. 실험적 연구에서, 신경세포에서 정상 프리온 단백질을 제거할 때 유전학적으로 변경된 뉴런들은 곧 소멸되었다. 그러나 단백질이 없는 세포에 정상 PrPc을 제자리에 돌려놓자, 영향 받은 뉴런은 건강하게 되돌려졌다. 이후 지속적인 연구가 이런여러 가지 사실과 발견들을 더 명확하게 하기 위해서 필요하다.

많은 연구자들은 크로이츠펠트-야콥병과 다른 프리온 질병들이 프리온단백질 모양의 비정상적인 변화(improper “folding”)로 야기된다고 제안했다. 병을 발생시킬 수도 있는 PrPc의 변형된 형태는 PrPsc로 알려져있다. 결과적으로 비정상적인 프리온 단백질은 점차적으로축적되고, 뇌에 플라크(plaque)를 형성하며, 진행적인 신경 및 신경운동학적 부전을 야기한다.

아주 드문 경우로 크로이츠펠트-야콥병은 오염된 수술실 기구 또는의학적인 치료 도중 사람에 의한 직접적인 감염으로 인해 일어날 수 있다고 한다. 크로이츠펠트-야콥병이 의료행위로 전해지는 의인성 전달(Iatrogenictransmission)로 인해 발생하는 경우는 각막이식수술, 뇌를 둘러싸고 있는 막 조직의이식수술, 뇌수술 기구가 충분하게 멸균되지 않고 기구가 감염되었을 경우, 그리고 자연적으로 뇌하수체에서 생산되는 인간 성장 호르몬(HumanGrowth Hormome: HGH)을 과거에 사용했을 때 나타날 수 있다.

이러한 크로이츠펠트-야콥병의 감염을 일으킬 수 있는 요인들은현재 엄격한 지침과 예방법을 사용하여 통제되고 있다. 또한 인간 성장 호르몬(HGH)은 현재 시중에서 생물공학 기술로 생산될 수 있기 때문에 의인성 전달로 인한 크로이츠펠트-야콥병의 위험요인이 되지 않는다.

1996년 3월에영국 정부는 젊은이들이 감염성 뇌질환을 앓고 있던 소고기를 섭취함으로 인해 변종 크로이츠펠트-야콥병(V-CJD)에 감염되었다고 공식 발표하였다. BSE 또는 광우병으로알려진 소해면상뇌증(Bovine Spongiform Encephalopathy)에 걸린 소들은 크로이츠펠트-야콥병에 걸린 인간과 비교했을 때 비슷한 증상을 나타낸다.

크로이츠펠트-야콥병에서 나타나는 비정상적인 프리온 단백질의 변화는소해면상뇌증(Bovine Spongiform Encephalopathy)과 관련하여 뇌에 변성을 일으키는데중요한 역할을 하고 있는 것으로 생각된다.

소해면상뇌증(Bovine Spongiform Encephalopathy)은 1986년에 영국에서 처음으로 발견되었고, 양고기와 뼈로 구성된 오염된음식을 소에게 먹여서 발생되었다. 먹이로 사용되었던 양들은 스크래피(Scrapie)라는양의 바이러스성 전염병에 걸려 있었다. 1980년 후반기에 영국 정부는 사람이 섭취하게 될 가축에게이러한 먹이를 사용하는 것을 금지시켰다.

영국에서 공식적인 발표가 있은 후 전 세계적으로 영국 소고기 제품의 수입을 금지시켰다. 그리고 감염된 소고기의 섭취와 변이 크로이츠펠트-야콥병 사이의 잠재적인연관성에 대한 과학적인 연구와 많은 토론들이 진행되었다.

변종 크로이츠펠트-야콥병(vCJD)의경우는 대부분이 영국을 중심으로 환자가 발생하였고, 이 환자들의 자료가 분석되었다. 현재까지 발병되어 확진 된 환자가 많지 않기 때문에 vCJD환자의임상 소견은 현재까지 확진 된 환자들에 대한 임상 자료를 중심으로 한다.

가.초기의 정신 증상

– 변종 크로이츠펠트-야콥병(vCJD)환자의 경우에는 CJD환자들과는 달리 우울증, 불안감, 정신위축, 초조감, 공격적 성향, 무감동증 등과 같은 정신 증상이 초기부터 나타나서지속적으로 나타난다. 이러한 정신 증상이 없었던 vCJD환자들도신경학적 증상이나 징후가 나타나기 전, 수개월 동안 감정의 불안정(emotionallability)을 보였다.

대부분의 환자들은 이러한 정신 증상을 보일 때부터 이미 인지 장애를 나타내고는 있었지만 대개의 경우 정신과를먼저 찾았고, 일부의 경우 기질성 질환을 의심받기도 하였지만, 대개의경우 초기에는 정신과를 통해 항우울제 등의 약물 치료를 받았다.

나.초기의 신경과 증상

– 초기부터 기억장애나 지속적인 감각 장애 등이 나타나는 경우도있지만, 명확한 신경학적 증상이 나타난 것은 평균적으로 증상 발생 후 평균 6개월(4-24.5개월) 정도이다. 가장 흔하게 나타난 증상은 다른 동반 증상 없이 나타난 팔 다리의 감각 이상 나타났다. 그 밖의 초기 증상으로 보고된 것들은 구음장애, 미각장애, 시야 혼탁이나 복시 등의 시각 증상 등으로, 류마치스과나 안과, 정형외과 등을 처음 찾은 환자들도 있었다.

다.신경과 증상

– 가장 흔하게 나타나는 신경과 증상은 빠르게 진행하는 운동실조증이며, vCJD로 진단 받은 모든 환자들에게서 운동 실조증과 이상 운동증이 있었다. 대개 발병 후 평균 6-8개월경에 나타났고, 일부 환자들에게서는 초기의 정신 증상을 보일 때부터 보행 시 균형장애가 있었으나, 정신과 약물에 의한 부작용으로 생각되었다.

운동 실조증이 심해지면서 환자들은 자주 넘어지게 되는데, 이러한증상은 모든 환자들의 병력에서 나타났으나, 대부분 병이 많이 진행된 다음에 볼 수 있었다. 이상운동 증상으로는 근경련(myoclonus), 무도증(chorea), 근긴장 이상증(dystonia) 등이 있었고, 일부 환자의 경우에는 무도증상과 같이 안절부절못하는 증상이나 근긴장 이상증이 있다가, 팔다리의 전반적인 근경련증으로 진행하는 경우도 있었다.

그 외에 나타나는 신경과 증상으로는 전반적인 인지 기능장애, 소변장애, 점진적인 운동력 상실, 외부자극에 대한 반응 감소, 무언증 등이 있고, 이러한 신경과 증상과 함께 망상이 흔하게 나타난다.

라.후기의 증상

vCJD의 말기의 증상은CJD와 비슷하여 인지장애가 점차 진행하여, 운동불능, 무언증의상태가 되고 증상 발현 후 평균 14개월에 사망에 이르게 된다.

의학문헌에 따르면, 크로이츠펠트-야콥병은 빠르게 진행되는 치매 증상과 반복되고, 무의식적 발생하는근육 경련과 같은 신경근육 증상을 가진 성인들에게 의심되었다. 그러나 이 질환에서 나타나는 증상은 다른신경계 질환에서 나타나는 증상과 유사하기 때문에 진단을 내리기가 쉽지 않다.

추가적으로, 실험실 검사는 크로이츠펠트-야콥병과 연관된 이상을 검출하지 못할 수도 있다. 전산화단층촬영술(Computerd tomography: CT): 컴퓨터와 X-선을사용하여 뇌 조직 구조의 단면도를 볼 수 있다. 뇌의 특정 부위의 변성을 발견할 수 있고, 여러 가지 다른 신경계 질환과 관련된 증거들을 찾을 수 있다.

전형적인 형태의 크로이츠펠트-야콥병은 뇌의 전기적인 자극을 기록하는뇌파검사(EEG)를 통하여 말기에 주로 나타나는 비정상적인 뇌파 형태의 특징을 찾을 수 있다. 그러나 이러한 뇌파검사 하나만으로는 명확한 진단을 내릴 수 없다. 또한변종 크로이츠펠트-야콥병 환자들은 이러한 뇌파검사를 해도 전형적인 형태의 크로이츠펠트-야콥병 환자에서 나타나는 뇌파의 형태가 나타나지 않는다.

뇌조직 생검을 하여 크로이츠펠트-야콥병에서 나타나는 특징들 즉스펀지와 같은 구멍, 공포형성(Vacuolization) 그리고넓게 퍼진 플라크(widespread plaque)와 같은 특징들을 발견할 수 있다. 그러나 생검을 위해 추출했던 뇌조직이 직접적으로 질환에 영향을 받지 않았다면 거짓 음성(false negative) 결과가 나올 수 있다.

 (1)전형적인 형태의 크로이츠펠트-야콥병 환자의 경우 대뇌의 양쪽 두 반구 겉을 둘러싼 막이스폰지 모양으로 변성되고 플라크가 심하게 형성된다.

(2) 변종 크로이츠펠트-야콥병(V-CJD)에서 가장 두드러지게 스펀지 형태의 변화가 나타나는 부위는 대뇌 안에 있는 신경 세포인 대뇌기저핵(Basal ganglia-움직임을 조절하는데 중요한 역할을 함)과뇌의 깊숙한 곳에 있으면서 감각 자극을 뇌 피질(Cerebral cortex)로 전달시키는 시상(Thalamus)이다. 한편 플라크 형성은 대뇌(Cerebrum)와 소뇌(Cerebellum- 평형감각과 자발적인움직임의 조화를 유지하는데 중요한 역할을 함)에 두드러지게 나타난다.

크로이츠펠트-야콥병의 진단을 위해 뇌척수액을 표본으로 얻는 방법이개발되었다. 이 검사는 14-3-3 면역 분석법(Immunoassay)이라 불리며, 환자의 뇌조직을 검사하지 않고시행할 수 있다. 크로이츠펠트-야콥병 환자의 척수액에서는 14-3-3이라 불리는 단백질의 수치가 상승되어 있다.

이 검사를 통해 크로이츠펠트-야콥병의 환자와 치매(Dimentia)환자를 구분할 수 있으며, 약 95% 정확성을 갖는다. 그러나 이 검사는 크로이츠펠트-야콥병의 증상이 나타난 이후에만 진단을 확정하는 검사로 사용될 수 있다.

또한 연구자들은 크로이츠펠트-야콥병의 진단적인 혈액 검사를 통해나타나는 단백질을 밝혀냈다. 이 단백질은 “S100”이라불리며 정상적인 뇌 세포에서 발견된다. 이 연구에 의하면 크로이츠펠트-야콥병환자들은 비정상적으로 S100의 혈청 수치가 상승되어 있었다.

비록 S100의 혈청 수치는 다발성 경화증(Multiple sclerosis), 산소 공급 부족으로 인한 뇌손상, 뇌졸중과같은 경우에도 증가될 수 있지만 CT나 MRI와 같은 정밀검사나 요추 천자와 같은 다른 진단적인 검사들을 병행시 크로이츠펠트-야콥병과 다른 질환들을 구분할 수있다.

의학문헌에서 혈청 S100 검사는 크로이츠펠트-야콥병의 질환 초기 과정에서 크로이츠펠트-야콥병의 진단을 확진하는데 도움을 줄 수 있다고 제시하고 있다. 그러나 크로이츠펠트-야콥병환자를 진단하는 데 있어 장기간의 혈청 S100 진단 검사의 신뢰성,안전성, 효율성 등에 대한 더 많은 연구가 필요하다.

광우병은 동물에게서 자연스럽게 존재하는 단백질 프리온이 변형돼 생기는 병으로 추정된다. 과학자들은 광우병의 정확한 발병 메커니즘을 아직 모르고 있다. 광우병은잘 모르는 병이기 때문에 공포심을 준다.

광우병은 또 실체가 드러난 지 20년밖에 지나지 않았다. 그러나 미국을 비롯한 선진국에서는 유전자 요법, 특정 효소로 광우병을제압하는 방법을 찾고 있다. 언제 치료제가 나올지 오리무중이며 현재로서는 인간광우병에 걸리면 치료할방법은 없다.