웨스트나일바이러스감염증

웨스트나일 바이러스에 감염돼 발생하는 감염성 질병으로 웨스트나일열이라도고 합니다. 발열 이외에 뇌염 증상도 발생해 웨스트나일 뇌염으로도 불립니다. 웨스트나일바이러스는 1937년에 우간다 북부인 웨스트나일 지역의 열성질환자 혈액에서 처음으로 분리됐습니다.

이 바이러스는 사람을 비롯해 말, 조류, 낙타, 물개, 사슴, 개, 고양이 등 다양한 종류의 동물에 감염되고 모기에 의해 전파됩니다. 또 조류에서 왕성하게 증식되며, 모기가 조류 혈액을 흡혈한 다음사람을 흡혈하는 과정에서 감염됩니다. 모기에 의한 사람 간 전파는 일어나지 않는 것으로 알려져 있습니다.

웨스트나일열은 아프리카, 아시아, 유럽, 호주 지역에서는 토착화된 질병입니다. 루마니아, 러시아, 이스라엘에서대규모 유행이 있었습니다. 미국에서는 뉴욕에서 1999년에처음 환자가 발생한 이래 점차 전 지역으로 확산됐으며, 인접 국가인 캐나다와 멕시코 등에서도 발생하고있습니다.

웨스트나일 바이러스에 감염되면 80% 이상이 무증상으로 경과하며, 15~20%는 미약한 감기 증상을 보입니다. 감염자의 1% 미만이 신경 증상을 보이며, 이 가운데 3~15%가 사망하는 것으로 알려져 있습니다. 현재까지 국내에서 발생한웨스트나일 환자는 없습니다. 웨스트나일 바이러스도 조류, 모기등에서 분리된 적이 없습니다.

웨스트나일 바이러스는 분류학적으로 플라비비리대과 플라비바이러스속에 속합니다. 바이러스 입자는 구형이며, 직경이 약 50nm입니다. 숙주로부터 기원한 이중층의 지질막을 지니고 있습니다. 이는 1만 1000 뉴클레오티드로이뤄진 단일 가닥의 (+)RNA이며, 뉴클레오캡시드 코어가둘러싸고 있습니다. 바이러스 피막과 바이러스막 단백질이 비리온막에 포함돼 있습니다.

이것들은 숙주의 범위, 조직친화성, 복제, 조립, B세포와 T세포의 면역반응 자극 등이 바이러스의 중요한 특성에 관여합니다. 바이러스의복제는 세포질에서 일어나고, 바이러스 조립은 내형질세막의 관 내부에서 이뤄지며, 세포의 분비체에 의해 방출된다.

염기 서열에 의해 계통발생학적 분석을 하면 웨스트나일 바이러스의 기원은 두 곳입니다. 첫 번째 계통은 서부 아프리카에서 중부 동유럽, 동유럽, 북아메리카, 호주 등 전 세계적인 분포를 보입니다. 두번째 계통은 아프리카에서 동물 풍토병을 일이키는 바이러스들입니다.

전파 경로

웨스트나일 바이러스는 자연계에서 모기-조류-모기의 전파고리를 이루고 있으며, 주로 집모기속 모기와 관련이 있습니다. 그러나 이 바이러스는 미국에서만 10개 속 29종의 모기에서 분리됐습니다. 이들 종의 많은 경우에서 매개체의상태와 역학적 특성은 잘 알려져 있지 않습니다.

우리나라에도 웨스트나일 바이러스의 매개체로 알려진 빨간집모기와 금빛숲모기가 서식하고 있습니다. 조류는 웨트스나일 바이러스의 자연적인 병원소 숙주이고, 북아메리카에만 162종의 조류가 감염됐음이 알려져 있습니다. 웨스트나일 바이러스에감염된 동안 많은 종의 조류는 일시적으로 높은 농도의 바이러스 혈증을 일으키고, 이 기간에 조류의 피를빨아먹은 모기에게 바이러스를 전파하게 됩니다. 감염된 조류는 흔히 살아남으며, 영구 면역을 보이게 됩니다.

그러나 일부 종의 일부 조류에서 바이러스에 감염돼 발병하면 죽습니다. 북아메리카에서웨스트나일 바이러스는 까마귓과(까마귀와 어치 등이 속함)에속한 종에 특별히 병원성이 강하기 때문에 이 지역에서 바이러스를 발견하고 추적하기 위해 죽은 새에 대한 감시프로그램을 운영하고 있습니다.

웨스트나일 바이러스의 이동은 바이러스 혈증이 있는 조류의 이동에 의해 발생할 수 있기 때문에 웨스트나일바이러스가 조류에 의해 지중해 연안과 유럽 국가로 유입되는 것으로 추정됩니다. 미국에서 1999~2001년에 9종의 포유류(사람, 말, 고양이, 토끼, 스컹크, 다람쥐, 북미산다람쥐, 박쥐)가 웨스트나일 바이러스에 감염됐음이 확인됐습니다. 그러나 웨스트나일 바이러스의 전파 고리에 이들이 어떤 역할을 하는지는 확인되지 않았습니다.

대부분의 웨스트나일 바이러스 감염은 무증상입니다. 동반되는 임상증후군은특이적이지 않아서 임상적인 배경만으로는 진단을 확실히 내릴 수 없습니다. 잠복기는 대략 3~14일입니다. 웨스트나일열은 갑자기 발생하는 열, 두통, 근육통으로 시작됩니다. 종종소화기 증상을 동반합니다. 급성 질환은 보통 일주일 이내에 끝납니다.그러나 피로가 오랫동안 지속되는 경우가 많습니다.

과거에는 웨스트나일열이 주로 발생한 것으로 보고됐습니다. 환자의약 50%에서 전신적인 장미진 또는 구진성 반점의 발진이 생긴 뒤 일주일 정도 지속되며, 피부의 박리 없이 사라집니다. 그러나 최근의 유행은 웨스트나일 뇌막뇌염병례가 주로 나타나며, 22% 이하에서 피부발진과 5% 이하에서림프샘증을 보이는 것으로 보고되고 있습니다. 이러한 임상적 차이를 보이는 원인은 아직 밝혀지지 않았습니다. 전구기 발열과 두통 및 다른 특이적이지 않은 증상이 하루에서 며칠 동안 지속됩니다.

다른 일부에서는 갑자기 열이 발생하고 뇌염 증상이 나타납니다. 특히의식 수준의 변화, 구토가 동반되는 이상은 심장 힘줄반사의 저하, 전반적인근육의 약화, 이완성 마비, 호흡부전입니다. 최근 웨스트나일 바이러스 뇌막뇌염의 유행으로 인한 사망률은 4~14%로보고됐습니다. 고령의 나이에서 더 높은 사망률을 보입니다.

검체 채취

1.검체 채취 및 의뢰 방법

 1) 검체 종류 : 혈액, 뇌척수액

 2) 검체 채취 방법 및 보관, 수송법

  가) 바이러스 분리 및 유전자 검사용 검체 채취

   – 혈액, 뇌척수액 채취 시기 : 가능한발병 초기에 채취(발열기 이전 또는 발열기)

   – 검체 채취 용기 및 채취량

   · 혈액 : 헤파린이 처리된 시험관에1~2ml 채취(EDTA 시험관은 사용 제한)

   · 뇌척수액 : 멸균된 시험관에 무균적으로1~2ml 채취, 운송, 보관

   · 바이러스 배양용 검체는 섭씨 4도를 유지해 신속히 검사기관으로 운송. 바로 운송하지 못할 경우에는 섭씨 70도에 보관

  나) 혈청학적 검사용 검체 채취

   – 혈청 채취 시기 : 급성기 혈청은 발병 후 7일 이내, 회복기 혈청은 급성기 혈청 채혈 후 2주 이내 채혈

  – 필요한 혈청양은 1㎖ 이상

  – 혈청 분리 : 보통 시험관에 채혈해 섭씨4도에서 3000rpm으로 5분 동안 원심분리

   – 보관 : 혈청을 분리해 검사할 때까지 섭씨 0~4도로 냉장 보관하거나 바로 운송하지 못하는 경우 섭씨 20도이하에서 보관

  다) 검체 보관 및 수송 시 유의 사항

   – 검체를 수송할 때에는 아이스박스에 얼음 또는 냉매를 넣어 내부 온도를 섭씨 4도로유지(검체가 얼지 않도록 얼음이나 냉매에 바로 닿지 않도록 함)

   – 검체는 채취 후 곧바로 국립보건연구원 신경계바이러스팀으로 운송

   – 즉시 수송할 수 없을 때에는 혈청은 섭씨 영하 20도, 혈액은 원심분리 후 상층액을 냉동하고 뇌척수액은 섭시 영하 70도의냉동고에 보관했다가 운송

  – 검체는 나누어 보관하며, 냉동과 해동 과정의 반복을 피함

실험실 진단법

1) 바이러스 분리 검사

 – 세포배양검사

 · 환자 혈청 또는 뇌척수액을 항생제와 항진균제를 첨가된 세포배양배지에 적절히 희석함

 · 미리 배양한 베로 세포(아프리카 푸른원숭이 신장세포) 또는 C6/36 세포에 희석한 검체를 적당량 접종하고 배지를 교환한다음 매일 세포를 관찰하면서 세포 독성효과(CPE)가 나타나는지 확인함

 · 접종 6~7일 뒤에 세포배양액을 수거한 다음 다시 베로 세포에 접종해 동일한방법으로 세포 독성 효과를 관찰함

 · 바이러스 증식 여부는 유전자 검출법, 면역형광항체법 등으로 확인함

· 증폭된 바이러스는분리일자, 검체명 등을 명확히 표기하고 소량 분주해 섭씨 영하 70도에보관함

2) 항체검사

 가) 간접면역형광항체법

  – 시험 방법

 · 웨스트나일 바이러스(B956 유형)에감염된 세포(베로 또는 BHK-21 세포)가 고착된 항원슬라이드(10개,7mm)를 사용해 검체 내 항체역가를 시험함

 · 혈청에서 면역글로불린(Ig)M 검출의 경우 류머티즘 인자에 의한 위양성, IgG와의 경쟁반응에 의한 우위음성 등을 방지하기 위해 IgG 제거키트(프로소브 G, 판바이오)를 이용해 전 처리함(1:10으로 희석됨). 단 뇌척수액은 전 처리 없이 원액을 사용함. IgG 검출의 경우시료를 PBS에 1:16부터 2배씩 단계 희석함

 · 시료를 25㎕씩 항원슬라이드의 각 웰에 첨가한 다음 섭씨 37도의 습기실에서 반응시킴(IgM의 경우 1시간, IgG의 경우 30분또는 섭씨 4도의 저온실에서 하룻밤 동안)

 · 반응을 종료하고 PBS로 세척한 뒤 항원슬라이드의 각 웰에 적정배수로 희석된형광이소티오시안염(FITC) 복합 항인간 IgG(또는 IgM) 항체를 25㎕씩 첨가하고 섭씨 37도의 습기에서 30분 동안 반응시킴

 · 반응을 종료하고 PBS로 세척한 다음 봉입제을 첨가해 형광 현미경으로 관찰함

 – 판정

   아래와 같은 경우 웨스트나일바이러스 감염으로 추정됨. 그러나 기타 플라비바이러스와의교차반응을 고려해야 함.

 · 웨스트나일바이러스 특이적인 IgM 항체가 검출된 경우

 · 급성기 혈청과 회복기 혈청 사이의 항체역가가 4배 이상 차이를 보이는 경우

  나) IgM 포획 효소면역측정법(ELISA)

  – 시험법

  · 상용화된 키트를 사용하며, 제조사가 제시하는 시험법에 따라 검사 실시

  · 2007년 현재 미국 CDC가 인정하는ELISA 키트는 판바이오사(미국 매사추세츠주) 및포커스다이어그나스틱스사(미국 캘리포니아주)에서 생산해 시판되고있음

  · 두 시약 모두 기타 플라비바이러스와 어느 정도의 교차반응을 보이는 것으로 보고돼 절대 확진용으로 활용해서는 안됨

  다) 플라크감소중화시헙법(PRNT : Plaque reductionneutralization test)

  – 시험법

   · 6 웰 플레이트에 베로 세포를 웰당 1×106 셀이 되도록 분주하고 하루동안 배양

   · 혈청을 섭씨 56도에서 30분정도 비동화 시킨 뒤 영양배지에 1:5부터 1:1280까지 2배씩 단계 희석

    · 각 희석배수의 혈청에 200PFU로 희석한 웨스트나일바이러스(B956 유형)를 같은 양으로 섞고 섭씨 37도에서 1시간 동안 중화 반응시킴(또는 섭씨 4도에서 하룻밤)

    · 6 웰 플레이트의 베로 세포를 PBS로1회 세척하고 바이러스-혈청혼합액을 섭씨 37도, 5% CO2배양기에서 1시간 동안 흡착시킴(바이러스 최종 역가는 웰당 100PFU임)

   · 접종액을 제거한 다음 0.9% Agar, 2% FBS가 포함된 영양배지를가해 4~5일 동안 배양한 뒤 플라크 계수

  · 중화항체역가는 대조군(바이러스 웰) 플라크개수의 50%를 감소시키는 최대 혈청희석배수임. 1:10 미만은음성으로 처리함

 3) 바이러스 유전자 검출

 – RNA 추출

  · RNA 추출용 시약 : Trizol 또는RNA 추출 키트 등 사용

  · 추출법 : RNA 추출은 제조사가 제시하는 방법에 따라 수행

  · 중합효소연쇄반응(Nested RT-PCR) : 원 튜브 RT-PCR 키트 등을 사용해 실시하며, 반응 조건은 실험실 진단매뉴얼에따라 실시