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경희의학 : 제 31 권제 1 호 특 집 J Kyung Hee Univ Med Cent : Vol. 31, No. 1, 2016 새로주목받는지카바이러스감염의최신지견 Zika Virus: New Emerging Infectious Disease 이미숙 경희대학교의과대학 / 의학전문대학원내과학교실 지카바이러스는 Flavivirus 속 (genus) 에해당되는 arbovirus ( 절지동물매개바이러스 ) 로이속에는뎅기바이러스, 황열바이러스, 일본뇌염바이러스, 세인트루이스뇌막염바이러스, 웨스트나일바이러스등이대표적인바이러스들이며, 현재 53종이알려져있다.(1) 1947년우간다지카 (Zika) 숲의원숭이에서처음으로바이러스가발견되어지카바이러스로명명되었다.(2) 사람에서는 1954년서부아프리카에서최초분리되었으며, 점차인도네시아, 마이크로네시아, 태국, 필리핀, 프랑스령폴리네시아등으로확산되었으나아프리카, 동남아, 태평양일부섬들에국한된풍토성감염질환으로큰주목을받지않았다. 그러나 2015년 5월브라질북동부지역에서토착화된지카바이러스감염이유행되면서지카바이러스가소두증 (microcepaly), 길렝-바레증후군 (Guillain-Barré Syndrome, GBS) 등신경계질환과연관성이있는것이알려지고, 2016년 3월까지 51,473명이중남미거의대부분의국가에서발생하면서 2016년 2월 1일세계보건기구 (World Health Organization, WHO) 는국제공중보건비상사태 (Public Health Emergency of International Concern) 으로공표하였다. 국제공중보건비상상태란질병이국가간의전파를통해다른 Corresponding author: Mi Suk Lee, Division of Infectious Diseases, Department of Internal Medicine, Kyung Hee University School of Medicine, Seoul, Korea Tel: +82-2-958-1634, Fax: +82-2-959-8026 E-mail: mslee@ khmc.or.kr 국가에공중보건위기를초래하여국제적대응공조를필요로하는드문사태를의미한다. 국내에서도지카바이러스감염증의선제적대응을위해 2016년 1월 29일제4군법정감염병으로지정하였다. 역학 지카바이러스는 1954년사람에서최초로분리된이후 (3) 2007년이전까지는아프리카와동남아시아에서산발적으로발생하였다. 2007년도에마이크로네시아 Yap Island에서유행을보이며주목을받게되었으며, 이후지카바이러스는다양한이동수단을이용해뉴칼레도니아, Cook Island, Vanatu, Solomon Island 등의오세아니아섬들로유행이번져갔다.(4) 종합적으로보면 1947년아프리카대륙에서시작되어 1977년아시아를거쳐 2007년미크로네시아, 2013년 French Polynesia를거쳐 2016년중남미대륙으로바이러스가전파된것으로볼수있다 (Fig. 1). (5) 2015년부터 2016년 8월 18일까지미대륙에서총 107,888명이지카바이러스감염으로확인되었으며이중 10명이사망하였다.(6) 2016년 8월 18일기준 WHO 보고에따르면 2007년이후 70개국에서지속적인감염전파가보고되고있다 (Table 1).(7) 2016년 8월 20일까지질병관리본부의보고에의한국내지카바이러스감염자는총 10명이다.(8) 2016 년 3월 22일국내에서최초로브라질세아라에다녀 - 1 -

경희의학제 31 권제 1 호 2016 Fig. 1. Virus on the move. Zika, which occurred sporadically in Africa and Southeast Asia before 2007 (inset), has caused major outbreaks in Oceania and now has reached the Americas. (From Enserink M. Science. 2015;350:1012-3)[5]. Table 1. Countries and territories reporting mosquito-borne Zika virus transmission Continents 60 Countries with recent Zika virus infection (after 2015) 11 Countries with past Zika virus infection (2007-2014) Asia (9) Indonesia, Maldives, Philippines, Thailand, Vietnam Bangladesh, Cambodia, Laos, Malaysia, Central & South Americas (45) North America (1) Oceania (12) Anguilla, Antigua and Barbuda, Argentina, Aruba, Bahamas, Barbados, Belize, Bolivia Bonaire, Sint Eustatius and Saba Netherlands, Brazil, Cayman Islands, Colombia, Costa Rica, Cuba, Curaçao, Dominica, Dominican Republic, Ecuador, El Salvador, French Guiana, Grenada, Guadeloupe, Guatemala, Guyana, Haiti, Honduras, Jamaica, Martinique, Mexico, Nicaragua, Panama, Paraguay, Peru, Puerto Rico, Saint Barthélemy, Saint Lucia, Saint Martin, Saint Vincent and the Grenadines, Sint Maarten, Suriname, Trinidad and Tobago, Turks and Caicos, US territory, United States Virgin Islands, Venezuela United States of America (Florida; Miami-Dade county, Broward county) American Samoa, Federated States of Micronesia, Fiji, Kosrae, New Caledonia, New Guinea Marshall Islands, Papua, Samoa, Tonga Chile (Easter Island) - Cook Islands, French Polynesia, Solomon Islands, Vanuatu Africa (4) Cabo Verde, Guinea-Bissau Gabon, Senegal Source: World Health Organization.(7) 온 43세남자에서감염이확인된이후필리핀 (3예), 베트남 (2예), 도미니카공화국 (1예), 과테말라 (1예), 푸에르토리코 (1예), 그리고태국을다녀온 35세남성에서지카바이러스감염이확인되었다. 바이러스의분류 지카바이러스는계통학적으로크게 African lineage, Asian lineage로분류할수있다 (Fig. 2).(9) African - 2 -

이미숙 : 새로주목받는지카바이러스감염의최신지견 Fig. 2. Phylogenetic tree of Zika virus. (From Lanciotti RS, et al. Emerg Infect Dis. 2016;22:933-935)[9]. lineage에속하는바이러스는 1947년에서 2011년사이세네갈, 중앙아프리카공화국에서발견된 Uganda cluster (prototype MR766 strain) 와 1968년에서 1997년사이나이지리아, 세네갈에서분리된 Nigeria cluster 가있고 Asian/American lineage에는 1966년 Malaysia 에서분리된 prototype P6-740 strain, 캄보디아, 마이크로네시아, French Polynesia에서온 strain, American lineage가있다. 지카바이러스의구조는 3개의구조적단백질 (capsid, precursor membrane, envelope), 7개의비구조적단백질 (NS1, NS2a, NS2b, NS3, NS4a, NS4b, NS5) 로이루어져있다.(10) 지카바이러스 envelope protein은수용체부착과융합에중요한단백질인데신경계에악영향을미치는다른웨스트나일바이러스, 일본뇌염바이러스등의 Flavivirus 단백과유사하다.(11) 감염전파 현재까지바이러스의전파는감염된모기에물림, 감염된모체에서태아로의수직전파, 성접촉, 수혈, 혈액노출등에의해가능하다고알려져있다. 암컷모기가흡혈시바이러스가전파되며수컷모기의경우수직전파로감염이가능하다. 전파가가능한매개모기로는 Aedes africanus, A. furcifer, A. luteocephalus, A. vittatus, A. dalzieli, A. hirsutus, A. metalicus, A. taylori, A. aegypti, A. unilineatus, Anopheles coustani, Culex perfuscus, Mansonia uniformis가있다.(4) 이가운데이집트숲모기 (A. aegypti) 와흰줄숲모기 (A. albopictus) 가주요매개체 (vector) 로알려져있다. 브라질의이집트숲모기에서는뎅기열, 지카바이러스가분리되었고, 흰줄숲모기에서는치쿤군야, 지카바이러스가분리되었다. 이집트숲모기는뎅기열, 지카, 치쿤군야바이러스를모두전파시킬수있는것으로알려져있다. 흰줄숲모기는중남미에많고, 북미지역에서도발견된다.(12) 아직까지국내의모기감시사업에서는이집트숲모기의국내서식이보고된바가없다. 전체국내모기중흰줄숲모기의비율은 2-3% 이며, 지역적으로제주지역에서비율이높지만현재까지국내에서지카바이러스에감염된흰줄숲모기는보고되지않았다.(13) 감염된임산부에서태아로의경태반전파는소두 - 3 -

경희의학제 31 권제 1 호 2016 증연구를통해알려졌다. 2015년 9월부터브라질북동부지카유행지역에서지카바이러스에감염된임산부와태아의소두증연관성이제기되어왔다. 2015년 10월에서 2016년 4월초까지브라질의 27개주중 21개주에서 7,015건의소두증사례가발생하였으며이발생수치는과거 5년간평균수치의 20 배에달하는결과였다. 브라질정부는 120례가사망하였으며, 2례는 Asian lineage 지카바이러스관련으로발표하였다.(14,15,16) 이후여러감염된태아의부검연구등을포함한자료들이보고되면서 2016년 4월 14일 Centers for Diseases Control and Prevention (CDC) 에서는지카바이러스를소두증의유발원인으로공식확인하였다. 모기매개에의하지않고감염된남성또는감염된여성과의성관계를통한감염 (non vector-borne transmission) 은현재 11개국에서보고되었다.(7) 지카바이러스는소변, 타액, 양수, 정액에서발견되었고, 최근이탈리아연구에서아이티에서감염된 30세남성의정액에서증상후 188일까지바이러스가발견되어성접촉감염전파를줄이기위한기간에대해주의필요성이높아지고있다.(17) 이밖에브라질에서보고된수혈과관련된감염사례들은현재연구중이며, 수유로인한감염도이론적으로가능할수있으나아직까지발생보고사례는없다.(4) 병인 바이러스는진피섬유세포, 표피각질세포, 미성숙수지돌기상세포를포함한피부세포에침투하여지카바이러스감염을유발하고, 감염된섬유세포에서는 IFN-α, β 유전자가활성화되어 OAS2, ISG15, MX1과같은 IFN 자극유전자가활성화되는항바이러스상태를유도하여 type I과 type III 인터페론이지카바이러스복제를방해한다. 지카바이러스는 TLR-3, RIG-1, MDA-5 유전자를활성화시키고, autophagosome과 autophagy는피부섬유세포에서바이러스활성화와연관되어있었다.(4) 지카바이러스가신경세포친화적이라는기전외에 감염이되면 molecular mimicry, epitope spreading, bystander activation, super-antigen생산, 면역반응의과도활성등의기전을통하여자가면역질환을유발할수있다. Ganglioside는신경계에있는 sialic acid 포함 glycolipid로이에대한항체가 GBS 병인에중요한역할을한다. 체내세포와조직에있는 glycolipid와감염바이러스에있는표면분자사이 molecular mimicry를통해 GBS가발병할수있다. 자가항체항원의특이성에따라 GBS의다양한임상적아형이정해진다.(18) 임상증상과주요합병증 모기에물린후 3-11일후증상이나타나며바이러스혈증은대부분 6일미만 (0-11일) 에서지속된다. 뎅기열, 치쿤군야, 지카바이러스는같은종류의모기에의해같은지역에서전파되지만, 앞의두질환에비하여지카바이러스는증상이심하지않아감염자의 80% 는증상이없어인지가되지않을수있다. 임상경과는매우다양한스펙트럼을보여무증상에서부터발진, 열, 관절통, 두통, 결막염, 오한, 피로, 사지부종, 안구후통, 현기증, 근육통, 소화기계병증, 경부림프절병증, 혈뇨, 혈정자증등이수일지속되다가회복된다. 심한경우에는 GBS, 뇌수막염, 급성미만성뇌염과같은신경학적합병증, 혈소판감소자반증, 백혈구감소증과같은자가면역합병증, 소두증, 태아기형과같은증상이생기기도한다.(4) 소두증은전세계적으로공중위생학적관심을받게된지카바이러스감염의합병증이다. 소두증의정의는정립된기준은없지만, 일반적으로전두-후두머리둘레로출생 24시간에머리둘레가평균 1/3 percentile 이하에속하는수치로정의하고, 유전적, 감염성 (TORCH; toxoplasmosis, others [syphilis, varicella-zoster, parvovirus B19], rubella, cytomegalovirus, herpes infections), 환경적원인이배제되어야한다.(4) 브라질북동부지역에서지카바이러스에감염된후슬로베니아로귀국한산모의유산한태아를부검한결과소두증, 무대뇌피질증, 수두증을보였 - 4 -

이미숙 : 새로주목받는지카바이러스감염의최신지견 고, 태아의뇌조직에서지카바이러스가검출되었다. (19) 지카바이러스에감염된 23명의영아에서컴퓨터단층촬영사진을관찰한결과대뇌피질의석회화, 무대뇌피질, 뇌실확장, 소뇌부전증등의병변이관찰되었다.(20) 지카바이러스는웨스트나일바이러스와비슷하게신경계신경모세포를감염시킨다. 최근브라질연구자료에의하면신경만능줄기세포 5개중하나가지카바이러스에감염되었고감염 3일후부터기형이생겼으며, 감염후 6일이지나자수백개의신경구중일부만생존했으며, 지카바이러스에감염된신경줄기세포로만든뇌유사조직의크기는정상에비해 40% 작았다고밝혔다.(21) 미국공중보건연구팀은지카바이러스에감염된임산부가소두증신생아를출산할확률이 1-29% 로보고하였으며,(22) 프랑스파스퇴르연구소연구소에서는임신 3개월이내의초기임산부가지카바이러스에감염됐을때소두증신생아를출산할확률이보통임산부에비해 50배이상높았다는결과를내놓았다.(23) 소두증과함께지카바이러스감염의중요한신경학적합병증인 GBS는감염 2-8주후에유발되는자가면역성다발성신경병증으로하지에서시작되는상행성운동실조, 심부건반사 (deep tendon reflex) 의소실, 뇌신경장애를특징으로한다. 2013년 French Polynesia에서지카바이러스감염자에서 GBS의발생이유의하게증가하였으며,(24) 2015년 7월브라질바히아주에서 42례의 GBS 환자를보고하였고, 25 례에서지카바이러스감염에해당되는임상증상을가지고있었다. 2015년한해에만 1,708명의 GBS 환자가보고되었고, 이는 2014년도에비해 19% 증가된결과였다.(16) 이밖의신경학적합병증으로급성산재성뇌척수염 (acute diffuse encephalomyelitis, ADEM), 급성척수염등이보고되었다. ADEM은다발성경화증과증세가비슷하지만증상발현의형태가급성이며고열, 위약, 시력손상, 혼수등을초래할수있다. 이는뇌신경, 척수신경, 또는시신경을싸고있는 myelin 에염증을일으켜신경을손상시키기때문이다. 브 라질 Pernambuco주 Recife시에있는병원에서지카바이러스에감염된 180명을조사한결과 30명에서 ADEM이있었고, 60명은 GBS를가지고있었다.(19) 진단 임상적, 역학적, 진단학적기준을참고하여지카바이러스감염을확인할수있다 (Fig. 3).(30) 2016년 6월 1일질병관리본부의지카바이러스지침 2판에의하면의심환자의신고와확인검사를위해서역학적위험요인과임상증상을모두만족해야한다.(13) 역학적위험요인으로는 1) 증상시작전 2주이내발생국가여행력, 2) 지카바이러스감염남성과성접촉, 3) 발생지역에최근 2개월이내방문이력이있는남성과성접촉이있으며임상증상의기준은발진이있으면서다음증상 ( 관절통 / 관절염, 근육통, 비화농성결막염 / 결막충혈 ) 중하나이상이동반될경우이다. 단임산부의경우무증상이어도역학적연관성요인이있으면검사를권고하고있다. 진단학적방법은크게분자학적진단과혈청학적진단으로나눌수있다. 분자학적진단법에는 reverse transcription polymerase chain reaction을이용하며측정된바이러스의양이혈청에서 7.3 10 6 copies/ml이고, 소변에서 2.2 10 8 copies/ml, 정액에서 2.9 10 7 copies/ml, 모유에서 2.0 10 6 copies/ml 이면양성으로판단한다. 혈청학적진단법에는헤마글루티닌억제검사, 플라크감소중화시험법, complement-fixation test, enzyme linked immunoassay 법등이있는데항지카바이러스 IgM과 IgG 항체가 3-6일후 4배이상증가할때진단할수있다 (Fig. 3). (25) 혈청학적진단법은 1차초감염에서는드물지만, 다른 Flavivirus 감염후이차감염이있었던경우, 황열백신을맞은이후에는상호항원의교차반응이있어검사결과를해석하는데있어주의가필요하다. (4) 임산부가지카유행지역을다녀왔을경우는무증상이더라도지카바이러스검사를시행하여양성인경우주기적인태아초음파를시행한다. 음성일경우 - 5 -

경희의학제 31 권제 1 호 2016 Fig. 3. Tiered algorithm for arbovirus detection for suspected cases of chikungunya, dengue, or Zika. Testing only performed if travel history indicates travel to affected area (From Centers for Disease Control and Prevention. Revised diagnostic testing for Zika, chikungunya, and dengue viruses in US Public Health Laboratories [Internet]. Atlanta: Centers for Disease Control and Prevention; 2016).(25) a) Due to extensive cross-reactivity in flavivirus serological assays, for samples collected <7 days post illness onset, molecular detection should be performed first; b) Perform if sample 4 days after symptom onset; c) Extensive cross-reactivity would be expected in samples from dengue virus/zika virus circulation areas. A positive immunoglobulin M (lgm) assay with either antigen should be confirmed by using plaque-reduction neutralization tests (PRNT) against both Zika virus and dengue virus as well as any other flavivirus (e.g., Saint Louis encephalitis virus, Zika virus, West Nile virus, etc.) that might be found in that geographic area (including travel areas); d) PRNT should include any flavivirus (e.g., Saint Louis encephalitis virus, Zika virus, West Nile virus, etc.) that might be found in that geographic area (including travel areas). RT, real time; PCR, polymerase chain reaction. 에는태아초음파를시행하여지카바이러스에서나타나는태아기형이발견되었을때다시임산부에게지카바이러스검사를시행하고, 태아초음파에서기형이없을경우에는일반적인산전관리를하면된다. 지카유행지역에사는임산부의경우에는지카바이러스증상이있을시지카바이러스검사를하고양성의결과이면주기적으로태아초음파검사를시행하고, 음성의결과이면태아초음파를시행하여기형이발견되면임산부에게다시지카바이러스검사를시행하고, 기형이없으면일반적인산전관리를하도록권고하고있다. 지카유행지역에사는임산부가증상이없다면지카바이러스검사를시행하여양성이면주기적인초음파검사를시행하며, 음성이면임신 18-20주에태아초음파와임신 2기에지카바이러스검사를시행하여태아기형이있거나지카바이러스검사가양성인경우에는주기적인태아초음파를시행하고, 태아기형도없고지카바이러스검사가음성인경우에는일반적인산전관리를하거나, 태아초음파를하기도하는데, 여기서태아기형이발견되는경우지카바이러스검사를시행한다. 치료및예방 현재까지효과적인치료약이나백신은없다. 아스피린이나항소염진통제의사용은출혈위험이있으므로피하는것이좋다. 주요매개체인모기를피하는방법으로모기기피제, 모기장, 긴소매의밝은색옷착용등이권고된다. 모기기피제의성분으로는 DEET (N,N-diethyl-metatoluamide), picaridin (KBR 3023), Bayrepel, icaridin, IR3535, oil of lemon eucalyptus, para-methrane-diol 등이있다. 근본적인모기의구제를위해모기가알을낳을수있는물웅덩이, 폐타이어등을제거해야한다. 유충을박멸하기위하여유충살균제를사용할수있다. 벌레살충제의경우야외스프레이살포는대부분매개체가실내에있으므로실외보다는실내살포가더적절하다. 모기방제를위해유전자조작모기, 방사선조사, 생물학적조작을통한개체수조절에대한방법들이제시되고있는데, 먹이사슬의교란으로생태계혼란의우려가있어아직까지는고전적인방역방식 - 6 -

이미숙 : 새로주목받는지카바이러스감염의최신지견 이주로이루어지고있다. 성접촉전파를통한감염을줄이기위해 2개월내지카바이러스유행지역을다녀온남성여행자는배우자가임신중인경우임신기간동안금욕또는콘돔을사용하고, 배우자가임신이아닌경우는최소 2개월동안금욕또는콘돔을사용하도록한다. 감염이확진된남성은회복후최소 6개월간금욕또는콘돔사용이필요하다. 여성은귀국후최소 2개월간임신을자제하며, 임산부는가능하면지카바이러스유행지역으로의여행을자제해야한다. 마지막으로미국식품의약국에서는감염자의수혈을통한전파를줄이기위해최근 4주이내에지카바이러스감염이발생한국가를여행하였거나지카바이러스감염과유사한증상을보인사람의헌혈을받지않도록권고하며, 지난 3개월이내로지카바이러스유행지역의거주민또는여행객과성접촉을한사람의헌혈도받지않도록제한기준을제시하고있다.(4) 결론 지카바이러스는과거부터존재는알고있었으나국지성풍토병처럼여겨져오면서아직까지도그정체에대해알려져있는정보가없는새로운유행병이다. 2000년대에들어전세계적으로연이어경험한 2002년중증급성호흡기증후군 (severe acute respiratory syndrome, SARS), 2009년신종인플루엔자, 2014년에볼라바이러스유행, 2015년중동호흡기바이러스증후군등의변종바이러스감염들의연장선으로볼수있다. 그러나지카바이러스감염은이전바이러스대유행에비해바이러스자체에의한임상증상의중증도는낮지만모기매개, 성접촉등을통한다양한방식의감염전파들이새롭게알려지고, 감염된임산부에서태아로의감염전파와이로인한소두증신생의증가등심각한신경학적합병증이밝혀지면서국제적공중보건의비상상태를가져온인류가새롭게직면하게된위험이다. 여러차례의감염병을국제적공조를통해해결해온것처럼지카 바이러스의전파방법, 신경계침범의기전등아직도밝혀지지않은내용에대한국제적연구들이필요하며, 이를기반으로한진단방법, 치료제와예방백신개발등의해법이제시되어야하고, 기후변화로인한모기의확산을막기위한국제적환경대비책도꾸준히준비해야할것이다. 참고문헌 1. International Committee on Taxonomy of Viruses. Virus taxonomy: 2015 release. London: International Committee on Taxonomy of Viruses; 2015 [cited 2016 August 10]. Available from: http:// www.ictvonline.org/virustaxonomy.asp. 2. Zika virus. Emerg Infect Dis 2014;20:1090. 3. Smithburn KC. Neutralizing antibodies against certain recently isolated viruses in the sera of human beings residing in East Africa. J Immunol 1952;69:223-34. 4. Zanluca C, dos Santos CN. Zika virus: an overview. Microbes Infect 2016;18:295-301. 5. Enserink M. Infectious diseases. An obscure mosquito-borne disease goes global. Science. 2015; 350:1012-3. 6. World Health Organization. Available from: file:///c:/users/user/downloads/2016-august-18-cha -ZIKV-cases.pdf 7. World Health Organization. Available from: http://apps.who.int/iris/bitstream/10665/249534/1/zik asitrep18aug16-eng.pdf?ua=1 8. Korea Centers for Disease Control and Prevention. [Cited 2016 August 20]. Available form: http://www.cdc.go.kr/cdc/notice/cdckrintro0201.js p?menuids=home001-mnu1154-mnu0005-mnu 0011&fid=21&q_type=&q_value=&cid=70607&pag enum= 9. Lanciotti RS, Lambert AJ, Holodniy M, Saavedra S, Singor Ldel C. Phylogeny of Zika Virus in - 7 -

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