사람 파라인플루엔자바이러스

3. 구조 및 유전체

사람 파라인플루엔자바이러스(HPIV)는 3'에서 5' 방향으로 유전자가 배열되어 있으며, 유전자 배열 순서는 3′-NP-P-M-F-HN-L-5′이다. 각 유전자는 바이러스의 다양한 단백질을 암호화한다.

• NP (Nucleoprotein): 바이러스 RNA 게놈을 캡슐화하는 단백질을 생성한다.
• P (Phosphoprotein): 바이러스 복제 및 전사에 필요한 단백질을 암호화한다.
• M (Matrix protein): 바이러스 입자 조립에 관여하는 단백질을 생성한다.
• F (Fusion protein): 숙주 세포와의 융합을 매개하는 단백질을 암호화한다.
• HN (Hemagglutinin-Neuraminidase): 바이러스 입자의 숙주 세포 부착 및 방출에 관여하는 단백질을 생성한다.
• L (Large protein): 바이러스 RNA 중합효소의 구성 요소로, 바이러스 복제 및 전사에 필수적인 단백질을 암호화한다.

3. 1. 바이러스 구조

3. 2. 구조 유전자 서열

• NP (Nucleoprotein): 바이러스 RNA 게놈을 캡슐화하는 단백질을 생성한다.
• P (Phosphoprotein): 바이러스 복제 및 전사에 필요한 단백질을 암호화한다.
• M (Matrix protein): 바이러스 입자 조립에 관여하는 단백질을 생성한다.
• F (Fusion protein): 숙주 세포와의 융합을 매개하는 단백질을 암호화한다.
• HN (Hemagglutinin-Neuraminidase): 바이러스 입자의 숙주 세포 부착 및 방출에 관여하는 단백질을 생성한다.
• L (Large protein): 바이러스 RNA 중합효소의 구성 요소로, 바이러스 복제 및 전사에 필수적인 단백질을 암호화한다.

3. 3. 6의 법칙

4. 바이러스 침입 및 복제

사람 파라인플루엔자바이러스는 숙주 세포 내에서 유전체 전사 및 복제 과정을 거친다. 바이러스는 RNA 의존성 RNA 중합효소(L 단백질)를 사용하여 유전체를 전사하며, 전사된 mRNA는 숙주 세포의 리보솜에서 바이러스 단백질로 번역된다. 번역된 단백질은 바이러스의 복제 및 조립에 사용된다. 양성 RNA가 합성된 후 음성 RNA가 형성되고, 이 음성 RNA는 뉴클레오프로테인과 결합하여 바이러스 유전체를 구성한다. 최종적으로, 바이러스는 세포 밖으로 출아하여 새로운 숙주 세포에 감염된다. 감염된 세포는 세포질 비대, 분열 활동 감소, 국소적 둥글림을 보이며, 다핵 세포를 형성한다.

4. 1. 바이러스 부착 및 융합

4. 2. 유전체 전사 및 복제

4. 3. 감염 세포 변화

5. 임상적 의의

사람 파라인플루엔자바이러스(HPIV)는 전 세계적으로 유행하며, 특히 소아에게서 하부 호흡기 감염의 주요 원인 중 하나이다. 미국에서는 매년 하부 호흡기 감염 사례의 상당 부분을 HPIV가 차지하며, 소아의 HPIV 감염률이 높다. HPIV 감염 후에는 항체가 형성되지만, 재감염이 흔하게 발생한다. 잠복기는 1~7일이다.

HPIV는 다양한 호흡기 질환과 관련이 있다. 가장 흔하게는 크루프(croup, 급성 폐쇄성 후두염)를 유발하며, 특히 HPIV-1과 HPIV-2가 주요 원인이다. 크루프는 개 짖는 듯한 기침과 호흡 곤란을 특징으로 한다. 또한, HPIV는 세기관지염 및 폐렴과도 관련이 있으며, 특히 HPIV-3이 이러한 질환과 밀접한 관련을 보인다. 면역 기능이 저하된 환자, 예를 들어 장기 이식 환자나 항암 치료를 받는 환자의 경우, HPIV 감염으로 인해 심각한 폐렴이 발생할 수 있으며, 이는 치명적일 수도 있다. 신경계 질환과의 연관성도 보고되고 있는데, 특히 열성 경련과 관련이 있으며, HPIV-4b 감염 시 열성 경련의 발생 위험이 높은 것으로 알려져 있다. 드물게는 바이러스성 수막염, 길랭-바레 증후군과 같은 신경 질환의 원인이 되기도 한다.

체액성 면역 반응은 HPIV의 HN 단백질과 F 단백질에 결합하는 항체를 생성한다. 이러한 항체는 바이러스의 중화에 기여하여 감염을 억제한다. 또한, 세포 매개 면역 반응은 HPIV 감염 제거에 중요한 역할을 한다. 특히, T 세포는 감염된 세포를 파괴하여 바이러스를 제거하는 데 기여한다. 이러한 세포 매개 면역 반응은 바이러스 감염의 심각성을 줄이는 데 중요하다.

5. 1. 감염 증상

5. 2. 역학

5. 3. 질병과의 연관성

5. 4. 면역 반응

6. 감염 경로 및 환경적 요인

사람 파라인플루엔자바이러스는 다양한 환경적 요인에 의해 영향을 받는다. 바이러스의 생존과 전파에 중요한 영향을 미치는 요인들은 다음과 같다.

바이러스는 중성 또는 약알칼리성 환경에서 가장 안정적으로 존재하며, 최적 pH는 생리적 pH 범위인 7.4~8.0이다. 37°C 이상의 고온 환경에서는 바이러스가 쉽게 비활성화되며, 저습도 환경 역시 바이러스 생존에 불리하게 작용하여 빠르게 사멸하거나 전파력이 감소한다. 바이러스가 존재하는 배지의 종류 역시 바이러스의 생존에 영향을 미친다.

사람 파라인플루엔자바이러스는 병원, 만성 간호 시설, 의원 등과 같은 장소에서 전파되기 쉬운데, 이러한 장소들은 바이러스가 전파될 수 있는 핫스팟으로 간주된다.

6. 1. 전파 경로

6. 2. 환경적 요인

• pH: 사람 파라인플루엔자바이러스는 중성 또는 약알칼리성 환경에서 가장 안정적으로 존재한다. 최적 pH는 생리적 pH 범위인 7.4~8.0이다.
• 온도: 고온은 바이러스의 감염성을 감소시킨다. 37°C 이상의 고온 환경에서는 바이러스가 쉽게 비활성화된다.
• 습도: 저습도 환경 역시 바이러스의 생존에 불리하게 작용한다. 건조한 환경에서는 바이러스가 빠르게 사멸하거나 전파력이 감소한다.
• 배지: 바이러스가 존재하는 배지의 종류도 바이러스의 생존에 영향을 미친다.

7. 진단

사람 파라인플루엔자바이러스(HPIV) 감염을 진단하는 데에는 여러 가지 방법이 사용된다. 가장 일반적인 방법은 비인두 흡인물, 비강 세척액, 또는 인두 도말과 같은 호흡기 검체를 채취하여 바이러스를 검출하는 것이다. 바이러스 배양, 직접 면역 형광 항체(DFA) 검사, 효소 결합 면역 흡착 분석(ELISA)과 같은 면역학적 검사, 그리고 중합 효소 연쇄 반응(PCR)과 같은 분자 진단 기술이 사용된다. PCR은 바이러스의 유전 물질을 증폭하여 바이러스 감염을 빠르고 정확하게 진단할 수 있는 방법으로 널리 활용된다. 혈청학적 검사, 즉, 회복기 혈청에서 HPIV에 대한 항체를 검출하는 방법도 사용될 수 있지만, 급성 감염 진단에는 덜 유용하다. 진단 방법의 선택은 환자의 증상, 임상적 상황, 그리고 검사 가능성에 따라 달라진다.

7. 1. 진단 방법

• 세포 배양: 바이러스를 분리하고 검출하기 위해 세포 배양을 수행한다.
• 항원 직접 검출: 면역형광법, 효소 면역 측정법(ELISA) 등을 사용하여 바이러스 항원을 직접 검출한다.
• 중합효소 연쇄 반응 (PCR): PCR 기법을 통해 바이러스의 유전 물질을 증폭하여 검출한다.
• 항체 검사:
• 쌍을 이룬 혈청 검체를 이용하여 IgG 항체를 분석한다.
• 혈구 응집 검사 (HA) 또는 혈구 흡착 억제 (HAdI) 검사를 수행한다.
• 보체 결합 반응, 중화 항체 검사, ELISA 등을 실시하여 항체를 검출한다.

8. 예방 및 치료

사람 파라인플루엔자바이러스 감염은 대개 특별한 치료 없이 자연적으로 치유된다. 치료는 주로 증상 완화를 목표로 하는 대증 치료가 시행된다.

대증 치료로는 발열 시 해열제를 투여하고, 기침 시 진해제를 사용하는 등 각 증상에 따른 완화 치료를 실시한다.

항바이러스제로는 리바비린이 시험관 내 실험에서 사람 파라인플루엔자바이러스 3형(HPIV-3)에 대한 항바이러스 효과를 보였으나, 생체 내 실험에서는 일관된 결과를 얻지 못했다. 따라서 현재 리바비린은 사람 파라인플루엔자바이러스 감염 치료에 널리 사용되지 않는다.

이차 세균 감염이 발생한 경우에는 항생제를 사용하지만, 바이러스 감염 자체에는 항생제가 효과가 없다. 기관지염이나 폐렴 등 심각한 호흡기 증상이 나타나는 경우에는 코르티코스테로이드를 사용할 수 있다. 크루프(후두기관기관지염) 치료에는 분무기를 사용하여 호흡 곤란을 완화하는 데 도움을 줄 수 있다.

8. 1. 예방

8. 2. 치료

• 대증 치료: 발열 시 해열제 투여, 기침 시 진해제 사용 등 각 증상에 따른 완화 치료를 실시한다.
• 항바이러스제:
• 리바비린: 시험관 내 실험에서 사람 파라인플루엔자바이러스 3형(HPIV-3)에 대한 항바이러스 효과를 보였으나, 생체 내 실험에서는 일관된 결과를 얻지 못했다. 따라서 현재 리바비린은 사람 파라인플루엔자바이러스 감염 치료에 널리 사용되지 않는다.
• 항생제: 이차 세균 감염이 발생한 경우에만 항생제를 사용한다. 바이러스 감염 자체에는 항생제가 효과가 없다.
• 코르티코스테로이드: 기관지염이나 폐렴 등 심각한 호흡기 증상이 나타나는 경우에 사용될 수 있다.
• 분무기: 크루프(후두기관기관지염) 치료에 사용될 수 있다. 분무기를 통한 약물 투여는 호흡 곤란을 완화하는 데 도움을 줄 수 있다.

9. 기타 정보

사람 파라인플루엔자바이러스 감염의 위험 요인으로는 영양실조, 비타민 A 결핍, 초기 수유 부족, 환경 오염, 과밀 거주 등이 있으며, 이러한 요인들은 면역 체계를 약화시켜 감염에 취약하게 만든다.

사람 파라인플루엔자바이러스 감염은 개발도상국에서 미취학 아동 사망의 주요 원인 중 하나이며, 선진국에서도 상당한 경제적 부담을 초래한다. 미국에서는 연간 약 2억 달러의 경제적 비용이 발생한다. 진단, 치료, 입원, 생산성 손실 등 다양한 요인에 기인하며, 특히 소아의 입원율 증가는 의료비 지출 증가의 주요 원인이다. 감염으로 인한 결근 및 등교 거부는 개인 및 사회 전체의 생산성 저하를 유발한다. 한편, 백신 개발 및 보급은 경제적 부담을 경감시킬 수 있지만, 연구 개발 비용과 보급 과정에서의 추가 비용을 신중히 고려해야 한다. 감염 예방을 위한 위생 교육 및 개인 위생 관리 강화 등의 노력도 중요하다.

사람 파라인플루엔자바이러스는 파라믹소바이러스과(Paramyxoviridae)에 속하며, 인플루엔자 바이러스는 오르토믹소바이러스과(Orthomyxoviridae)에 속하여 서로 다른 과에 속한다. 인플루엔자 바이러스는 사람 파라인플루엔자바이러스 감염보다 더 심각한 질병을 유발할 수 있으며, 폐렴, 뇌염, 심근염 등 심각한 합병증을 일으킬 가능성이 높다. 사람 파라인플루엔자바이러스는 감기와 유사한 콧물, 기침, 발열, 쉰 목소리 등의 증상을 보이며, 소아에게는 크루프를 일으킬 수 있다. 인플루엔자는 고열, 근육통, 두통 등 전신 증상이 더 심하게 나타나는 경향이 있다.

사람 파라인플루엔자바이러스는 가을과 봄에 유행하는 경향이 있으며, 인플루엔자는 겨울철에 주로 유행한다. 사람 파라인플루엔자바이러스 감염은 폐렴, 모세기관지염, 크루프 등의 합병증을 일으킬 수 있으며, 인플루엔자는 더 심각한 합병증을 유발할 수 있다. 사람 파라인플루엔자바이러스와 인플루엔자 모두 바이러스성 질환이므로, 특별한 항바이러스 치료 없이 증상 완화를 위한 대증 치료가 이루어진다. 충분한 수분 섭취, 휴식, 해열제 복용 등이 권장되며, 인플루엔자의 경우, 항바이러스제인 오셀타미비르(oseltamivir) 등의 투여가 고려될 수 있다. 사람 파라인플루엔자바이러스에 대한 특이적인 항바이러스제는 아직 없다.

9. 1. 숙주 범위

9. 2. 위험 요인

9. 3. 경제적 부담

9. 4. 인플루엔자와의 차이점

참조

_[1] 웹사이트 Virus Taxonomy: 2018 Release https://ictv.global/[...] 2019-01-25
_[2] 논문 Biology of parainfluenza viruses 1994-04
_[3] 논문 Parainfluenza viruses 2003-04
_[4] 웹사이트 Human Parainfluenza Viruses https://www.cdc.gov/[...] Centers for Disease Control and Prevention (2011) 2012-03-21
_[5] 논문 Progress in the development of human parainfluenza virus vaccines 2011-02-01
_[6] 서적 Parainfluenza Viruses University of Texas Medical Branch at Galveston 2009-03-15
_[7] 웹사이트 PARAINFLUENZA, RESPIRATORY SYNCYTIAL AND ADENO VIRUSES http://pathmicro.med[...] Reference.MD 2012-03-21
_[8] 논문 'Rule of six': how does the Sendai virus RNA polymerase keep count? 2001-05
_[9] 논문 Parainfluenza Viruses
_[10] 논문 Entry of parainfluenza virus into cells as a target for interrupting childhood respiratory disease 2005-07
_[11] 서적 Encyclopedia of Life Sciences Wiley
_[12] 웹사이트 Parainfluenza Virus: Epidemiology http://emedicine.med[...] eMedicine 2012-03-21
_[13] 논문 Epidemiology and cost of infection with human parainfluenza virus types 1 and 2 in young children 1994-05
_[14] 논문 Acute lower respiratory tract infections in nonhospitalized children 1986-05
_[15] 웹사이트 Acute Respiratory Infections https://www.who.int/[...] WHO 2012-03-21
_[16] 논문 Progress in the development of respiratory syncytial virus and parainfluenza virus vaccines 2003-12-15
_[17] 웹사이트 General information: human parainfluenza viruses http://www.hpa.org.u[...] Health Protection Agency 2012-03-21
_[18] 논문 Orthomyxoviral and paramyxoviral infections in transplant patients 1995-12
_[19] 웹사이트 CDC - Human Parainfluenza Viruses: Common cold and croup https://www.cdc.gov/[...] 2009-03-15
_[20] 웹사이트 Croup Background http://emedicine.med[...] 2012-03-21
_[21] 웹사이트 Parainfluenza Virus Review http://misc.medscape[...] 2012-03-21
_[22] 웹사이트 HUMAN PARAINFLUENZA VIRUS http://www.phac-aspc[...] Public Health Agency of Canada 2011-04-19
_[23] 웹사이트 Parainfluenza Viruses—New Epidemiology and Vaccine Developments http://www.touchinfe[...] Touch Infectious Disease 2012-03-21
_[24] 논문 Parainfluenza type 3 meningitis. Report of two cases and review of the literature 1990-03
_[25] 웹사이트 Human Parainfluenza Viruses (HPIV) and Other Parainfluenza Viruses: Background, Pathophysiology, Etiology https://emedicine.me[...] 2021-10-17
_[26] 논문 Parainfluenza Virus Infection 2016-08-03
_[27] 논문 Viral epidemiology of acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease 2012-02
_[28] 논문 Respiratory viral infections in patients with chronic, obstructive pulmonary disease 2005-05
_[29] 논문 Epidemiology of acute respiratory infections in children of developing countries 1991-05
_[30] 논문 Current status of vaccines for parainfluenza virus infections 2008-10
_[31] 웹사이트 Parainfluenza Viruses http://www.els.net/W[...] eLS 2012-03-21
_[32] 웹사이트 Definition of Human parainfluenza virus http://www.medterms.[...] MedicineNet 2012-03-21
_[33] 논문 Survival of the Respiratory Syncytial Virus During Storage Under Various Conditions 1964-12
_[34] 웹사이트 Common Cold, Croup and Human Parainfluenza Viruses: Symptoms and Prevention. http://www.newsflu.c[...] NewsFlu 2012-03-21
_[35] 웹사이트 About Human Parainfluenza Viruses (HPIVs) https://www.cdc.gov/[...] 2024-11-11
_[36] 논문 Parainfluenza Viruses 2003-04
_[37] 간행물 Influenza and parainfluenza https://academic.oup[...] Oxford University Press 2024-11-13
_[38] 간행물 パラインフルエンザウイルス心筋炎の1例 https://doi.org/10.1[...] 日本心臓財団 1982
_[39] 간행물 パラインフルエンザウイルス 3 感染により増悪したと思われる気管支喘息の 1 例 https://doi.org/10.1[...] 日本呼吸器内視鏡学会 1999
_[40] 웹사이트 パラインフルエンザウイルス感染症 https://www.msdmanua[...]
_[41] 웹인용 Virus Taxonomy: 2018 Release https://talk.ictvonl[...] 2018-10
_[42] 논문 Biology of parainfluenza viruses https://archive.org/[...] 1994-04
_[43] 논문 Parainfluenza viruses https://archive.org/[...] 2003-04
_[44] 웹인용 Human Parainfluenza Viruses https://www.cdc.gov/[...] Centers for Disease Control and Prevention (2011)
_[45] 논문 Progress in the development of human parainfluenza virus vaccines 2011-02-01
_[46] 서적 Parainfluenza Viruses University of Texas Medical Branch at Galveston 2009-03-15
_[47] 웹인용 PARAINFLUENZA, RESPIRATORY SYNCYTIAL AND ADENO VIRUSES http://pathmicro.med[...] Reference.MD
_[48] 논문 'Rule of six': how does the Sendai virus RNA polymerase keep count? https://archive.org/[...] 2001-05
_[49] 논문 Parainfluenza Viruses https://archive.org/[...]
_[50] 논문 Entry of parainfluenza virus into cells as a target for interrupting childhood respiratory disease https://archive.org/[...] 2005-07
_[51] 서적 Parainfluenza Viruses Wiley