백일해 백신

1. 개요

백일해 백신은 백일해를 예방하기 위해 사용되는 백신으로, 무세포 백신은 소아의 백일해를 약 85% 예방하는 효과가 있다. 백일해는 예방 접종에도 불구하고 흔하게 발생하는 감염병이며, 최근에는 면역력 감소와 병원체의 돌연변이로 인해 재유행하는 경향이 있다. 백일해 백신은 일반적으로 파상풍, 디프테리아, 소아마비, B형 헤모필루스 인플루엔자 예방 접종과 함께 접종되며, 성인에게는 파상풍과 디프테리아 톡소이드와 함께 접종하는 것이 권장된다. 무세포 백신은 부작용이 적어 널리 사용되며, 접종 부위의 통증, 발열 등의 부작용이 나타날 수 있다. 백신은 DPT, Tdap 등 다양한 조합으로 접종되며, 세포백신과 무세포백신 두 종류가 있다. 1930년대 백일해 백신 개발 이후, 1970-80년대에는 백신 안전성에 대한 논란이 있었지만, 이후 무세포 백신의 개발과 보급으로 백일해 예방에 기여하고 있다.

2. 효과

무세포 백일해 백신은 소아의 백일해를 85% 정도 예방한다. 이전에 주로 사용하던 전세포 백신에 비해 더 높거나 유사한 효능을 갖지만, 효과는 더 빠르게 감소한다. 무세포 백신은 전세포 백신보다 부작용이 더 적다.

광범위한 예방 접종에도 불구하고, 백일해는 가장 흔한 감염병 중 하나로 남아 있다. 이는 최근 백일해가 돌연변이를 일으키고, 기존의 약해진 면역력이 다시 나타나는 경향이 있기 때문이다.

일부 연구에 따르면, 무세포 백일해 백신은 질병을 예방하는 데는 효과가 있지만, 감염 및 전파를 막는 데는 효과가 없다. 즉, 예방 접종을 받은 사람도 가벼운 증상이나 무증상으로 질병을 전파할 수 있다.

세계보건기구(WHO)와 미국 질병통제예방센터(CDC)는 모든 어린이에게 백일해 예방 접종을 권장하며, 정기 예방 접종에 포함시킬 것을 권고하고 있다.

3. 접종 방법

미국에서는 생후 6주에 백일해 백신 첫 접종을 권장하며, 이후 4주 간격으로 2회 추가 접종을 권장한다. 소아의 경우 파상풍, 디프테리아, 소아마비 및 B형 헤모필루스 인플루엔자 예방 접종과 함께 2개월, 4개월, 6개월 및 15~18개월에 백일해 예방 접종을 한다.

2006년 미국 질병통제예방센터(CDC)는 성인에게 파상풍과 디프테리아 톡소이드 추가 접종과 함께 백일해 예방 접종을 받을 것을 권장했으며, 2011년에는 임신 중 매번 추가 접종을 권장하기 시작했다. 영국은 2012년에 임산부에 대한 백일해 예방 접종을 정기적으로 시작했는데, 처음에는 임신 28주에서 32주 사이(최대 38주까지)의 여성을 대상으로 했지만, 이후 임신 16주부터 백일해 예방 접종이 가능하도록 권고가 변경되었다.

성인용 백일해 추가 접종은 파상풍 백신, 디프테리아 백신과 함께 접종하며, 이 조합은 "Tdap"(파상풍, 디프테리아, 무세포 백일해)로 약칭된다. 이는 소아용 백신인 "DTaP"(디프테리아, 파상풍, 무세포 백일해)와 유사하며, 성인용 백신에는 디프테리아와 백일해 성분의 양이 더 적다는 차이점이 있다.

세계보건기구(WHO)와 미국 질병통제예방센터(CDC)는 모든 어린이에게 백일해 예방 접종을 권장하며, 정기 예방 접종에 포함시킬 것을 권고하고 있다. HIV/AIDS 환자도 여기에 포함된다.

3.1. 접종 후 이상 반응

DTaP 예방접종 후 부작용은 거의 나타나지 않는다. 가장 흔한 이상반응은 접종 부위가 빨갛게 변하고 붓는 현상, 통증, 어지러움, 식욕부진, 구토, 미열 등이다. 접종 부위의 국소 이상반응은 4차, 5차 접종 때 심하게 발생하는 경향이 있다. 드물게 고열, 경기, 아나필락시스 반응, 경련 등의 심각한 부작용이 발생하기도 한다.

전세포 백신 접종자의 10%~50%는 접종 부위의 발적, 부기, 통증, 압통, 발열을 경험하고, 1% 미만은 열성 경련이나 장시간 울음 증상을 겪는다. 1,000~2,000명 중 1명 미만은 저긴장 저반응 증후군을 경험한다. 무세포 백신 접종 후에도 같은 반응이 나타날 수 있지만, 덜 흔하다. 두 백신 모두 아동의 나이가 많을수록 부작용 발생 가능성이 높으며, 특히 전세포 백신에서 더 그렇다. 전세포 백신은 7세 이후에는 사용해서는 안 된다.

세계보건기구(WHO)는 심각한 장기적인 신경계 문제는 두 종류의 백신 모두와 관련이 없다고 밝히고 있다. 또한, 이전 백신 접종에 대한 아나필락시스 반응이 전세포 백신이나 무세포 백신 접종의 유일한 금기 사항이라고 한다. 반면 미국 질병통제예방센터(CDC)는 이전 백신 접종 후 7일 이내에 발생한 다른 식별 가능한 원인이 없는 뇌병증을 금기 사항으로 열거하고 있으며, 경련, 신경 질환, 이전 접종 후 신경계 사건을 경험한 사람은 치료 시작 및 상태 안정까지 백신 접종을 권장하지 않는다.

4. 백신 조합

백일해 백신은 여러 가지 백신의 조합으로 접종된다. 주로 파상풍 백신과 디프테리아 백신을 조합하며, 가장 대표적인 것은 DPT 혹은 Tdap이다. 여기서 T는 파상풍, d와 p는 각각 디프테리아와 백일해를 의미한다. 이 외에도 Hib 백신, B형 간염 백신, 소아마비 백신 등과 조합되기도 한다.

소아는 보통 파상풍, 디프테리아, 소아마비, B형 헤모필루스 인플루엔자 백신과 함께 2, 4, 6, 15~18개월에 백일해 백신을 접종받는다.

성인은 파상풍 및 디프테리아 백신과 함께 Tdap(파상풍, 디프테리아, 무세포 백일해) 형태로 추가 접종을 받는다. 이는 소아용 DTaP(디프테리아, 파상풍, 무세포 백일해) 백신과 유사하나, 성인용은 디프테리아와 백일해 성분 함량이 더 적다. 소문자 d와 p는 성인용 백신임을, a는 백일해 성분이 부작용 발생률을 줄인 무세포임을 나타낸다.

대한민국에서는 1950년 예방접종법에 따라 백일해 백신이 지정되었으며, 2가, 3가 혼합 백신을 거쳐 2012년 11월부터 4가 혼합 백신(디프테리아·백일해·파상풍·폴리오)이 사용되고 있다.

5. 종류

백일해 백신에는 세포 백신(wP)과 무세포 백신(aP) 두 가지 종류가 있다. 세포 백신의 효과는 78%, 무세포 백신의 효과는 71%~85%이다. 백신의 효과는 매년 2~10%씩 감소하며, 무세포 백신은 더욱 빠르게 감소한다. 임신 중 백신 접종은 태아 보호에도 도움이 된다.

백일해 백신은 주로 파상풍 백신, 디프테리아 백신과 조합하여 DPT 혹은 Tdap 형태로 접종한다. 여기서 T는 파상풍, d와 p는 각각 디프테리아와 백일해를 의미한다. 이 외에도 Td 백신, DT 백신 등 다양한 조합이 존재하며, Hib 백신, B형 간염 백신, 소아마비 백신과 조합되기도 한다. 저소득 및 중간 소득 국가에서는 세포 전체 백신(wP)이 더 저렴하고 생산이 용이하여 여전히 널리 사용된다.

5.1. 현대 제제

무세포 백일해 백신은 소아의 백일해를 85% 정도 예방한다. 이전에 주로 사용하던 전세포 백신에 비해 더 높거나 유사한 효능을 갖지만, 효과는 더 빠르게 감소한다. 무세포 백신은 전세포 백신보다 부작용이 더 적다. 광범위한 예방 접종에도 불구하고, 백일해는 가장 흔한 감염병 중 하나로 남아 있다. 이는 백일해가 최근에 돌연변이를 일으키고, 기존의 약해진 면역력이 다시 나타나는 경향이 있기 때문이다.

일부 연구에 따르면, 무세포 백일해 백신은 질병을 예방하는데 효과가 있지만, 감염 및 전파를 막는데는 효과가 없다고 한다. 즉, 예방 접종을 받은 사람은 가벼운 증상이나 무증상으로 질병을 전파할 수 있다.

세포 전체 백일해 백신에는 비활성화된 전체 미생물이 포함되어 있는 반면, 무세포 백일해 백신에는 백일해 독소 단독 또는 필라멘트성 헤마글루티닌, 섬모 항원, 퍼택틴과 같은 성분과 함께 하는 부분(소단위)이 포함되어 있다.

2018년 기준, 미국에서 사용이 허가된 4가지 무세포 DTaP/Tdap 백신은 영아용 Infanrix와 Daptacel, 청소년 및 성인용 Boostrix와 Adacel이다. 2016년 4월 기준, 영국에서는 백일해 성분이 포함된 5가지 다가 백신(Pediacel, Infanrix-IPV+Hib, Repevax, Infanrix-IPV, Boostrix-IPV)의 사용이 허가되었다.

6. 역사

6.1. 1970년대~1980년대의 논란

1970년대와 1980년대에는 세포 전체 백일해 백신 성분이 드물게 영구적인 뇌 손상을 유발하는지 여부를 둘러싼 논쟁이 벌어졌다. 이를 백일해 백신 뇌병증(뇌증)이라고 불렀다. 그러나 의사들은 백신 접종으로 인한 피해 사례가 매우 낮았고(미국에서는 매년 1,500만 건의 접종 중 약 50건, 즉 31만 건당 1건꼴), 질병으로 인한 사망 위험이 높았기 때문에(백신 도입 전에는 매년 수천 명의 미국인이 백일해로 사망) 백신 접종을 권장했다. 어떤 연구도 인과 관계를 보여주지 않았으며, 이후 연구에서는 DPT 백신과 영구적인 뇌 손상 사이에 어떤 유형의 연관성도 없다는 사실이 밝혀졌다. 주장되었던 백신 유발 뇌 손상은 유아 간질과는 무관한 질환으로 판명되었다. 1990년, 미국 의사협회지는 이러한 연관성을 "근거 없는 이야기"이자 "터무니없는 소리"라고 규정했다.

그러나 부정적인 언론 보도와 공포심 유발로 인해 영국, 스웨덴, 일본을 포함한 여러 국가에서 예방 접종률이 감소했고, 그 결과 백일해 발생률이 급격히 증가했다. 예를 들어, 1950년대 백일해 예방 접종이 도입되기 전 잉글랜드와 웨일스에서는 연간 평균 신고 건수가 12만 건을 넘었으나, 1972년에는 백일해 신고 건수가 2,069건에 불과했다. 세포 전체 백신의 안전성과 효능에 대한 우려로 인해 1975년에는 접종률이 약 60%로, 1978년에는 약 30%로 감소했다. 1977년부터 1979년까지, 그리고 1981년부터 1983년까지 대규모 유행이 발생했는데, 1978년에는 6만 5천 건이 넘는 신고와 12건의 사망이 발생했다. 영아의 경우 모든 사례가 인지되는 것은 아니기 때문에 이러한 백일해 발생으로 인한 사망자 수는 실제로 더 많았다.

미국에서는 낮은 이윤과 백신 관련 소송 증가로 인해 1980년대 초 많은 제조업체가 DPT 백신 생산을 중단했다. 1982년, 워싱턴 D.C. 방송국 WRC-TV의 리아 톰슨 기자가 제작한 텔레비전 다큐멘터리 DPT: 백신 룰렛에서는 심각한 장애를 겪는 어린이들의 삶을 묘사했는데, 이들의 장애는 잘못해서 DPT 백신 탓으로 돌려졌다. 이어진 부정적인 언론 보도로 인해 백신 제조업체에 대한 많은 소송이 제기되었다. 1985년까지 백신 제조업체는 책임 보험을 얻는 데 어려움을 겪었다. DPT 백신 가격이 급등하면서 공급업체들이 구매를 줄이고 가용성이 제한되었다. 1985년 말까지 미국에는 단 한 개의 제조업체만 남았다. 이에 대응하여 의회는 1986년에 국가 아동 백신 손상 법(NCVIA)을 통과시켜 권장 백신으로 인한 손상 피해자에게 보상하는 연방 무과실 책임 보험 시스템을 마련했다.

부작용에 대한 우려로 사토는 1981년 일본에 더 안전한 무세포 백신을 도입했으며, 이 백신은 1992년 미국에서 DTaP 백신에 사용하도록 승인되었다. 무세포 백신의 이상 반응률은 백일해 백신이 포함되지 않은 파상풍-디프테리아 백신(Td 백신)과 비슷하다.