전염성해면상뇌병증

3. 원인

프리온은 중추 신경계에서 세포 외 응집을 통해 정상 조직을 파괴하는 아밀로이드 반점을 형성하여 신경 퇴행성 질환을 일으킨다. 이러한 조직 파괴는 신경 세포 내 공포 형성으로 인해 스펀지 모양의 "구멍"이 나타나는 것이 특징이다.^[51] 그 외에도 성상교세포증이나 염증 반응 결여와 같은 조직학적 변화가 나타난다.^[52] 프리온병의 잠복기는 일반적으로 매우 길며, 증상이 나타나면 질환은 급속히 진행되어 뇌 손상 및 사망으로 이어진다.^[53] 신경 퇴행 관련 증상으로는 불수의 운동, 치매, 운동 실조, 행동 변화, 인격 변화 등이 있다.

프리온병은 1980년경부터 정착된 질환 개념이며, 이전에는 지연성 바이러스 감염증이라고 불렸다. 그러나 병리 조직에 감염 징후나 염증 소견이 없는 것이 특징이다.

프리온 질환은 대부분 산발적으로 발생하지만, 일부는 PRNP 유전자 돌연변이 등 유전적 요인이나 감염에 의해 발생하기도 한다.

3. 1. 단백질 가설

• PrP^Sc의 수치와 감염성 역가는 상관관계가 있다. (이에 대한 이견도 존재한다.)
• PrP^Sc는 PrP^C의 이성질체이다.
• PrP를 변성시키면 감염성이 사라진다.
• PrP가 없는 쥐는 감염될 수 없다.
• 신경 침투성 프리온 감염이 확립된 쥐의 신경계에서 PrP^C를 고갈시키면 초기 해면상 변화와 행동 결함이 역전되고, 추가적인 질병 진행이 중단되며, 수명이 연장된다.

3. 2. 유전적 요인

3. 3. 바이러스 가설 (소수 의견)

• 렌티바이러스와 유사한 잠복기.^[28]
• PrP^sc의 서로 다른 분리주 변이.^[28]
• 다른 종에서 나타나는 다양한 증상과 질환이 이상 단백질로 인해 발생.^[54]

4. 증상

인간 프리온 질환은 다양한 임상 증상을 보인다. 일반적으로 인격 변화나 우울증과 같은 정신과적 문제를 동반하며, 협응력 부족 및 불안정한 보행 (운동실조) 등의 증상이 나타난다.^[15] 또한, 근간대성 경련이라고 불리는 불수의적 경련, 이상 감각, 불면증, 혼란, 기억 문제 등을 겪을 수 있다. 질병 후기에는 심각한 정신 장애(치매)로 인해 움직이거나 말하는 능력을 상실하게 된다.^[15]

프리온병은 잠복기가 긴 것이 특징이며, 증상이 발현되면 급속도로 진행되어 뇌 손상 및 사망에 이르게 된다.^[53] 신경 퇴행과 관련된 증상으로는 불수의 운동, 치매, 운동 실조, 행동 및 인격 변화 등이 있다.^[51]

5. 진단

프리온 질환의 확진은 사망 후 뇌 조직의 병리학적 검사를 통해서만 가능하다.^[29][30] 생전에는 뇌척수액 검사, 뇌파 검사, MRI 등을 통해 진단을 시도하지만, 확진은 어렵다.

2010년, 뉴욕의 한 연구팀은 서라운드 광섬유 면역 분석법(SOFIA)이라는 새로운 기술과 PrP^Sc에 대한 특정 항체를 결합하여 뇌 조직에서 1000억 분의 1(10⁻¹¹)의 농도로만 존재하는 PrP^Sc도 검출할 수 있는 방법을 개발했다. 이 방법은 PrP^Sc를 증폭, 농축시킨 후, 특이 항체를 사용하여 형광 염료로 표지하고, 마이크로 모세관에 넣어 레이저로 빛을 쏘아 PrP^Sc를 검출한다. 이 기술은 기존 방법보다 훨씬 적은 변환 사이클 후에 PrP^Sc를 감지할 수 있어 인공물의 가능성을 줄이고 분석 속도를 높였다. 연구자들은 이 방법을 스크래피(양의 해면상뇌병증)가 발병한 것으로 나타난 건강한 양의 혈액 샘플에 테스트하여, PrP^Sc가 증상이 나타나기 훨씬 전에 동물의 혈액에서 검출될 수 있음을 확인했다.^[29][30]

프리온은 중추 신경계에서 세포 외 응집을 통해 아밀로이드 반점을 형성하여 신경 퇴행성 질환을 일으키는데, 이러한 조직 파괴는 신경 세포 내 공포 형성으로 인해 스펀지 모양의 "구멍"이 나타나는 것이 특징이다.^[51]

프리온병은 1980년경부터 정착된 질환 개념이며, 이전에는 지연성 바이러스 감염증이라고 불렸다. 그러나 병리 조직에 감염 징후, 염증 소견이 없는 것이 특징으로 인정되었다. 해면 상태는 전염성 해면상뇌증뿐만 아니라 선천성 대사 이상증의 글루타르산 혈증(1형), 영양실조, 기타 질환에서도 나타날 수 있다.

6. 치료

현재까지 프리온병을 치료하거나 예방할 수 있는 방법은 알려져 있지 않다.^[31] 특정 약물이 질병의 진행을 늦출 수는 있지만,^[32] 현재 감염된 사람에게는 보조적 치료만이 유일한 선택이다.

7. 분류

현재 프리온병은 감염증의 일종으로 분류된다. 그러나 프리온병의 발병 메커니즘은 감염보다는 대사이상에 가깝다. 지연성 바이러스로서의 홍역바이러스의 관여는 1970년대에 확립되었지만, 같은 시기에 전파성 해면상뇌증의 대사이상설이 제창되었다. 이쿠타는 크로이츠펠트-야코프병의 병리 조직에서 지질의 이상을 확인하고, 1974년에 지질대사이상설을 주장했다. 1978년에는 slow virus라는 용어를 폐지하고, 전파성 해면상뇌증을 제창했다. 또한 아카이는 1984년 저서에서 감염이라는 기존의 용어는 부적절하며, 전파(transmission)라고 해야 한다고 강조했다.

8. 예방

현재까지 인간 프리온 질환에 대한 예방 백신은 개발되지 않았다. 프리온은 감염된 조직과 직접 접촉할 때 가장 전염성이 높은 것으로 보인다. 예를 들어, 크로이츠펠트-야콥병은 인간 뇌하수체에서 수확한 성장 호르몬 주사를 맞은 환자, 시체 경막 동종 이식편, 뇌 수술에 사용된 기구에서 전파된 사례가 있다.^[16] 프리온은 대부분의 외과 기구에 사용되는 "오토클레이브" 멸균 과정을 견딜 수 있기 때문에, 의료 환경에서는 수술 기구 소독 및 일회용 기구 사용 등 감염 예방 조치를 철저히 해야 한다.^[16]

인간 식인 풍습과 같이 영향을 받은 동물의 섭취는 프리온을 천천히 축적시킬 수 있으며, 특히 단백질이 여러 세대에 걸쳐 축적될 수 있다고 알려져 있다. 쿠루가 그 예시인데, 파푸아뉴기니의 포레족에게서 20세기 중반에 유행병 수준으로 발생했으며, 이들은 장례 의식으로 죽은 사람을 섭취했다.^[16]

소 해면상 뇌증(광우병) 예방을 위해 선진국에서는 소와 다른 반추동물에서 프리온 감염의 확산을 막기 위한 예방 조치로 반추동물 사료에서 렌더링된 반추동물 단백질의 사용을 금지하고 있다.

9. 역학

크로이츠펠트-야코프병(CJD)은 1920년에 발견되었으며, 전 세계적으로 산발적으로 발생하지만 매우 드물다. 매년 백만 명당 약 한 명에게 영향을 미친다. 일반적으로 이러한 경우의 원인은 알려져 있지 않지만, 일부 경우에는 유전적으로 전파되는 것으로 밝혀졌다. 오염된 수술 장비 사용으로 인한 의인성 전파를 통해 250명의 환자가 질병에 걸렸다.^[33] 1976년에 장비 멸균이 요구되기 전이었으며, 그 이후 다른 의인성 사례는 없었다. 감염 확산을 방지하기 위해 세계보건기구는 CJD가 나타났을 때 의료 종사자가 해야 할 일과 오염된 장비를 처리하는 방법을 알려주는 지침을 만들었다.^[34] 질병통제예방센터(CDC)는 특히 사망 진단서 정보를 통해 CJD 사례를 감시해 왔다.^[35]

만성 소모성 질환(CWD)은 북미의 사슴과 엘크에서 발견되는 프리온 질환이다. 첫 번째 사례는 1960년대에 치명적인 소모성 증후군으로 확인되었고, 1978년에 전염성 해면상 뇌병증으로 인식되었다. 감시 연구에 따르면 콜로라도 북동부, 와이오밍 남동부 및 네브래스카 서부에서 야생 사슴과 엘크에서 CWD가 유행했다. 또한 CWD가 초기 인지 수십 년 전에 야생 동물의 일부에 존재했을 수 있다는 사실도 밝혀졌다. 미국에서 CWD의 발견은 이 프리온 질환이 인간에게 전파될 가능성에 대한 우려를 제기했지만, 증거가 부족하고 설득력이 없었다.^[36]

1980년대와 1990년대에 소 해면상뇌병증(BSE, "광우병")이 소에서 유행성으로 확산되었다. 1980년에서 1996년 사이에 감염된 소는 약 75만 마리로 추정된다. 이는 소가 다른 소의 가공된 잔재를 먹었기 때문에 발생했다. 그 후 이러한 감염된 소를 인간이 소비하면서 인간 형태의 CJD가 발생했다. 먹이 금지 조치가 시행되면서 BSE는 극적으로 감소했다. 2003년 5월 20일, 북미에서 첫 번째 BSE 사례가 확인되었는데, 출처는 명확하게 식별할 수 없었지만 연구자들은 수입된 BSE 감염 소고기에서 비롯되었을 것으로 의심한다. 미국에서 미국 농무부는 인간의 BSE 노출 위험을 최소화하기 위한 안전 조치를 만들었다.^[37]

변종 크로이츠펠트-야코프병(vCJD)은 1996년 영국에서 발견되었다. vCJD가 소 해면상뇌병증과 동일한 프리온에 의해 발생했을 가능성을 시사하는 강력한 증거가 있다.^[38] vCJD는 처음 발견된 이후 총 231건이 보고되었다. 이 사례는 영국 178건, 프랑스 27건, 스페인 5건, 아일랜드 4건, 미국 4건, 네덜란드 3건, 이탈리아 3건, 포르투갈 2건, 캐나다 2건, 일본, 사우디아라비아, 대만에서 각각 1건 등 총 12개국에서 발견되었다.^[39]

참조

_[1] 웹사이트 Transmissible Spongiform Encephalopathies https://www.ninds.ni[...] 2023-04-23
_[2] 논문 "Spiroplasma'' spp. from transmissible spongiform encephalopathy brains or ticks induce spongiform encephalopathy in ruminants
_[3] 논문 Introduction to the transmissible spongiform encephalopathies or prion diseases 2003-06-01
_[4] 웹사이트 Variant Creutzfeldt-Jakob disease https://www.who.int/[...] 2012-02
_[5] 웹사이트 Variant Creutzfeldt-Jakob disease > Relationship with BSE (Mad Cow Disease) https://www.cdc.gov/[...] 2015-02-10
_[6] 논문 Molecular analysis of prion strain variation and the aetiology of 'new variant' CJD. 1996-10-24
_[7] 논문 Iatrogenic Creutzfeldt–Jakob disease at the millennium
_[8] 논문 Variant CJD (vCJD) and bovine spongiform encephalopathy (BSE): 10 and 20 years on: part 2. 2006
_[9] 웹사이트 Prion Disinfection Options - Biosafety & Occupational Health https://bohd.umn.edu[...] "[[University of Minnesota]]" 2017-11-17
_[10] 웹사이트 ICTVdB : the universal virus database of the International Committee on Taxonomy of Viruses - NLM Catalog - NCBI https://www.ncbi.nlm[...] 2023-04-23
_[11] 웹사이트 Deux chercheurs algériens découvrent la maladie du "chameau fou" à Ouargla https://www.huffpost[...] 2018-05-09
_[12] 문서 Believed to be identical to the BSE prion.
_[13] 논문 Familial spongiform encephalopathy associated with a novel prion protein gene mutation 1997-08
_[14] 논문 Pathology of the transmissible spongiform encephalopathies with special emphasis on ultrastructure
_[15] 논문 Prion diseases of humans and animals: their causes and molecular basis
_[16] 논문 Gerstmann-Straussler-Scheinker syndrome, fatal familial insomnia, and kuru: a review of these less common human transmissible spongiform encephalopathies
_[17] 웹사이트 hafci.org http://www.hafci.org[...] 2007-12-02
_[18] 논문 Leukoencephalopathy and raised brain lactate from heroin vapor inhalation ("chasing the dragon")
_[19] 논문 Leukoencephalopathy after inhalation of heroin vapor
_[20] 논문 "[Vacuolar leucoencephalopathy induced by heroin: 4 cases]"
_[21] 논문 Impairment of superoxide dismutase activation by N-terminally truncated prion protein (PrP) in PrP-deficient neuronal cell line 2003
_[22] 논문 Prion protein is necessary for normal synaptic function https://www.nature.c[...] 1994
_[23] 논문 High titers of transmissible spongiform encephalopathy infectivity associated with extremely low levels of PrPSc in vivo 2007-12
_[24] 논문 Branched Polyamines Cure Prion-Infected Neuroblastoma Cells 2001-04
_[25] 논문 Impairment of superoxide dismutase activation by N-terminally truncated prion protein (PrP) in PrP-deficient neuronal cell line 2003-08
_[26] 논문 Depleting Neuronal PrP in Prion Infection Prevents Disease and Reverses Spongiosis 2003-10
_[27] 논문 Formation of native prions from minimal components in vitro 2007-06
_[28] 논문 TSE strain variation
_[29] 논문 Detecting Prions in Blood https://www.sgm.ac.u[...] 2010-08
_[30] 웹사이트 SOFIA: An Assay Platform for Ultrasensitive Detection of PrP^Sc in Brain and Blood http://www.bionosis.[...] SUNY Downstate Medical Center
_[31] 웹사이트 Therapeutic Approaches for Prion Diseases https://www.niaid.ni[...] 2024-07-17
_[32] 웹사이트 Drug treatments https://www.ucl.ac.u[...] 2024-09-20
_[33] 웹사이트 Transmissible Spongiform Encephalopathies (TSEs), also known as prion diseases https://www.anses.fr[...] 2017-11-09
_[34] 웹사이트 Infection Control https://www.cdc.gov/[...] 2017-11-09
_[35] 웹사이트 Surveillance for vCJD https://www.cdc.gov/[...] 2017-11-09
_[36] 논문 The Public Health Impact of Prion Diseases https://www.cdc.gov/[...]
_[37] 논문 The Public Health Impact of Prion Diseases https://www.cdc.gov/[...]
_[38] 웹사이트 Variant Creutzfeldt-Jakob disease https://www.who.int/[...] World Health Organization 2017-11-09
_[39] 웹사이트 Risk for Travelers {{!}} Variant Creutzfeldt-Jakob Disease, Classic (CJD) {{!}} Prion Disease https://www.cdc.gov/[...] www.cdc.gov 2017-11-09
_[40] 논문 Sacred disease of our times: failure of the infectious disease model of spongiform encephalopathy http://works.bepress[...] 2011-06-20
_[41] 문서 Digesta Artis Mulomedicinae
_[42] 논문 1755 and all that: a historical primer of transmissible spongiform encephalopathy 1998-12
_[43] 논문 It's Jakob's disease, not Creutzfeldt's 1998-05
_[44] 논문 Unconventional viruses and the origin and disappearance of kuru 1977-09
_[45] 논문 Transmissible spongiform encephalopathies 2004-01
_[46] 논문 Fibrils from brains of cows with new cattle disease contain scrapie-associated protein 1988-11
_[47] 논문 A new variant of Creutzfeldt–Jakob disease in the UK 1996-04
_[48] 논문 Sacred disease of our times: failure of the infectious disease model of spongiform encephalopathy http://works.bepress[...] 2011-06-20
_[49] 논문 Cells infected with scrapie and Creutzfeldt–Jakob disease agents produce intracellular 25-nm virus-like particles 2007-02
_[50] 웹사이트 Infectious Particles https://medicine.yal[...]
_[51] 서적 Robbins Pathologic Basis of Disease W.B Saunders Company
_[52] 논문 Transmissible Spongiform Encephalopathies in Humans
_[53] 웹사이트 Prion Diseases http://www.cdc.gov/n[...] US Centers for Disease Control 2007-05-13
_[54] 서적 死の病原体プリオン https://www.worldcat[...] 草思社 1998
_[55] 간행물 鹿慢性消耗性疾患(CWD) 概要 https://www.fsc.go.j[...] 식품안전위원회