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1918 스페인 독감 바이러스

바이러스 질환
- 바이러스도 발암의 원인
- 스페인 독감
- 신종 플루?
- 메르스 MERS

자가 면역질환 : 면역 마저 독성이 있다
- 면역 거부반응 & 면역 억제 : 장기이식, 노화억제
- 과민성 Allergy,  Atopy
- 과잉 : 벌의 독

1918 스페인 독감 바이러스, 역사상 최악 인수(人獸)공통 전염병

제1차 세계대전이 한창이던 1918년 2월. 중립국 스페인의 관광지였던 산세바스티안에 독감이 찾아왔다. 몸에 열이 오르고 몸살과 두통이 생겨나는 이 질병에 대해서 사람들은 그저 전염력이 심각한 감기 정도로만 생각했던 것이다. 이로부터 두 달 후 스페인에서는 알폰소 13세까지 포함해 800만명이 독감에 걸렸고, 수도 마드리드 시민의 3분의 1이 독감에 감염돼 정부 청사의 업무가 마비되고 전차 운행이 중단됐다. 전혀 함께 독일로 진군하던 미국 군대에도 이 독감이 찾아왔다. 그러나 그때까지 사람들은 이 독감의 무서움을 알지 못하였다.



1918년 무방비 상태서 감염 2천만~1억명 사망
그로부터 5개월 후인 1918년 8월 독감은 ‘살인자’가 돼서 돌아왔다. 미국과 유럽은 물론 인도, 동남아시아, 일본, 중국, 카리브해 연안의 상당 부분, 중앙아메리카와 남아메리카의 일부 지역에서 사망자가 속출했다. 고열에 헛소리를 하다 호흡이 곤란해지면서 혼수상태에 이르는 데 단 몇 시간에서 며칠이 걸리지 않았다. 첫 희생자들은 제1차 세계대전에 참가한 군인들이었다. 각 부대에는 전장에서 죽는 병사보다 독감으로 죽는 병사들이 더 많았다. 감염자들 중 많은 수가 오한, 열, 근육통 등 일반적인 독감 증세를 보이다 며칠 안에 손상된 허파에 병원체가 침입한 것이라면서 폐렴 증세로 사망하였다. 폐 안에 물과 피가 가득 차면서 발과 사람들의 얼굴은 이내 시꺼멓게 변해갔다. 자신의 몸속에서 나온 액체에 익사한 셈이다. 병상이 모자라 학교가 병원으로 변하고, 거리에는 시체가 쌓여갔다. 상점에는 불이 없어지고, 거리는 한산해져 갔다.
아무튼 스페인 독감이라는 명칭에서 주의해야 하는 것은 이 독감이 스페인에서만 유행한 독감이 아니라는 것이다.(스페인은 단지 최초로 보도를 했을 뿐이다) 이 1918년 범유행(pandemic)은 글자 그대로 전대 미문의 범유행을 일으켰기 때문이다. 그러면 얼마나 많은 사람이 감염되었을까?
  오늘날 추산으로는 당시 전세계 인구 16억 가운데서 약 1/3인 5억명이 감염되었을 것으로 생각된다. 증례당 사망률은 2.5% 이상이며, 최종적인 평균 사망률은 무려 10 %에 달해서 최종적인 사망자 수는 5천만 이상으로 생각하고, 일부에서는 1억 까지 추산하기도 한다. 이는 전 세계 인구의 3- 6% 에 달하는 엄청난 숫자이다.
  지금까지 전염성 질환 중 단기간 내에 흑사병을 능가하는 사망자 숫자를 기록한 유일한 질환으로써 세계 최고 기록을 보유한 질환이다. 1차 대전의 사망자 천만명을 능가하는 수치인 것은 물론이다. 그런 연유로 이 인플루엔자 범유행은 '모든 범유행의 어머니 (Mother of all pandemic)' 이라고 불리기도 하고 역사상 가장 큰 의학적 인종 청소 (the greatest medical holocaust in history) 라고 불리기도 한다. 당시 미국에서는 전인구의 28%가 감염되었다고 생각되었고, 적어도 50 - 67.5 만명이 사망했다. 일본에서는 2300만명이 감염되고 39만명이 사망했으며, 우리나라에서도 740만명이 감염되 아마 14만 명이 사망되었다는 보고가 있다. 영국에서는 25만명, 프랑스에서는 40만명의 사망이 보고되었다.
한편 인도에서는 더 치명적인 결과가 나타났다. 인도에서는 사망만 1700만명에 달했다고 하는데, 이는 인도 인구의 5% 였다. 이 질환은 심지어 알래스카나 피지나 사모아 같은 태평양의 섬에까지 번져 심각한 타격을 가했다. 알래스카에서는 원주민 마을이 완전히 사라지거나 오지의 마을이 없어지는 일도 있었다. 이 역사적인 인플루엔자 감염 이후 다행히 현재까지는 이에 견줄만한 인플루엔자는 없는 상태이다. 대개의 인플루엔자는 각종 만성 질환을 가진 고위험군 및 고령과 소아 환자에게 위험하며 매년 25- 50 만 명의 사망과 관련이 있다고 본다. 대개의 치사율은 0.05 - 0.1 % 정도이다.


면역력이 강한 건강한 젊은이만 좋아한 스페인 독감의 이유가 밝혀졌다.
  
1918년의 스페인 독감은 이상하게도 젊은이들의 목숨을 많이 앗아갔다. 당시 이 독감으로 사망한 5천여만 명의 희생자 가운데 70% 이상이 25-35세 사이의 건장한 젊은이들이다. 세균에 대해 저항력이 가장 강한 시기의 젊은이들이 왜 허약한 노인이나 어린이들보다 사망률이 더 높았는지에 대한 의문은 풀리지 않은 수수께끼였다. 전염병 역사연구가들은 전염병은 1백 년, 또는 2백 년을 주기로 발생해 인류를 공격하며 모든 질병이 그렇지만 원래 전염병의 희생자는 어린이와 노약자다. 그런데 왜 스페인 독감만 유난히 건강한 젊은이의 피해가 많았을까?

노인들은 병약하지만 독감을 수십 차례 겪으면서 면역 능력이 생겼고 젊은이들은 독감에 별로 걸린 적이 없기 때문에 면역능력이 부족했다는 주장이 있었다. 그럴 듯하게 보인다. 그러나 그렇지 않다. 젊은이들과 생활을 함께 한 노인들의 면역능력이 나이가 30년 정도 많다고 해서 특별히 강할 수는 없다는 것이 일반적인 견해다.

보통 인플루엔자 바이러스는 치사율 (Mortality rate) 가 0.1% 미만이다. 그리고 대다수의 바이어스는 사람 몸의 면역체계를 무력하게 만드는 반면, 스페인 독감 바이러스는 면력체계로 하여금 과민한 반응을 보이도록 유도한다. 그래서 환자들은 체내에 수분을 방출하면서 죽음에 이르게 된다. 몸 안에 품고 있던 수분 때문에 익사하는 셈이다. 즉 사이토카인 폭풍 (Cytokine Storm) 에 의한 것으로 생각하고 있다.
사이토카인 폭풍이란 우리 몸의 면역 기능을 관장하는 신호물질인 사이토카인과 면역 세포들이 과다하게 반응하여 이로 인해 오히려 치명적인 결과를 낳게 되는 경우를 말한다. 한마디로 강한 면역 체계 때문에 사망하는 아이러니한 상황이 발생하는 것이다. 이 특징 때문에 이 스페인 독감은 다른 인플루엔자와는 달리 면역이 강한 젊은 층에서 높은 치사율을 나타낸다.
일단 스페인 독감에 감염되면 고열 및 몸살 기운 외에도, 점막 및 피하에서 출혈이 일어나는 특징이 있었다고 한다. 환자들은 바이러스에 의해 폐 조직이 파괴되고 출혈 및 부종이 발생하게 되며, 2차적으로 발생하는 폐렴에 의해 사망했다.



 

2005년에 이르러 이 작업이 완료되어 유전자가 해독되었고, 연구진들은 이 바이러스가 조류 독감을 일으키는 H1N1 subtype 의 하나라고 발표했다. 그러나 일부 연구자 (Taubenberger et al) 들은 이 바이러스가 마치 H5N1 과 비슷하다는 의견을 제시했다.
스페인 독감의 바이러스 균주는 아마도 현재 존재하는 4가지 종류의 H1N1 의 조상인 듯 하며 일부 H3N2, 그리고 멸종된 H2N2 균주의 조상으로 생각된다. 그러나 그 구조는 현대의 조류 독감을 일으키는 고병원성 H5N1 과 많이 닮아 있다. 많은 연구자들이 H5N1 이 나중에 결국 매우 심각한 범유행을 일으키지 않을까 우려하고 있다.
이 역사적인 인플루엔자 감염 이후 다행히 현재까지는 이에 견줄만한 인플루엔자는 없는 상태이다. 대개의 인플루엔자는 각종 만성 질환을 가진 고위험군 및 고령과 소아 환자에게 위험하며 매년 25- 50 만 명의 사망과 관련이 있다고 본다. 대개의 치사율은 0.05 - 0.1 % 정도이다.
  
Sungjin Park 님의 다른 의견
스페인 독감으로 사망한 환자들에 대한 당시 기록을 보면 익사한 것처럼 얼굴이 파랗게 질려 백인과 유색인을 구분 못 할 정도라고 했고 40년대 바이러스 존재를 확인하기 전까지는 폐에서 발견했던 세균으로 인해 사망했다는 것이 정설이었지만 면역 과민 반응 내지 자가공격에 대한 현상을 기술한 자료는 거의 없었다 생각합니다. 자기 조직을 항원으로 인식하기 때문에 염증 반응의 전형인 부풀어오름, 붉어짐 그리고 발열이 해당 조직 부위에서 뚜렷하게 나타나야하는데 기다 아니다란 자료가 없는 것으로 알고 있습니다. 또한 사이토카인 스톰으로 인해 자가공격에 이어지기 위해서는 일정한 시간이 필요로 한데, 스페인 플루의 경우 4~7일 이내에 환자들이 사망한 것으로 기억합니다. 사인은 어디까지나 H1N1 플루로 인해 면역 시스템이 붕괴되고 그게 폐수종으로 이어지며 익사한 것처럼 보인 것입니다.
또한 건강한 계층이 다수 사망했던 70년대 러시안 독감의 경우 스페인 독감의 재래로 인식하는 편이고 그런 종모양 사망원인은 고령층의 경우 유아 내지 유년기에 스페인 독감에 노출되어 항체가 존재했기 때문으로 바라보고 있는게 다수 견해가 아닌가 생각합니다.

2009 년 범유행 (2009 pandemic, swine influenza)
  
그러면 이제 현재의 2009년 범유행을 말해보자. 바로 신종 인플루엔자 (Influenza A H1/N1) 이다. 이 인플루엔자는 멕시코에서 발생한 것으로 보이며 - 이는 어느 정도 믿을 수 있는 데이터에 근거한다 - 돼지에서 사람으로 전파된 이후 이제는 사람과 사람 사이에서 주로 전파되고 있다.  
과학자들은 조류와 사람을 감염시킨 인플루엔자의 여러 균주들이 돼지에 감염된 후 다시 여기서 유전자가 혼합되어 이 새로운 신종 인플루엔자를 만든 것으로 생각한다. (Antigenic Shift) - 아래 그림 참조.



현재까지 유전자 분석에 의하면 이 신종 인플루엔자는 북미의 돼지에서 발견되었으나 아시아와 유럽의 돼지와 조류, 인간에게서 유행하는 것 같은 인플루엔자의 유전자를 가지고 있어 quadruple reassortant virus 라는 특이한 이름으로도 불린다.
사실 외국에서 사용하는 돼지 독감이라는 표현보다 우리나라에서 사용하는 신종 인플루엔자가 더 좋은 표현이라고 보는데, 왜냐하면 돼지 독감이라고 표현하면 사람들이 손씻기나 백신 접종보다 돼지고기를 먹지 않으려 할 것이기 때문이다. 돼지 고기와는 아무 연관이 없다고 설명해도 아마 소용없을 것이다.

  현재까지는 이 인플루엔자는 돼지에게는 그다지 치명적인 것 같지는 않아보인다. (스페인 독감은 돼지에게도 치명적이었다) 이것 말고도 좋은 뉴스는 현재까진 인간에게도 아주 치명적이지는 않다는 것이다. 그러나 아직 인플루엔자와 호흡기 질환이 기승을 부리는 겨울이 다가오지 않았기 때문에 섣불리 판단하기는 이르다. 다행히 현재까지 신종 인플루엔자의 사망률은 이전의 통상적인 인플루엔자와 비슷한 수준 같긴 하지만 지속적인 주의가 필요하다.  
2009년의 신종 인플루엔자는 일단 스페인 독감 처럼 강력한 사이토카인 폭풍을 일으키지는 않는 것이로 보이며, 따라서 다행히 1918년의 치명적인 범유행의 가능성은 낮아보인다. 그러나 이 바이러스는 RNA 바이러스의 태생적 한계로 말미암아 변화 무쌍하기 때문에 항상 주의해야 한다.  
결론적으로 이야기 하면 2009년에 신종 인플루엔자는 주의 깊게 대비해야 한다. 이전 포스트에서 말했듯이 개인 위생에 신경쓰고 위험군에 있는 환자는 우선적으로 백신에 접종할 필요가 있다. 고열과 오한등 증상이 의심되는 환자는 가까운 병원에서 항원 검사 kit 및 확진 검사를 해볼 필요가 있고, 필요시 치료도 필요하다.  
하지만 너무 호들갑을 떨 것도 없다. 앞서 이야기 했듯이 이전에 없던 미증유의 새로운 질환이 생기는게 아니기 때문이다. 그러나 오히려 이런 기회로 인플루엔자에 대한 사람들의 인식이 바뀌고 백신 접종 및 개인 위생에 신경쓰는 사람들이 늘어난다면 이는 장기적으로도 환영할 만한 일이다.

독감이라는 표현 때문에 그냥 감기의 일종으로 생각하고 제대로 대비하지 않는 경우들이 많은데, 이는 고위험군에게는 매우 위험할 수 있다. 매년 이 문제는 반복되기 때문에 인플루엔자에 대한 사람들의 인식이 바뀔 필요가 있다. 너무 겁낼 필요는 없지만 이에 대해서 미리미리 예방하는 습관은 빨리 들일 수록 모두에게 이익이 될 것이다.

 


스페인 독감 바이러스를 부활시켰다.

알래스카에서도 희생자가 나왔다. 알래스카 수어드반도의 동토 지역인 텔러루더 마을(현재 브레비그)에서는 성인 51명 중 46명이 사망하였다. 이들은 모두 차디찬 얼음 속에 묻혔는데, 그중 한 여인의 시체만이 썩지 않고 80년을 견뎌냈다. 그녀를 죽인 병원체와 같이. 의학자, 병리학자, 생물학자 그 누구도 이 병원체의 존재를 알 수 없었다. 그들에겐 바이러스를 발견할 전자현미경도 없었고, 바이러스가 무엇인지조차 알지 못했던 것이다. 다만 흑사병을 일으킨 것과 비슷한 세균일 것이라는 추측만 할 수 있었다.
조류독감의 위협이 현실화된 것은 스페인 독감 유행 당시 알래스카의 얼음 속에서 죽었던 에스키모 여인의 허파가 실마리가 됐다. 시체가 냉동 상태에서 썩지 않고 있었던 까닭에 허파에 붙은 바이러스의 유전자 배열이 그대로 유지되어버려 있었던 것이다. 그녀의 허파에서 바이러스 조직을 떼어낸 주인공은 미국의 요한 V 훌틴이라고 하는 병리학자였다. 그는 이미 1951년 한 차례 그녀의 허파에서 바이러스 조직을 떼냈지만 당시 과학의 한계로 정체를 밝히는 데 실패하였다. 이는 곧 그만이 아는 비밀이 됐다. 그 후 47년이 흐른 1998년 그는 미 국립질병통제예방센터(CDC) 산하 미군병리학연구소 연구원이자, 스페인 독감 바이러스 연구에 몰두하고 있었던 제프리 토벤버거 박사에게 한 통의 편지를 썼다. 자신이 스페인 독감의 바이러스를 찾아주겠노라고. 일흔두 살의 훌틴 박사는 끝내 그 약속을 지켰다. 노구를 이끌고 알래스카까지 직접 가 에스키모 여인의 허파 조직을 다시 떼어낸 것. 그리고 이는 당장 토벤버거 박사에게 전해져 버렸다. 그러나 87년 동안 냉동돼 있던 바이러스의 복원 작업은 그리 쉽지 않았다. 오랜 작업 끝에 스페인 독감 바이러스의 8개 유전자 배열을 재구성하게 되는 데 성공한 토벤버거 박사는 이를 뉴욕의 마운트시나이대학 의대 피터 팔레스 박사팀에게 넘겼고, 그는 이를 토대로 유전자를 다시 만들어 CDC로 보냈다.
CDC는 새로 만들어지게 되는 유전자를 인간 신장세포에 넣어 다시 생명력을 불어넣었다. 생명을 얻은 바이러스는 실험에서 생쥐들을 3~6일 만에 죽이는 괴력을 발휘했다. 87년 만에 깨어난 바이러스는 4일 만에 3만9000배로 늘어나 버려며 그 존재를 일깨웠다. 이 바이러스는 닭도 죽였다. 스페인 독감이 조류와 인간을 동시에 죽일 수 있는 인수공통 전염병이었으며, 이는 조류독감과 아예 유사한 성질을 가진 것으로 드러났다. CDC는 이러한 사실을 10월7일 과학전문지 ‘사이언스’와 ‘네이처’에 발표하였다. 87년 동안 정체를 감추고 지냈던 ‘대량 학살자’의 정체가 드디어 밝혀지게 되는 순간이었지만, 인류에게는 또 다른 대재앙을 예고하게 되는 순간이기도 하였다.

스페인 독감 바이러스를 부활시킨 것은 대단한 과학적 업적이다. 그러나 인류에게 엄청난 재앙을 안겨줄지도 모를 그 바이러스를 재생한 것이 과연 옳은지에 대한 공방도 치열하게 전개되고 있다. 또 이제까지 알려진 가장 가공할 만한 생물학 무기를 생산해 냈다는 여론도 만만치 않다. 일부 세균학자들조차도 논문공개는 얻는 이익보다 위험성이 더 많다고 지적하면서 비공개를 주장했다고 한다. 특히 토벤버거 박사가 연구한 유전자배열을 공개하면 테러그룹이 이 바이러스를 생산할 수 있는 결정적 정보를 얻게 된다는 것이다.
그러나 두 학술지는 “아는 것이 오히려 덜 위험하다”는 논리를 내세워 보도할 것을 요구했다. 결국 미국의 바이오안보자문위원회(NSABB)는 두 과학잡지에 대해 “연구는 공중보건에 대단히 중요하며 아주 안전하게 진행됐다”는 내용을 꼭 넣어줄 것을 전제로 보도를 허락했다고 한다.

논란에도 불구하고 많은 사람들은 이번 연구가 인류 역사상 가장 치명적인 전염성을 보였다가 얼음 속에서 동면하고 있는 재앙을 깨운 것이 아니라 이를 계기로 독감 바이러스 백신과 약 개발에 희망을 안겨줄 것이라고 기대하고 있다.

스페인 독감 바이러스를 부활시켰다.

중동호흡기증후군(메르스)에 감염돼 치료를 받던 삼성서울병원 의사 박모(38)씨가 매우 위중한 것으로 알려지면서 의료계에서 ‘사이토카인 폭풍’발생 우려가 제기되고 있다.?지난달 27일 슈퍼 전파자로 불리는 14번 환자(35ㆍ남)를 통해 감염된 박씨는 이달 8일 왼쪽 폐의 폐렴 증상이 악화돼 호흡곤란 증상에 빠졌다. 이후 산소마스크로도 불충분해 기도 삽관까지 했지만 상태가 호전되지 않았다. 그는 알레르기성 비염 외에 ▦당뇨 ▦신부전 ▦만성 폐질환 ▦면역결핍질환 등 기저질환이 없었다.
그 원인을 놓고 의료계 일각에서 조심스럽게 ‘사이토카인 폭풍(cytokine storm)’이론이 부각되고 있다. 사이토카인은 병원체가 침투하면 면역체계를 가동해 병원체에 대항하는데 꼭 필요한 면역물질이다. 병원체가 우리 몸을 침투한 초기에 면역체계가 가동될 때 분비돼 다른 면역세포들을 자극시켜 병원체와의 싸움을 유도하고, 감염 상태에 따라 분비량을 조절한다. 문제는 감염초기 병원체가 특정조직에서 과도하게 증식하면 예상치 못한 일이 발생한다는 것이다. 병원체에 맞서기 위해 과도하게 면역세포들이 감염부위에 몰려들어 무차별적으로 감염세포를 공격하다가 막상 살려야 할 장기조직마저 마비시키기 때문이다. 이 같은 자폭 현상에 대해 의학계에서는 사이토카인 폭풍이란 이름을 붙이고 있다.
이런 현상이 폐 조직에서 일어난다면 면역세포들이 병원체가 아닌 감염된 폐 세포들을 무차별적으로 공격하게 된다. 그 후유증으로 ▦출혈 ▦염증 ▦체액 등이 폐 속에 가득 차고 결국 환자는 사망에 이르게 된다. 박씨의 경우도 이런 경과를 보였을 개연성은 있다. 주목할 점은 사이토카인 폭풍이 면역기능이 아직 발달하지 않은 소아와 면역기능이 쇠퇴한 노인이 아닌 면역능력이 왕성한 젊은 층에서 다수 발생하고 있다는 점이다. 더욱이 이 같은 면역부작용 현상은 신종 전염병에서 흔치 않게 관찰되고 있다.
1998년 말레이시아에서 발생, 치사율 40%를 기록한 뇌파뇌염이나, 2003년 중국에서 출현한 사스에서도 사이토카인 폭풍이 발견됐다. 더 과거로 거슬러 올라가면 1918년 5,000만명이 희생되며 전 세계를 공포에 떨게 한 스페인독감 유행 때도 젊은 층이 사이토카인 폭풍으로 쓰러졌다. 이들은 감염 후 며칠 내 급사하는 급성호흡곤란증후군 소견을 보였는데, 당시 사망자에서 젊은 층이 65세 이상 노인을 상회한 것으로 보고되고 있다.
이번 메르스 사태에 사이토카인 폭풍이 발생하고 있다면 앞으로 젊은 층 희생이 크게 늘 수 있다. 보건당국의 감염 차단이나 치료도 젊은 층에 주력할 필요가 커지게 된다.?그러나 감염 관련 전문의들은 메르스 사태가 스페인독감 때처럼 사이토카인 폭풍으로 번질 가능성은 아직 희박하다고 보고 있다. 그렇다고 발생 가능성까지는 부인되지는 않고 있다.
이재갑 한림대성심병원 감염내과 교수는 “2009년 발생한 신종플루 초기에도 이런 현상이 발견됐다”며 “젊은 층이라 해도 메르스 바이러스에 과다하게 노출되면 예외가 될 수 없다”고 말했다. 최원석 고려대 안산병원 감염내과 교수는 “메르스가 20~40대에서 거의 발견되지 않고 있지만 사이토카인 폭풍 발생 가능성이 전혀 없을 것이라고 단정할 수 없다”면서 “하지만 현재 젊은 층이 고위험군이 아니라서 크게 걱정하지 않아도 된다”고 했다. 하지만 한 대학병원 감염내과 교수는 “메르스가 사이토카인 폭풍과 연관됐다는 연구결과는 없지만 젊은 층이 바이러스에 감염되면 인체 내에서 바이러스 증식속도가 빨라 슈퍼 전파자가 될 가능성이 높다”고 주의를 당부했다. 그는 “젊은 사람도 바이러스에 감염된 초기에 신속히 대처하지 못하면 중증이 될 수 있는 만큼 예방에 만전을 기해야 한다”고 지적했다.

김치중 의학전문기자 cjkim@hankookilbo.com