프리온 질환의 공중 보건 파급 효과

어미어스 빌레이 / 로렌스 쉔베르그 [Ermias D. Belay / Lawrence B. Schonberger]

국립감염성질병센터National Center for Infectious Diseases,

바이러스성 질병분과, 질병통제및예방센터.

이메일 : EBelay@cdc.gov

핵심단어

감염성 스펀지형 뇌질환, transmissible spongiform encephalopathy

크로이츠펠트야곱병, Creutzfeldt-Jakob disease

변종 크로이츠펠트 야곱병, variant Creutzfeldt-Jakob disease

소(牛)스펀지형 질환, bovine spongiform encephalopathy

만성 소모성 질환, chronic wasting disease

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※ 번역자 일러두기 : 인간광우병, 광우병이라 하지않고, 본문 용어를 그대로 번역하였다. 그리고 본문의 괄호 속 번호는 본문 19페이지에 기재된 참조문헌을 의미한다. 본문 속의 전문 용어나 세부적인 q분에 오류가 있을 수 있다.

/ 번역 : 최윤근 ( hurkle97@hanmail.net ), 신승철 ( redshand@naver.com ]

∎ 개요

외인성(外因性)요인에 의한 여러 프리온prion 질환과 관련한 보건 위험 가능성이 미국에서 확인되고 있다. 여기에는 크로이츠팰트 야곱병CJD 의 의원(醫原)성 감염, 변종 크로이츠펠트vCJD의 발생 가능성 그리고 만성 소모성 질환CWD의 동물원성(原性) 감염 잠재성이다.

Creutzfeldt-Jakob disease(CJD)

iatrogenic , 의사의 부주의로 생기는 - 역주

variant CJD

Cronic wasting disease

비록 프리온 질환의 종의 장벽을 뛰어넘은 감염이, 명백한 ‘종 장벽’에 의해 제한되는 것으로 보이나, 소 스펀지 뇌질환BSE과 이 질환의 인간 감염이 발생한 것은 공중 보건환경에 중대한 위험상항을 가져다 줄 수 있음을 의미한다. 혈액 산출물을 통한 변종 크로이츠펠트 야곱병의, ‘사람대 사람’ 2차 전파, 그리고 코돈codon 129 이형 환자의 변종 크로이츠펠트 야곱병 감염사례를 확인한 것은 소 스펀지형 뇌질환의 잠재적 공중 보건 파급력을 더욱 보여준다.

Bovine spongiform encephalopathy BSE

들어가며

감염성 스펀지 뇌질환 TSE 으로도 알려져 있는 ‘프리온 질환’은 동물과 인간에 발생하는 뇌 질환을 말하는 것으로 모두 치명적이며, 오랜 잠복 기간과 다층적이고, 신경병리학적인 신경 손실 상황, 뇌의 스펀지형 변화 그리고  성상교세포증 astrogliosis, 이 그 특징이다.(3)

Transmissible spongiform encephalopathies. TSE

연구자들은 감염성 스펀지 뇌질환의 병원체는 프리온 단백질이라 알려진 숙주 암호화된host encorded 단백질의 비정상적인 구성체라 믿고 있다. 프리온 질환은 숙주의 면역 반응을 유발하지 않는 것이 그 특징이다. 그리고 이로 인한 뇌 손상 메커니즘에 대해서는 거의 모르고 있다. 그러나 질병 관련 프리온이 계속 신경에 축적되면, 신경체계에 직접적인 피해를 주고, 정상 프리온 단백질의 가용성이 감퇴해 정상 프리온 단백질의 신경 보호 효과를 방해하는데 , 이는 신경 퇴행의 잠재적 원인이다.

많은 유럽 국가의 소에서 소 스펀지형 뇌질환이 발생하고, 이 질환이 음식형태를 통해 인간 감염이 이루어진다는 과학적 증거가 제시되자, 프리온 질병은 커다란 관심과 대중의 우려를 초래했다.(67,74)

변종 크로이츠펠트야곱병'은 소 스펀지형 뇌질환으로 인한 새로운 형태의 '인간 질병'으로써, 감염 환자가 나이가 훨씬 젊다는 점에서, 그리고 그 임상적, 신경 병리학적 증상에서, 그리고 프로테아제protease 저항성 프리온 단백질의 생화학적 특성에서 전통적인 크로이츠펠트 야곱병과 다르다.(5,7,25,72) 전통적인 크로이츠펠트 야곱병은 1920년대에 처음으로 보고되었으며, 소 스펀지형 뇌질환이 처음으로 확인된 1980년대보다 수 십년전이었다.(3)

variant Creutzfeldt-Jakob disease

크로이츠펠트 야곱병의 약 10~15%는 프리온 단백질 유전자의 병원성 돌연변이와 관련한 유전 질환이며, 약 85%는 산발적으로 발생하는데, 그 감염경로는 아직 밝혀내지 못했다.

주로 노인층에서 전 세계 많은 지역에서 일정하고, 거의 예측할 수 있는 발생을 감안해볼 때, 산발성 크로이츠펠트 야곱병은 체강(體腔)somatic 의 무작위 돌연변이에 의한 ‘자가 복제 프리온’의 자연 발생이 그 원인으로 보인다.

1970년대부터 크로이처펠트병의 병원성 감염이 보고 되었는데, 이는 전체 크로이처펠트병 환자의 소수를 차지한다.(12) 이런 병원성 감염(의사의 부주의로 인한 감염)은 감염된 각막 및 경뇌막(硬腦膜) 이식조직, 신경외과 장비 그리고 시체에서 추출된 성장 호르몬 등의 사용을 통해 퍼져 나갔다.  현재에는 병원성 크로이처펠트 감염사례는 줄어들고 있는데, 이는 다양한 감염 경로가 규명되어 이에 따른 공중 보건 예방 정책이 실시된 결과다.

소 스펀지형 뇌질환과 병원성 크로이처펠트병 이외에, 미국 공중 보건의 잠재적인 위험은 사슴과 엘크 에 의한 만성 소모성 질환CWD 이다.

북유럽·아시아·북아메리카산의 큰 사슴 - 역주

자유방목 지역에서 발생한 소모성 질환은 콜로라도, 네브라스카, 와이오밍을 잇는 삼각지에서 유행한 질병이었다. 그리고 미국의 다른 지역과 캐나다

서스캐처원 에서도 새로운 병소(病巢)가 발견되었다.

캐나다 남서부의 주(州);주도 Regina - 역주

프리온 질병의 감염 매체

초창기 연구의 대부분은 감염성 스펀지 뇌질환을 규명하기 위해 스크래피 scrapie 의 원인 매체에 집중했는데, 이 스크래피는 유럽에서 수백년동안 발생해왔다고 알려진 ‘양’의 프리온 질환이다.

양의 바이러스성 전염병으로 뇌와 중추 신경계의 질환 - 역주

적절한 실험 모델이나 세포 배양 시스템이 부족해 스크래피 병원체의 특성을 살피려는 시도는 한계가 있었다. 그러나 1961년 스크래피를 쥐에 감염시키는 실험이 성공해 스크래피 병원체의 규명과 특성을 밝히는 데에 큰 도움을 주었다.(63)

스크래피 병원체의 특성을 설명하기 위해 여러 가지 이론이 제시되었다. 병원체의 감염성, 여과filtration 이후 감염성 지체 그리고 발현 이전의 오랜 잠복기 때문에, 스크래피는 느린 바이러스에 의한 질환이라고 생각했다. 그래서  바이로이드viroid 가능성도 제기되었다. 그러나 스크래피 감염과 관련한 바이러스성 입자나 질환 고유의 ‘핵산’(核酸) 은 규명되지 않았다. (1, 62)

바이러스보다 작은 RNA 병원체; 식물병의 원인 - 역주

스크래피 병원체는 방사선, 뉴클레아제nucleases 그리고 표준 살균과 소독에 저항력을 가진다. 그리고 단백질 변형 과정에서도 비(非)활성이다. 이 때문에 스크래피 병원체는 바이러스가 아니라 주로 단백질로 구성된 것이 아닐까 하는 주장이 제기되었다. (1)

1966년 알퍼Alper 등은 스크래피 병원체의 ‘핵산 없는 복제 가능성’을 제안했고, 패티슨Pattison 과 존스Jones 역시 이러한 가능성을 연구했고, 스크래피 병원체는 기본 단백질 아니면 단백질 혼합물이라 주장했다. 이 때문에 동료 연구자들 사이에서 논쟁이 벌어지기도 했다.(62) 1967년 그래피트Graffith는 잠재적 경로를 조심스럽게 설명했는데, 이 단백질 병원체가 ‘자가 복제’를 할 수 있다는 것이었다.

비록 ‘오직 단백질’ 가설은 이단적인 가설로 생각되었고, 그래피티는 단백질 병원체의 존재가 분자 생물학 이론 구조 전체를 무너뜨릴 수 있다는 위험성을 과소평가했다. 그런데 스크래피가 숙주 유전자로부터 자연 발생할 수 있다는 그의 주장은 이후 스크래피가 양들 무리에 퍼졌다는 사실에 도전을 받게 되었다. 이것은 이 질병이 감염성 있다는 뜻이다. 그러나 그의 자발 발생  이론은 대부분의 산발성 크로이처펠트병과 유전적 프라온 질환에 대한 설명 형태로 유지되었다. 프루시너Prusiner 등의 후속 연구에서 소수성hydrophobic 단백질이 스크래피 병원체의 필수 성분이라는 사실이 입증되었다. 그러나 어떠한 특정 폴리펩타이드polypeptide 도 규명되지 못했다.

스크래피 감염성을 위한 단백질의 요건을 강조하기 위해 프루시너는  1982년 ‘프리온’prion'이라는 용어를 도입해. 단백질성proteinaceous 감염 입자를 설명했다.(63) 같은 해 프루시너와 볼튼Bolton 등은 스크래피 프리온의 정제에 크개 성공했음을 보고 했고, 이 프리온이  프로테이나아제 K 치료에 상대적으로 높은 저항력을 보인다는 사실을 증명했다.

proteinase, 단백질 가수 분해 효소 - 역주

프리온 발견 직후, 프리온이 세포막 구성 성분인 일반 세포질 단백질과 유사하다는 것이 밝혀졌다.(59) 이 세포질 단백질을 ‘프리온 단백질’prion protein 이라 이름 붙였다.

인간에게서 프리온 단백질은 염색체 20번의 짧은 가지에 위치한 유전자를 통해 암호화된다. 이 단백질의 정확한 기능은 알려져 있지 않으나, 포유동물에게서, 특히 신경계에서 아주 많이 발견되고, 다양한 기능을 할 수 있다.

프리온 단백질의 여러 가지 기능에 대한 추정안이 제시되었다. 이 추정안에는 신경 시냅스 활동을 지원하고, 구리copper를 결합하고, 다른 세포 표면 단백질과 상호작용하여 신경보호 기능을 제공한다는 것이다.(50)

프리온이 일반 세포 프리온 단백질과 가장 크게 다른 점은 이것이 ‘3차원’ 구조를 지닌다는 것이다. 일반 세포 프리온 단백질은 주로 알파α나선형 구조로 이루어져 있고, 베타 시트β-sheet 는 거의 없다. 반면 스크래피 프리온의 43%는 베타 시트로 구성되어 있다.(60)

다른 뚜렷한 차이점은 단백질 가수 분해proteolytic 효소, 전통적인 소독제 그리고 표준 살균법을 통한 비활성화에 대해 저항력이 있다는 것이다.(63) 프리온은 세포 프리온 단백질의 비정상적인 구성체이며, 이것의 존재가 프리온의 복제와 증식에 전제조건으로 보인다.(14) 프리온 복제의 정확한 메커니즘은 분명하지 않으나, 이 병원체는 자체촉매작용 또는 다른 규명되지 않은 과정을 통해 세포 프리온 단백질을 비정상적인 구성체로 변환하는 과정을 촉진하는 것으로 생각된다.(66,68)

서로 다른 종에서 감염성 스펀지 뇌질환과 같은 종에서 몇몇 경우의 질병 표현형(表現型)phenotype 을 유발하는 프리온은 여러 실험 방법에 의해 구별될 수 있는데, 이는 다른 프리온 변종들이 존재한다는 것을 의미한다.(13,61) 질병 특수적 유전 물질 없이, 어떻게 변종 차이가 서로 다른 프리온에 의해 암호되는지는 분명하지 않다. 프리온의 3차원 구조가 변종 차이가 발생하는 지점이라는 주장이 제기되어 왔다. (68)

병원성 크로이처펠트 야곱병

크로이처펠트야곱병의 병원성 감염은 두피 Duffy 가 최초로 보고했다. 1974년 각막 이식을 받은 지 18개월 후 크로이처펠트 야곱병이 진행되었다고 판명된 55세의 환자의 사체부검결과에서였다. 사체부검결과 각막 제공자도 크로이츠펠트 야곱병으로 사망했다는 사실을 확인했다. 이 이후, 각막 이식을 통한 크로이츠펠트 야곱병 감염 가능성을 보인 환자 사례가 독일과 일본에서 각각 보고되었다.(40,48)

독일 환자는 46세에 사망했는데, 각막 이식수술을 한지 30년 후였다. 이 환자의 크로이처펠트야곱병 감염은 이 질병 특유의 증세를 기초로 판단한 것인데 신경 병리학적 검사로 확인된 것은 아니었다. 그러나 각막 제공자의 사망 원인도 부검결과 크로이처펠트야곱병으로 확인되었다. 일본의 경우 각막 수술 받은 사람이 크로이처펠트야곱으로 사망한 사례가 확인되었다. 그러나 각막 제공자의 신원은 알 수 없었다.

3명의 추가적인 각막 감염 사례가 보고되었는데, 2명은 미국에서, 1명은 일본에서였다. 그러나 발표되지는 않았다. 이 3명은 각각 따로 발생한 경우이며, 연구자들은 각막 제공자가 크로이처펠트 야곱병이 있다는 증거는 찾지 못했다. 각막 이식수술은 해마다 많이 실시되는데, 특히 노인층에 많다. 그렇기 때문에 각막 이술과 우연한 관계가 아닌 산발성 크로이처펠트 야곱병은 노인 연령에서 발생할 것이다.

신경외과 기구와 관련된 크로이처펠트야곱병

1977년, 흔치 않게 2명의 젊은 환자가 뇌파 전위 기록 stereotactic electroencephalographic EEG 실시 후 16 ~ 20개월 사이에 크로이처펠트야곱병에 감염된 것으로 보고되었다. 이들은 각각 17세와 23세였다. 이 뇌파 기록과정에서 심부 전극기depth elctrodes 사용되었다. 이 전극기는 2~3개월전, 부검결과 크로이처펠트야곱병으로 사망한 환자에 사용되었던 것이다.(8) 열감지 뇌파 전위기록 전극기는 한번 사용할 때마다 벤진으로 세척되고, 70%의 에탄올과 프롬알데이드 증기로 살균되었다. 그러나 전극기의 감염은 입증되었다. 침팬지 뇌에 전극기를 실험적으로 주입했던 최초 사용 2년 후 였다.  침팬지는 주입 18개월 후 질환을 앓기 시작했다.

전 세계적으로 4명의 크로이처펠트야곱병 환자가 오염된 신경외과 기구에 노출되었음이 확인되었다.(72.75) 이 중 3명은 1950년대에 영국에서 발생했다. 그리고 환자의 크로이처펠트야곱병은 신경병리학적 뇌조직 검사를 통해 확인되었다. 이들의 신경외과 수술은, 이후 크로이처펠트야곱병으로 사망한 다른 환자의 두개골 절개 절차 후 1달 이내에 실시되었던 것이다. 최근에 신경외과 수술과 관련된 크로이처펠트 야곱병의 사례가 없는 것은 표준 병원 기구 살균 절차의 발전 때문 덕분이라 보인다. 그러나 이러한 발전이 오염된 신경외과 기구를 통한 크로이처야곱병 감염을 상당한 정도로 예방할 수 있으나, 여러 실험 연구결과들은 통해 현재의 표준 살균 절차로는 크로이처펠트 병원체를 완벽하게 비활성화하지는 못할 것이라고 지적한다.(26) 2명의 미국인 환자에서 신경외과 수술을 통한 크로이처펠트야곱병 감염 가능성에 대한 최근의 조사결과를 볼 때, 수술 작업과, 그리고 각 환자를, 오랜 세월 전 크로이처펠트 야곱병 의심 환자에 사용된 감염 기구 노출 사건에 연결 짓기가 어렵다는 것을 알 수 있다. 이 2명의 환자를 진료했던 병원은 모두 폐업했고, 확인할 의료 기록이 없어 신경외과 절차와 관련한 크로이처야곱병 위험을 정확히 평가할 수 없다.

크로이처펠트 의심환자에 사용된 신경외과 기구는 그러한 기구 재처리 과정으로 권고한 절차에 의해서 정화되어야 한다.(26) 적절한 크로이처야곱병 정화방법으로 재처리 되기전에 다른 환자에 사용된 기구로 신경외과 절차를 실시한 환자들에서 크로이처펠트야곱병이 확인된 후,  여러 병원 감염, 통제 전문가들이 질병통제예방센터(CDC)에 자문을 제공했다. 이런 사례는 여러 윤리적, 법적 딜레마를 초래한다. 여기에는 노출 가능성이 있는 환자들이 그 감염 가능성을 알아야 하는가 하는 점도 포함된다. 병원 인력이 환자들에게 권고 정화절차를 통해 세척되지 않은 신경외과 기구에 노출되었음을 알려주겠다는 결정을 한 사례는 적다.

만일 재처리 절차를 진행하는 동안 감염된 기구가 다른 기구들과 섞여 감염 위험 환자의 확인이 거의 불가능한 경우 의사 결정 과정은 더욱 복잡해질 것이다. 이런 사례를 둘러싼 환경은 다양하며, 이는 관련 의사, 윤리학자, 병원 관리자, 감염 통제 전문가 등으로 구성된 지역 병원 검사 위원회에 의해 가장 잘 통제 될 수 있다. 그러한 일이 다시는 발생하지 않도록 하는 방법을 규명하는 것이 더욱 더 중요하다.

추천하는 한 가지 예방법은 정확한 진단이 내려지기 전에 두개골 절개 수술을 받은 환자에 사용되었던 모든 신경외과 기구의 ‘크로이처펠트야곱병 오염’ 가능성을 고려하는 것이다.(26) 이 기구는 크로이처펠트야곱병 오염 기구 권고 재처리 과정을 거치거나, 절개술을 받은 환자의 정확한 진단이 내려질 때까지 격리 보관할 수 있다.

지역 병원 감시회는 노출 위험이 있는 환자들에게 정보를 알려줄 때 다음의 요소를 고려할 수 있다.

(가) 문제의 기구 재처리 과정에 압력솥이나 열처리 과정이 있는가(표준 압력솥autoclave 처리과정이 일반적인 화학 살균보다 우수한 것으로 보인다)

(나) 크로이처펠트야곱병 오염 가능성 있는 기구의 재처리 과정은 표준 압력솥 기법을 사용해, 수많이 반복되어야 감염가능성을 확실히 없앨 수 있을 것이다.

(다)감염 위험 기구가 신경외과 절차가 진행되는 동안 축축하게 유지되었는가(외과수술 기구 조직의 건조는 크로이처펠트야곱병 병원체의 완전한 비활성화를 방해할 수 있다)

(라) 오염 가능성 있는 기구를 판별할 능력이 있는가? 그리고 이 기구에 노출될 위험이 있는 환자를 판별할 수 있는가?

(마) 이러한 치명적이고 치료 불가능한 뇌질환에 감염될 가능성을 환자에게 알려줄 경우 예상되는 역효과

(바) 살아있는 환자들의 프리온 감염을 검사할 수 있는 실질적인 크로이처펠트야곱병 전문 검사는 현재 없다

(사) 크로이처펠트야곱병 위험을 줄여줄 수 있는 예방 치료법은 현재 없다.

인간 성장 호르몬과 관련한 크로이처펠트야곱병

1985년, 국가 호르몬 뇌하수체프로그램NHPP를 통해 뇌하수체에서 추출한 인간 성장 호르몬hGH을 주입받은 20~34세의 미국인 환자 3명에게서 크로이처펠트야곱병이 진행된 사례가 보고 되었다.(17,37,46)

National Hormone and Pituitary Program

이 환자들은 1963년~1980년에 성장호르몬 결핍으로 인한 성장 지체 치료를 위해 호르몬을 주입받았고, 이들의 발병 확인으로 국가호르몬뇌하수체 프로그램을 통한 인간 성장호르몬의 사용은 중지되었다. 국가호르몬,뇌하수체프로그램의 일환으로 인간 성장호르몬을 주입받은 환자 총 7700명 중 6272명에 대한 후속 연구가 진행되었다.

2004년 4월에, 국립호르몬뇌하수체프로그램 대상 환자들 중 26명에게서 크로이처펠트야곱병이 진행되었음이 밝혀졌다. 이 26명 환자들 모두는 치수배제 색층(色層)분석기chromatography 정화 절차가 추출 공정에 도입된 1977년 이전에 호르몬 치료를 받은 사람들이다. 미국의 인간성장호르몬 관련 크로이처펠트야곱병의 평균 잠복기는 20년 6개월(10~30년 범위)로 추정되었다.

경뇌막(硬腦膜)이식조직과 관련한 크로이처펠트야곱병

경뇌막 이식을 통한 야곱병 감염은 1987년 처음 보고되었는데,  28세의 미국 여성으로 두개골 절개술을 받은 지 19개월 후 병이 진행되었다. 이때 이 과정에서 독일 브라운 멜숭겐사Braun Melsungen AG의 경뇌막 이식 조직,  브랜드명은 ‘라이오두라’Lyodura 의 이식도 포함되어 있었다.(18,69) 이 독일 회사의 처리 과정과는 달리, 미국 뇌경막 제조업자들은 서로 다른 제공자의 뇌경막 이식조직의 섞임을 피했고, 각 뇌경막 이식조직 제공자의 신분과 이력을 에 대한 기록을 보관했다.(19) 이 미국 환자의 비정상적으로 젊은 나이, 신경 조직 노출을 통한 이전의 야곱병 감염 사례, 그리고 다른 뇌경막 이식조직과 비교해 리오두라의 처리공정의 차이를 살려본 공중 보건 조사자들은 환자의 야곱병과 리오두라 이식의 우연적 연결의 가능성에 대해 의심을 가졌다.

1987년 5월, 이런 우연적 연결 가능성 때문에, 리오두라 제조사는 야곱 감염의 위험을 줄이기 위해 뇌경막 이식조직의 수집과 처리 철차를 개조했다. 여러 공여자를 통한 뇌경막 이식조직의 혼합은 중지되었고, 야곱병 병원체 비활성화를 위해 나트륨 수산화물 처리 절차가 시도되었다. 이 최초 환자사례를 다룬 간행물이 퍼져나간 후, 전 세계적으로 많은 리오두라 관련 야곱병 사례가 보고되었다. 여기에는 독일, 이탈리아, 일본, 뉴질랜드, 스페인 그리고 영국이 포함된다. 두 번째 감염 사례는 미국에서 보고되었다.

(20,21,47,49,53,54,57,77)

2003년까지 전 세계적으로 136건의 뇌경막 이식조직 관련 야곱병이 보고 되었다. (24,72) 이 사건들 중 약 70%는 일본에서 발생했고, 90% 이상은 1987년 5월 이전에 제조된 리오두라를 이식받은 일과 관련이 있다. 일본에서 특히 많은 사례가 보고된 것은, 일본에서 리오두라의 사용이 많았기 때문일 것이다. 일본의 사례를 기초로(현재 진행되고 있을것이다), 리오두라를 제공받은 사람들 중에, 이식 17년내에 야곱병에 걸릴 최소 위험확률은 1250대 1 로 예측되었다.(24) 2003년까지, 97건의 뇌경막 이식조직 관련 일본의 야곱병의 평균 잠복 기간은 122개월이다.(범위는 4개월 ~ 275개월)

이 2건의 리오두라 관련 야곱병 사례 외에, 2건 추가 야곱병 관련 사례가 미국에서 보고되었다. 이중 하나는 39세의 여성으로 부검 결과 야곱병으로 확인되었고, 병은 1998년 6월 발병했다. 투토플라스트tutoplast  이식을 받은 지 6년 후였다. 투토플라스트는 독일 회사 프리머 비고Pfrimmer-Viggo 가 제조한 뇌경막 이식조직이다.(39) 환자의 젊은 나이, 뇌경막 이식에서 야곱병 발병에 걸린 시간, 뇌경막 공여자의 원인모를 신경 질환증상에 대한 보고서를 감안해 볼 때, 투트플라스트 이직 조직이 야곱병의 가장 유력한 요인이었다. 이 사례는, 1970년대 초기부터 50만건 이상의 이식이 이루어진 가운데, 투트플라스트 관련 야곱병이 최초로 명확히 판명되었음을 나타낸다. 이 회사가 서로 다른 공여자의 뇌경막 이식조직의 뒤섞음을 피했다는 것이 투트플라스트와 관련한 야곱병 사례가 더 이상 발생하지 않았다는 것에 중요한 역할을 했다. 4번째 미국 뇌경막 이식조직 관련 크로이처펠트 야곱병이 1995년 72세의 남성에게서 발생했다.(31) 이 환자의 질병을 검사한 결과는 야곱병 발현 54개월 전에 뇌경막 이식조직이 이 환자에 사용된 것으로 볼 때, 뇌경막 이식조직과 크로이처펠트 야곱병의 연관성이 우연이라기보다 일치에 가깝다 할 수 있을 것이다.

일본이 43건의 뇌경막 이식조직 관련 야곱병 확인을 발표한 후, 캐나다, 일본, 그리고 유럽의 여러 나라는 신경외과수술과정에서 인간 뇌경막 이식 조직 사용을 금지했다.(22) 미국 식약청FDA의 감염성 스펀지 뇌질환 자문 위원회는 뇌경막 이식조직 사용결정은 현장 신경외과의사의 재량에 맡겨야 한다고 권고했다.(24) 그러나 위원회는 뇌경막 이식조직을 통한 야곱병 감염 잠재적 위험을 확인했고 다른 가능한 대체법을 사용하도록 촉구했다. 또한 미국에서 제조된 뇌경막 이식조직의 안전성을 높이기 위한 추가적인 예방책을 마련하라고 권고했다. 위원회의 권고가 있은 후, 미국에서 이식을 위해 배포되는 뇌경막 이식조직은 1997년 약 4500개에서 2002년 약 900개로 크게 감소했다.(24)

소 스펀지형 뇌질환

영국

소 스펀지 뇌질환BSE 은 1986년 영국에서 처음 확인되었고, 소 무리에서 크게 번져나갔다.(28,67) 이 소 스펀지형 뇌질환의 기원에 관한 유력한 가설은 스크래피 감염된 양의 일부를 포함한 고기 및 골 사료를 통해 스크래피가  종간의 장벽을 넘어 소로 감염되었다는 것이다. 인간의 산발성 크로이체르펠트야곱병과 매우 비슷하게, 이 질병은 소에서 자연 발생한다고 추측해왔다. 비록 소 스펀지형 뇌질환의 기원에 대해서는 아직 논란이 되고 있으나,

1988년 반추동물 사료 금지령이 제정되기까지, 소 스펀지형 뇌질환에 감염된 사체를 사용한 소 사료제공이 그 발생을 증가시켰다는 점은 널리 인정받고 있다. (7,28,67)

다른 종을 위한 금지된 물질로 소 사료의 종간 오염에 대한 우려하여, 모든 동물사료에서 소의 감염성 의심 부위를 제거하기 위해, 특정 소 부스러기 고기 금지령 (특별 위험물질 금지령으로도 알려져있는)이 1990년 도입되었다. 이 사료 금지령에 의해 소 스펀지형 뇌질환의 발생은 크게 줄어들었다. 비록 영국에서 소 스펀지형 뇌질환을 지닌 것으로 확인된 소가 2003년까지 18만 마리 이상이었으나, 소 뇌질환 감염의 잠재적 가능성이 있는 영국 소의 총 수는 2백만 마리가 넘는다.(67)

1980~1996년 사이에 약 75만 마리의 소 스펀지형 뇌질환 감염소가 도살되었을 것이라 추측되며, 수 백만명의 영국인들이 이런 소를 소비했을 것이다. 30개월 이상 연령의 증상이 없는 소를 감시한 결과를 통합한 데이터를 분석한 더 최근의 통계에서는 영국에서 인간의 소비를 위해 도살된 소 스펀지형 뇌질환 감염소의 수가 이전의 추정보다 2배나 많음이 밝혀졌다.

영국에서 소 스펀지형 뇌질환 발생이 진행됨에 따라, 여러 중요한 공중 보건 예방책들이 1996년 소 스펀지형 뇌질환의 인간 감염이 발생 확인 전후에 실시되었다. 이들 정책에는 1989년의 특수 위험 물질의 인간 식품 사용금지, 1996년의 30개월 이상 소의 인간 식품용 처리 금지 그리고 농장 동물에 모든 포유류 단백질 사료 사용 금지가 있다.(67) 1996년에 도입된 정책은 소 스펀지형 뇌질환 감염 위험 사료의 금지와 인간 식품 공급체계에서 소 스펀지형 뇌질환 감염물질을 최대한 제거해 소 스펀지 뇌질환의 발생을 공격적으로 줄이고자 한 것이었다.

그러나 불행하게도 1996년 금지조치이후에 태어난 소에서도 아주 낮은 비율이지만, 소 스펀지형 뇌질환은 계속 발견되었다. 이들 소의 감염 경로는 완전히 파악되지 못했다. 잔여물 또는 수입된 오염 사료 그리고 확인되지 않은 비(非)사료 감염원(모체 감염등)를 통한 노출이 1996년 이후 태어난 소에서 발생한 소 스펀지형 뇌질환의 원인으로 제시되었다.(67) 소 스펀지 뇌질환 오염 사료 잔존물과 노출했다는 주장이 가장 유력한 가설이다. 왜냐하면 동물 실험에서 ‘10mg의’ 감염물질로도 감염성이 있음이 밝혀졌기 때문이다.

다른 유럽국가

1989년 소 스펀지형 뇌질환이 영국 외부에서 확인되었다. 아일랜드였다. 놀라운 일은 아니었다. 많은  국가 대부분은 유럽 국가들이 영국으로부터 소와 고기, 뼈 혼합 사료를 수입했기 때문에 소 스펀지형 뇌질환이 다른 국가로 퍼져 나가기 마련이기 때문이다. 1999년 말까지, 유럽 7개 국가에서 소 스펀지형 뇌질환이 발견되었다. (1990년 포르투갈과 스위스, 1991년 프랑스, 1997년 벨기에, 룩셈부르크, 네덜란드, 1998년 리히텐슈타인) 2000년과 2002년 사이 자생적 소 스펀지 뇌질환이 11개 유럽국가에서 추가적으로 보고되었고, 유럽 외부에선 일본과 이스라엘에서 처음으로 보고되었다.(표1) 특히 유럽 연합에서 소 스펀지형 뇌질환 감시체제를 강화하면서, 소 스펀지형 뇌질환이 확인된 많은 국가들의 감시체제가 강화되었다. 현재 유럽연합국가의 소 스펀지형 뇌질환 감시체제는 모든 걷지 못하고, 축 늘어진 소,  쓰러진 가축(불명확한 이유로 쓰러진 소), 긴급한 이유로 도살된 24개월 이상의 소, 도살된 30개월 이상의 모든 소를 대상으로 하고 있다.(67) 수 많은 소 조직이,  속성 소 스펀지형 뇌질환 감시법을 이용한, 이 감시 체제를 통해 검사되었고, 이들 중 몇 가지는 유럽 위원회에 의해 평가되고 허가되었다.(58)

북미 지역

오랫동안, 이 질병 유입을 차단하기 위해 캐나다, 멕시코, 미국의 협력적, 예방적 대책을 근거로 들어, 북미 대륙은 소 스펀지 뇌질환으로부터 안전하다고 여겨졌다.(45) 이들 예방책에는 소 스펀지형 뇌질환을 지니고 있거나, 그럴 가능성이 있는 소와 소 제품의 수입 금지조치 그리고 1997년 캐나다와 미국에서 도입된 반추 동물 사료 금지령이 포함된다. 영국을 통해 수입한 소 스펀지 뇌질환이 1993년 캐나다 알베르타Alberta 지역에서 확인되었다. 확인된 소의 무리는 모두 도살, 소각되었다.

2003년 5월 20일, 알베르타 지역의 소 무리의 캐나다 태생 약 6년산 앵거스angus 소에서 소 스펀지형 뇌질환이 확인되었다. 이것은 북미 지역에서 최초로 확인된 자생적 소 스펀지형 뇌질환 사례다.(15) 그 소는 폐렴을 이유로 2003년 도살자에게 넘겨져 도살되었다. 이 소의 고기는 인간 식품 공급체제로 들어가지 않았다. 그러나 이 동물의 일부는 동물 사료로 사용되었는데 주로 가금류와 애완동물 사료로 사용되었다. 사례 전후 추적을 통해 위험성이 규명된 관련 소 무리는 분리, 도살되었고, 소 스펀지형 뇌질환 검사를 받았다. 추가적인 소 스펀지형 뇌질환은 발견되지 않았다.

표 1] 소 스펀지 뇌질환 사례를 보고한 국가와 최초 발견 년도
국가명	사례수	최초발견년도
오스트리아	1	2001
핀란드	1	2001
그리스	1	2001
이스라엘	1	2002
리히텐슈타인	2	1998
룩셈부르크	2	1997
캐나다	3	1993
슬로베니아	5	2001
일본	11	2001
체코	12	2001
덴마크	14	1992
슬로바키아	15	2001
폴란드	16	2002
네덜란드	76	1997
이탈리아	117	1994
벨기에	126	1997
독일	337	1992
스페인	462	2000
스위스	455	1990
포르투갈	909	1990
프랑스	914	1991
아일랜드	1435	1989
영국	183,792	1986
*소 스펀지형 뇌질환 사례는 2004년 8월 23일, Office International des Epizooties 에 보고된 것임. 영국의 데이터는 2004년 6월 30일에 보고 된 것임 (http://www.oie.int/eng/info/en_esb.htm)
* 소 스펀지형 뇌질환 감독법과 검사 요건이 국가마다 달라, 국가별 보고 사례들이 서로 호환되지 않을 수 있음
* 최초 발견연도는 수입되거나, 국내 소에서 발견된 사례를 말함

이 캐나다 소의 감염 원천은 명확히 규명되지 못했다. 그러나 1993년 수입된 일군의 소가 감염 원천일 수 있다는 가능성이 제기되었다. 1993년에 수입된 소는 캐나다 다른 지역보다 알베르타 지역사료 체계에 더 많이 흘러 들어갔다.  캐나다 정부는 추가적인 예방책을 실시했는데, 이 예방책에는 특정 위험 물질의 인간 사용 금지와 감시 강화 조치가 포함되었다. 즉각적으로, 캐나다의 토착 소 스펀지형 뇌질환은 발견사례는 미국에서도 발견가능성이 있다는 우려를 낳았다. 왜냐하면 소와 소 제품이 미국-캐나다 국경을 끊임없이 오가고 있기 때문이다.

상업적 흐름을 근거로, 캐나다 동부 지역보다는 미국 북서부 지역에서 소 스펀지 뇌질환의 전파가 의심되었다.(15) 캐나다 최초 사례 확인 후 7개월이 지난 2003년 12월 23일, 미국 농업국USDA은 그 해 12월 9일, 인간 식용으로 도살된 6년 6개월짜리 걷지 못하는 소에 대해  소 스펀지형 뇌질환 예비 진단을 발표했다. 12월 25일 잉글랜드 웨이브리지Weybridge 실험실 의뢰를 통해 소 스펀지형 뇌질환이 확인되었다. 미 농업국은 추적을 통해 그 소가 캐나다 알베르타의 농장에서 태어났음을 확인했다. 이후의 DNA 검사에서도 그 소의 원산지가 캐나다라는 사실이 밝혀졌다. 이 소가 도살될 당시, 그 고기는 인간의 소비를 위해 이송되었으나 조직검사 결과 소 스펀지 뇌질환의 가능성이 높은 것으로 보여(예를 들어, 뇌, 척추 그리고 소장) 인간소비에 적절하지 않은 것으로 판단해, 다른 용도로 사용되었다.(동물 사료 등)

미국 농업국은 그 소와 같은 농장에서 같은 날 도살된 소의 고기를 모두 회수를 시작했다. 회수된 고기로 만든 고기 제품은 주로 오레곤과 워싱턴으로 배급되었고, 작은 양이 캘리포니아, 아이다호, 몬타나 그리고 네바다로 배급되었다. 소 스펀지형 뇌질환 양성반응 소로 만든, 감염 위험있는 모든 제품을  찾아내, 상업 유통망에서 제거했다.

소 스펀지형 뇌질환 발생에 대처하기 위해 미국 농업국은 미국에서 인간의 소 스펀지형 뇌질환 노출 위험을 최소화하기위한 추가적인 안전 조치를 발표했다. 이 안전조치에는 비틀거리는 소의 인간 식품 제조 금지, 30개월 이상된 소의 특정 위험부위제거, 음성반응 결과가 나올 때가지 미국 농업국 ‘검사 통과’ 인증보류 등이 있다. 또한 미국 농업국은 가축 판매망을 통해 다양한 종의 동물을 추적하는 국가적 확인 시스템의 실시를 제시했고, 현행 감시조치의 강화를 발표했다.

변종 크로이처펠트야곱병

소 스펀지형 뇌질환은 전 세계의 주목을 받았다. 왜냐하면 농업산업과 국제 무역에 미칠 그 파급력, 그리고 더 중요한 것은 이것이 인간에 전염되어 ‘변종 크로이처펠트야곱병’을 일으킨다는 강력한 증거가 있기 때문이다.(72,74) 소 스펀지형 뇌질환의 종간(種間) 감염은 영국에서 처음으로 확인되었는데, 1980년대 후반부터 동물원 동물에서 소 스펀지형 뇌질환과 같은 증상이 발견되었고, 1990년에는 집 고양이에서도 발견되었다.(28) 이 때문에 영국은 국가적 크로이처펠트야곱병 감시체제를 조직했고, 이를 통해 비정상적인 10명의 젊은 환자(평균28세)를 발견했다. 이들은 특이한 임상적, 신경 병리학적 증상을 보였다.(74)

이 환자들의 비정상적으로 젊은 나이와 이들의 임상병리학적 동질성을 확인한 연구자들은 소 스펀지형 뇌질환의 인감 감염 결과인 ‘새로운 형태’의 크로이처펠트야곱병의 발생을 의심했다. 1996년 변종 크로이처펠트야곱병의 발생이 발표되었다. 영국에서 소 스펀지형 뇌질환이 확인된 지 약 9년 후였다. 비교가능한 감시프로그램을 가진 다른 국가에서 이와 유사한 사례가 없었기 때문에, 지속적인 발생은 거의 영국에서만 있었고, 추가적인 실험 연구결과들은 변종 크로이처펠트야곱병과 소 스펀지형 뇌질환과의 우연적 연결고리를 강화했다. 2004년 11월 1일, 총 151건의 변종 크로이처펠트야곱병 사례가 영국에서 보고되었다.(30) 이에 더하여, 영국 거주경험이 있어 소 스펀지형 뇌질환에 노출 가능성이 있었던 사람들 중 3명이 증상을 나타냈고,(캐나다, 아일랜드, 미국인 각1명), 프랑스에서 8명, 이탈리에서 1명이 확인되었다.(5,7,27)

임상적 특징

변종 크로이처펠트야곱병 환자들의 연령 분포는 전통적인 크로이처펠트야곱병과는 크게 다르다.(표1) 변종 크로이처펠트 야곱병환자의 50% 이상은 30세 이전에 사망한다. 반면 미국 비(非)의원성 야곱병 환자가 이렇게 젊은 나이에 사망하는 비율은 0.2% 미만이다. 전통적인 미국 야곱병 환자의 평균 사망연령이 68세인데 반해, 변종 야곱병 평균 사망연령은 28살이다.(25) 또한 임상적 징후, 병의 진행시간, MRI 검사결과, 신경 병리학적 손상도 전통적 야곱병과는 달랐다.(표2)(11,72) 변종 야곱병 환자가 나타내는 가장 초기 임상 증상은 불안, 우울증, 의기소침과 같은 정신 질환적 증상들이다. 간대성(間代性) 근경련myoclonus 와 추최외로 기능장애extrapyramidal dysfunction 과 같은 확실한 신경 병리학적 증상은 발병 후 몇 달 동안 그 진행이 지연된다. 몇몇 변종 크로이처펠트 야곱병 환자의 가장 뚜렷한 초기 신경학적 증상은 지속적인 불유쾌한 이상감각(異常感覺, dysesthesia) 또는 감각이상paresthesia 이다.(5,7,72) 대부분의 전통적 크로이처펠트야곱병의 특징적 뇌파 측정EEG결과인 주기적 삼상파(Triphasic periodic complexes)는 변종 크로이처펠트야곱병에서는 아직까지 보고된 바 없다.

그러나 여타 심층적 및 외피성 회질cortical gray matter 의 그것에 비해 시상 후부posterior thalamus에서의 비정상적, 대칭적, 고 신호 집중도high signal intensity 의 MRI 진단 결과가 변종 크로이처펠트야곱병 환자의 약 87%에서 보고 되었다.(29) 전형적인 신경학적 징후와 그 진행이 존재하면서, 시상베개pulvinar신호로 지정된 이러한 MRI 영상은 변종 크로이처펠트야곱의 높은 가능성으로 고려된다. 이에 더하여 변종 크로이처펠트야곱병 환자의 병 지속기간(평균 13~14개월)은 전통적 크로이처펠트 야곱병환자(평균 4~5개월)보다 더 길다.

신경병리학적 특성

변종 크로이처펠트야곱병의 최종 확정 진단은 대부분 부검 후 취득한 뇌 조직의 조직병리학적 검사 또는 면역학적 검사(예컨대 특수단백질검출검사Western blot 와 면역조직화학염색immunohistochemistry) 를 필요로 한다.

그림 1. 영국 변종야곱병과 미국 야곱병의 연령별 사망률 분포

확 률 (%)
	5년 단위군 사망분포 * 왼쪽 실선은 영국 변종크로이처펠트야곱병 (140명) 오른쪽 점선은 미국 크로이처펠트야곱병(1816명) ∎ : 수혈 관련 변종 야곱병과 호르몬, 뇌경막 이식조직 관련 야곱병 제외 ∎∎ 영국 변종야곱병 사망자는 영국에 비거주했으나 관련있는 경우 포함,1995~2003 (R.G. Will, personal communication ∎∎∎ 미국 야곱병 사망자수는 1995 ~ 2001년 통계

프로테아제 저항성 프리온 단백질의 특수단백질검출검사는 냉동 뇌 조직이 필요하다. 그러나 면역조직화학염색은 고정된 뇌 조직으로도 가능하다.

신경병리학적 스펀지형 손상과 신경 손실이 인간 프리온 대부분의 전형적인 특징이라는 점 이외에도, 변종 크로이처펠트야곱병은 신경 병리학적 검사에서 스펀지형 변화군(群)으로 둘러싸인 수많은 ‘쿠루형 아밀로이드 플라크’ kuru-type amyloid plaques 침전물이 존재한다는 점에서 구별된다.

이 데이지daisy 같은 아밀로이드 침전물들을 개화성반(florid plaques)이라 부른다. 면역조직화학염색을 통해 뇌의 많은 영역에서 프로테아제 저항성 프리온 단백질의 뚜렷한 산발 축적을 확인 할 수 있다. 몇몇 환자들의 경우, 변종 크로이처펠트야곱의 사전(死前) 진단을 위해 편도선 생체조직 면역조직화학염색 분석을 사용한다.(41,42) 프리온 조각은 변종 크로이처펠트야곱병 환자의 편도선, 임파절, 비장, 맹장에서 쉽게 발견된다. 그러나 전통적 크로이처펠트 환자들에게서는 발견되지 않는다.

메티오닌에 대한 코돈 129 동형 Codon 129 Homozygosity for Methionine

혈액 전염과 관련한 변종 크로이처펠트야곱병 잠복기 환자들을 제외하면, 모든 변종 크로이처펠트 야곱병 환자는 인간 프리온 단백질 유전자의 다형(多形) 코돈 129 메티오닌 동형성 기일을 검사 받게 된다.

비록 변종 크로이처펠트가 거의 독점적인 발생에 대한 과학적인 기초는 알려지지 않고 있으나, 연구자들은 메티오닌 동형성methionine homozygosity이 더 짧은 잠복기, 더 어린 연령층의 전파 그리고 특정한 임상병리학적 상황과 관련이 있을 것이라고 주장한다.

만약 이 가설이 옳다면, 변종크로이처펠트야곱병은 코돈 129 발린valine 이형(異形)이나 동형인 사람에게서 더 오랜 잠복기를 거친 후 발생할 수 있다. 주로 백인을 대상으로 한 연구결과는 프리온 단백질 유전자의 코돈 129 메니오닌 동형이 전체 인구의 약 35% ~ 40%를 차지할 것임을 보여준다. (3,72)

영국은 변종크로이처펠트야곱병의 최종 파급 규모를 예측하기 위해 통계학적 모델을 적용해왔다. 이 연구결과들 중 몇 가지는 파급은 이미 꼭지점에 도달했고, 최종 파급 규모는 몇 백개의 임상사례를 초과하지 않을 것이라 예상한다.(43,70) 그러나 파급 규모에 대한 다른 요인의 영향력의 존재 가능성은 여전히 배제할 수 없다. 이 다른 요인들은 메티오닌 동형성 외에 코돈 129 인자형을 가진 사람에게서의 변종 크로이처펠트야곱병의 발생, 혈액 제품을 통한 병원체의 2차 전파,  병원체 2차 전파과정에서 ‘무증상’ 감염의 규모와 그 분포 등이다..

혈액 감염

크로이처펠트야곱병의 ‘사람 대 사람’ 혈액 감염이 영국에서 보고되었다. 환자는 69세의 남성으로 적혈구 5팩을 수혈받은후 6년 6개월 후인 2002년 변종 크로이처펠트야곱병이 발병했다. (51)  이 적혈구 팩 중의 하나는 24세의 공여자로부터 제공된 것이었는데, 그는 공여 3년 후 이 24세의 공여자는 변종 크로이처펠트야곱병이 진행되었다. 이 공여자와 수취자 모두 신경병리학적으로 판명된 변종 크로이처펠트야곱병으로 사망했다. 수취자의 비정상적으로 많은 나이, 적정한 잠복기 그리고 질환이 확인된 공여자와 수취자의 발병이 우연적으로 일어났을 가능성이 낮다는 점을 감안할 때, 혈액감염의 가능성이 높음을 의미한다. 이 환자는 1908년~2003년 동안 이후 변종 크로이처펠트 야곱병으로 사망한 15명의 공여자로부터 혈액 성분을 받았던 48명의 환자들 중 하나로 확인되었다. 27명의 혈액 제공받은 사람들 중 수혈 후 약 10년 이내에, 신경 퇴행성 질환 사망진단을 받은 사람은 없었다.(51) 그리고 3명의 수취자의 사망원인은 알려지지 않았다. 나머지 17명을 추적 조사한 결과, 노인 환자 한명이 무증상 크로이처펠트야곱병으로 확인되었다. 이는  비장과 경부 임파절에서 병원체가 발견된 것을 근거로 한 것이다. 그 환자는 수혈 받은 5년 후, 복부 대동맥류(大動脈瘤)로 사망했고, 뇌의 병리학적 손상은 발견되지 않았다. 이 사례는 혈액 수혈을 통한 2차 감염을 보여주는 것으로, 이런 형태의 전파가 과거에 예상된 것보다 더 자주 발생할 것임을 의미하는 것이다. 가장 의미심장한 것은, 그 환자는 프리온 단백질 유전아의 다형 코돈 129 메티오닌 및 발린 이형(異形)을 가진 사람으로는 최초였다는 점이다. 이는 ‘메티오닌 동형이 아닌’ 사람도 소 스펀지형 뇌질환 병원에 감염될 수 있음을 의미한다.

변종 크로이처펠트야곱병의 혈액을 통한 감염 가능성은 오랫동안 의심받아온 것이었다. 이 병이 여러 유별난 특성을 가지고 있기 때문이다. 그 유별난 특성으로는 변종 크로이처펠트야곱병 병원체는 임파구 조직에서 쉽게 발견된다는 점, 이는 병원체가 내장의 최초 감염지점에서 뇌로 이동함에 따라, 순환하는 림프구에서 발견될 가능성이 있다는 점, 그리고 혈장 또는 프리오니미아prionemia에서 존재 가능성을 높인다는 점이다.

FDA 는 스펀지형 뇌질환 자문위원회의 권고와 CDC 그리고 국립보건연구소의 지원으로 영국과 여타 유럽국가에서 특정 기간을 보낸 공여자를 배제하기 위해 혈액 공여 집행연기 정책을 권고했다. (7) 이 정책은 혈액 공급에의 부정적인 영향과 수혈 감염 위험성의 이론적 속성에만 더 비중을 둔 사람들의 많은 비판에도 불구하고 1999년 집행되었다. 결과론적으로 영국에서 수혈을 통한 감염 사례들이 보고됨에 따라 FDA의 사전 예비적 집행연기 정책은 정당화된 것으로 보인다.

소 스펀지형 뇌질환 복합 변종들

스크래피나 전통적인 크로이처펠트야곱병과는 달리, 소 스펀지형 뇌질환은

단일 종의 감염 병원체에 의한 것으로, 이 병원체는 다른 종으로의 자연 또는 실험적 감염 이후에도 놀라울 정도로 안정적인 분자 속성을 가지고 있다.

그러나 2004년, 이탈리아의 연구자들은 자신들이 연구 했던 8 마리의 소들 중 2마리의 뇌 손상은 아밀로이드 플라크amyloid plaques가 존재한다는 점, 그리고 프로테아제 저항성 단백질의 뇌 분포도가 소 스펀지 뇌질환과 다르다고 보고 했다.(16)

특수단백질검출 검사 분석에서, 이 2가지 사례의 프리온 조각은 전통적인 형태의 소 스펀지형 뇌질환보다 더 낮은 분자량를 가지고 있었다. 연구자들은 신경 병리학인 차이와 분자량 차이는 소 스펀지형 뇌질환 제 2형이 존재함을 의미다고 주장했다. 전통적인 크로이처펠트야곱병에서 이 소 2마리의 경우를 구 분짓기 위해, 연주자들은 단어를 추가해 ‘소 아밀로이드성 스펀지형 뇌질환’bovine amyloidotic spongiform encephalopahty. BASE 이라 이름 지었다. 소 스펀지형 뇌질환 감시 시스템에서 일반적으로 진단되는 소들과는 다른 분자 표현형(表現型)을 지닌 소 스펀지형 뇌질환 사례 3건이 프랑스에서도 따로 보고되었다.(9) 이탈리아와 프랑스의 조사결과가 새로운 형태의 소 스펀지형 뇌질환이 광범위하게 전파되고 있음을 의미하는가를 판정하기 위해서는 보다 많은 사례연구와 추가적인 실험연구가 필요하다.

소 스펀지 뇌질환의 어느 형태와 인간 산발성 크로이처펠트야곱병 유사질환의 임의적 관련성에 대한 과학적 증거는 없다. 그러나 소 스펀지형 뇌질환 감염 유전자 이식 ‘쥐’가 산발성 크로이처펠트야곱병 아류형과 같은 분자 표현형의 프리온을 가지고 있음이 밝혀진 이후, 소 스펀지형 뇌질환이 산발성 소 크로이처펠트야곱병 유사 질환을 일으킬 수 있다는 우려가 있다.(2) 유전자 이식 쥐는 코돈 129에서 메타토닌 동형성인 인간 프리온 단백질 생산을 그 목적으로 하고 있었다. 만일 소 소펀지형 뇌질환이 인간에서 산발성 크로이처펠트야곱병 유사질환을 유발한다면, 우선 변종 크로이처펠트야곱병의 대다수가 보고되었던 영국에서 산발성 크로이처펠트야곱병 발생이 예상될 것이다. 그러나 1996년 변종 크로이처펠트 야곱병에 대한 설명을 최초 발간한 이후, 영국에서 산발성 크로이처펠트야곱병 연간 사망자수는 증가하고 있지 않다. (52) 더 나아가, 영국의 감시 체제에서  메티오닌 동형성인 산발성 크로이처펠트야곱병의 비중은 증가하지 않았다.

만성 소모성 질환

분포

1960년대 후반 콜로라도 실험실에서 사로잡힌 뮬 사슴의 치명적인 소모성 증상을 통해, 북미 사슴과 엘크의 프리온 질환인 만성 소모성 질환 CWD chronic wasting disease 이 처음으로 확인되었다.(76) 1978년에 이 질환은 ‘전염성해면상뇌증’TSE 이라 파악되었었다. 야생 사슴과 동물에서 소모성 질환의 발생은 1981년에 최초 확인되었는데, 콜로라도에서 자유 방목된 엘크가 이 질병을 가지고 있음이 확인되었던 것이다.

뒤이은 감시 조사결과, 콜로라도 북동부, 와이오밍 남동부 그리고 더 최근에 네브라스카 서부 접경지역의 자유 방목 사슴과 엘크에서 만성 소모성 질환이 유행하고 있다는 사실이 밝혀졌다.(76) 풍토병 모형화를 통해, 만성 소모성 질환은 그것이 최초로 발견된 것보다 수십 년 전, 일부 풍토병 지역에 서식했던 자유방목 동물들 사이에서 유행했을 가능성이 제기되고 있다. (55)

2000년 이후, 만성 소모성 질환의 새로운 병소(病巢)가 일리노이, 뉴멕시코, 사우스다코타, 유타, 위스콘신 그리고 콜로라도의 만성 소모성 질환이 없던 지역 그리고 와이오밍에서 증가하고 있다는 사실이 확인되었다.(6,76) 새로운 지역에서 만성 소모성 질환이 확인된 것은 감시 감독의 증가, 그리고 사슴과 엘크의 자연적인 이동 또는 인간에 의해 감염된 사슴류의 위치이동과 관계가 있는 것으로 보인다. 현재 발생경로는 크게 2가지인데, 그 중 하나는 자유 방목된 사슴과 엘크에서, 다른 하나는 사로잡힌 엘크와 사슴 산업으로, 캐나다와 미국에서 발생하고 있다.(6)

인간 감염 위험

미국에서 만성 소모성 질환의 전파, 그리고 인수공통 감염zoonotic transmission 의 증가로 만성 소모성 질환의 인간 감염 가능성에 대한 우려가 커졌다.(6) 여러 크로이처펠트야곱병 사례 또는 만성 소모성 질환 감염으로 의심되는 증상과 연결된, 분명한 크로이처펠트야곱병은 미국에서 보고되어 왔다.(4,6,23)

이런 독립적 사례와 그 결합에 대한 전염병학 및 실험실 연구를 통해서는 만성 소모성 질환과 환자의 질병과의 연결에 대한 결정적인 증거가 제시되지는 않았다. 그러나 만성 소모성 질환과 인간 질병의 연결 가능성에 대한 그동안의 연구는 제한적이었다. 만성 소모성 질환 병원체의 인간 병원체 전환 가능성을 밝히기 위해서는 더 많은 연구가 진행되어야 한다. 콜로라도와 와이오밍의 만성 소모성 질환 유행 지역에서 사슴과 엘크를 사냥 했던 사람들은 만성 소모성 질환 병원체에 오랫동안 노출되어왔기 때문에, 인수공통 감염을 감시하기 위해 이들 사냥꾼들에 대한 후속 연구가 진행되어 왔다. 인간화된 쥐와 사슴류화된 쥐를 비롯해, 이들 쥐의 만성 소모성 질환 감염성을 확인하기 위한 유전자 이식 쥐 연구도 진행되고 있다.(6)

결론

환경적 감염 요인에 따른, 3가지의 다른 프리온 질병 관련 인간 보건 위험성이 미국에서 확인될 수 있다. 여기에는 크로이처펠트 야곱병의 의원성 감염, 미국이나 소 스펀지형 뇌질환 발생 국가의 소 스펀지형 뇌질환 오염 소 가공 제품에 노출을 통한 변종 크로이처팰트 야곱병의 발생, 그리고 만성 소모성 질환의 인간 감염 가능성이다. 크로이처펠트야곱병의 병원성 감염사례는 여러 병원성 감염경로가 확인됨에 따라, 적절한 예방 조치를 통해 줄어들고 있다. 그러나 프리온 질병의 오랜 잠복기를 감안할 때, 추가적인 병원성 크로이처팰트 야곱병 발생을 예상할 수 있다.

지금까지 미국 거주자로서는 단 1명의 변종크로이처펠트야곱병 환자가 확인되었다. 이 환자는 자신의 고향인 영국에서 소 스펀지형 뇌질환의 인간 노출이 한참 일때, 성장하다가 감염된 것으로 생각된다. 최근 USDA 가 최근 미국인의 소 스펀지형 뇌질환 노출 위험을 더욱 감소시키는 목적의 공중 보건 예방 정책을 내놓았으나, 미국 내에서 자체적인 감염 사례의 가능성을 완전히 무시할 수 없다.

그러나 이런 가능성은 이전에 소 스펀지형 뇌질환이 훨씬 많이 발생했던 국가에 여행을 했거나 거주하면서, 소 스펀지형 뇌질환에 노출되어 변종 크로이처펠트야곱병에 걸릴 위험성과 비교하면 훨씬 적다.

병원체 보균자가 공여한 혈액 제품을 통해 변종 크로이처펠트야곱병의 감염사례에 대한 최근의 여러 보고는 우려할 만하다. 왜냐하면 소 스펀지형 뇌질환에 노출된 병원체 보균자가 많을 수 있기 때문이다. 이론적으로 이들 보균자는 증상이 없는 가운데, 수혈을 통해 변종 크로이처펠트야곱병 병원체를 전파할 수 있다. FDA의 혈액 공여자 집행연기 정책은 미국 내에서 변종 크로이처펠트야곱병의 감염 위험을 극히 최소화하기 위한 것이다.

코돈 129 이형 환자의 변종 크로이처펠트야곱병 감염사례는 변종 크로이처펠트야곱병의 최종 파급규모를 짐작케 한다. 이형성 환자는 메티오닌 동형성 환자에 비해 더 오랜 잠복기간과 더 늦은 나이에 변종크로이처펠트 야곱병이 진행될 수 있다는 것은 변종 크로이처펠트야곱병 발생 경로가 더욱 연장되는 결과를 초래할 것이다.

현재까지, 만성 소모성 질환이 인간에 감염되었다는 보고는 없다. 왜냐하면 십년동안 발생한 만성 소모성 질환은 좁은 지리학적 지역에 국한해 발생했기 때문이다. 그리고 병원체가 적절한 잠복기를 통해, 종간 장벽을 뛰어넘어 인간에 질병을 일으킬 만큼 그 노출이 충분하지 못했을 가능성도 있다. 그러나 만성 소모성 질환이 새로운 지역으로 전파되는 일이 증가함에 따라 인간의 만성 소모성 질환 노출 수준이 시간이 지남에 따라 높아질 것이라는 우려가 있다. 만성 소모성 질환 병원체의 인간 질병 유발 가능성을 감시하기 위해, 고위험군(만성소모성질환 유행지역에서 오랫동안 사냥을 했던 사람들)에 대한 지속적인 감시, 그리고 유전자 이식 동물 모델에서의 만성 소모성 질환의 인수공통감염 가능성 평가가 진행되어야 한다.

의원성 크로이처펠트야곱병, 변종 크로이처펠트야곱병 또는 인간 만성 소모성 질환으로 의심되는 사례는 지역 보건청 또는 주(州) 보건청을 통해 CDC에 보고되어야 한다.

변종 크로이처펠트야곱병과 인간 만성 소모성 질환과 같은 프리온 질병 발생에 대한 감시를 촉진하기 위해, CDC는 미국 정신병리학자 협회와 합동으로 국가프리온 질환 병리학 감시센터National Prion Disease Pathology Surveillance Center를 설립했다. 이 병리학 센터는 오하이오주 클리블랜드의 케이스 웨스턴 리저브 대학Case Western Reserve University 에 위치하고 있고, 미국 의사들에게 무료로 최첨단 진단 서비스를 제공하면서, 인간 프리온 질병 발생을 감지할 실험 방법론을 개발하고 있다. 임상학적으로 의심되거나 인간 프리온 질병으로 진단되면, 모두 사체부검이 이루어져야 한다. 이 때 추출한 뇌 조직은 국립프리온질병병리학감시센터로 보내져 크로이처펠트야곱병 진단을 확인하고, 크로이처펠트야곱병 아류질환인가를 판정해야 한다. 의심 환자의 뇌 조직 검사가 증가하면, 미국에서 변종 크로이처펠트야곱병 또는 인간 만성 소모성 질환 발생 탐지과정을 촉진할 수 있을 것이다.