소아마비
1. 개요
小兒痲痹 / poliomyelitis, infantile paralysis
소아 마비는 일반인들에게 흔히 알려진 폴리오(Polio) 바이러스에 의한 신경계의 감염으로 발생하며 척수성 소아 마비의 형태로 발병한다. 5세 이하의 아이가 걸리는 경향이 많아 병명에 소아(小兒;infantile)가 들어가지만, 아이만 걸리는 병은 아니며 프랭클린 D. 루스벨트처럼 성인일 때 걸리는 경우도 있다.
1955년 미국의 의사인 조너스 소크 박사가 최초로 효과가 있는 사백신인 소크 백신(IPV, 주사 소아마비 백신)을 개발하였다. 그는 백신의 특허를 내지 않아 값싸게 소아 백신이 보급될 수 있게 했다. 그리고 몇 년 후인 1961년 알버트 세이빈 박사에 의해 현재까지도 널리 쓰이고 있는 생 백신(OPV, 구강 투여 소아마비 백신)[1]이 개발되었다. 그렇게 소아 마비 예방접종이 효과적으로 시행되면서 발생률이 감소하여, WHO는 1994년 서유럽, 2000년에는 한국을 포함한 서태평양 지역에서 소아 마비 박멸을 선언하였다. 물론 그렇다고 아예 안 걸리는 것은 아닌데, 타 지역의 감염자와 접촉하거나 감염자의 후두 분비물이나 배설물 등으로 전염될 수도 있다.
뇌성마비와 얼핏 비슷해보이지만 엄연히 다른 질병으로, 소아 마비는 상술했듯이 폴리오 바이러스에 의해 발병하는 반면, 뇌성 마비는 여러가지 원인으로 뇌에 손상이 오며 출생 후에 다양한 운동 장애를 나타내지만, 운동 장애가 계속 진행되지 않고 전염성이 없다는 차이가 있다.
2. 원인
소아 마비를 발병하게 만드는 바이러스는 일반인들에게 흔히 알려진 폴리오(Polio) 바이러스로 장 바이러스(enterovirus)의 한 종류 [2]이며, 혈청형 1, 2, 3형이 있다.
폴리오 바이러스는 척추의 척수 앞뿔(anterior horn)과, 이와 관련된 하위 운동 신경(lower moter neuron, LMN)에 영향을 미치게 된다.
먼저 신체의 운동 신경을 담당하는 신경체는 상위 운동 신경(upper moter neuron, UMN)인 피질 척수로(corticospinal tract)가 운동 피질(motor cortex)에서 내려와, 대부분이 숨뇌(medulla)에서 교차(decussate)하면서 척추로 이어져 추체 축삭로(lateral corticospinal tract)를 이루게 된다. 이런 상위 운동세포에 손상을 입게 되면, 관련된 근육체에서 경직(spasticity), 반사 항진(hypperreflexia, esp DTR), 무기력증 등이 보이며, 특이하게 바빈스키 부호(Babinski sign) 등이 보여지게 된다.
추체 축삭로(lateral corticospinal tract)는 척추 앞면에 존재하는 척수 앞뿔(anterior horn)과 접합 하고(synapse), 이곳에서 부터 나오는 운동 신경을 하위 운동 신경(LMN)이라 한다. 하위 운동 신경은 상위 운동 신경에서 전해진 자극을 근육과 직접적인 소통을 하며, 신체의 운동성을 담당하게 된다. 이곳에 손상을 입게 되면, 관련된 근육의 무기력함, 위축증(atrophy), 다발 수축증(fasciculation), 근긴장 저하(hypotonia)등이 보여지게 되며, 반사 저하증(hyporeflexia)이 나타나게 된다.
폴리오바이러스는 구강-분변 경로로 전염되는 바이러스다. 즉 오염된 물, 음식물등에 의해 전염되는 콜레라와 전염 경로가 비슷하다. 대부분의 95% 경우 바이러스를 섭취하게 되더라도 별다른 탈[3]은 발생하지 않는다. 이런 경우 바이러스가 소화관 벽에서 증식하여 분변으로 배출되며 이 때 바이러스혈증이 검출되지는 않는다.
5% 정도의 경우 이 바이러스가 소화관 벽을 뚫고 바이러스 혈증이 유발된다. 이 경우 열, 인후통, 두통 등 감기와 유사한 증상을 보인다. 그리고 1% 정도의 감염자는 이 바이러스가 중추신경계를 감염함으로써 소아마비의 근무력 증상이 야기된다. 이 경우에 바이러스는 중추신경계 신경 세포를 감염시켜 증식하며, 이 중에 운동신경들이 선택적으로 파괴되어 근무력 증상이 발생한다. 이 중 호흡기의 운동 신경이 파괴된 경우 호흡이 불가능하게 되어 사망에 이르고 만다.
3. 증상
소아 마비는 불현성 감염, 부전형 회백수염, 비 마비성 회백수염, 마비성 회백수염의 네 가지 형태로 발병하며 형태에 따라서 증상이 다르다.
폴리오 바이러스 감염증의 약 95%는 별다른 증상이 없다. 4~8%에서 미열, 인후통 등의 비특이적 증상이 보이며 이런 증상이 사라진 수일 후에 1~5%의 환자에서 무균성 뇌수막염이 발생할 수 있다.
많은 경우 폴리오 바이러스는 림프계에서 잡히면서 증식하지 못하고 어영부영 제압된다. 하지만 림프계의 면역을 뚫고 증식하는 경우에는 주변 조직으로 확장하여 증식하다가, 결국 혈류로 흘러들어가 전신에 퍼저 증식한다. 그래도 이 경우에도 마비 증상이 일어나지는 않으나... 문제는 폴리오 바이러스가 신경계를 공격하는 경우인데, 이 경우 말초 신경계로 침입하느냐, 중추 신경계로 침입하느냐에 따라 예후가 달라진다.
폴리오 바이러스가 바로 중추 신경계를 공격하는 경우는 의외로 예후가 좋은데, 폴리오 바이러스가 중추 신경계의 삼엄한 면역을 바로 뚫지는 못하기 때문이다. 이 경우 중추 신경계가 면역반응으로 염증을 일으켜 무균성 뇌수막염이 발생하는 것으로 끝나게 된다. 폴리오 바이러스가 중추 신경계를 공격하는 것은 폴리오 바이러스의 증식과 전파에 도움이 되지 않는 우발적인 경우로 추정되고 있으며, 실제로 마비 증상 없이 종결되게 된다.
하지만 폴리오 바이러스가 말초 신경계 위주로 공격하는 경우는 에후가 좋지 않다. 이 경우 폴리오 바이러스가 각종 운동 신경계를 손상 시키며, 척수로 향하곤 하는데, 궁극적으로는 대뇌의 운동 영역이나 시상, 시상하부까지 타고 올라가기도 한다.이렇게 진행되는 경우는 환자의 1% 에 불과하지만, 소아마비가 워낙 극악한 질병이었기에, 1%에 불과함에도 영구적인 장애를 가지게 된 사람이 차고 넘첬다.
이런 진행 양상을 보이는 경우, 부전형 회백수염으로 그칠 경우 병감, 식욕 부진, 구역, 구토, 두통, 인후통, 변비, 복통을 수반하는 단기간의 열성 질환의 형태로 나타나고, 신경계 손상이 더 심한 경우에는 비 마비성 회백수염이 되어 부전형 회백수염의 증상을 보이나, 두통, 구역, 구토가 더욱 심하고, 경부(목) 후근, 팔다리의 동통과 강직, 방광 마비 및 변비가 올 수 있다. 후기에 경부 및 척추 강직을 보인다. 그리고 제일 나쁜 경우로, 신경계 손상이 너무 큰 경우에는 영구적인 마비 증상을 남길 수 있는 마비성 회백수염이 되어, 비 마비성 회백수염에서 보는 증상 외에 골격근이나 두개근의 허약이 나타나고, 며칠간의 기간이 지나면 마비 상태로 악화되는 소견을 보인다.[4]
소아 마비의 특징적인 증상은 비대칭적(asymmetric) 근육 무기력증이다. 주로 하지에서 발생하며, 이 외 반사 저하증(hyporeflexia), 근육 위축증 및 무탄력증(flaccid) 등이 나타나지만 감각에는 보통 장애가 나타나지 않는다.
약 10-15%의 환자에게서 뇌 신경 9번 및 10번이 손상되어 호흡 및 심장 혈관계 장애가 나타나는 등 연수(bulbar)와 관련된 증상이 발생한다.
4. 진단
소아 마비 예방 접종을 하지 않았거나 불완전하게 시행한 소아에게서 발열 및 무균성 뇌막염, 이완성 마비 질환이 나타난다면 소아 마비에 걸렸을 확률이 높다. 성인의 경우에는 예방 접종을 받지 않은 경우 감기 와 같은 대수롭지 않은 증상일지라도 주의해야 하며, 며칠 지나서 하반신이 마비되는듯한 증세를 느낀다면 소아 마비를 의심해보아야 한다.
5. 검사
소아 마비가 의심이 될 경우, 피검자로부터 바이러스를 배양한 뒤, 폴리오 바이러스가 발견되는지를 확인하는 방법에 의한다. 이 때 바이러스 배양 시 분변, 비인두 분비물 등이 검체로 사용된다.
6. 치료
소아 마비는 일단 한번 걸렸다가 나으면 해당 바이러스에 대한 면역력이 생긴다. 하지만 발병 후 10일 이내에 마비 정도가 심할수록 최종 불구 정도가 심해지므로, 걸리지 않기 위해 미리 예방하는 것이 최선의 방법이다.
만약 예방 접종을 받지 않았거나 불완전하여 소아 마비가 발병했을 경우 발병 후 2주간은 절대 안정을 취해야 하며, 마비된 근육은 부위가 어디냐에 따라서 치료율이 다른데 50% 이상의 환자는 물리치료로 완치될 수 있다. 치료는 기형이나 합병증을 최소한으로 줄이는 것에 초점이 맞춰져 있다. 소아마비가 오래 지속되거나 평생 가는 경우라도 수술과 꾸준한 재활 치료를 통해서 증상을 완화할 수 있다.
7. 예방 접종
소아마비의 예방을 위한 백신은 크게 둘로 나뉜다. 조너스 소크가 처음 개발한 사백신과 앨버트 세이빈이 개발한 생백신이다. 생백신과 사백신은 각각의 장단점이 있어서 어느 쪽이 확실하게 우위에 있다고 하긴 어렵다.
효율성 문제의 경우 생백신이 더욱 뛰어나다. 사백신은 3번이나 접종해야 하며 생백신인 세이빈 백신이 사백신인 소크 백신보다 면역 효과가 더 뛰어나고 오래가며 사탕이나 시럽 형태로 경구 투여가 가능하므로 투여가 쉽다. 또한 약독화된 소아마비 병원체가 주변인들에게 감염되어 접종을 받지 않은 사람들에게도 면역력을 갖추게 해 집단 면역의 선순환을 실현할 수 있다. 그에 비해 주사제 형태의 사백신을 사용했을 경우 소아마비 예방 접종의 주 대상이 어린아이와 후진국이라는 것을 감안할때, 수많은 사람들을 병원까지 데리고 와서 일일히 달래고 주사를 놓는 과정을 3번이나 반복해야 하며, 유리 바이알(백신을 담는 용기)과 주사기, 소독솜까지 전부 감염성 폐기물로서 처리해야 하기 때문에 백신 자체의 가격을 제외하고도 비용이 많이 든다.
그러나 안전성 문제는 사백신이 월등하다. 사백신은 제조 공정의 표준이 정해진 뒤 2억번의 접종을 하는 동안 백신에 의해 소아마비가 발병한 사례는 한 건도 보고되지 않았다. 그러나 생백신은 240만 명 중 하나, 1년에 8명꼴로 백신의 부작용으로 소아마비가 발병하는 사례가 보고되고 있다. 이 정도의 확률은 통계적으로는 감내할 만한 확률이지만 환자 입장에서는 무시하지 못할 확률이다.
이 때문에 충분한 의료시설이 갖춰진 국가에서는 더 안전한 사백신을 주로 사용하고 있으며 생백신은 주로 의료시설이 충분하지 않은 개발도상국에서 실시하거나 주사에 익숙치 않은 어린이들을 대상으로 사용하고 있다.
8. 사례
미국의 32대 대통령 프랭클린 D. 루스벨트 대통령이 걸린 질병으로도 유명하다. 1921년 8월, 캐나다 캄포벨로의 별장에서 쉬다가 찬물에 빠져 39살의 나이에 소아 마비에 걸려 휠체어를 타고 다녀야 했지만 꾸준한 재활 훈련 끝에 어느 정도는 걸을 정도가 되었다. 그러나 비 공식 석상에서는 여전히 휠체어를 타고 다녀야 할 정도로 심각했음에도 대통령이란 직책 때문인지 일반 대중들에게는 꾸준히 숨겨와서, 훗날 그가 죽고 나서야 그에게 장애가 있었다는 사실을 안 국민들도 많았을 정도였다.
소아마비가 심각한 경우 전신마비에 이어 호흡기까지 마비되기 때문에 사망에 이르게 된다.
9. 박멸?
9.1. 전 세계
천연두에 이어 질병퇴치가 가장 유력한 질병중에 하나이다. 1988년엔 37만명이던 환자수는 2015년에 74명, 2017년에 22명으로 급감하였다. 현재 소아마비가 퇴치되지 않은 나라는 아프가니스탄과 파키스탄 2개국뿐.# 그러나, 위 지역들은 정국 특성상 제대로 된 국정운영이 어렵기 때문에 오히려 2018년도에는 33명으로 소폭 증가하였다. WHO와 발병국가를 비롯한 전 세계의 관심이 필요해보인다. # 2019년 기준으로 3종의 폴리오 바이러스 변종 중 2종이 박멸되었고 WPV1 1종만 남아 완전 박멸이 가까워지고 있다.
그러나 나쁜 소식들도 전해지고 있다. 값이 저렴하며 접종도 간편하고 백신효과도 전염되기 때문에 많이 사용되던 생백신의 경우에는 인구 100만명당 3명꼴로 돌연변이에 의한 백신형 소아마비에 감염된다. 2019년 기준으로는 소아마비 신규 감염자 수가 총 336명이었다. 이중에서 백신형 바이러스에 감염된 사람과 야생형 바이러스에 감염된 사람 수가 각각 241명과 125명으로 백신에 의해 바이러스에 감염된 사람이 더 많게되어 문제가 생겼다. 이 돌연변이 바이러스는 현재는 아프리카 12개국에서만 발병 사례가 있지만 언제든 다른 국가로 확산될수 있기에 주의가 필요하다.
돌연변이 바이러스의 출현으로 인해 2020년 현재로서는 소아마비가 금방 박멸되지는 않을듯 하다. 그럼에도 척추성 소아마비는 퇴치를 선언했다.#
9.2. 한국에서의 박멸
한국에서도 과거엔 소아마비에 걸리는 사람들이 많았다. 보통 1960년대 내외 출생자의 경우 한 학급에 한두 명은 소아마비로 다리가 불편한 학생이 있었을 정도. 그러다 1960년대말 폴리오 백신이 한국에서도 보급되어 피해자가 급격히 줄어들었고, 1970년대 접어들면서부턴 소아마비에 걸리는 사람이 한 자릿수로 크게 줄어들면서 거의 없어졌다. 그리고 1983년에 보고된 5명의 환자를 마지막으로 국내에서 소아마비 신규 환자는 더이상 발생하지 않고 있으며, 이에 따라 상술했듯 WHO는 2000년 한국에서도 박멸 선언을 했다. 물론 바이러스가 박멸이 됐다는 소리지, 옛날에 악화된 증상은 치료했다고 사라지는 게 아니라서 현 50대 이상 중년층에서는 이때의 영향으로 걷는 게 불안정한 사람이 가끔 있다. 당장 국회의원 중에 더불어민주당 이상민 의원이 소아마비 환자여서 아직도 휠체어에 의존하고 있다.
[1] 여담으로 구강 예방 접종시 적은 확률로 유전자 재조합을 일으켜 새 바이러스 종류가 만들어졌었다. (Type 2, Vaccine derived polio virus, VDPV) 2015년 9월에 박멸되어 2016년 4월부터 백신에서 제외된다고 한다. 정확히 말하면 2015년까지 구강 예방접종으로 인해 생기는 VDPV 사례 연구 결과 VDPV 중 90% 이상이 1999년에 이미 박멸된 혈청형(serotype 2)에 대한 백신이 원인이였다는 것으로 밝혀져 2016년부터 소아마비 백신에서 serotype 2에 대한 백신 성분을 제외하고 serotype 1,3에 대한 백신성분만 사용하게 되었다.[2] Picornaviridae family, enterovirus genus[3] 설사 등[4] 상당히 극단적이다 못해 안타까운 경우로, 유튜브에서 'polio girl'이라고 치면 이미 악화되다 못해 완전히 망가져서 쓸 수가 없게 된 하반신을 앉은 채로 끌고 가는 여성을 찍은 영상과, 목발로 짚어 이동함과 동시에 다리 전체가 도저히 꺾일 수가 없는 각도로 이리저리 멋대로 꺾이면서 돌아다니는 여성을 찍은 영상이 보인다. 해당 영상은 그 정도가 상당히 심해서 다리의 근육이 약해져서 가늘어진 상태에 그냥 다리 전체가 하늘로 날아가듯 제멋대로 움직이는 경우로, 당연히 이 상태로 악화된 경우 이미 다리의 감각 신경세포가 죽은 지 오래되어 치료가 불가능하기에 평생 저 상태로 살아야 한다. 저렇게 기이하게 꺾이면 일반인은 골절로 인한 엄청난 격통을 느끼겠지만, 해당 환자는 감각 자체가 없어 당연히 통증도 느껴지지 않는다.