CAS Insights가 처음 엠폭스에 대해 다루었던 2022년 5월 당시에는 확진 또는 의심 사례가 400건 미만이었습니다. 2024년 8월 기준, 전 세계 122개국에서 99,518건 이상의 사례가 확인되어 역사상 가장 큰 엠폭스 발병 사태가 되었습니다. 이에 대응하여 WHO 사무총장은 엠폭스를 국제적 공중보건 비상사태(PHEIC)로 선포했습니다.
참고: "엠폭스(Mpox)"는 WHO가 지난 1년간 단계적으로 도입하여 "원숭이두창(monkeypox)" 대신 공식적으로 사용하는 명칭입니다.
엠폭스는 어떻게 전파되나요?
엠폭스 바이러스는 게놈 크기가 약 190kb인 이중 가닥 DNA(dsDNA) 바이러스입니다. SARS-CoV-2와 달리 엠폭스 바이러스는 크기가 훨씬 크며, 공기 중으로 비산되지 않고 몇 피트 이동한 뒤 바닥으로 떨어집니다. 이 바이러스는 상처 난 피부, 호흡기 또는 점막을 통해 체내로 침입합니다. 또한 SARS-CoV-2 바이러스처럼 공기 중에 오래 머물지 않습니다. 사람 간의 공기 전파가 일어나려면 감염자와 장시간 얼굴을 맞대고 접촉해야 합니다. 또한 체액, 병변과의 직접 접촉이나 의류, 침구류 등 병변 물질에 대한 간접 노출을 통해서도 전파될 수 있습니다. 동물에서 사람으로의 전파는 동물에게 물리거나 할큄을 당하는 경우, 야생 동물 고기를 다루는 경우, 또는 체액이나 병변과 직접적·간접적으로 접촉할 때 발생할 수 있습니다. 그러나 엠폭스 바이러스는 SARS-CoV-2에 비해 돌연변이 발생 속도가 느려 백신 효과가 매우 높습니다.
변화하는 백신 접종 및 예방 환경
엠폭스 예방에는 백신 접종, 공중보건 조치, 교육을 포함한 여러 전략이 포함됩니다. 엠폭스와 그 전파 경로, 예방 방법에 대한 인식을 높이는 것은 발병을 통제하는 데 매우 중요합니다. 감염자는 바이러스 확산을 막기 위해 격리되어야 합니다.
백신 접종은 여전히 엠폭스 예방의 핵심입니다. 과거 데이터에 따르면 두창(천연두) 백신인 백시니아 바이러스 백신은 엠폭스에 대해 약 85%의 예방 효과를 보였습니다. 이 백신은 바이러스 노출 전후에 투여하여 질병의 중증도를 낮출 수 있습니다. 현재 엠폭스 예방용으로 승인된 백신은 3종(JYNNEOS, ACAM2000, LC-16)이 있으나, 지역별로 가용성이 다릅니다.
JYNNEOS(MVA-BN) 백신
Bavarian Nordic A/S에서 제조한 JYNNEOS 백신은 유럽에서는 Imvanex, 캐나다에서는 Imvamune으로 알려져 있으며, 원래 두창 예방을 위해 개발된 Modified Vaccinia Ankara-Bavarian Nordic (MVA-BN) 균주를 기반으로 하는 3세대 비복제 생백신입니다. 두창 바이러스와 엠폭스 바이러스 간의 유전적 유사성 덕분에 Jynneos는 엠폭스에도 효과가 있습니다. 체계적 문헌고찰 및 메타분석에 따르면 MVA-BN을 1회 접종했을 때 76%, 2회 접종했을 때 82%의 백신 효과가 보고되었습니다. Jynneos 백신은 미국 FDA로부터 두창 및 엠폭스 예방용으로 승인받았으며, 미국에서 엠폭스 대응을 위해 사용하는 주요 백신입니다. 의료 종사자, 실험실 인력, 확진자와 밀접 접촉한 사람 등 노출 위험이 높은 개인에게 권장됩니다. 4주 간격으로 피하(18세 미만) 또는 피내(고위험군) 주사 방식으로 투여합니다. 최근 WHO는 JYNNEOS 백신을 최초의 엠폭스 대응 WHO 사전적격성평가(PQ) 인증 백신으로 발표했습니다. 이번 WHO 사전적격성평가 인증은 국제 기구와 각국 규제 당국의 엠폭스 백신 조달을 가속화하여, 결과적으로 품질이 보증된 엠폭스 백신에 대한 접근성을 높이는 데 기여할 것입니다.
ACAM2000 백신
Emergent Biosolutions에서 제조한 ACAM2000은 미국 FDA가 두창 예방용으로 승인한 2세대 두창 백신입니다. 엠폭스에 대해서는 질병통제예방센터(CDC)가 후원하는 확대 접근 임상시험용 신약(EA-IND) 프로토콜에 따라 이용 가능하며, 이는 사전 동의와 추가적인 IND 요건을 필요로 합니다. Jynneos와 달리 ACAM2000은 살아있는 복제형 백시니아 바이러스 백신으로, 체내에서 바이러스가 복제될 수 있습니다. 따라서 부작용 발생 가능성이 더 높으며, 면역 체계가 약화된 사람, 습진과 같은 피부 질환이 있는 사람, 임산부에게는 권장되지 않습니다. 이 백신은 피부에 작은 방울을 떨어뜨린 뒤 분기침으로 피부 표면을 찌르는 '스카리피케이션(scarification)' 방식으로 1회 투여합니다. ACAM2000은 엠폭스 예방에 효과적이지만, 부작용 가능성 때문에 일반적으로 Jynneos를 접종할 수 없거나 신속한 면역 형성이 필요한 사람들에게 제한적으로 사용됩니다.
LC16m8
LC16m8은 일본 구마모토의 화학혈청요법연구소(KAKETSUKEN)에서 개발한 3세대 생백신으로, 두창 예방을 위해 사용됩니다. 이 백신은 두창 백시니아 바이러스의 리스터 균주를 여러 번 계대 배양하여 약독화된 표현형을 선별한 것입니다. ACAM2000과 마찬가지로 분지침을 이용한 찰과법으로 1회 접종합니다. 기존 두창 백신보다 안전성이 높고 심각한 부작용 위험이 적은 것으로 확인되었습니다. 2022년 8월, 일본은 이 백신의 적응증을 엠폭스 예방까지 확대했습니다.
유망한 신규 백신 후보
현재 진행 중인 백신 연구는 전 세계적인 대응 역량을 강화하기 위해 새로운 후보 물질을 탐색하고 기존 옵션을 개선하는 데 집중하고 있습니다. 엠폭스를 표적으로 하는 다양한 DNA 기반 백신이 개발 중입니다. 이러한 백신은 엠폭스 항원을 암호화하는 유전자를 DNA 플라스미드에 삽입하여 면역 반응을 유도하는 방식입니다. DNA 백신은 안정성이 높고 생산이 용이하며 여러 바이러스 변이를 표적으로 삼을 수 있다는 장점이 있습니다. 코로나19 mRNA 백신의 성공에 힘입어 엠폭스용 mRNA 백신 개발 연구도 활발히 진행되고 있습니다. Xidan Yang 등은 엠폭스 바이러스의 A29L, M1R, A35R, B6R 단백질을 기반으로 MPXfus(단일 성분)와 MPXmix(다중 성분)라는 두 가지 mRNA 백신 후보를 개발했습니다. 두 후보 모두 쥐 실험에서 높은 수준의 항원 특이적 항체와 강력한 세포 면역 반응을 유도했습니다. 한 연구에서는 엠폭스 바이러스 mRNA-지질 나노입자 백신 후보가 항체 반응을 유도한다는 사실을 보고했습니다. 또 다른 새로운 백신 후보인 TNX-801은 말두창 기반의 생바이러스 백신으로, 두창과 엠폭스를 모두 예방하도록 설계되었습니다.
과제 및 향후 방향
엠폭스에 대한 이해와 통제 측면에서 상당한 진전이 있었음에도 불구하고 여전히 몇 가지 과제가 남아 있습니다. 특히 풍토병 지역에서 백신에 대한 공평한 접근성을 보장하는 것은 매우 중요한 과제입니다. 엠폭스가 지속적인 문제로 남아 있는 많은 아프리카 국가들은 백신과 항바이러스제에 대한 접근이 제한적입니다. 이러한 격차를 해소하고 모든 인구가 보호받을 수 있도록 전 세계적인 노력이 필요합니다. 비풍토병 지역을 포함하여 엠폭스에 대한 대중의 인식을 높이는 것은 향후 발병을 예방하는 데 필수적입니다. 공중 보건 캠페인은 인수공통감염병의 위험성을 지역사회에 알리고 전파 위험을 줄이는 행동을 장려하는 데 초점을 맞춰야 합니다.
엠폭스에 대한 보다 효과적인 백신, 항바이러스제, 진단 도구를 개발하기 위한 지속적인 연구가 필요합니다. 여기에는 신종 감염병에 신속하게 대응할 수 있는 가능성을 보여준 mRNA 기술 활용도 포함됩니다. 또한 엠폭스 발병을 조기에 감지하고 대응하기 위해서는 전 세계적인 감시 및 보고 체계를 강화하는 것이 중요합니다. 감시 체계가 개선되면 새로운 사례를 더 빠르게 식별하고 바이러스 확산을 추적하여 더욱 효과적인 억제 조치를 취할 수 있습니다.
엠폭스 배경 정보
2022년 5월에 게시된 이전 CAS Insights 기사를 업데이트했습니다.
엠폭스란 무엇인가?
엠폭스 바이러스는 폭스바이러스과(Poxviridae) 오르토폭스바이러스속(Orthopoxvirus)으로 분류됩니다. CAS Content Collection™은 엠폭스 바이러스의 계통 발생을 보여줍니다. 이 바이러스는 흔한 소아 피부 질환인 전염성 연속종과 같은 과에 속하며, 백시니아 바이러스(우두 바이러스) 및 바리올라 바이러스(두창 바이러스)와 같은 속입니다. 흔히 알려진 수두 바이러스(Varicella)와는 관련이 없습니다. 1958년 폭스 유사 질환이 발생한 연구용 원숭이 집단에서 처음 발견되었으며, 1970년 콩고민주공화국(DRC)에서 첫 인간 감염 사례가 보고되었습니다. 엠폭스는 주로 동물에서 인간으로, 또는 그 반대로 전파되는 인수공통감염병으로 분류됩니다. 그러나 이번 발병은 비풍토병 국가에서 사람 간 전파로 양상이 바뀌면서(그림 2) 많은 이들을 당혹스럽게 했고, 이 희귀 질환을 다시금 주요 뉴스로 부상시켰습니다.
엠폭스의 바이러스학 및 병인론
엠폭스 바이러스는 직경 약 200~250nm의 벽돌 모양 또는 타원형 형태를 띱니다. 게놈은 약 197kb 길이의 선형 이중 가닥 DNA로 구성되어 있으며 약 180개의 단백질을 암호화합니다. 또한 엠폭스 바이러스는 난형의 지질 함유 입자로 둘러싸인 아령 모양의 뉴클레오캡시드를 가지고 있습니다(그림 2). 엠폭스 분리주는 유전적으로 구별되는 세 가지 분기군(clade)으로 분류됩니다. (i) '중앙아프리카' 또는 '콩고 분지' 분기군으로도 알려진 분기군 I(이전 명칭: clade 1)은 콩고 분지에서 분리된 균주를 포함하며 치명률은 약 10.6%입니다. (ii) '서아프리카' 분기군으로도 알려진 분기군 IIa(이전 명칭: clade 2)는 서아프리카 국가에서 분리된 균주를 포함하며 치명률은 약 3.6%입니다. (iii) 분기군 IIb(이전 명칭: clade 3)는 분기군 IIa에서 파생되었으며 2022년 엠폭스 발병 균주를 포함합니다.
바이러스가 체내에 침입하면 피부, 점막, 호흡기의 상피 세포를 표적으로 삼습니다. 이 세포 내에서 복제하며 세포 사멸을 유발하고, 엠폭스의 특징적인 피부 병변을 일으킵니다. 바이러스에 대한 면역 반응에는 체액성 면역과 세포성 면역이 모두 포함됩니다.
2024년 9월 16일 업데이트
