인플루엔자 이해: 백년 간 팬데믹 대응에서 얻은 교훈

목차

• 증례 보고: 24세 남성
• 신체 검진 및 소견
• 감별 진단
• 1918년 인플루엔자 팬데믹
• 인플루엔자 바이러스 발견
• 최초 백신 개발
• 인플루엔자 감시 체계
• 1957년 아시아 독감 팬데믹
• 1968년 홍콩 독감 팬데믹
• 2009년 신종 플루 팬데믹
• 현재 인플루엔자 예방 현황
• 향후 팬데믹에 대한 시사점
• 출처 정보

증례 보고: 24세 남성

1923년 3월, 평소 건강했던 24세 남성이 심각한 호흡기 증상으로 매사추세츠 종합병원을 찾았다. 발병 3일 전부터 전신 무력감(쇠약 및 불편감), 두통, 요통이 시작되었고, 이후 이틀 동안 증상이 지속되며 대부분 침상에서 지냈다.

입원 하루 전부터는 발열, 마른기침, 심한 오한이 나타나 몸을 심하게 떨며 태아 자세를 취했다. 4시간마다 10그레인(648 mg)의 아스피린을 복용해 두통과 요통이 다소 완화되었다. 입원 당일 아침에는 호흡곤란과 검상돌기(흉골 하단 끝) 바로 아래의 흉통이 발생했으며, 심호흡이나 기침 시 통증이 악화되었다.

신체 검진 및 소견

검진 상 환자의 직장 온도는 39.5°C에서 40.8°C(103.1°F에서 105.4°F)로 높았고, 심박수는 분당 92~145회, 호흡수는 분당 28~58회로 증가되어 있었다. 급성 중증 질환 상태로 보였으며, 불안해했고, 여러 담요로 덮여 있었음에도 떨고 있었다.

호흡은 빠르고, 얕으며, 힘들어 보였고, 분홍빛을 띤 두꺼운 화농성(고름 포함) 가래를 동반한 심한 기침이 빈번했다. 기침은 하부 흉골 아래에 극심한 통증을 유발하였다.

검진 결과:

• 심음은 빠르고 규칙적이며 심첨부에서 부드러운 수축기 잡음이 들림
• 등 오른쪽 하부 견갑골 아래에서 호흡음 감소
• 수포음(비정상적인 폐음)이나 마찰음 없음
• 백혈구 수는 마이크로리터당 3,700~14,500개이며 호중구(감염과 싸우는 백혈구의 일종) 79%
• 혈액 배양에서 세균 성장 없음

흉부 X선 검사에서 양측성 불규칙한 경화(조밀한 폐 조직 영역)가 관찰되었으며, 우상엽과 좌하엽에서 가장 뚜렷해 폐렴을 시사했다. 또한 좌측 폐문 영역(기도와 혈관이 폐로 들어가는 부위)의 충만함이 관찰되어 림프절비대(붓는 림프절) 가능성을 보였다.

치료에도 불구하고 환자 상태는 4일간 악화되었다. 가래는 더욱 화농성이 되었고, 좌측 하부 등에서 타진 시 둔음이 증가했다. 점차 쇠약해져 입원 4일째 사망하였다.

감별 진단

이 증례를 분석한 의학 전문가들은 환자가 인플루엔자를 앓았을 가능성이 높으며, 세균성 중복감염으로 인한 폐렴과 가능성 있는 농흉(폐와 흉벽 사이의 공간에 고름이 모임)이 합병되었을 것이라고 결론지었다. 이 증상은 파괴적인 1918년 인플루엔자 팬데믹 직후 5년 만에 발생해 인플루엔자가 가장 유력한 진단이었다.

이 증례는 지난 백년 동안 인플루엔자의 진단, 치료, 예방이 얼마나 발전했는지 이해하는 창구 역할을 한다.

1918년 인플루엔자 팬데믹

1918년 인플루엔자 팬데믹은 흔히 "스페인 독감"이라 불리지만, 실제로는 미국에서 시작되었다. 첫 사례는 1918년 3월 4일 캔자스주 포트 라일리의 미군 요리병에서 진단되었다. 곧이어 캔자스주 해스켈 카운티의 로링 마이너 의사가 3명의 사망자를 포함한 18건의 중증 인플루엔자를 진단하였다.

불행히도 제1차 세계 대전 중 미국 정부는 유행병의 심각성에 대해 투명하지 않았다. 역사가 존 배리가 지적했듯이, "정부는 거짓말을 했다. 그들은 모든 것에 대해 거짓말을 했다... 사람들에게 실제 상황을 알리지 않았다." 스페인이 전쟁 중 중립국이었고 질병에 대해 공개적으로 발표했기 때문에 미국에서 기원했음에도 "스페인 독감"으로 알려지게 되었다.

팬데믹은 파괴적이었다:

• 1918년 9월부터 12월까지만 30만 명의 미국인이 사망
• 이 사망자 수는 1915년 동기 대비 모든 원인으로 인한 사망보다 10배 높음
• 전 세계 5억 명 이상이 감염
• 전 세계적으로 약 1억 명이 사망한 것으로 추정

1918년 당시 치료 옵션은 극히 제한적이었으며, 주로 아스피린과 아편에 의존했다. 유일하게 성공을 거둔 중재는 회복된 환자의 혈액을 새로 감염된 환자에게 수혈하는 것이었는데, 이는 현재 회복기 혈장 치료로 알려져 있다.

인플루엔자 바이러스 발견

수년 동안 "스페인 독감"의 원인 병원체는 파이퍼 간균(현재 Haemophilus influenzae로 알려짐)으로 잘못 알려졌다. 이 세균은 많은(그러나 전부는 아닌) 환자의 가래에서 발견되었으며, 그 부재는 배양이 어렵기 때문으로 여겨졌다.

실제 인플루엔자 바이러스는 1933년에야 윌슨 스미스와 동료들에 의해 확인되었다. 그들은 인플루엔자 환자에게서 인후 세척액을 얻어, 세균 불투과성 막을 통과시킨 후, 무균 여액을 페럿에 주입했다. 페럿들은 이틀 안에 인플루엔자 유사 증상을 나타냈다.

흥미롭게도, 스미스의 동료인 찰스 스튜어트-해리스는 감염된 페럿이 "가까운 거리에서 격하게 재채기"한 후 실수로 인플루엔자에 걸렸다. 스튜어트-해리스에서 분리된 바이러스는 이전에 감염되지 않은 페럿을 감염시키는 데 사용되어 전염성을 입증하였다.

최초 백신 개발

인플루엔자 바이러스가 확인된 후 백신 개발 작업이 시작되었다. 1936년 프랭크 맥파랜드 버넷은 인플루엔자 바이러스가 수정된 닭 알에서 쉽게 자란다는 것을 발견했는데, 이 생산 방법은 오늘날까지도 사용된다.

최초의 인플루엔자 백신은 1940년 토마스 프랜시스와 조너스 소크에 의해 개발되었다. 제1차 세계 대전 중 인플루엔자가 군대에 미친 파괴적 영향을 고려하여, 1940년대 초 미군 병사들이 최초로 접종받았다. 1942년까지 백신 접종이 보호 효과를 제공한다는 증거가 나왔으며, 1946년 최초의 인플루엔자 백신이 민간용으로 승인되었다.

백신 접종은 매우 효과적임이 입증되었는데, 미접종자들의 인플루엔자 발병률은 접종자들보다 10~25배 높았다.

인플루엔자 감시 체계

백신이 개발됨에 따라, 인플루엔자 활동을 추적하고 공중보건 대응을 안내하는 감시 체계가 매우 중요해졌다. 미국 질병통제예방센터(CDC)는 1954년 최초의 인플루엔자 감시 체계를 설립하였다.

세계보건기구(WHO)는 1952년 글로벌 인플루엔자 감시 및 대응 시스템을 구성하였다. 이 협력에는 현재 114개국 이상의 144개 국가 인플루엔자 센터가 포함되어 연중 감시를 수행한다.

오늘날 CDC의 인플루엔자 감시는 네 가지 기둥에 기반한다:

1. 실험실 검사(100개 공중보건 실험실 및 300개 임상 실험실)
2. 외래 환자 모니터링(1억 건의 환자 방문을 보고하는 3,400개 제공자)
3. 입원 추적(FluSurv-NET 시스템을 통해 미국 인구의 9% 커버)
4. 사망 기록(사망 증명서 데이터 및 소아 사망률 감시를 통해)

1957년 아시아 독감 팬데믹

1957년 인플루엔자 팬데믹은 1957년 초 중국 남부에서 시작되었다. 새로운 바이러스 아형(A형 인플루엔자 바이러스 아형 H2N2)은 야생 오리의 조류 인플루엔자 균주가 돌연변이를 일으켜 인간 인플루엔자 균주와 재조합된 결과였다.

당시 중국은 WHO 회원국이 아니었고, 유행병에 대해 세계에 알리지 않았다. 경고는 1957년 4월 뉴욕 타임즈에서 홍콩의 수천 건 사례를 읽은 미국 미생물학자 모리스 힐레만으로부터 왔다. 일본의 미 해군 의관으로부터 바이러스 샘플을 입수한 후, 힐레만은 균주를 확인하고 잠재적 팬데믹을 경고하였다.

바이러스는 1957년 6월 아시아에서 귀환한 감염된 군인을 통해 미국에 도달하였다. 팬데믹은 두 차례의 파도를 일으켰다:

• 첫 번째 파도(1957년 10월): 주로 학령기 아동에게 영향
• 두 번째 파도: 노년층에게 더 심하게 영향 및 높은 사망률

미국의 대응은 제한적이었으며, 약 3,000만 명(인구의 약 18%)만이 접종받았다. 이 제한된 접종에도 불구하고, 1957년 팬데믹은 다음과 같은 결과를 초래하였다:

• 미국 내 2,000만 건 문서화된 감염
• 116,000명의 미국인 사망
• 전 세계 100~400만 명 사망

1958년 2월 급증 전 이용 가능했던 백신이 100만 명 이상의 미국인 생명을 구한 것으로 추정된다.

1968년 홍콩 독감 팬데믹

1968년 인플루엔자 팬데믹은 1968년 7월 중국에서 시작되었다. 2주 안에 홍콩에서 50만 건의 사례가 문서화되었다. 새로운 바이러스 아형(A형 인플루엔자 바이러스 아형 H3N2)은 인간 간 전염을 용이하게 하는 유전자 돌연변이 결과였다.

다행히도 이전 인플루엔자 균주와 충분한 유사성이 있어 이전 노출이 부분적 보호를 제공하였다. 전염성이 매우 높았지만, "홍콩 독감"은 1918년과 1957년 팬데믹보다 더 경미한 질병을 유발하였다.

팬데믹 결과:

• 전 세계 100만 명 사망
• 미국 내 100,000명 사망, 주로 노년층

단가 백신이 이용 가능해졌지만, 팬데믹 정점 이후에나 가능하였다.

2009년 신종 플루 팬데믹

2009년 인플루엔자 팬데믹은 2009년 3월 멕시코에서 시작되었으며, 4월 첫 사망이 발생하였다. 새로운 바이러스 아형(A형 인플루엔자 바이러스 아형 H1N1)은 조류, 돼지, 인간 바이러스의 삼중 재조합이었으며, 처음에 "돼지 독감"이라 불렸다.

글로벌 영향:

• 전 세계 7억~14억 명 감염
• 284,000명 초과 사망 추정
• 미국 내 6,000만 건 사례
• 274,000건 미국 내 입원
• 12,500명 미국인 사망 추정

해당 연도 미국 인구의 41%가 계절성 인플루엔자 백신을 접종받았지만, H1N1에 대해 보호되지 않았다. 단가 H1N1 백신은 2009년 10월, 미국 사례가 정점에 달할 무렵 이용 가능해졌다. 미국 인구의 27%만이 이 표적 백신을 접종받았으나, 약 40%의 학령기 아동이 학교 접종 프로그램을 통해 접종받았다.

현재 인플루엔자 예방 현황

오늘날 인플루엔자 백신은 WHO에 의해 연 2회 제작된다. 지난 20년간 평균 보고된 효과는 40%에서 55% 사이이다. 접종률은 크게 다양하다:

• 미국 인구의 약 50%가 매년 접종
• 65세 이상 인구의 약 75%가 매년 접종
• 건강 보험 가입자의 거의 50%가 접종
• 보험 미가입자의 15%만 인플루엔자 접종

소아 대상 예방접종 프로그램(Vaccines for Children program)은 소아 인구 집단에서 이 격차를 성공적으로 해소하였다. 대통령 예산안에는 2,500만 명 이상의 무보험 성인을 지원하기 위해 유사한 성인 대상 예방접종 프로그램(Vaccines for Adults program)이 제안되었으나, 이 프로그램은 아직 자금 지원을 받지 못하고 있다.

코로나19 팬데믹 기간 동안 미국 질병통제예방센터(CDC)는 코로나19, 인플루엔자, 호흡기세포융합바이러스 감염을 추적하기 위해 호흡기바이러스 입원 감시 네트워크(RESP-NET) 대시보드를 개발하였다. 그러나 코로나19 공중보건 비상사태가 종료된 현재, CDC는 입원 자료 보고를 강제할 권한이 없다—국가보건안전망(NHSN)에 대한 보고는 자발적이다.

향후 팬데믹에 대한 시사점

1918년 인플루엔자 팬데믹 이후 놀라운 과학적 진전이 있었다. 우리는 바이러스를 규명하고, 백신을 개발하며, 잠재적 팬데믹에 대한 조기 경보를 제공하는 감시 체계를 구축해왔다. 그러나 여전히 상당한 과제가 남아 있다:

1918년 이후 정치적 의지와 사회적 계약은 정체되었다. 감시 자료는 양당 합의에 의한 표준화된 보고 없이 자발적으로 보고된다. 타인을 보호하는 행동을 취하려는 지역사회의 헌신은 종종 불충분하다. 의사소통의 어려움은 공포 조성, 논란, 그리고 허위정보를 양산한다.

존 배리가 쓴 대로, "각자도생의 사회는 기능할 수 없다. 문명은 그런 상태에서 생존할 수 없다." 우리나라에 대한 진단은 이렇다: 엄청난 과학적 발전에도 불구하고, 우리 학문적 진보의 효과를 제한하는 사회적 과제를 해결하는 데는 거의 진전이 없었다.

과거 팬데믹으로부터 제대로 학습하지 못한 결과, 우리는 분열된 의료, 공중보건, 그리고 백신 유통 체계를 떠안게 되었다. 코로나19 동안 이러한 분열을 인식하는 데 상당한 진전이 있었지만, 우리는 향후 팬데믹 대비를 위해 이러한 교훈을 활용해야 한다.

출처 정보

원문 제목: Case 27-2024: A 24-Year-Old Man with Pain and Dyspnea

저자: Rochelle P. Walensky, Meridale V. Baggett, Kathy M. Tran, Jo-Anne O. Shepard, David M. Dudzinski, Dennis C. Sgroi

게재지: The New England Journal of Medicine, 2024년 9월 5일

DOI: 10.1056/NEJMcpc2402491

본 환자 친화적 글은 The New England Journal of Medicine의 동료 심사 연구를 바탕으로 작성되었습니다.