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코로나바이러스 감염: Overview


목차
  • 사람 코로나바이러스(human coronavirus) 감염에 의한 급성 호흡기 감염증

 

 


병원체

코로나바이러스(coronavirus)

  • 코로나바이러스과(Coronaviridae)에 속하는 사람 코로나바이러스(Human Coronavirus)
    • 니도바이러스목(nidovirus family) > 코로나바이러스과(coronaviridae) > 코로나바이러스아과(coronavirinae) > 코로나바이러스(Coronavirus, CoV)

 

※ 코로나바이러스아과(coronavirinae)에 속하는 코로나바이러스 속(genus)

  • 서열분석 및 항원성 연구에 따라 초기에는 세 군으로 나뉘다가, 현재는 4개 속으로 분류
    1. 알파코로나바이러스
    2. 베타코로나바이러스(SARS-CoV, MERS-CoV 포함)
    3. 감마코로나바이러스
    4. 델타코로나바이러스

이 중 알파 및 베타 코로나바이러스군에 사람을 감염시키는 사람 코로나바이러스(HCoV)들이 속해 있습니다.

 

속(genus)

사람-코로나바이러스(HCoV)

사람 이외에 감염하는 코로나바이러스

알파-코로나바이러스(alphacoronavirus)

HCoV-229E, HCoV-NL63

돼지 유행성 설사 바이러스(Porcine epidemic diarrhea virus, PEDV), (돼지) 전염성 위장염 바이러스(Transmissible gastroenteritis virus, TGEV), 개 코로나바이러스(Canine coronavirus, CCoV), 고양이 코로나바이러스(Feline coronavirus, FCoV), Miniopterus bat(박쥐) coronavirus 1, Miniopterus bat(박쥐) coronavirus HKU8, Rhinolophus bat(박쥐) coronavirus HKU2, Scotophilus bat(박쥐) coronavirus 512

베타-코로나바이러스(betacoronavirus)

HCoV-HKU1, SARS-CoV, MERS-CoV

돼지 혈구 응집성뇌척수염 바이러스(Porcine hemagglutinating encephalomyelitis virus, PHEV), 우 코로나바이러스(Bovine coronavirus, BCoV), 말 코로나바이러스(Equine coronavirus, EqCoV), 쥐 코로나바이러스(Murine coronavirus, MuCoV), Tylonycteris bat(박쥐) coronavirus HKU4, Pipistrellus bat(박쥐) coronavirus HKU5, Rousettus bat(박쥐) coronavirus HKU9

감마-코로나바이러스(gammacoronavirus)

없음

새 코로나바이러스(Avian coronavirus), 흰색 돌고래(Beluga whale)-코로나바이러스 SW1

델타-코로나바이러스(deltacoronavirus)

없음

제주직박구리(Bulbul)-코로나바이러스 HKU11, 개똥지빠귀(Thrush)-코로나바이러스 HKU12, 킨바라(Munia)-코로나바이러스 HKU13

 


주로 호흡기 감염을 유발하는 사람 코로나바이러스 

코로나바이러스는 현재까지 229E, NL63, OC43, HKU1, SARS-CoV, MERS-CoV, 2019-nCoV 이렇게 7종이 인체에서 병원성을 가지는 것으로 알려져 있습니다. 이 중 229E, NL63, OC43, HKU1는 상기도 감염의 10–30% 정도를 차지하며 치명률이 거의 없는 병독성이 약한 바이러스입니다.

지역사회 감염 호흡기 사람 코로나바이러스(Community-acquired respiratory HCoV, CAR HCoV)

vs.

위험성이 높은 바이러스

  • SARS-CoV, MERS-CoV, 2019-nCoV와 구별하기 위한 명칭
  • 4종의 코로나바이러스(HCoV 229E, OC43, NL63, HKU1)

 

  • SARS-CoV, MERS-CoV, 2019-nCoV (모두 베타 코로나바이러스에 속함)
  • CAR CoV 감염은 전 세계 어디에서나 발생하고 있으며, 온도 및 기후 측면에서 종종 여름, 가을보다 겨울, 봄에 빈번하게 발생 
  • 모든 사람 코로나바이러스는 일차적으로 호흡기 감염균으로 전 세계적으로 풍토병성(endemic, 사람에서 존재하나 사망률이 낮고 임상적으로 드문 질환)이며 성인의 상기도 감염의 10-30%의 원인을 차지

일부 코로나바이러스(예. SARS-CoV, MERS-CoV)의 경우, 동물-사람 종 간 감염을 일으키면서 인간에서 존재하지 않았던 신종 병원균의 출현을 야기할 수 있습니다.

코로나바이러스는 다른 RNA 바이러스와 마찬가지로, 증식 과정에서 돌연변이 및 빈번한 유전자 재조합 현상이 일어나며, 특히 결손 돌연변이가 주로 발생하는 것으로 알려져 있습니다.

 


구조

  • 대략적인 크기는 27–34 kilobases로 현존하는 RNA 바이러스 중에서는 제일 큰 것으로 알려져 있음

외피(구조단백질): 5개

+

RNA

  1. spike glycoprotein
  2. membrane glycoprotein
  3. envelope glycoprotein
  4. hemagglutinin esterase glycoprotein
  5. nucleocapsid protein

 

 

 

  1. 구조단백질
    1. spike glycoprotein (S protein)
      • 숙주 세포 수용체와 결합 시 필수적으로 작용하며, 감염시키는 숙주의 범위를 결정하는 요소
      • 전자현미경상에서 마치 왕관(crown)이나 후광(halo)이 있는 것처럼 관찰됨
      • = 이러한 의미를 담고 있는 라틴어 ‘corona’에서 그 이름이 유래되었습니다.
    2. hemagglutinin-esterase (HE) glycoprotein
      • 바이러스 입자의 세포 표면의 부착 및 유리 과정에서 중요한 역할 수행
    3. nucleocapsid protein
      • 바이러스 RNA 유전체에 결합하여 바이러스 입자 조립, 외피 형성, RNA 합성 과정에서 유전체를 안정화하고 포장하는 데 중요한 역할 수행
        이미지
  2. RNA
    • 유전체로서 약 30 kb 길이의 단일 가닥 RNA를 가짐
    • 바이러스 유전체인 RNA 자체가 전사체로 작용하는 양성 가닥(positive-strand) RNA 유전자에 해당
    • 유전자는 뉴클레오캡시드(nucleocapsid, N) 단백질, 매트릭스(matrix, M) 단백질, 작은 외피(small envelope, E) 단백질, 표면 돌기(spike, S) 당단백질 등의 구조 단백질을 암호화함

 

 


코로나바이러스 생활사

코로나바이러스의 생활사

이미지

  • 표면 돌기(S) 단백질의 S1 도메인을 통해 숙주세포의 수용체 상호작용
  • S2 도메인을 통해 막이 융합하면서 세포 내 침투
  • 탈피(uncoating)가 일어나서 바이러스 RNA 유전체의 복제가 일어나는 장소인 세포질로 방출
  • 바이러스 복제에 필요한 단백질 합성(유전체의 번역 과정에 필요한 요소를 숙주로부터 이용)
  • 바이러스 복제 복합체(viral replication complex) 형성 → 전장 서열의 음성 가닥(negative strand) RNA 합성
  • 합성된 음성 가닥은 양성 가닥 mRNA를 합성하기 위한 주형으로 작용
  • 세포질에서 Nucleocapsid (N) 단백질과 유전체 RNA가 합체되어 나선형의 Nucleocapsid 형성
  • ER과 Golgi를 거치면서 막(M), 외피(E), 표면돌기(S) 단백질 등과 합체한 후, 출아(budding)를 위해 세포내에서 이동
  • 바이러스입자(virion)를 함유하는 소포(vesicle)가 세포막에 융합 → 엑소시토시스(exocytosis)를 통한 숙주 세포로부터의 유리(release)

 


 

발생현황

  • 사람 코로나바이러스는 전세계적으로 분포하며, 일반 감기 10-15%의 원인균
  • 계절성을 보여 겨울철에 가장 많이 발생

 


 

임상양상

  • 잠복기: 2-4일
  • 증상
    • 호흡기, 위장관, 신경학적 증상을 보일 수 있음. 호흡기 감염에서 50%는 무증상 감염
    • 국내자료에서 발열은 비교적 적고, 기침, 콧물, 코막힘이 상대적으로 흔한 증상. 그 외 근육통, 두통, 인후통, 가래 등도 동반
    • 기타: 소화기 증상이 발생할 수 있음

주요 증상

상부 호흡기 감염증 증상

±

하부 호흡기 감염증 증상

  • 콧물, 기침, 인후통, 열, 권태감, 두통, 오한 등 (리노바이러스 감염증과 비슷)
  • 일반 감기와 같이 짧은 질병 경과를 보임

 

  • 폐질환자나 면역저하자, 영아, 고령의 경우건강한 사람보다 더 빈번하게 일어남

 

 


진단

진단을 위한 기준

사람 코로나바이러스 감염증에 부합되는 임상증상을 나타내면서 진단을 위한 검사기준에 따라 감염병병원체 감염이 확인된 경우

임상증상

+

진단검사

  • 콧물, 기침, 인후통, 발열
  • 상기도 감염, 폐렴 등 하기도 감염
  • 심폐기계질환자, 면역억제자, 고령자에서 하기도 감염

 

 

진단을 위한 검사기준

급성 호흡기 감염증 환자의 검체에서 사람 코로나바이러스 특이유전자 검출

  1. 검체: 구인두도말, 비인두도말, 비강흡인물, 비인두흡인물, 기관지폐포세척액, 가래 등
  2. 검사방법: 유전자 검출검사: 실시간 역전사중합효소연쇄반응법(Real-time Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction, Real-time RT-PCR)으로 표적 유전자 확인

 

 


치료

치료방법

  • 대증 치료: 해열제 등 대증 치료
  • 특이적인 항바이러스제 없음

 


관리

  1. 환자 관리
    • 표준주의 및 기본적 개인 위생 수칙 준수
    • 증상이 있는 동안 가급적 집에서 휴식을 취하고 다른 사람과 접촉을 피하도록 권고
  2. 접촉자 관리
    1. 증상 여부 관찰
      • 감염증상 발생 여부 관찰: 마지막 노출 후 4일간 관찰
      • 주로 발열, 콧물, 인후통, 기침, 코막힘 등의 급성 호흡기 증상(이외 위장관, 신경학적 증상도 가능함)
    2. 예방 목적의 약물 투여(예방화학치료): 일반적으로 권장하지 않음


참고자료

  • 질병관리본부. 2020년도 호흡기감염병(성홍열, 레지오넬라증, 급성호흡기감염증) 관리지침
  • Lee SW, Kim JM. Coronavirus Disease 2019 (COVID-19): Pandemic and the Challenge of Public Health. Korean J Fam Pract. 2020;10(2):87-95
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