A형 간염 바이러스

바이러스성 A형 간염 은 인간의 감염성 질환으로, 주로 간 손상을 특징으로 하며, 중독과 황달로 임상적으로 나타납니다. A형 간염 바이러스는 1973년 S. Feinstone 등이 면역 전자 현미경법을 이용하여 원숭이(침팬지와 마모셋)를 감염시켜 발견했습니다. 면역 전자 현미경법의 핵심은 A형 간염 환자의 대변 여과액에 특정 항체(회복기 혈청)를 첨가하고 침전물을 전자 현미경으로 관찰하는 것입니다. 바이러스와 특정 항체의 상호작용으로 인해 특정 응집이 일어납니다. 이 경우 검출이 더 쉽고, 항체의 영향으로 응집이 일어나면 병원체의 특이성을 확인할 수 있습니다. S. Feinstone의 발견은 자원봉사자를 대상으로 한 실험을 통해 확인되었습니다.

A형 간염 바이러스는 구형이며, 비리온의 직경은 27nm입니다. 유전체는 mm = 2.6MD인 단일 가닥 양성 RNA로 표현됩니다. 슈퍼캡시드는 없습니다. 대칭형은 정육면체입니다. 캡시드는 32개의 캡소머를 가지고 있으며, 4개의 폴리펩타이드(VP1-VP4)로 구성됩니다. A형 간염 바이러스는 그 특성상 피코르나바이러스과(Picornaviridae)의 헤파르노바이러스속(Heparnovirus)에 속합니다. 항원 측면에서 A형 간염 바이러스(HAV - hepatitis A virus)는 균질합니다. HAV는 침팬지, 개코원숭이, 망토개코원숭이, 마모셋원숭이의 체내에서 잘 번식합니다. 오랫동안 이 바이러스는 배양할 수 없었습니다. 1980년대에 들어서서야 HAV가 번식하는 세포 배양이 가능해졌습니다. 처음에는 이러한 목적을 위해 리서스원숭이 배아 신장의 연속 세포주(배양 FRhK-4)가 사용되었으며, 현재는 녹색원숭이 신장 세포의 연속 세포주(배양 4647)가 사용됩니다.

WHO 전문가의 권고에 따라 A형 간염 바이러스 마커에 대한 다음과 같은 명명법이 채택되었습니다: A형 간염 바이러스 - A형 간염 바이러스에 대한 HAV 항체: 항-HAV IgM 및 항-HAV IgG.

HAV는 직경 27~30nm의 작은 입자로, 정이십면체 대칭을 가지며 균질성을 지닙니다. 면역 응집법을 사용하여 얻은 전자도는 표면에 대칭적으로 배열된 캡소머를 가진 전자 밀도가 높은 입자를 보여줍니다. 음성 대조법을 사용하면, 조제물에서 가득 찬 입자와 빈 입자가 모두 관찰됩니다. HAV의 뉴클레오캡시드는 인플루엔자와 달리 표면 돌출부와 막이 없습니다. 또한 HAV 비리온이 심장 모양의 구조를 가지지 않는다는 점도 중요합니다.

물리화학적 특성에 근거하여 A형 간염 바이러스는 일련번호 72인 엔테로바이러스 속인 피코르나바이러스 계열에 속하는 것으로 분류됩니다. 그러나 이 분류법은 너무 특이한 것으로 판명되었고, WHO는 "A형 간염 바이러스"라는 용어를 유지하는 것이 가능하다고 생각했습니다.

피코르나바이러스과(Picornaviridae)에 속하는 모든 바이러스와 마찬가지로 A형 간염 바이러스는 리보핵산을 함유하고 있습니다. 일부 실험실에서는 A형 간염 바이러스 유전체를 복제할 가능성을 입증했으며, 이를 통해 백신 개발 가능성이 열렸습니다.

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A형 간염 바이러스 저항성

이 바이러스는 고온, 산, 지방 용매(지질 없음), 소독제에 비교적 강하고 저온에도 잘 견딥니다. 이러한 모든 특성이 외부 환경에서 바이러스가 장기간 보존되는 데 기여합니다. 실온에서는 몇 주 동안 생존하고, 60°C에서는 4~12시간 후 감염력이 부분적으로 사라지며, 85°C에서는 몇 분 후 완전히 사라집니다. 염소에 대한 내성이 매우 강하여 정수 시설의 장벽을 뚫고 수돗물로 침투할 수 있습니다.

모든 데이터를 요약하면 A형 간염 바이러스를 다음과 같이 특성화할 수 있습니다.

• 자연적인 숙주는 인간이다.
• 실험 동물 - 마모셋, 침팬지
• 감염원은 대변이다.
• 이 질병은 전염병이며 풍토병이다.
• 전염 경로: 대변-구강
• 잠복기 - 14-40일
• 만성 간염으로의 전환 - 관찰되지 않음.

HAV의 면역학적 특성은 다음과 같습니다.

• 원형 균주 - Ms-1, CR-326, GВG. 모두 면역학적으로 유사하거나 동일합니다.
• 항체(IgM 및 IgG)는 바이러스의 구조 단백질이 도입되면 생성되며 보호 효과가 있습니다.
• I. 인간 혈청 감마 글로불린의 보호 효과 - 감염 전이나 잠복기에 투여하면 질병을 예방하거나 완화합니다.

NAU의 물리화학적 특성은 다음과 같습니다.

• 형태: 껍질이 없는 구형 입자로 입방 대칭을 이루며, 캡시드는 32개의 캡소머로 구성됨
• 직경 - 27-30 nm;
• CsCl 밀도(g/cm3) - 1.38-1.46(개방된 입자), 1.33-1.34(성숙한 바이러스 입자), 1.29-1.31(미성숙한 바이러스 입자, 빈 입자)
• 침강 계수 - 156-160 성숙 바이러스 입자
• 핵산은 단일 가닥의 선형 RNA입니다.
• 상대 분자량 - 2.25×106-2.8×106KD;
• 뉴클레오티드의 수는 6,500~8,100개이다.

물리적, 화학적 영향 하에서 HAV의 안정성은 다음과 같습니다.

• 클로로포름, 에테르 - 안정함;
• 염소, 0.5-1.5 mg/l, 5 °C, 15분 - 부분 불활성화
• 클로라민, 1 g/l, 20 °C, 15분 - 완전 불활성화
• 포르말린, 1:4000, 35-37 °C, 72시간 - 완전 불활성화, 1:350, 20 °C, 60분 - 부분 불활성화.

온도:

• 20-70 °C - 안정적;
• 56 °C, 30분 - 안정됨;
• 60 °C, 12시간 - 부분적 불활성화
• 85 °C, 1분 - 완전 불활성화
• 고압증기멸균, 120 °C. 20분 - 완전 불활성화;
• 건열, 180 °C, 1시간 - 완전 불활성화
• UFO, 1.1W, 1분 - 완전 비활성화.

제시된 자료는 A형 간염 바이러스가 물리화학적 특성 면에서 엔테로바이러스와 가장 유사함을 보여줍니다. 다른 엔테로바이러스와 마찬가지로 A형 간염 바이러스는 여러 소독액에 내성을 보이며, 85°C에서 고압증기멸균하면 몇 분 안에 완전히 불활성화됩니다.

A형 간염 바이러스는 인간 및 원숭이 세포 배양의 일차 및 연속 단층 세포주에서 증식할 수 있음이 입증되었습니다. 특히 아픈 원숭이의 간 추출물을 출발 물질로 사용했을 때 시험관 내 배양에서 A형 간염 바이러스의 활발한 증식이 관찰되었습니다. 그러나 시험관 내 배양에서 A형 간염 바이러스 증식에 대한 모든 실험에서, 일차 계대 배양 기간(최대 4~10주)의 긴 배양 기간과 그 이후 바이러스 유전 물질의 축적 증가에 주목해야 합니다. 하지만 절대값은 매우 미미하여 많은 연구자들이 조직 배양에서 A형 간염 바이러스의 불완전 증식을 언급하는 근거가 됩니다.

조직 외 배양에서 A형 간염 바이러스의 증식에 대한 문헌 자료를 종합해 보면, 체외에서 A형 간염 바이러스의 장기 생존은 의심의 여지가 없다고 할 수 있습니다. 바이러스의 안정적인 고농도 증식을 위한 최적 조건은 아직 완전히 규명되지 않았으며, 이는 바이러스의 생물학적 특성 연구, 진단 및 백신 개발에 필요한 시약 공급원 확보에 걸림돌이 되고 있습니다.

동시에, 이 문제에 대한 더 낙관적인 판단은 문헌에서 찾을 수 있습니다. A형 간염 바이러스 배양과 관련된 모든 문제의 해결책은 가까운 미래의 문제입니다. 리서스 원숭이의 배아 신장 세포 배양에서 A형 간염 바이러스의 증식을 위한 최적 조건을 연구할 때, 감염성 바이러스 생성 단계(5차 계대 배양에서 최대 6-8일)와 바이러스 항원의 집중적인 축적 단계의 두 단계가 확인되었습니다. 또한, 바이러스 항원의 가장 중요한 축적은 소위 롤러 배양(회전 플라스크) 조건에서 발생한다는 것이 밝혀졌습니다. 이 방법은 배양 항원을 대량으로 확보할 수 있는 광범위한 기회를 제공하며, 결과적으로 진단 시스템 제조 및 백신 제조를 위한 원료 물질이 등장할 것입니다.

A형 간염의 역학

A형 간염 바이러스는 인간에게 매우 병원성이 높습니다. WHO(1987)에 따르면, 단 하나의 비리온에 의한 감염만으로도 질병을 유발하기에 충분합니다. 그러나 실제 감염량은 훨씬 더 높을 것으로 추정됩니다. 유일한 감염원은 감염자입니다. 이 바이러스는 황달이 시작되기 12~14일 전과 황달 기간 3주 동안 대변을 통해 대량으로 배출됩니다. 황달, 무황달, 무증상 A형 간염 환자에서 병원체 배출에 유의미한 차이는 발견되지 않았습니다. 감염 경로는 대변-구강을 통한 것으로, 주로 수인성이며 가정 및 식품 매개 감염입니다. 바이러스의 주요(1차) 전파 경로는 수인성입니다. 공기 중 비말을 통한 감염도 가능합니다. 인구의 감수성은 보편적이며, 주로 14세 미만의 어린이가 영향을 받습니다. 이 질병은 가을-겨울에 뚜렷한 계절성을 보입니다.

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A형 간염의 증상

잠복기는 바이러스 감염량에 따라 15일에서 50일까지 다양하지만 평균 28일에서 30일입니다. A형 간염 바이러스는 체내에 침투하면 국소 림프절에서 증식하여 혈액을 거쳐 간세포로 침투하여 급성 미만성 간염을 유발합니다. 이 경우 간세포와 세망내피세포 손상, 해독 및 장벽 기능 저하가 동반됩니다. 간세포 손상은 바이러스의 직접적인 작용이 아니라 면역병리학적 기전의 결과로 발생합니다. A형 간염의 가장 전형적인 양상은 급성 황달 주기입니다. 즉, 잠복기, 전구기(황달 전), 황달기, 회복기가 반복됩니다. 그러나 감염 부위에서는 황달 및 무증상 감염 환자가 다수 발견되며, 이러한 감염은 황달 감염보다 훨씬 더 흔합니다("빙산 현상").

감염 후 면역은 바이러스를 중화하는 항체와 면역 기억 세포 덕분에 강력하고 오래 지속됩니다.

A형 간염의 미생물학적 진단

A형 간염 진단 (침팬지, 마모셋, 개코원숭이 등 우리에게 없는 동물 감염 제외)은 다양한 면역학적 방법을 기반으로 합니다. RSC, 면역형광법, 면역접착(보체 존재 하에서 바이러스 항원과 항체 복합체가 적혈구에 흡착되어 부착을 유발하는 것) 등이 있습니다. 그러나 특정 바이러스 항원이 없기 때문에 이러한 방법의 사용 가능성은 제한적이며, 면역형광 반응에는 간 생검이 필요하므로 바람직하지 않습니다. 면역전자현미경법은 신뢰성과 특이성이 뛰어나지만, 작업량이 매우 많습니다. 따라서 현재까지 유일하게 허용되는 면역학적 반응은 IFM 또는 RIM 형태의 고체상 면역흡착 분석법이며, 특히 M형 면역글로불린의 "포획" 변형에 사용됩니다. 우리나라에서는 이러한 목적을 위해 "DIAGN-A-HEP" 검사 시스템이 제안되었습니다. 이 검사 시스템의 작동 원리는 다음과 같습니다. 먼저, M형 면역글로불린(항면역글로불린 M)에 대한 항체를 폴리스티렌 웰 벽에 흡착시킨 후, 검사할 환자의 혈청을 첨가합니다. 혈청에 IgM 항체가 포함되어 있으면 M형 항항체와 결합하고, 세포 배양을 통해 얻은 특정 바이러스 항원(A형 간염 바이러스)을 첨가합니다. 시스템을 세척하고, 호스래디시 퍼옥시다제로 표지된 항바이러스 항체를 첨가합니다. 시스템의 네 가지 구성 요소가 모두 상호 작용하면 4겹의 "샌드위치"가 형성됩니다.

• 항면역글로불린 M,
• 면역글로불린 M(연구 대상 환자의 혈청 내 A형 간염 바이러스에 대한)
• 바이러스 항원,
• 효소 표지 항바이러스 항체.

이 복합체를 검출하기 위해, 효소 기질을 웰에 첨가합니다. 효소의 영향으로 기질이 파괴되어 유색 생성물이 형성됩니다. 색의 강도는 분광 광도계 또는 광색계(photocolorimeter)를 사용하여 정량적으로 측정할 수 있습니다.

IgM "포획" 방법의 장점은 이 계열의 면역글로불린 항체가 1차 면역 반응 중에 나타나 감염의 활성 단계를 나타내며, 질병이 발생한 후에는 사라진다는 것입니다. 반대로 IgG 계열에 속하는 항바이러스 항체는 질병 발생 후에도 오랫동안 지속되어 획득 면역을 제공합니다. A형 간염 바이러스 검출을 위해 DNA 프로브 방법이 제안되었는데, 상보적인 vRNA DNA를 프로브로 사용합니다.

A형 간염 치료

바이러스성 간염에서는 인터페론 생성이 방해를 받기 때문에 A형 간염 치료는 인터페론과 그 내인성 합성 유도제인 아믹신을 사용하는 데 기반을 둡니다.

A형 간염의 특정 예방

이전에 널리 사용되었던 감마글로불린을 이용한 A형 간염 혈청 예방법은 그 자체로 타당성이 없었기 때문에 예방 접종에 중점을 두었고, A형 간염 예방 접종이 시행되었습니다. 이를 위해 다양한 종류의 백신이 개발되어 이미 사용되고 있습니다. 러시아에서는 1995년에 효과적인 A형 간염 백신이 개발되어 현재 성공적으로 사용되고 있습니다.