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다기관 염증증후군 소아환자 대부분 PCR은 음성, 항체는 양성…왜?

파키스탄의 카라치에서 한 어린이가 마스크를 착용하고 있다. 최근 유럽과 미국을 중심으로 온 몸에서 염증 반응을 보이는 소아 다기관 염증 증후군 환자가 속속 보고되고 있다. EPA=연합뉴스

파키스탄의 카라치에서 한 어린이가 마스크를 착용하고 있다. 최근 유럽과 미국을 중심으로 온 몸에서 염증 반응을 보이는 소아 다기관 염증 증후군 환자가 속속 보고되고 있다. EPA=연합뉴스

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)과 관련해 유럽·미국 등지에서 소아 다기관 염증 증후군(PIMS) 환자가 속속 보고되는 가운데 환자의 상당수가 중합 효소 연쇄반응(PCR) 검사에서는 음성 판정을 받지만, 항체 검사에서는 양성 판정을 받는 것으로 보고됐다.
 

증상 발현 훨씬 전 코로나19 감염된 듯
바이러스 사라진 후에도 항체는 남아
두 항체 비율로 감염 시기 추정도 가능

바이러스가 음성이라도 항체를 갖고 있다는 것은 훨씬 전에 코로나19에 감염됐다가 뒤늦게 발병했을 가능성이 있다는 의미다.
 
이에 따라 무증상 감염에 의한 코로나19 전파를 차단하기 위해서는 PCR 방법에 의한 바이러스 검사뿐만 아니라 항체 검사도 감염 식별에 적극적으로 활용해야 한다는 지적이 나오고 있다.
 

대부분 항체 검사 결과는 양성

2일 오후 대전 유성구 한국생명공학연구원 바이오나노헬스가드연구단에서 연구원들이 코로나19 항체면역 진단키트를 시연하고 있다. 뉴스1

2일 오후 대전 유성구 한국생명공학연구원 바이오나노헬스가드연구단에서 연구원들이 코로나19 항체면역 진단키트를 시연하고 있다. 뉴스1

영국 버밍엄대학 연구팀은 최근 논문 사전 공개 사이트(medRxiv)에 게재한 논문에서 8명의 PIMS 환자 사례를 소개했다.
 
PIMS는 유럽·미국에서 소아·청소년을 중심으로 발열과 발진, 다발성 장기 기능 손상 등 몸 전체에서 염증 반응이 나타나는 것을 말한다.
 
이들 8명의 환자는 PCR 바이러스 RNA(리보핵산) 검사에서는 음성이었지만, 코로나19 바이러스에 대한 항체인 면역글로불린 G(IgG)와 면역글로불린 A(IgA)는 8명 모두에게서 검출됐다.
 
혈청 성분인 면역글로불린은 인체 면역 반응인 항체 작용을 담당하는 단백질을 통칭하는 것이다.
 
IgM은 면역 반응 초기에 나타난 뒤 비교적 빠르게 사라지지만, IgG는 훨씬 오래 체내에 남아있는 게 보통이다.
자료: 미국 UCLA. 감염 직후 체내 코로나19 바이러스 숫자는 감소하고, 항체는 증가하는데, 항체 중에서도 면역글로불린M은 증상 발현 후 25일이 지나면 감소하기 시작한다.

자료: 미국 UCLA. 감염 직후 체내 코로나19 바이러스 숫자는 감소하고, 항체는 증가하는데, 항체 중에서도 면역글로불린M은 증상 발현 후 25일이 지나면 감소하기 시작한다.

또 8일(현지 시각) 미국 의사협회 저널(JAMA) 온라인판에 실린 영국 임페리얼 칼리지 런던 연구팀의 논문에서는 58명의 환자 중 PCR 검사에서 양성을 보인 환자는 15명(26%)으로 나타났다.
 
이 가운데 12명을 제외한 46명에 대해 IgG 검사를 시행한 결과, 40명(87%)이 양성 반응을 보였고, 나머지 16명(13%)은 음성을 나타냈다.
 
한편, 국내에서도 지난달 2명의 어린이가 PIMS 의심환자로 분류됐으나, PCR과 항체 검사 모두에서 음성 판정을 받았다.
코로나19와 무관한 가와사키병으로 확인된 것이다. 
 

"면역 반응으로 바이러스 퇴치한 것" 

영국 버밍엄의 한 의료진이 항체 검사용 혈액 시료를 들여다 보고 있다. EPA=연합뉴스

영국 버밍엄의 한 의료진이 항체 검사용 혈액 시료를 들여다 보고 있다. EPA=연합뉴스

프랑스 파리대학 연구팀도 비슷한 결과를 보고했다.
이달 초 영국의학저널(BMJ)에 온라인판에 게재된 논문에 따르면 21명의 소아·청소년 PIMS 환자 중에서 PCR 검사 양성반응은 8명(38%)이었으나, IgG 항체 양성 반응을 보인 것은 19명(90%)이었다.
 
버밍엄 대학 연구팀은  "PCR 음성 환자에게서 바이러스에 대한 면역 항체가 발견됐다고 해서 PCR 검사 결과가 잘못됐다고 보기는 어렵다"며 "면역 반응을 통해 바이러스를 퇴치(clearance)가 일어난 것으로 봐야 한다"고 지적했다.
 
연구팀은 또 "공통으로 IgM 농도가 낮고, IgG 농도가 높은 점으로 볼 때 코로나19 감염이 몇 주 또는 몇 달 전에 발생했을 가능성이 있다"고 덧붙였다.
 
현재까지 PIMS 발생 원인은 정확히 밝혀진 게 없다.
다만, 체내에 침투한 바이러스는 이미 퇴치했지만, 바이러스로 인해 과도한 면역반응이 나타나 PIMS로 이어진다는 게 전문가들의 판단이다.
 

"감염자 찾는 데 항체검사 활용을"

인도네시아 발리에서 마스크를 착용한 소년이 항체 검사를 기다리고 있다. AP=연합뉴스

인도네시아 발리에서 마스크를 착용한 소년이 항체 검사를 기다리고 있다. AP=연합뉴스

자료: 미국 UCLA

자료: 미국 UCLA

지난달 미국 캘리포니아대 로스앤젤레스 캠퍼스(UCLA) 연구팀은 '코로나19 초기 감염 단계에서의 항체 형성과 RNA 배출'이란 논문을 공개하고 "코로나19 항체가 존재한다는 것은 과거에 노출이 있었다는 것을 가리키는 것"이라고 지적했다.
 
UCLA 연구팀은 "전체 감염에서 짧은 기간에만 RNA 배출이 이뤄지는 코로나19의 경우 PCR 검사와 항체 검사를 연결한다면 현재와 과거 감염 여부를 확인하는 확률을 크게 높일 수 있다"고 강조했다.
 
UCLA 연구팀이 22개 연구 결과를 종합한 결과, 바이러스에 대항하는 항체 형성을 의미하는 혈청변환(Seroconversion)이 일어나는 시기는 사람마다 큰 차이가 있었지만, 증상 발현 후 평균 12~13일 걸린 것으로 나타났다.
 
특히, 환자의 10~20%는 증상 발현 당일에도 IgG와 IgM이 검출됐는데, 이는 증상이 겉으로 드러나기 전부터 항체가 만들어질 수도 있다는 의미다.
 
또, 증상 발현 22~23일에는 거의 모든 환자에게서 IgG와 IgM이 검출됐다.
 
IgM은 증상 발현 30일 후부터 줄어들기 시작해 60일 후에는 60~70% 수준으로 떨어지는 반면 IgG는 60일 후까지 별다른 변화가 없었다.
 
이에 따라 IgM과 IgG의 비율로부터 환자가 언제 코로나19에 감염됐는지도 추정할 수 있다는 것이다.
 
버밍엄대학 연구팀은 "지금까지 혈청학은 사후에 감염자를 추적하는 역학의 유용한 도구였지만, 사전에 감염자를 찾아내는 진단하는 수단으로서도 유용하다는 사실을 알 수 있다"며 코로나19 감염의 식별에도 혈청학의 가치를 확대할 수 있다"고 강조했다.
 
강찬수 환경전문기자  kang.chansu@joongang.co.kr
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