마렉병(Marek’s Desease)

인터베트 코리아
양계 기술/제품 담당
정 용 운 차장

현재 국내에서 마렉병은 발생이나 그 경과에 큰 문제를 보이지는 않고 있으나 지금까지의 진행상황에 비추어 머지않아 더 병원성이 강한 바이러스가 발생될 것으로 예상된다. 이런 상황을 가정할 때 지금이 마렉병에 대한 정확한 이해가 요구되는 시점으로 생각되어 부족하나마 이글을 준비했다.

마렉병이란  마렉병은 1907년 조셉 마렉 수의사가 말초신경의 병변과 운동실조를 보이는 수탉을 최초로 보고한 것에 기인한다. 후에 이 질병이 많은 나라에서 보고되었고, 1967년 미국과 영국에서 동시에 마렉병의 원인체인 허피스 바이러스(Herpesvirus)를 발견할 때까지 마렉병은 조류 림프구성 백혈병 복합체(Avian Lumphoid Leucosis Complex)로 간주되었다.
경제적으로 중요한 종양성 질환중 하나인 마렉병은 간장, 비장, 신장 등에 림프구성 병변을 일으키며, 주로 3주령 이상의 닭만이 중요한 자연 숙주이지만 실험적으로 메추리와 칠면조에서도 발생하는 질환이다.
표 1. 국내 마렉병 발생율 ( 자료: 국립 수의과학 검역원 )
년도 1995 1996 1997 1998 1999
양성/총 전염성질환( 비율 ) 15/534(2.8%) 8/359(2.2%) 65/450(14.4%) 40/472(8.5%) 32/563(5.7%)

위의 표 1.에서 보듯 국내 마렉병 발생율은 1997년도에 증가하였으나 1998년을 기점으로 점차 감소하고 있다. 그러나 약 10년 주기의 새로운 강력한 야외주의 발생이라는 특징을 볼 때 계속적인 관심이 요구되는 질환이다.

표 2. 국내 연령별 마렉병 발생상황 (자료: 국립 수의과학 검역원)
품종 주령(wks) 계
5-9 10-14 15-19 20-30 31-40 41≤
육용종계 1(3.3) 0(0) 1(3.3) 15(50.0) 10(33.0) 3(10.0) 30
산란계 1(1.8) 13(23.6) 16(29.1) 17(30.9) 4(7.2) 4(7.2) 55

가장 일찍 마렉증상을 보이는 경우는 2-3주령이나 대부분 임상증상은 9-12주령에 관찰된다. 하지만 40주령 이후나 심지어 환우 이후에도 관찰되기도 하며 이렇게 일령이 높을 때 발생되는 타입은 대부분 vv+MDV이다.
국내 발생일령을 보면 육용종계에서는 주로 20-40주령에 발생되나 산란계에서는 13-17주령에 발생되는 다소 빠른 감염일령을 보인다.

원인체 1975년 버로우 박사와 빅스 박사가 겔침강 반응(Agar Gell Precipitation, AGP)과 FA test를 통해 마렉병의 원인체인 알파 허피스 바이러스(α-Herpesvirus)를 혈청형 1, 2, 3으로 구분하였고 이들 중 뚜렷한 병원성 변화를 보이는 것은 혈청형 1에만 국한되었다.
1950년대 초반까지 마렉병은 mild pathogenic strain(mMDV)만 발견되었다. 여기에 속하는 병원성 주는 mild하여 면역억제가 된 닭이나 유전적으로 높은 감수성을 지닌 닭에서 감염되어 주로 신경계 병변이나 종양을 일으켰다.
50년대 후반에 급성형 마렉병을 일으키는 더 강력한 야외주(vMDV)가 양계산업에 큰 경제적 손실을 일으켰다. 다행스럽게도 60년대 후반과 70년대 초반에 개발된 HVT와 CVI988 백신이 이런 vMDV에 대한 탁월한 방어력을 보이면서 마렉병 문제는 일단락되는 것처럼 보였지만 70년대 후반 기존에 사용하던 HVT로 방어할 수 없는 더 강력한 vvMDV( eg, RB1B, MD5 )가 발생하였다. 이런 strain은 림프조직에 심한 세포 용해성 감염(cytolytic infection)을 일으키며 빠른 폐사를 일으킨다. 그 후에 분리된 것들(eg. AC1)은 적혈구 탐식(erythrophagocytosis)를 일으켜 용혈성 빈혈을 일으키며 이때는 종종 종양성 병변없이 폐사를 유발한다. 이 vvMDV는 특히 육계에서 많은 피해를 유발하였는데 이때에는 CVI988 단독백신과 HVT+SB1 이가백신을 접종하여 예방하였다.
90년대 초반 기존의 백신으로 방어할 수 없는 초강병원성 (vv+MDV) 마렉병이 발생하여, F-낭과 흉선의 심한 위축을 일으키며 감염 후 2주내에 최고 25%까지 폐사를 유발한다. 이에 대항한 HVT+CVI988과 HVT+SB1+CVI988 등의 백신프로그램이 피해를 최소화할 수 있었다.
위에서 나열된 각각의 병원성주들은 독특한 DNA 유전자 배열을 취하고있어 다른 혈청형과 공통적인 부분이 적다. 이는 연속적인 계대를 통한 순화과정에서 바이러스 genome의 DNA배열은 많은 변화를 일으키는 것으로 설명되나, 병원성적인 측면에서 이러한 유전자변화가 정확히 무슨 역할을 하는지는 확실하지 않다. 하지만 표 3.에서와 같이 “약병원성 ® 병원성 ® 강병원성 ® 초강병원성 마렉병 바이러스” 로 이어지는 일련의 경과를 볼 때 MDV는 10-20년 주기로 더 강력한 type이 발생하며 앞으로 더 강력한 타입의 마렉병이 발생할 것으로 예상된다.
표 3. MDV의 병원성 변화와 이에 따른 백신프로그램 변화
기간 병원성 분리주 기존 백신프로그램 방어력 프로그램 변경
1995년 전 약병원성(mMDV) CVI 988 없슴 – –
1995년 후 병원성(vMDV) JM HPRS 16 HVT(1970)CVI988(1969) ++ –
1980년 초 강병원성(vvMDV) RB-1BMD-5 HVTCVI988 +++ HVT+SB1
1990년 초 초강병원성( vv+MDV) RK1 HVTHVT+SB1CVI988 -±+ HVT+CVI988HVT+SB1+CVI988
2000년대 vv++MDV        

전파 마렉 바이러스는 난계대 감염을 일으키지 않고 직/간접 접촉과 공기를 통해(airborne route) 감염된다. 바이러스는 감염계의 모낭상피(Follicular epithelial cells)에 증식하여 깃털이 빠지거나 깃털에서 떨어진 비듬 등에 통해 전염된다. 감염계는 장시간 동안 carrier로 감염원으로 작용하여 깃털, 비듬과 깃자리에 수개월 동안 바이러스를 배출하며, 감수성 있는 닭이 이에 노출되면 백신접종을 했더라도 감염자체는 막을 수 없다.
혈청형 1, 2에 속하는 MDV는 이환율이 높아 (Highly contagious) 쉽게 닭들 사이에 전파되나 혈청형 3인 쉽게 계군간에 전파되지 않는다. 잠복기는 정확하지는 않지만 짧은 편이다.

역학 마렉병 바이러스는 흡입을 통해 폐의 비 림프구 세포에서 초기 복제가 일어난다. 그 후 3-4일 내에 림프계의 세포용해성 감염(cytolytic infection)을 통해 B-림프구에서 많은 바이러스 항원과 미성숙 바이러스 입자(particle)들을 생산하는 급성경과(acute phase)를 취한다. 이런 과정을 거쳐 T-림프구는 마렉병 바이러스에 대한 면역반응에 의해 감수성이 나타나는 것으로 보이며, 이 시기의 항원과 유사분열물질(mitogen)에 대한 T-세포의 반응에서 유전적인 감수성 차이가 나타나는 것으로 추측된다.
병원성 마렉바이러스(vMDV)에 감염된 닭의 경우 대부분은 질병의 급성기에서 회복되며 6-7일 후에는 T-세포에서 잠복기 감염상태가 된다. 우모근 상피(feather follicle epithelium;FFE)에서는 감염시작 2주후에 세포 용해성 감염이 다시 시작되며, 동시에 B-림프구에서 세포 용해성 감염도 다시 일어난다. 이 시기에 생산되는 세포유리 바이러스(cell-free virus)는 유일하게 완벽한 감염이 이루어지는 우모근 상피에서 생산되며 이런 바이러스들은 주변환경(계사)으로 배출된다.
한편, 질병의 초기 단계에 변형된 세포들은 증식하여 4주 후에 림프종을 형성한다. 이런 림프종은 여러 가지 세포의 혼합으로 이루어지지만 악성 성분(malignant component)은 CD4 발현체(marker)인 T 도움 림프구(T-helper cell)이다.
이와 같은 마렉병의 경과과정을 종합하면 크게 아래와 같이 3가지 감염형태로 분류할 수 있다. 첫째로, 증식형 감염(productive infection)으로 일시적으로 림프구(특히 B-cell)에 감염되어 1주일이내에 비림프구 세포(우모근)에서 바이러스 합성이 일어나 항원이 만들어지는 형태이다. 둘째, 잠복형 감염(latent infection)으로 T-림프구에 바이러스가 감염되지만 복제는 일어나지 않는 감염형태로 장기간 케리어 상태(Long-term carrier state)로 경과한다. 이 때 바이러스는 세포와 동시에 성장하며 면역 반응을 회피한다. 마지막으로 종양형 감염(transforming infection)으로 일부 T-림프구에서 잠복형 감염된 바이러스가 종양성 변이(neoplastic transformation)를 일으켜 림프구성 종양(lymphoid neoplasm)을 형성하는 형태이다. 이 경우 바이러스도 복제되고 종양이 발현되는 형태한다.

백신효과 이런 마렉백신의 감염을 예방하기 위해 실시하는 적절한 백신접종은 효과적으로 마렉병을 예방한다( 중감염 된 경우는 그렇지 못하지만). 백신을 접종한 경우 유발되는 면역 반응은 크게 항바이러스 면역반응과 항 종양 면역반응으로 구분할 수 있다. 항바이러스 면역반응은 질병 초기단계의 세포 용해성 감염을 예방하고 림프구 관련 바이러스 혈증(lymphocyte-associated viraemia)의 수준을 낮춰준다. 이어서 항 종양 면역반응은 면역계를 활성화시키며 감염계의 림프구 변형을 억제한다.
세포독성(cytotoxic) T 세포, NK세포(natural killer cell)가 주로 바이러스 복제를 억제하지만, F-낭이 절제된 닭에서 백신접종으로 마렉병이 방어되는 점에 비추어 항체는 마렉병 방어에 필수적이지는 않지만, 항체와 항체의존 세포성 면역반응(antibody dependent cell mediated immune response)을 통해 바이러스 성장과 전파억제에 중요한 역할을 한다.

마렉병 감염의 진행과정은 바이러스의 종류와 품종의 유전적 특징에 의해 영향 받는다. 유전적으로 감수성있는 닭이 병원성 마렉병 바이러스에 감염되면 대부분은 급성기에서 회복되나 때때로 림프종으로 폐사한다. 반대로 초강병원성 마렉바이러스(vv+MDV)에 감염된 경우 F-낭과 흉선이 심하게 위축되어 높은 초기 폐사율을 보인다. 최근의 연구는 초강병원성 마렉바이러스의 심한 면역억압 특징에 때문에 잠복 감염이 발생되지 않거나 지연되는 것으로 추측된다. 칠면조는 정상적으로 MD에 감염되지 않지만, 많은 양의 MDV를 접종할 경우 림프종이 발현되며, 마렉 바이러스에 감염된 닭에 접촉에 의해 감염될 수 있으며, 내부장기(특히 비장에서)에 종양 병변을 형성한다. 이런 상황에서 종양발생에 직접적으로 관여하지 않는 B-세포의 세포용해성 감염이 없이 림프종이 발생되면 질병의 경과는 병원성이 높지 않다.

표 4. MD 영향인자 1. 유전적 감수성 2. 연령( 老 > 少 )3. 성별( 암수 > 숫탉 ) -. 산란, 호르몬 변화4. 모체 이행항체 수준5. 스트레스와 면역억압 질환
마렉병에 영향을 미치는 요인 표 4.에서 보듯 마렉병의 발생 및 그정도에 몇가지 요인들이 영향을 미친다. 계군의 면역상태와 MDV의 병원성을 제외하고 가장 중요한 것은 유전적인 감수성, 감염일령과 성별이다. 유전적 저항력에 대한 정확한 기전은 아직도 밝혀지지 않았으나, NK세포 활성의 차이와 T세포의 감염 및 변형에 대한 감수성의 차이가 다른 품종들의 감염결과에 중요한 결정요소로 생각된다.
연령적인 측면에서 주령이 증가할수록 저항력도 증가하고 암탉이 숫탉보다 감수성이 높다. 스트레스 혹은 면역억제 바이러스의 감염은 면역기능을 저하시켜 임상증상이 더 강하게 나타난다. 이런 이유로 methasone과 cycosporin같은 면역 억압물질을 투여하면 백신접종을 했더라도 잠복기 바이러스를 활성화시키켜 마렉병을 일으킨다.

증상은  가장 일반적인 마렉병 임상증상은 다리와 날개의 마비(classical MD)이다. 마비는 종종 관찰되나 주로 죽기 전에 침울한 상태만이 일반적으로 관찰되어 일시적 마비 증후군(Transient paralysis syndrom)으로 표현되며, 뇌염을 일으켜 몇일 동안 목과 다리의 갑작스런 마비 등을 보이는 운동실조(면역된 닭에서는 나타나지 않는다.) 등도 관찰되지만 이틀이내의 빠른 회복을 보인다.
가장 일관성 있는 부검증상으로는 다양한 말초신경(특히 vagus, brachial, sciatc nerve)의 종대(Enlarged nerve)와 striation의 상실과 내부장기에 림프종 형성이다. 주로 간, 비장, 생식기(가장 일반적), 심장, 폐, 신장, 근육 및 선위 등에 산재성 혹은 결절성 림프종(lymphoid tumor)과 feather follicle의 종대(skin leucosis)가 나타난다. 드물게 F-낭에 종양성병변도 관찰되나 대부분 위축된다.
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조직소견 병변은 대/중/소 림프구 세포, 형질세포(plasma cell), 대형 미분화 림프아세포(anaplastic lymphoblast) 등 종양세포와 염증세포가 혼합된 다양한 크기의 세포들로 구성된다. F-낭에서 병변이 보일 경우, 실질내에 종양세포가 전형적으로 관찰된다.
말초신경 병변은 주로 두가지 양상으로 나타난다. A-타입 병변은 증식성 림프아세포양 세포(proliferating lymphoblastoid cell), 다양한 크기의 림프구, 세망 세포(reticular cell)로 구성된 종양성 림프 증식성 병변이다. B-타입은 신경간 부종(interneuritic edema), 신경 섬유세포 증식(schwann cell proliferation), 소형 림프구와 형질세포가 경도에서 중등도로 분포하는 염증병변이다.
림프조직 괴사는 림프구의 세포용해성 감염과 강병원성 마렉병 바이러스 감염에 의한 초기폐사에서 발견된다.

진단 야외에서 마렉병의 진단은 전적으로 부검소견에 의존할 수밖에 없다. 말초신경의 종대, 다양한 내부장기에 림프종 등이 대표적인 부검소견이다.
확진을 위해서는 실험실적 검사가 필수적인데, 병리학적 범주에서의 마렉병의 진단은 내부장기의 림프종과 종대된 말초신경 등 세망내피증 바이러스(REV)감염에 의한 병변과 감별키 어렵고 두가지 질환이 동시에 감염되기도 한다. 그래서 진단에 병리학적 검사가 필수적이나 PCR, ISH 등의 다른 추가적인 검사도 필요하다.

표 5. 백신 종류의 선택
병원성
Rispense+ HVT HVT+SB1
HVT+SB1 HVT
유전적 저항성
예방과 관리 마렉병의 예방과 관리는 오직 백신접종, 사양관리, 차단방역와 유전적 저항력이 우수한 품종 선발이 가장 최선의 방법이다.
먼저 백신접종에서는 가장 중요한 것이 현재 유행중인 야외주를 방어할 수 있는 백신프로그램을 확립하는 것이다. 예를 들면 혈청형 2와 3을 동시접종하는 2가백신으로 혈청형 1 까지 방어하고, 혈청형 1과 2를 동시에 사용하면 없지만 1과 3을 동시 사용하면 백신주에 따라 상승작용이 있는 등의 사항과 야외주의 독성과 품종의 유전적 저항력 등, 여러 사항을 고려하여 접종할 백신을 선택하는 것이 중요하다(표 5.참조). 기본적인 사항이나 백신 보관, 정량 접종 등 접종과정에도 많은 주의가 필요하다.
참고로 2가 백신 접종시 나타나는 상승 보호작용(protective synergism)의 기전은 아직 알려지지 않았지만, 2가 백신이 강독형주의 표면에 있는 일반적인 항원 결정기(epitope)를 중복되지 않게 각각 함유하고 있기 때문인 것 같다.
최근에 부화장에서 1일령에 피하 혹은 근육접종을 실시하거나 18일된 종란에 접종(in ovo)한다. 실험적으로 HVT를 종란에 접종하면 1일령에 접종하는 것보다 방어개시 시간이 더 단축된다. 이 방법은 경제적인 측면에서도 인건비 등을 절약할 수 있어 특히 대단위 육계회사에서 많이 이용한다.
마렉백신을 1일령에 접종하면 7일령 정도에 방어력을 획득하므로 이 기간
동안 야외주에 노출되지 않도록 해야 한다. 이런 초기 노출은 새로운 병원성
야외주가 출현한 경우 이외에 백신을 접종한 계군에서 가장 큰 손실을 일으
킬 수 있는 경우가 된다. CAV와 같은 면역억압 질환은 HVT의 효과를 상당
히 감소시킨다. 이런 질병들과 이들이 일으키는 면역능 감소 효과에 대한 이
해와 철저한 사양관리와 차단방역이 적절한 마렉병 예방을 위해 필수적이다.
부수적으로 육종회사에서 유전적으로 마렉병에 강한 품종(genetic resistance)
을 개발/유지하는 것도 방법 중 하나이다.

표 6. 백신 브레이크1. 정량 접종실패2. 조기 노출3. 강독형 마렉병 바이러스 감염4. 동종 모체이행항체의 간섭5. 상대적으로 낮은 유전적 저항력 6. 스트레스와 면역억압
백신 브레이크 가끔씩 임상수의사들이 백신을 접종한 계군에서 마렉병 발생을 보고하고 있다. 여러가지 이유가 있으나 가장 대표적인 것이 백신 브레이크이다(표 6.). 참고로 백신접종이 적절했다 하더라도 100%의 방어력을 획득하는 것은 아니지만 계군 대부분을 방어할 수 있다.
백신 브레이크는 백신량, 백신접종 절차 그리고 마렉 바이러스에 조기 노출 등 백신효과에 영향을 미치는 몇 가지 요인과 모체 이행항체도 백신(특히 cell-free vaccine)에 의한 면역능 형성 지연이 원인이다(표 7.).
바이러스에 초기 노출은 특히 계군의 위생상태, 차단방역 및 all-in, all-out 이 되지 못하는 농장에서 흔하게 나타난다. 이런 초기 노출에 의한 조기 감염을 예방하기 위해서는 백신효과가 좀 더 빨리 발휘되도록 하는 것이며, 이것을 위해 개발된 것이 종란내 접종방법이다. 하지만, 여러 가지 상황으로 종란내 접종을 하지 못할 경우 CVI988과 같이 면역능이 빨리 획득되는 백신주를 선택하는 것이 좋은 백신접종 방법이다.
혈청형 3(HVT)과 2(SB1)에 대한 동종의 모체 이행항체(homologous maternal antibody)는 같은 종류의 백신에 간섭현상을 보인다. 이런 간섭현상으로 면역능 획득시기가 몇 일간 지연되며 이는 야외주의 조기감염 예방에도 영향을 미친다. 하지만 혈청형 1은 이런 간섭현상을 보이지 않는다. 이런 특성에 따라 간섭현상을 막는 방법으로 이종 세대 백신 프로그램(alternate generation vaccination, AGV) 프로그램이 제안되었다. 이는 첫 번째에는 CVI988과 같은 serotype 1 백신을 접종하고 이 계군의 후대에는 HVT나 HVT+SB1을 접종하는 것이다. 이외에도 모든 세대에 CVI988을 접종하는 것도 한 방법이다. 한가지 주의할 점은 혈청형 2 (eg. SB1)는 ALV의 LTR sequence를 활성화시키는 작용을 하여 2가 백신(bivalent)을 접종한 계군에서 lymphoid leukosis의 발생을 증가시킨다는 것이다.
표 6. 백신 종류별 방어력과 모체 이행항체와의 간섭력
방어력 동종 모체이행항체 간섭
병원성 강병원성 초강병원성
HVT ＋ ± － ＋
HVT+SB1 ＋ ＋ ± ＋
SB1 ± － － ＋
CVI988 ＋ ＋ ± －
CVI988+HVT ＋ ＋ ＋ ＋
CVI988+HVT+SB1 ＋ ＋ ＋ ＋

접으면서
모든 질병이 마찬가지지만 백신 접종은 그 질병에 대한 대비책 가운데 가장 좋은 것이 노출(접촉) 자체를 원천적으로 막는 것이다. 이를 위해서는 무엇보다도 농장에서 차단방역의 개념을 정확히 이해하고 이를 실천하는 것이다. 반대로 대비책중 가장 않좋은 방법이 백신접종으로 이미 어떠한 농장의 계군이 특정 병원체에 노출되거나 노출될 위험이 있다고 생각될 때 최후로 선택할 수 있는 방법이다. 하지만 백신도 적절한 계군상태가 유지된다는 조건에서만 효과적으로 작용할 수 있다.
이와 같이 하나의 질병을 막는다는 것은 매우 어려운 일이며, 대부분의 질병 원인체도 살아있는 유기체이므로 대부분 환경에 변화하여 새로운 종류를 만들어 낸다는 점에 비추어 질병예방도 이에 따라 개선되고 변화되어야 한다. 이것의 가장 좋은 예가 마렉병이다. 수십년을 주기로 변화되는 특성에 맞춰 마렉병을 예방하기 위해서는 위에서 기술한 것과 같이 백신접종, 계군 관리 및 차단방역을 계속적으로 적정수준 이상 유지해야 한다. 또, 이렇게 해야만이 새로운 병원성주가 발생되더라도 한발 빠른 대응을 할 수 있는 것이다. 세상의 모든 일이 마찬가지지만 일어난 후에 뒷수습을 하는 것보다 일어나기 전에 미리 예방하는 것이 시간, 비용 그리고 능력을 키우는 가장 좋은 방법이 아닌가 싶다.