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신재규 교수의 'From San Francisco'
<91> 코로나바이러스 mRNA백신과 심근염의 위험
편집부
입력 2021-11-01 14:10 수정 최종수정 2021-11-02 14:15
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화이자(Pfizer)사의 코로나바이러스 백신은 현재 우리나라에서 가장 많이 사용되고 있는 코로나바이러스 백신이다. 2020년 12월, 미국에서 허가받은 이 백신은 기존의 백신들과는 다른 방법으로 바이러스에 대한 면역이 생기게 한다.  즉, 단백질을 이용하는 대신 mRNA라는 물질을 이용하는 것이다.  이처럼 mRNA를 이용하여 면역이 생기도록 하는 백신을 mRNA 백신이라고 부르고, 화이자사와 모더나(Moderna)사의 코로나바이러스 백신들이 이런 종류이다.  

이 백신들은 새로운 기술을 사용했음에도 별다른 심각한 부작용이 임상시험 중에는 발견되지 않았었다.  그런데, 실제 임상현장에서 사용하는 동안 일부 접종자들에서 발생한 심근염(myocarditis)과 이 백신들과의 연관성이 의심되고 있었다.  지난 10월에 의학잡지인 뉴 잉글랜드 저널 오브 메디슨(New England Journal of Medicine; NEJM)과 미국의학협회 내과학회지(Journal of American Medical Association Internal Medicine; JAMA Internal Medicine)에 이 백신들과 심근염의 연관성에 관한 세 편의 연구들이 발표되어 이를 소개하고자 한다.

심근염은 심장근육에 염증이 생기는 것을 말한다.  심장은 전신에 혈액을 보내는 역할을 하므로 심장근육에 염증이 생기면 이 역할을 제대로 수행하지 못할 수 있다.  따라서, 심장근육의 염증으로 인해 가슴부위가 아플 수 있고 몸의 조직들이 혈액을 충분히 받지 못해서 피곤한 증상이 나타날 수 있다.  또, 심장은 정맥으로부터 혈액을 받아 동맥으로 보낸다.  그래서, 심장이 혈액을 동맥으로 잘 보내지 못하면 많은 양의 혈액이 정맥에 머무르게 되어 다리 등이 붓고 숨이 차는 증상이 나타날 수 있다.  심근염의 정도가 아주 심한 경우에는 심장기능이 크게 떨어져 생명이 위험할 수도 있다.  

그런데, 심근염은 매우 드문 질병이며 대부분 감기 등을 일으키는 바이러스의 감염에 의해 발생한다.  그리고, 바이러스 감염에 의한 심근염은 다른 대부분의 바이러스성 감염증처럼 특별한 치료방법이 없다.  대신, 염증과 통증 등의 증상을 줄이기 위해 비스테로이드성 진통제 등을 쓴다.  다행히 대부분의 심근염은 이런 증상을 완화시키는 치료로 나아지고 이에 따라 심장기능도 정상으로 회복한다.  

심근염을 가장 정확하게 진단할 수 있는 방법은 심장조직검사이다.  즉, 심장 근육조직을 떼어내어 심장 근육에 염증과 바이러스 또는 다른 원인이 있는지를 확인하는 것이다.  그런데, 이 방법은 출혈 등의 심각한 부작용이 있기 때문에 아주 심한 심근염의 증상이 나타난 환자들에게 주로 수행된다.  따라서, 대부분의 경우, 비슷한 증상을 나타내면서 혈액 검사 등을 통해 쉽게 진단할 수 있는 다른 질환들 (예를 들어 심근경색증)의 가능성이 제외되면 심근염으로 진단하는 것이 보통이다 (diagnosis of exclusion).  즉, 다른 질환들이 아니니 심근염일 것이라고 진단하는 것이다. 

자, 이제 최근에 발표된 세 편의 연구들을 살펴보자.  NEJM에는 두 편이 발표되었는데 모두 이스라엘에서 수행한 것들이다.  이스라엘은 화이자의 백신을 접종해 왔기 때문에 이 연구들은 모두 2020년 12월부터 2021년 5월까지 화이자 백신을 접종받은 약 2백만명에서 5백만명의 사람들을 대상으로 하였다.  반면, JAMA 내과학지에 발표한 연구는 2020년 12월부터 2021년 7월중순까지 화이자나 모더나 백신을 접종한 약 2백만명의 미국 캘리포니아 주민들이 대상이었다.  이 세 연구들의 결과를 종합하면 다음과 같다.

1. 전체적으로 심근염 발생 빈도는 매우 낮으며 대부분은 가벼운 증상이다.

백만명의 접종자당 심근염 발생 빈도는 이스라엘 연구들은 약 7-38명, 미국의 경우 약 1-6명으로 매우 낮은 편이었다.  이스라엘 연구들에서 접종자 백만명당 심근염 발생 빈도가 높은 이유 중 하나는 이 연구들의 백신 접종 후 심근염 추적기간이 21일에서 42일로 미국 연구의 10일보다 더 길었기 때문이다.  또, 앞서 설명했듯이, 대부분의 심근염의 진단이 심장조직검사를 통해 직접적으로 확실하게 이루지지 않은 것도 연구마다 발생 빈도가 다른 이유일 것이다. 

이스라엘의 두 연구에서 각각 136명과 54명이 심근염 진단을 받는데 이들 중 약 95%인 129명과 76%인 41명이 경증이었다.  하지만, 두 연구에서 각각 1명의 환자가 중증의 심근염으로 사망하였다.  미국의 연구에는 15명이 심근염 진단을 받았는데 중환자실에서 치료받은 환자는 한명도 없었으며 모두 증상이 호전되어 퇴원하였다.

2. 심근염의 발생 위험은 2차접종 후에 크게 늘어난다.

두 회사의 mRNA 백신들은 각각 3주 또는 4주 간격으로 두 번 접종한다.  그런데, 위 세 연구 모두에서 1차접종보다 2차접종 후 심근염이 발생할 위험이 훨씬 더 높았다.  예를 들어, 미국 연구의 경우, 1백만명의 접종자당 심근염의 발생빈도는 첫번째 접종 후에는 0.8명였지만, 두번째 접종 후에는 5.8명으로 약 6배 증가하였다.  그리고, 이스라엘의 연구에 따르면 두번째 접종 후 1주일안에 심근염이 발생할 위험이 가장 높았다.

3. 심근염 발생의 위험이 가장 높은 사람들은 남성, 특히 16-29세 사이의 젋은 남성들이다.

세 연구 모두에서 심근염 진단을 받은 환자들의 절대 다수는 남성이었다.  미국의 연구에는 심근염 진단을 받은 환자 전원이, 이스라엘의 연구들은 91-94%가 남성이었다.  

이스라엘의 두 연구에서 심근염 진단을 받은 전체 환자 중 약 60%가 16세에서 29세 사이의 청소년과 젊은 남성들이었다.  이를1백만명 접종자 당 발생 환자 빈도로 계산하면 84-107명으로, 이는 30대 이상의 남성 접종자들에 비해 약 5배 정도 더 높은 것이었다.

특히, 심근염 환자의 발생 빈도가 가장 높은 연령대는16세에서 19세 사이의 청소년으로 백만명당 164명에서 심근염이 발생하였다.  이러한 발생 빈도는 약 6500명의 접종자 중 한 명 꼴로 나타나는 것으로, 같은 연령대의 비접종자들과 비교했을 때 약 9배나 더 높은 것이다.  이 결과에 따라 계산해 보면, 우리나라의 모든 남자 고등학생들에게 화이자 백신을 맞추었을 때 심근염 발생 환자수는 약 100일 것으로 예측할 수 있다 (2020년 현재 우리나라에는 약 133만명의 고등학생들이 있는 것으로 알려져 있다). 

이와 같은 연구결과를 종합하면, 여성분들과 30대 이상의 남성분들은 코로나바이러스 mRNA 백신, 특히 화이자 백신을 접종받을 때 심근염이 발생할 우려를 많이 덜을 수 있을 것 같다.  

한편, 심근염 발생 고위험군으로 나타난 16세에서 29세 남성분들의 경우, 몇 가지를 고려해야 할 것 같다.  첫째, 백신 접종에 따른 이득과 위험을 비교해야 한다.  백신 접종의 가장 큰 이득은 입원치료가 필요한 증증 코로나바이러스 감염을 예방하는 것일 것이다.  이들의 중증 코로나바이러스 감염 위험에 대한 자료를 미국 질병통제센터 (CDC)에서 따로 찾을 수 없었다.  하지만, 12세에서 17세의 자료가 있어 이를 참고하기로 하겠다.  이 자료에 따르면, 1백만명당 약 630명에서 중증 코로나바이러스 감염이 발생했는데 이는 16세에서 19세사이의 청소년1백만명당 심근염 발생 빈도수인 164명보다 약 4배 더 많은 것이다.  

따라서, 백신 접종에 따른 이득이 위험보다 더 큰 것처럼 보인다.  그런데, 우리나라는 미국에 비해 전체적인 코로나바이러스 감염자 발생 빈도가 훨씬 낮다.  10월 9일 현재까지 발생한 코로나바이러스 환자 수는 우리나라가 인구 10만명당 약 600명인데 비해, 미국은 이보다 20배이상 많은 약 13,000명이다.  따라서, 우리나라의 16-29세 사이의 젋은 남성들은 코로나바이러스에 감염될 가능성이 낮아 미국 젋은 남성들에 비해 백신접종에 따른 이득이 더 적어질 수 있다.  

둘째, 코로나바이러스 감염과 심근염 중 어느 것이 더 사망률이 높으며 후유증이 오랜기간동안 지속되는가이다.  두 질병에 의한 청소년과 젋은 남성들의 사망률은 잘 알려져 있지 않지만 다른 연령대에 비해 상대적으로 낮은 것으로 보인다.  또, 일부 연구에 따르면 청소년 코로나바이러스 감염자 중 약 40%가 넉달이상 장기간동안 증상을 앓아 일상적인 삶에 영향을 받는다고 한다.  반면, 앞서 소개한 연구들은 접종 후 심근염이 발생한 청소년과 젋은 남성환자들 중 90%이상이 정상적인 심장기능을 회복한 것으로 보고하고 있다.

세째, 코로나바이러스에 감염되었을 경우 중증으로 진행될 가능성이다. 천식, 소아당뇨, 심장질환 등의 동반질환을 가진 청소년과 젊은 남성분들은 코로나바이러스에 감염되었을 때 중증으로 진행되어 사망할 가능성이 높다.  따라서, 기저질환을 가지고 있는 젊은 남성들은 백신 접종에 따른 이득을 더 크게 볼 것 같다.

네째, 가족 등 자주 접촉하는 사람들이 코로나바이러스에 감염되었을 때 중증으로 진행될 가능성을 고려해야 한다.  고혈압, 당뇨병 등의 기저질환을 가지고 있는 분들은 코로나바이러스에 감염되었을때 중증으로 진행될 가능성이 높다.  따라서, 이런 분들과 함께 살거나 자주 접촉해야 하는 젊은 남성들은 백신 접종에 따른 이득이 더 커 보인다.     

마지막으로 심근염의 위험은 접종 횟수가 증가함에 따라 올라간다는 사실을 고려해야 할 것 같다.  이는 16세에서 29세의 남성들이 3차 접종 등 부스터 (booster) 접종 여부를 결정할 때 중요한 고려사항이다.  앞서 소개한 연구들에 따르면, 1차 접종과 비교할 때 2차 접종이후 심근염 발생의 위험이 3-6 배 더 높았으므로 3차 접종이후 이 위험이 더 높아질 가능성을 배제할 수 없다.  따라서, 이에 대한 충분한 연구결과가 나온 다음 mRNA 백신의 부스터 접종 여부를 결정하는 것이 안전해 보인다.  

<필자소개>
-서울대 약학대학, 대학원 졸업
-University of Florida Doctor of Pharmacy-University of Miami Jackson Memorial Hospital  Pharmacy Practice Residency
-Universityof Florida Cardiovascular PharmacogenomicsFellowship
-현 University of California San Francisco 임상약학과 교수

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