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뇌염

작성자:

John E. Greenlee

, MD, University of Utah School of Medicine

최근 전체 검토/개정 2020년 7월 13일| 최근 내용 수정일 2020년 7월 14일

뇌염은 뇌가 직접 바이러스에 감염되거나, 바이러스, 백신 또는 기타 물질 등이 염증을 유발할 경우 발생하는 뇌의 염증입니다. 척수에도 감염이 일어날 경우 뇌척수염이 발생합니다.

  • 환자에게 열, 두통 또는 발작이 발생하고 졸음, 무감각 또는 혼돈을 느낄 수 있습니다.

  • 대개 뇌 자기공명영상(MRI)과 척추 천자를 실시합니다.

  • 치료는 증상 완화에 중점을 두며 항바이러스제를 사용하는 경우도 있습니다.

(뇌 감염 개요 또한 참조.)

뇌염은 단순 포진 바이러스, 대상포진 바이러스, 거대세포 바이러스 또는 웨스트 나일 바이러스와 같은 바이러스로 인해 가장 흔하게 발생합니다. 뇌염은 다음으로 인해 발생합니다.

  • 바이러스가 뇌를 직접 감염시킬 경우.

  • 과거에 감염을 유발한 바이러스가 재활성화되어 뇌를 직접 손상시킬 경우.

  • 바이러스나 백신이 면역계가 뇌 조직을 공격하는 반응(자가면역 반응)을 유발할 경우.

때로는 박테리아가 뇌염을 유발하는 경우도 있으며, 이는 대개 박테리아성 뇌수막염(수막뇌염)의 일종으로서 나타납니다.

톡소플라스마증(AIDS 환자 중)이나 말라리아를 유발하는 아메바와 같은 원생동물 역시 뇌를 감염시켜 뇌염을 유발할 수 있습니다.

경우에 따라 뇌 감염, 백신, 암 또는 다른 장애로 인해 잘못된 면역 반응이 유발되어 면역계가 뇌의 정상 세포를 공격하게 됩니다(자가면역 반응). 그 결과, 뇌에 염증이 생깁니다. 감염에 의해 유발되는 경우, 이 질환을 감염 후 뇌염이라고 합니다. 자가면역 반응으로 인한 뇌 감염은 때때로 암 환자에서 발생합니다(방종양성 뇌염이라고 하는 질환).

뇌염의 유형

직접 뇌염을 일으킬 수 있는 감염은 유행성으로 발생하거나 경우에 따라 격리된 경우로(산발적으로) 발생할 수 있습니다.

유행성 뇌염

미국에서 가장 일반적인 유행성 뇌염은 다음 중 하나로 인하여 발생합니다.

아르보바이러스는 모기, 벼룩 또는 진드기 등의 절지동물에게 물렸을 때 전염되는 바이러스입니다. (아르보바이러스는 절지동물 유래[arthropod-borne] 바이러스의 줄임말입니다.) 이는 절지동물이 감염된 동물이나 사람을 물었을 때 해당 절지동물에게 전달됩니다. 가축 및 새 중 많은 종이 이 바이러스를 전달하는데,

모기나 감염된 동물의 수가 증가할 때에만 주기적으로 전염이 발생합니다. 전염은 주로 날씨가 더울 때 모기나 진드기 등의 절지동물이 물었을 때 발생하는 경향이 있습니다. 감염은 절지동물에서 인간에게 전달되며 인간 대 인간으로는 전염되지 않습니다.

아르보바이러스 중 다수가 뇌염을 유발할 수 있습니다. 다른 유형의 뇌염은 바이러스가 발견된 장소 또는 일반적으로 바이러스를 운반하는 동물의 종에 따라 이름이 붙여집니다.

미국 내에서 모기가 전파시키는 뇌염의 종류는 다음과 같습니다.

  • 라 크로세 뇌염은 라 크로세 바이러스(일명 캘리포니아 바이러스)에 의해 발생합니다. 이 뇌염은 미국 중서부에서 가장 흔하게 나타나지만, 미국 어디에서나 발생할 수 있습니다. 이 뇌염은 대부분 어린이에게 발생합니다. 많은 증례는 경증이며 진단되지 않지만, 감염된 사람 중 1% 미만이 이 뇌염으로 사망합니다.

  • 북미동부말 뇌염은 대개 미국 동부 지역에서 발생합니다. 몇몇 사례는 오대호 지역에서 발생했습니다. 북미동부말 뇌염은 주로 어린이와 55세 이상에게서 발생하지만, 1세 미만의 영아에게 발생하면 심각한 증상과 영구적인 신경 또는 뇌 손상을 유발할 수 있으며, 감염된 환자 중 절반 이상이 사망합니다.

  • 웨스트 나일 바이러스는 유럽과 아프리카에서만 나타났으나, 뉴욕시에서는 1999년에 처음 발생하여, 미국 전 지역에 퍼졌습니다. 감염된 모기에 물린 여러 종의 조류가 바이러스에 감염될 수 있습니다. 이 뇌염은 주로 노인에게 영향을 미칩니다. 또한 이 바이러스는 웨스트 나일 열병이라 불리는 훨씬 흔한 경미한 감염을 유발합니다. 웨스트 나일 뇌염은 웨스트 나일 열병이 발병한 환자 중 1% 미만의 환자에게서 발병합니다. 웨스트 나일 뇌염 환자의 약 9%가 사망하나 웨스트 나일 열병만 있는 환자는 대개 완전히 회복됩니다.

  • 세인트 루이스 뇌염은 대부분 미국 중부 및 동남부 주의 도시 지역에서 발생하지만 서부 주에서도 발생합니다. 감염은 여름에 보다 일반적이고, 노인에서 뇌에 영향을 미칠 가능성이 더 높습니다. 약 10년 주기로 전염이 일어났지만 지금은 드뭅니다.

  • 북미서부말 뇌염은 미국 전 지역에서 발생할 수 있으나, 알 수 없는 이유로 1988년 이후 대부분 사라졌습니다. 이는 모든 연령층에 영향을 미칠 수 있으나, 1세 미만의 소아에서 보다 중증이며 뇌에 영향을 미칠 가능성이 더 높습니다.

진드기에 의해 퍼지는 뇌염에는 몇 가지 유형이 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

  • 진드기 매개 뇌염은 북아시아, 러시아, 유럽에서 발생합니다. 이 감염은 보통 며칠 내에 사라지는 경미한 독감 유사 질환을 유발하지만, 일부 사람들, 대개 만 50세 이상인 사람은 보다 중증 증상이 발생합니다. 많은 증례는 유럽 및 러시아에서 발생하므로, 이 지역에서는 백신이 시판됩니다.

  • 포와산 바이러스 감염은 주로 캐나다와 오대호 지역 및 북동부 미국에서 발생합니다. 포와산 바이러스는 또한 러시아에서 뇌염 증례를 야기하였습니다. 이 바이러스는 유럽에서 진드기 매개 뇌염을 유발하는 것과 유사합니다. 포와산 바이러스 감염은 보통 경증이거나 증상을 유발하지 않습니다. 그러나, 감염은 두통, 구토, 발작, 협응 상실, 언어 문제 또는 혼수를 동반한 중증의 뇌염을 야기할 수도 있습니다. 중증 뇌염 환자의 약 10%가 사망합니다. 포와산 바이러스는 라임병을 전파하기도 하는 사슴 진드기에 의해 퍼집니다. 라임병에서는 진드기가 질병 확산을 위해 24~48시간 동안 붙어 있어야 합니다. 반대로, 포와산 바이러스 감염은 감염된 진드기가 15분만 붙어있어도 전파될 수 있습니다. 유럽 및 러시아에서 진드기 매개 뇌염에 효과적인 백신은 포와산 바이러스에 대해서는 효과적이지 않습니다.

  • 콜로라도 진드기열은 해발 4,000~10,000피트 정도의 미국 서부 지역 및 캐나다에서 발생합니다. 콜라라도 진드기열은 독감 유사 질환을 유발합니다. 때로는, 콜로라도 진드기열 환자에게 뇌수막염 또는 뇌염이 발생하기도 합니다. 콜로라도 진드기열은 드물지만 사망을 유발합니다. 이는 드물게 혈액 수혈에 의해 전파됩니다.

뇌염을 일으키는 몇 가지 바이러스는 전 세계적으로 소수 지역에서만 출현했었으나 현재는 여행의 증가로 널리 확산되고 있습니다. 이러한 바이러스에는 다음이 포함됩니다.

  • 치쿤구니야 바이러스

  • 일본 뇌염 바이러스

  • 베네수엘라 말 뇌염

모두 모기에 의해 확산됩니다.

치쿤구니야 바이러스는 아프리카에서 처음 확인되었지만 동남아시아, 인도, 중국, 유럽 일부 지역, 카리브해 및 중남미, 북미 지역으로 퍼졌습니다. 치쿤구니야 질환에 걸린 대부분의 환자들은 일주일 내에 호전됩니다. 그러나 치쿤구니야 질환은 영아 및 65 세 이상의 환자들에서 특히 중증 뇌염을 일으키거나 심지어 사망을 초래할 수 있습니다.

일본 뇌염 바이러스는 아시아 및 서태평양 지역에서는 뇌염의 일반적인 원인이나 미국에서 일본 뇌염은 바이러스가 흔한 지역의 국가에서 바이러스를 획득한 여행자에게만 발생합니다.

베네수엘라 말 뇌염은 주로 중남미 지역에서 발생합니다. 베네수엘라 말 뇌염 바이러스는 1971년 텍사스에서 뇌염 대유행의 원인이었으나 현재 미국에서는 거의 뇌염을 일으키지 않습니다. 이는 주로 바이러스가 흔한 지역에서 돌아온 여행자에게 발생합니다.

지카 바이러스는 우간다의 지카 숲에서 처음 확인된 후 남태평양 섬, 중남미, 카리브해, 멕시코 및 플로리다로 확산되었습니다. 지카 감염은 발열, 관절통, 근육통, 두통 및 붉고 울퉁불퉁한 발진을 유발할 수 있습니다. 임신 중에 지카 바이러스에 감염되면 아기에서 소두증과 중증 뇌 손상이 유발될 수 있습니다.

산발성 뇌염

미국에서 산발성 바이러스성 뇌염의 가장 일반적인 원인은 입술 헤르페스를 유발하는 것과 동일한 바이러스인 단순 포진 바이러스 1형입니다. 이 뇌염은 연중 언제나 발생하며 치료하지 않으면 종종 생명이 위험합니다.

광견병은 개발도상국에서 뇌염의 주요한 원인이며 미국에서도 여전히 일부 뇌염 사례를 유발합니다.

인체 면역결핍 바이러스(HIV)는 천천히 진행되는 뇌 감염을 일으켜 HIV 관련 뇌병증(HIV 관련 치매 또는 AIDS 치매라고 불림)을 유발합니다.

이전 감염의 재활성화

뇌염은 다음 바이러스가 재활성화될 경우 발병할 수 있습니다.

  • 단순 포진 바이러스 1형

  • 수두 대상포진 바이러스(수두를 유발하는 바이러스)

  • JC 바이러스(진행성 다초점 백질뇌병증이라는 치명적인 질환을 유발하는 바이러스로서, AIDS 또는 면역계를 손상시키는 기타 조건을 가진 사람에게 흔히 발생)

  • 홍역을 유발하는 바이러스(재활성화될 경우 홍역 발병으로부터 수년 후 아급성 경화성 범뇌염이라는 치명적인 질환 유발)

재활성화는 감염 이후 장기간이 지나서도 발생하여, 뇌를 심각하게 손상시킬 수 있습니다.

자가면역 뇌염

특정 바이러스에 감염되거나 특정 백신 접종 후 인체의 면역계가 뇌와 척수 안에서 신경 섬유를 둘러싸고 있는 조직 층(말이집이라고 함)을 공격하는 경우가 있는데, 이를 자가면역 반응이라고 합니다. 이는 말이집을 구성하는 단백질이 이러한 바이러스가 가지고 있는 단백질과 유사하기 때문에 발생합니다. 그 결과 신경 전달이 매우 느려집니다. 이로 인해 발생하는 질환을 급성 파종성 뇌척수염이라 하며, 다발경화증에서는 증상이 나타났다가 사라지지만 급성 파종성 뇌척수염에서는 그렇지 않다는 점을 제외하면 다발경화증과 유사합니다. 이 바이러스는 대부분 장내 바이러스, 엡스테인-바 바이러스, A형 간염B형 간염 바이러스, 인체 면역결핍 바이러스(HIV) 및 인플루엔자 바이러스 등과 관련이 있습니다. 소아 예방접종이 널리 보급되기 전 홍역, 풍진, 수두 및 유행성 이하선염을 일으키는 바이러스는 급성 파종성 뇌척수염의 흔한 원인이었습니다. 이러한 유형의 뇌염은 암 또는 다른 자가 면역 장애 환자에서 발생할 수도 있습니다.

자가면역 뇌염은 또한 면역계가 N-메틸-d-아스파르테이트(NMDA) 수용체라고 하는 신경 세포의 표면 단백질을 공격하는 항체를 생성하는 경우 발생할 수 있습니다. 이로 인해 발생하는 뇌염을 항NMDA 수용체 뇌염이라고 합니다. 일부 증거는 항NMDA 수용체 뇌염이 이전에 생각했던 것보다 더 일반적인 유형의 뇌염임을 시사합니다. 이는 단순 포진 바이러스로 인한 뇌염 후 가끔(뇌염이 성공적으로 치료된 경우에도) 발생합니다.

COVID-19 뇌염

드물게 COVID-19 환자에게 뇌염으로 보이는 증상이 발생합니다. (COVID-19는 새롭게 확인된 중증 급성 호흡기 증후군 코로나바이러스 또는 SARS-CoV2에 의해 유발됩니다.) 이 뇌염은 뇌에 침입하여 영향을 미치는 바이러스에 의해 유발될 수 있습니다. 그러나 자가 면역 또는 부분적 자가 면역 반응일 수도 있습니다.

증상

뇌염 증상이 시작되기 전에 메스꺼움, 구토, 설사 또는 복통 등의 소화기 증상이 나타날 수 있습니다. 또는 환자가 감기나 독감에 걸린 듯한 느낌을 받으며, 기침, 열, 인후염, 콧물, 종창성 림프절 및 근육통이 나타납니다.

뇌염의 증상은 다음과 같습니다.

  • 두통

  • 성격 변화 또는 혼동

  • 발작

  • 마비 또는 무감각

  • 혼수 및 사망으로 진행되는 졸림

환자는 토하고 목이 뻣뻣해질 수 있지만 뇌수막염에 비해 드물게 나타나며, 그 정도도 상대적으로 경미한 편입니다.

단순 포진 바이러스로 발생하는 뇌염은 초기에 두통 및 발열과 같이 독감과 유사한 증상을 유발하며, 발작과 함께 이상한 냄새(썩은 계란에서 나는 냄새 등)를 맡거나, 생생한 회상 또는 급작스럽고 격렬한 감정 변화를 수반하기도 합니다. 뇌염이 점차 진행되면 환자는 혼돈을 느끼며 말하기 장애 및 기억 장애가 나타나고 반복적인 발작을 보인 후 혼수에 빠집니다.

HIV 관련 뇌병증은 점진적인 성격 변화, 협응 문제 및 치매를 유발합니다.

척수가 감염되었을 경우, 신체 일부에 감각이 없으며 쇠약해집니다. 척수의 감염 부위에 영향을 받는 신체 부위는 달라집니다(손상된 척수는 어디에 있을까요? 그림 참조). 감염이 심할 경우, 환자는 감각을 상실하고 마비되며 장 및 방광 조절 기능을 상실합니다.

바이러스성 뇌염으로부터 회복하는 데는 오랜 시간이 걸릴 수 있습니다. 일부 환자들은 완전히 회복하지 못합니다. 사망 확률은 원인 및 감염이 얼마나 신속하게 치료되는지에 달려 있습니다.

Did You Know...

  • 홍역이나 수두를 앓고 나서 오랜 시간이 지난 후, 바이러스가 재활성화되어 뇌에 염증을 일으킬 수 있습니다.

진단

  • 자기공명영상

  • 척추 천자

특히 전염병이 유행 중일 경우에 증상에 따라 뇌염을 의심합니다. 대개 자기공명영상(MRI)과 척추 천자를 실시합니다.

MRI는 때때로 뇌의 특정 영역에서 이상을 발견할 수 있습니다. 이러한 이상은 뇌염을 확진하고/하거나 어떤 바이러스가 뇌염을 야기하는지 시사하는 데 도움이 될 수 있습니다. MRI가 불가능할 경우 컴퓨터 단층촬영(CT)을 실시할 수 있습니다. MRI와 CT는 의사가 유사한 증상을 유발할 수 있는 장애(뇌졸중뇌종양 등)를 배제하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이러한 검사는 척추 천자 실시를 위험하게 만들 수 있는 문제를 확인할 수도 있습니다.

척추 천자(요추 천자)를 실시하여 뇌와 척수를 싸고 있는 조직(뇌척수막)을 통해 흐르는 뇌척수액 샘플을 채취하기도 합니다. 정상적인 경우, 척수액에는 극소량의 백혈구 세포가 포함되어 있으나, 뇌와 뇌척수막에 염증이 생기면 뇌척수액 내의 적혈구 세포 수가 증가합니다.

뇌염을 유발하는 바이러스를 확인하기 위해 혈액과 뇌척수액 샘플을 추출한 후, 환자가 질환을 앓던 중이나 회복한 후에 생성된 바이러스 항체의 유무를 검사합니다. 경우에 따라 확인을 용이하게 하기 위해 뇌척수액 내의 바이러스를 배양하기도 하는데, 일부 엔테로바이러스(예: 소아마비와 유사한 질병을 일으킬 수 있는 바이러스)는 배양이 가능하지만 대부분의 다른 바이러스는 배양할 수 없습니다.

종합효소 연쇄반응(PCR) 기술을 사용하여 뇌염을 유발할 수 있는 바이러스 다수를 확인할 수 있습니다. PCR은 수많은 복제 유전자를 생성하며 뇌척수액 샘플에 포함된 이러한 바이러스의 유전자 물질을 검출하는 데 사용됩니다. PCR을 통해 단순 포진 바이러스를 신속하게 확인하는 것은 어렵기 때문에 단순 포진 바이러스가 원인이라고 생각되는 경우 일반적으로 즉시 치료를 시작합니다. 단순 포진 바이러스로 인한 뇌염은 파괴적이며 치료가 늦어질 경우 치명적인 결과가 발생할 수 있기 때문에 즉각적인 치료가 필수적입니다. 즉각적인 치료를 통해 증상이 심각해지는 것을 막고 사망을 예방할 수 있습니다.

드물게 뇌조직 샘플을 추출해서 현미경(생검)을 통해 검사하여 뇌염의 원인이 단순 대상 포진 바이러스인지, 혹은 다른 미생물인지를 파악해야 할 경우도 있습니다.

하지만 간혹 광범위한 검사를 수행한 뒤에도 바이러스, 박테리아 또는 기타 감염 원인을 확인할 수 없는 경우가 있습니다. 이러한 경우에는 검사로 쉽게 확정할 수 없는 자가면역 또는 방종양성 뇌염이 원인일 수 있습니다.

치료

  • 가능한 원인에 따라 항바이러스제, 항생제, 코르티코스테로이드 및/또는 기타 약물

  • 증상 완화 및 필요한 경우 생명 유지를 위한 조치

단순 포진 바이러스 및 수두 대상포진 바이러스를 배제할 수 없을 경우에는 항바이러스제인 아시클로비르를 처방합니다. 아시클로비르는 단순 대상 포진 바이러스 및 대상 포진 바이러스에 효과적입니다. 거대 세포 바이러스성 뇌염일 경우 항바이러스제인 간시클로비르를 투여할 수 있습니다. 대안으로 포스카넷을 단독으로 사용하거나 간시클로비르와 함께 사용할 수 있습니다. 원인이 박테리아일 경우 여러 가지 항생제를 투여하기도 합니다.

HIV 관련 뇌염일 경우, HIV 감염 치료에 사용되는 여러 약물의 조합(항레트로바이러스제)이 면역계 기능을 도울 수 있으며 감염의 진행 및 치매 등의 합병증 발병을 지연시킵니다.

자가면역 뇌염은 일반적으로 다음을 사용하여 치료합니다.

  • 코르티코스테로이드(프레드니손 또는 메틸프레드니솔론)

  • 혈장에서 비정상적인 항체를 제거하는 혈장 교환, 또는 정맥 내로 투여하는 면역 글로불린(정상적인 면역계를 가진 사람들의 혈액에서 얻은 항체)

그러나 기타 바이러스 및 대부분의 다른 원인에 대해서는 특별한 치료 방법이 없습니다. 치료는 대개 증상(발작 및 열 등) 완화를 중심으로 하며, 필요할 경우 약 1~2주 정도 감염이 사라질 때까지 생명 유지 장치(호흡관) 등을 제공하는 것으로 그칩니다.

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