코로나바이러스는 전자현미경으로 관찰하면 둥근 모양에 돌기가 튀어나와 있어 왕관처럼 생겼다 하여 코로나(corona)라는(라틴어로 왕관) 이름을 갖게 되었다. 코로나바이러스는 우리 주위에 오래전부터 존재하며 주로 가벼운 상부 호흡기질환을 일으켰으나 위장관 및 신경계 질환의 원인이 되기도 한다. 지금까지 6종류의 코로나바이러스가 사람에게 질병을 유발하는 것으로 알려져 있으며 그중 229E, OC43, NL63, HKU1과 같은 4종류는 주로 가벼운 감기 증상을 유발한다. 나머지 2종류의 코로나바이러스는 우리에게 잘 알려진 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(severe acute respiratory syndrome coronavirus; SARS-CoV: 사스)와 중동호흡기증후군 코로나바이러스 (Middle East respiratory syndrome coronavirus; MERS-CoV: 메르스)이다. 주로 가벼운 호흡기 질환을 유발했던 코로나바이러스에게 유전자 돌연변이가 지속적으로 발생하면서 2002년 사스 전염병과 2015년 메르스 전염병으로 진화하였으며 2019년 코로나19의 새로운 모습으로 세계적 유행병을(Pandemic) 일으켰다. 코로나19 바이러스는 사스로 알려진 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스와 79.5% 유전자 유사성이 보고되고 있다. 바이러스 유전자에 돌연변이가 발생하면 98-99%는 병원성이 더 약해지는 것으로 알려져 있으나 사스, 메르스, 코로나19의 경우는 오히려 병원성이 더 강해진 예외에 해당한다. 코로나바이러스는 다른 바이러스와 비교하여 돌연변이가 쉽게 발생할 수 있는데 그 이유는 한 줄로 된 RNA 바이러스이기 때문이다. 한 줄로 되어 있는 RNA는 이중나선으로 되어 있는 DNA와 비교하여 구조적으로 쉽게 돌연변이가 발생할 수 있다.
비리온(virion)은 바이러스 입자 전체를 의미하며 DNA 또는 RNA로 만들어진 유전 물질을 보호하는 단백질 외피(capsid)와 바이러스 종류에 따라서는 단백질 외피에 지질막이 추가로 싸여 있는 경우도 있다. 지질막으로 이루어진 층을 가지고 있는 경우 외피로 둘러싸인 바이러스 (enveloped virus)라고 분류한다. 코로나19 바이러스는 외피로 둘러싸인 바이러스인데 이러한 바이러스는 주로 호흡기 점막, 혈관을 통해 감염되고 음식을 통한 위장관 감염은 드물다. 코로나19 바이러스는 호흡기 증상을 주로 유발하지만 우리에게 잘 알려진 사스 및 메르스와 유사하게 호흡기 외에 심혈관 합병증을 잘 유발하는 것으로 밝혀지고 있다. 사스의 경우 저혈압, 빈맥, 서맥, 심비대 및 이완기 심부전과 같은 다양한 심혈관 합병증이 보고되었으나 대부분 일시적으로 발생하였거나 가역적인 합병증이었다. 메르스의 경우도 급성 심근염, 급성 심부전 및 다양한 부정맥이 보고되었으나 대부분 가역적인 합병증이었다. 코로나19 바이러스의 경우도 사스 및 메르스와 비슷하게 급성 심근염, 심인성 쇼크, 다양한 부정맥이 각각 7.2%, 8.7%, 16.7%로 현재까지 보고되고 있다. 기존에 심혈관 질환을 가지고 있는 환자들이 코로나19 바이러스에 더 취약한 이유는 전신성 염증반응이 악화되면서 동맥경화반의 파열이 잘 발생하고 활성화된 전응고 인자들이 증가하면서 스텐트 혈전이 발생할 가능성이 높아진다. 코로나19 바이러스의 경우 angiotensin-converting enzyme 2(ACE2) 수용체에 결합하여 사람에게 전염되는 것으로 알려져 있는데 호흡기 상피세포에 ACE2 수용체가 주로 발현되고 있으며 심장 조직에도 ACE2 수용체가 발현되고 있어 심혈관 합병증이 많이 동반된다고 해석하고 있다. 심혈관 합병증의 위험은 코로나19 바이러스에 의한 호흡기 질환이 치유된 이후에도 10년 동안 지속될 수 있다고 알려져 있어 회복된 환자들의 지속적이고 주기적인 심혈관 검사가 필요하다.
코로나19 바이러스는 숙주에게 치명상을 입힐 확률은 낮지만 전염력이 높아 지역사회 감염으로 빠르게 확산되고 있다. 2015년 국내에서 발생한 중동호흡기증후군의(MERS) 경우 총 감염자 186명 중에 36명이 사망하여 치사율은 17.1%이며 2002년부터 유행한 중증급성호흡기중후군 (SARS)의 치사율은 9.6%로 코로나19 보다 높은 치사율을 보였다. 치사율이 낮은 바이러스는 숙주가 사망할 가능성이 낮아 지역사회 감염으로 확산될 확률은 상대적으로 높다. 중국에서의 치사율이 다른 국가보다 높은 이유는 분모에 해당하는 전체 감염자의 숫자를 정확하게 공개하지 않거나 파악하지 못하는 것으로 생각한다. 의심되는 모든 환자들에게 적절한 진단 검사가 중국에서 이루어진다면 감염자 수는 지금보다 훨씬 증가할 것이고 치사율은 다른 나라와 비슷한 2-3% 수준으로 낮아질 것으로 생각한다. 대부분의 바이러스 감염은 호흡기 증상이 발현 후 전염력이 발생하는데 코로나19의 경우는 잠복기에서도 감염력이 있다는 보고가 있어 더욱 예방에 어려움을 겪고 있다. 코로나19에 감염되면 14일의 잠복기를 거쳐 열, 마른 기침, 호흡곤란이 나타날 수 있어 감기나 독감과 초기에는 구분이 어려울 수 있다. 코로나19 감염병의 가장 큰 문제는 아직 예방 백신과 뚜렷한 치료법이 없다는 것이다. RNA 중합효소 억제제(RNA polymerase inhibitor)인 렘데시비르 (remdesivir) 신약과 에이즈(AIDS)치료제로 주로 쓰이는 인간면역결핍 1 단백질분해효소 억제제 (HIV-1 protease inhibitor)를 포함한 다양한 항바이러스제를 환자들에게 시도하고 있다. 이외에도 말라리아 치료제로 쓰이는 클로로퀸도 탐색적으로 환자들에게 시도해보고 있다. 그러나 안타깝게도 아직까지 공인된 치료제는 없다.
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