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말라리아

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말라리아
다른 이름학질, Malaria
말라리아로 감염된 적혈구
발음
진료과감염병
증상발열, 구토, 두통[1]
합병증황달, 발작, 혼수상태[1]
통상적 발병 시기10–15일[2]
병인모기에 의해 확산되는 말라리아 원충(Plasmodium)[1]
진단 방식혈액 검사, 항원 반응 시험[1]
예방모기장, 방충제, 모기퇴치, 약물[1]
투약말라리아 예방약[2]
빈도216,000,000 (2016)[3]
사망445,000 ~ 731,000[3][4]

말라리아(Malaria) 또는 학질(瘧疾)은 얼룩날개모기에 의해 전파되는 모기 매개 감염병이다.[5][6] 인간 말라리아는 일반적으로 발열, 피로, 구토, 두통 등의 징후 및 증상을 유발한다.[7][8] 심한 경우 황달, 뇌전증 발작, 혼수상태 또는 죽음에 이를 수 있다.[7][9] 증상은 대개 감염된 얼룩날개모기에 물린 후 10일에서 15일 사이에 시작된다.[10][11] 적절히 치료받지 않으면 몇 달 후에 병이 재발할 수 있다.[6] 최근에 감염에서 살아남은 사람의 경우, 재감염 시 대개 증상이 더 가볍게 나타난다.[7] 이러한 부분적인 저항성은 말라리아에 지속적으로 노출되지 않으면 수개월에서 수년에 걸쳐 사라진다.[7] 모기 자체도 말라리아에 의해 피해를 입으며, 감염된 모기는 수명이 단축된다.[12]

말라리아는 말라리아원충속의 단세포 진핵생물에 의해 발생한다.[10] 포유류에서는 감염된 암컷 얼룩날개모기의 물림을 통해 전파된다.[10][13] 모기가 물 때 모기의 침에 있던 기생생물이 혈액 속으로 들어간다.[6] 기생충은 처음에 증상을 일으키지 않고 간에서 복제 및 성숙한다.[14] 며칠 후 성숙한 기생충은 혈류로 퍼져 적혈구를 감염시키고 파괴하며 감염 증상을 유발한다.[15] 다섯 종의 말라리아원충이 흔히 인간을 감염시킨다.[10] 더 심각한 사례와 관련된 세 종은 열대열원충(말라리아 사망자의 대다수를 차지함), 삼일열원충, 그리고 노울즈열원충(매년 수천 명의 사람들에게 전이되는 유인원 말라리아)이다.[16][17] 난형열원충과 사일열원충은 일반적으로 가벼운 형태의 말라리아를 유발한다.[7][10] 말라리아는 일반적으로 혈액 도말을 이용한 혈액의 현미경 검사나 항원 기반 신속 진단 검사를 통해 진단된다.[7] 기생충의 DNA를 검출하기 위해 중합효소 연쇄 반응을 사용하는 방법도 개발되었으나, 비용과 복잡성 때문에 말라리아가 흔한 지역에서는 널리 사용되지 않는다.[18]

모기장과 살충제 사용을 통해 모기 물림을 방지하거나, 살충제 살포 및 고인 물 제거와 같은 모기 통제 조치를 통해 질병 위험을 줄일 수 있다.[7] 질병이 흔한 지역에서 말라리아를 예방하기 위해 여러 예방 약물을 사용할 수 있다.[6] 2023년 기준으로 두 종류의 말라리아 백신이 세계보건기구의 승인을 받았다.[19] 기생충 사이에서 여러 항말라리아제에 대한 저항성이 발달했다. 예를 들어, 클로로퀸 저항성 열대열원충은 대부분의 말라리아 취약 지역으로 퍼졌으며, 아르테미시닌에 대한 저항성은 동남아시아 일부 지역에서 문제가 되고 있다.[6] 이 때문에 말라리아 감염에 대한 약물 치료는 관련된 원충의 종과 감염된 지리적 위치에 맞게 조정되어야 한다.[20]

이 질병은 적도 주변의 넓은 띠 모양으로 존재하는 열대 및 아열대 지역에 널리 퍼져 있다.[21][7] 여기에는 사하라 이남 아프리카, 아시아, 라틴아메리카의 많은 지역이 포함된다.[6] 2023년에 전 세계적으로 약 2억 6,300만 건의 말라리아 사례가 발생하여 약 59만 7,000명이 사망한 것으로 추정된다.[22] 사례와 사망자의 약 95%가 사하라 이남 아프리카에서 발생했다.[22] 말라리아는 흔히 빈곤과 관련이 있으며 경제발전에 상당한 부정적 영향을 미친다.[23][24] 아프리카에서는 의료비 증가, 노동 능력 상실, 관광에 대한 악영향 등으로 인해 매년 120억 미국 달러의 경제적 손실이 발생하는 것으로 추정된다.[25]

비디오 요약 (스크립트)

어원

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말라리아라는 용어는 중세 이탈리아어 이탈리아어: mala aria, 즉 나쁜 공기에서 유래했다. 이 질병은 늪 및 습지와의 연관성 때문에 과거에는 학질(ague), 늪열(paludism) 또는 습지열(marsh fever)로 불리기도 했다.[26] 이 용어는 적어도 1768년경에 영어로 등장했다.[27] 말라리아에 대한 과학적 연구를 말라리아학(malariology)이라고 한다.[28]

징후 및 증상

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말라리아의 주요 증상[29]

말라리아 감염 초기 단계의 증상은 발열, 오한, 두통, 메스꺼움, 구토 및 설사이며, 더 심각한 사례에서는 비대해진 비장이나 간, 가벼운 황달이 나타날 수 있다.[30][31] 이러한 증상은 패혈증, 장염, 독감 및 기타 바이러스성 질병과 유사할 수 있다.[18][32] 치료하지 않으면 증상, 특히 발열이 2~3일마다 재발하는 규칙적인 패턴으로 자리 잡을 수 있다(발작).[33][30]

증상은 대개 최초 모기 물림 후 10~15일 후에 시작되지만, 감염 후 몇 달이 지나서야 나타날 수도 있다. 예방용 항말라리아제를 복용하는 여행자는 약 복용을 중단한 후에 증상이 나타날 수 있다.[34]

중증 말라리아는 말라리아원충 감염이 신장, 간, 폐 또는 뇌와 같은 중요한 장기에 손상을 입힐 때 발생한다. 증상으로는 심한 빈혈, 황달, 경련, 혼란, 혼수상태, 콩팥 기능상실 및 결국 사망이 포함된다.[34][33]. 중증 말라리아는 대개 열대열원충에 의해 발생한다.[30]

합병증

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열대열원충의 독특한 특징은 감염된 적혈구(RBC) 표면에 접착 단백질을 생성하는 능력이다. 감염된 적혈구는 모세혈관을 막아(저산소증) 주요 장기에 축적되어 그 기능을 방해한다.[35] 열대열원충 감염은 말라리아의 가장 심각한 합병증의 원인이 된다.[36]

뇌성 말라리아는 뇌에 영향을 미치는 중증 말라리아의 한 형태이다. 뇌성 말라리아 환자는 혼란, 발작 또는 혼수상태와 같은 신경학적 증상을 나타낸다.[32] 뇌성 말라리아는 치료하지 않으면 첫 증상 후 48시간 이내에 사망에 이를 수 있으며, 생존하더라도 장기적인 신경학적 손상을 입을 수 있다.[32][33]

말라리아는 여러 심각한 합병증을 유발하며, 여기에는 중증 열대열 말라리아가 있는 성인의 최대 25%, 어린이의 40%에서 발생하는 호흡 곤란이 포함된다. 가능한 원인으로는 대사성 산증의 호흡 보상, 비심인성 폐부종, 동반된 폐렴 및 심한 빈혈이 있다. 중증 말라리아 어린아이에게는 드물지만, 급성호흡곤란증후군은 성인의 5~25%, 임신부의 최대 29%에서 발생한다.[37] 말라리아와 HIV의 공동 감염은 사망률을 높인다.[38]

비장 비대, 간 비대 또는 이 둘 모두, 심한 두통, 저혈당증, 그리고 콩팥 기능상실을 동반한 혈색소뇨가 발생할 수 있다.[32] 콩팥 기능상실은 용해된 적혈구의 헤모글로빈이 소변으로 누출되는 흑수열(blackwater fever)의 특징이다.[32] 합병증으로는 자발적 출혈, 응고병증 및 쇼크가 포함될 수 있다.[39]

임신 중 말라리아는 특히 열대열원충 감염 시 사산, 영아사망률, 유산 및 저체중아 출산을 유발할 수 있으며,[40] 이는 삼일열원충에서도 나타난다.[41]

병인학

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말라리아 기생충의 생활환: 모기에 물리면 포자소체가 유입된다. 이들이 간에 도달하면 수천 개의 분열소체로 증식한다. 분열소체는 적혈구를 감염시키고 복제하여 점점 더 많은 적혈구를 감염시킨다. 일부 기생충은 생식모세포를 형성하며, 이것이 모기에게 섭취되면서 생활환이 이어진다.

말라리아는 말라리아원충속의 기생생물 감염으로 인해 발생한다.[42] 인간에게 말라리아는 열대열원충, 사일열원충, 난형열원충(P. ovale curtisi, P. ovale wallikeri), 삼일열원충 및 노울즈열원충의 6종에 의해 발생한다.[43] 감염자 중 열대열원충이 가장 흔하게 확인되며(~75%), 삼일열원충(~20%)이 그 뒤를 잇는다.[18] 전통적으로 열대열원충이 사망의 대부분을 차지하지만,[44] 최근 증거에 따르면 삼일열원충 말라리아도 열대열원충 감염 진단만큼이나 생명을 위협하는 상태와 관련이 있다.[45] 삼일열원충은 아프리카 이외 지역에서 비율적으로 더 흔하다.[46] 고등 유인원 유래의 여러 말라리아원충 종에 의한 인간 감염 사례가 보고된 바 있으나, 마카크에서 말라리아를 유발하는 인수공통감염병인 노울즈열원충을 제외하고는[47] 대부분 공중보건상 중요성이 제한적이다.[48]

얼룩날개모기는 처음에 이전에 감염된 사람이나 동물로부터 피를 빨아들여 말라리아원충에 감염된다.[49][50] 기생충은 전형적으로 감염된 얼룩날개모기의 물림에 의해 유입된다. 주입된 기생충 중 "포자소체"라고 불리는 일부는 아마도 피부에 남아 있겠지만,[51] 다른 것들은 혈류를 타고 간으로 이동하여 간세포를 침범한다.[52] 그들은 간에서 2~10일 동안 성장하고 분열하며, 감염된 각 간세포는 결국 최대 40,000개의 기생충을 품게 된다.[52] 감염된 간세포가 터지면서 "분열소체"라고 불리는 침입성 말라리아원충 세포들이 혈류로 방출된다. 혈액에서 분열소체는 개별 적혈구를 빠르게 침범하여 24~72시간 동안 복제되어 16~32개의 새로운 분열소체를 형성한다.[52] 감염된 적혈구가 용해되고 새로운 분열소체가 새로운 적혈구를 감염시키면서 감염된 사람 내에서 기생충 수가 계속 증가하는 주기가 발생한다.[52] 수차례의 이 감염 주기 동안, 기생충의 작은 부분은 복제되지 않고 대신 수컷 및 암컷 "생식모세포"라고 불리는 초기 성적 단계 기생충으로 발달한다. 이 생식모세포는 골수에서 11일 동안 발달한 후 다시 혈액 순환계로 돌아와 다른 모기가 물 때 섭취되기를 기다린다.[52] 모기 안으로 들어가면 생식모세포는 유성 생식을 거쳐 결국 딸 포자소체를 형성하며, 이들은 모기의 침샘으로 이동하여 모기가 물 때 새로운 숙주에게 주입된다.[52]

간 감염은 증상을 일으키지 않으며, 말라리아의 모든 증상은 적혈구 감염에서 비롯된다.[43] 혈액 1밀리리터당 기생충 수가 약 100,000개 이상이 되면 증상이 나타난다.[43] 중증 말라리아와 관련된 많은 증상은 열대열원충이 혈관벽에 달라붙어 해당 혈관과 주변 조직에 손상을 입히는 성질 때문에 발생한다. 폐 혈관에 갇힌 기생충은 호흡부전에 기여한다. 뇌에서는 혼수상태에 기여한다. 임신 중에는 태반 사이 공간에 축적되어 태반 기능을 방해함으로써 저체중아 출산과 조산을 유발하고 유산 및 사산 위험을 높인다.[43] 감염 중 적혈구의 파괴는 흔히 빈혈을 초래하며, 감염 기간 중 새로운 적혈구 생성의 감소로 인해 더욱 악화된다.[43]

암컷 모기만이 피를 빨아먹으며, 수컷 모기는 식물 넥타를 먹고 질병을 전파하지 않는다. 얼룩날개모기속의 암컷은 밤에 먹이를 먹는 것을 선호한다. 그들은 보통 해 질 녘에 먹잇감을 찾기 시작하여 성공할 때까지 밤새 계속한다.[53] 그러나 아프리카에서는 침대 모기장의 광범위한 사용으로 인해 모기장 안에 들어가기 전인 이른 시간에 물기 시작했다.[54] 말라리아 기생충은 수혈을 통해서도 전파될 수 있지만 이는 드문 일이다.[55]

재발성 말라리아

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말라리아 증상은 다양한 무증상 기간 후에 재발할 수 있다. 원인에 따라 재발은 재연(recrudescence), 재발(relapse) 또는 재감염(reinfection)으로 분류될 수 있다. 재연은 적절한 치료로 혈액 단계의 기생충을 제거하지 못해 무증상 기간 후 증상이 돌아오는 것이다.[56] 재발은 혈액에서 기생충이 제거되었으나 간세포에 휴면 상태의 휴면소체로 남아 있다가 증상이 다시 나타나는 경우이다.[57] 재발은 보통 초기 증상 후 8~24주 사이에 발생하며 삼일열원충 및 난형열원충 감염에서 흔히 볼 수 있다.[18] 온대 지역의 삼일열 말라리아 사례는 흔히 휴면소체의 월동을 포함하며, 모기에 물린 다음 해에 재발이 시작된다.[58] 재감염은 몸 전체에서 기생충이 제거되었으나 새로운 기생충이 유입된 것을 의미한다. 재감염은 재발 및 재연과 쉽게 구별하기 어렵지만, 치료 종료 후 2주 이내에 감염이 재발하는 것은 일반적으로 치료 실패로 간주한다.[59] 사람들은 빈번한 감염에 노출될 때 어느 정도의 면역력을 발달시킬 수 있다.[60]

병태생리학

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말라리아에 감염된 적혈구(중앙)의 전자현미경 사진. 접착 단백질인 "노브(knob)"를 보여준다.

말라리아 감염은 두 단계를 거쳐 진행된다. 하나는 간과 관련된 단계(적혈구외 단계)이고, 다른 하나는 적혈구와 관련된 단계(적혈구 단계)이다. 감염된 모기가 흡혈을 위해 사람의 피부를 뚫으면 모기 침 속의 포자소체가 혈류로 들어가 간으로 이동하며, 여기서 간세포를 감염시켜 8~30일 동안 무증상으로 무성 생식을 한다.[61] 이 기간 동안 이 유기체들은 세포 분화를 거쳐 수천 개의 분열소체를 생성하며, 숙주 세포가 파열된 후 혈액으로 빠져나가 적혈구를 감염시켜 생활환의 적혈구 단계를 시작한다.[61]

감염의 첫 번째 단계는 무증상이며, 말라리아의 임상 증상은 모두 생활환의 분열소체 단계와 관련이 있다.[34] 이 단계에서 기생충은 적혈구 내에서 무성 생식을 하며 주기적으로 터져 나와 새로운 적혈구를 감염시킨다. 감염된 각 적혈구 내에서 기생충은 세포질을 소비하며 증식한다. 2~3일 후 적혈구가 터지면서 16~32개의 새로운 분열소체가 방출된다.[62] 이러한 분열소체의 혈류 방출은 노폐물 및 적혈구 파편과 함께 주기적이고 강렬할 수 있는 발열 및 기타 증상을 유발한다.[61][34]

일부 말라리아원충 종에서는 일부 포자소체가 즉시 적혈구외 단계 분열소체로 발달하지 않고, 대신 수개월(보통 7~10개월)에서 수년 동안 휴면 상태로 남는 휴면소체를 생성한다.[58] 휴면 기간이 지나면 다시 활성화되어 분열소체를 생성한다. 휴면소체는 삼일열원충 및 난형열원충 감염에서 긴 잠복기와 늦은 재발의 원인이 된다.[58][63]

면역 체계 회피

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면역 회피는 말라리아원충의 핵심 특징이며, 기생충으로서 성공하고 지속할 수 있는 근간이다.[64] 말라리아원충 유전체의 약 10%가 면역 체계를 피하거나 파괴하는 메커니즘에 할당되어 있다.[65]

간

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감염된 간세포에서 떨어져 나오는 메로좀(merosome)의 삽화

쿠퍼 세포라고 불리는 특수 대식세포가 간을 방어한다. 이들은 혈류 속의 이물질을 식별하고 파괴한다. 포자소체는 쿠퍼 세포를 공격하여 무력화한다.[66] 그들은 손상된 세포(몇 시간 후 사멸함)를 통과하여 간세포를 감염시킨다.[66] 간세포 내에서 그들은 세포 방어 기제로부터 그들을 보호하는 액포 내에서 수천 개의 분열소체를 생성한다.[67] 며칠 후, 감염된 간세포는 간세포 막에서 떨어져 나오는 메로좀(merosome)이라 불리는 묶음 형태로 분열소체를 방출한다. 이 막은 분열소체를 가려주어 남은 쿠퍼 세포를 몰래 지나쳐 간을 빠져나갈 수 있게 한다.[68][67][69]

순환

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태반 융모 주위의 태반 사이 공간에 감염된 적혈구(IE)가 뭉쳐 있는 삽화.

혈액 순환계의 자유로운 분열소체는 그들의 표면 항원을 겨냥하는 백혈구의 공격에 취약하다. 기생충은 항원 다형성을 통해 이 방어 체계를 격파한다.[70] 생활환의 각 단계에서 서로 다른 변형된 표면 항원을 발현함으로써 적응면역 체계를 앞지르는 움직이는 표적이 된다.[67] 일단 적혈구에 침투하면 분열소체는 백혈구로부터 가려지고 액포 내에서 보호받는 안전한 피난처를 갖게 된다. 그럼에도 불구하고 감염된 적혈구는 비장이나 식세포에 의해 탐지되어 파괴될 수 있다.[71] 이러한 운명을 피하기 위해 분열소체는 감염된 적혈구 표면에 돌기(knob)로 나타나는 접착 단백질을 생성한다.[72] 이것은 두 가지 방식으로 작동한다. 감염되지 않은 적혈구와 결합하여 "로제트(rosette)"라고 불리는 덩어리를 형성하는데, 중앙의 감염된 세포가 주변의 감염되지 않은 세포들에 의해 가려진다. 로제트는 모세혈관의 정상적인 혈류를 방해한다.[73] 다른 방식으로는 감염된 적혈구가 비장을 통과하지 않도록 뇌, 폐, 태반 사이 공간과 같은 조직의 혈관벽에 부착(격리)되는 것이다.[74] 격리형과 로제트형 모두 정상적인 장기 기능을 방해하여 뇌성 말라리아 및 임신 관련 말라리아와 같은 합병증을 유발한다.[67]

유전적 저항성

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말라리아, 특히 열대열원충 종으로 인한 높은 사망률과 이환율 때문에, 이는 최근 역사에서 인간 유전체에 가장 큰 선택압을 가했다. 겸상 적혈구 증후군, 지중해 빈혈증 특성, 포도당 6-인산 탈수소효소 결핍증, 그리고 적혈구 표면의 더피(Duffy) 항원 결핍을 포함한 여러 유전적 요인이 말라리아에 대한 저항성을 제공한다.[75][76][77]

겸상 적혈구 특성이 말라리아 면역에 미치는 영향은 풍토병인 말라리아로 인해 발생한 진화적 절충의 예시이다. 겸상 적혈구 특성은 혈액 내 헤모글로빈 분자의 변화를 일으킨다. 일반적으로 적혈구는 좁은 모세혈관을 통과할 수 있도록 매우 유연한 원반 모양을 하고 있다. 그러나 변형된 헤모글로빈 S 분자가 낮은 산소량에 노출되거나 탈수로 인해 뭉치면 사슬을 형성하여 세포가 굽은 낫 모양으로 뒤틀리게 된다. 이러한 상태에서 분자는 산소를 흡수하거나 방출하는 데 덜 효과적이며, 세포는 자유롭게 순환할 만큼 유연하지 않다. 말라리아 초기 단계에서 기생충은 감염된 적혈구가 낫 모양으로 변하게 할 수 있으며, 따라서 그들은 순환계에서 더 빨리 제거된다. 이는 말라리아 기생충이 세포 내에서 생활환을 완료하는 빈도를 낮춘다. 비정상적인 헤모글로빈 베타 대립 유전자의 복사본 두 개를 가진 개체는 겸상 적혈구 빈혈을 앓는 반면, 비정상 대립 유전자 하나와 정상 대립 유전자 하나를 가진 이형 접합체는 심한 빈혈 없이 말라리아에 대한 저항성을 경험한다. 동형 접합체 상태를 가진 사람들의 짧은 기대 수명은 이 형질의 생존에 불리하게 작용하겠지만, 이 형질은 이형 접합체 형태가 제공하는 이점 때문에 말라리아 발생 지역에서 유지된다.[77][78]

간 기능 장애

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말라리아로 인한 간 기능 장애는 흔하지 않으며, 대개 바이러스성 간염이나 만성 간 질환과 같은 다른 간 질환이 있는 사람에게만 발생한다. 이 증후군은 때때로 말라리아성 간염이라 불리기도 한다.[79] 과거에는 드문 일로 여겨졌으나, 특히 동남아시아와 인도에서 말라리아성 간 병증이 증가하고 있다. 말라리아 환자의 간 손상은 합병증 및 사망 가능성이 더 높은 것과 관련이 있다.[79]

백신 반응에 미치는 영향

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말라리아 감염은 다양한 질병에 대한 예방접종 후의 면역 반응에 영향을 미친다. 예를 들어, 말라리아는 다당류 백신에 대한 면역 반응을 억제한다. 잠재적인 해결책은 말라리아가 존재하는 지역에서 예방접종 전에 치료를 완료하는 것이다.[80]

진단

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혈액 도말 검사는 말라리아 진단의 최적표준이다.
인간 혈액 내 열대열원충의 고리 형태와 생식모세포

말라리아 증상의 비특이적 특성 때문에 진단은 대개 증상과 여행 이력을 바탕으로 의심되며, 이후 혈액 내 기생충의 존재를 확인하는 검사(기생충 검사)를 통해 확정된다. 말라리아가 흔한 지역에서 세계보건기구(WHO)는 다른 명백한 원인 없이 열이 나거나 현재 체온이 37.5 °C를 넘는 모든 사람에 대해 말라리아를 의심할 것을 권고한다.[81] 또한 빈혈 징후(창백한 손바닥)를 보이거나 헤모글로빈 수치가 혈액 1데시리리터당 8그램 미만인 어린이의 경우 말라리아를 의심해야 한다.[81] 말라리아가 거의 없거나 전혀 없는 지역에서는 말라리아 노출 가능성(대개 말라리아 풍토 지역 여행)이 있고 원인 불명의 열이 있는 사람에 대해서만 검사할 것을 권고한다.[81]

사하라 이남 아프리카에서는 검사율이 낮아 2021년 기준으로 열이 있는 어린이 중 약 4명 중 1명(28%)만이 의료 상담이나 신속 진단 검사를 받았다. 가장 부유한 어린이와 가장 가난한 어린이 사이의 검사율 격차는 10%포인트(33% 대 23%)였다. 또한 동부 및 남부 아프리카의 어린이들(36%)이 서부 및 중부 아프리카(21%)보다 더 높은 비율로 검사를 받았다.[82] 유니세프에 따르면, 2021년에 열이 있는 어린이의 61%가 의료 시설이나 의료진에게 상담이나 치료를 받았다. 부의 수준에 따른 격차도 관찰되었는데, 가장 부유한 가구(71%)와 가장 가난한 가구(53%)의 어린이 사이에는 의료 서비스를 찾는 행동에 18%포인트의 차이가 있었다.[82]

말라리아는 대개 혈액 도말의 현미경 검사나 항원 기반 신속 진단 검사(RDT)를 통해 확인된다. 광학 현미경으로 기엠사 염색된 혈액을 관찰하는 현미경 검사는 말라리아 진단의 최적표준이다.[43] 검사자는 대개 짧은 시간에 많은 혈액 세포를 훑어볼 수 있는 혈액의 "두꺼운 도말"과, 개별 기생충을 명확하게 보고 말라리아원충 종을 식별할 수 있는 "얇은 도말"을 모두 검사한다.[43] 전형적인 현장 실험실 조건에서 검사자는 혈액 1마이크로리터당 기생충이 최소 100개 있을 때 이를 감지할 수 있는데, 이는 증상이 나타나는 감염의 하한 범위에 해당한다.[81] 현미경 진단은 숙련된 인력, 특정 장비, 그리고 현미경 슬라이드와 염색약의 지속적인 공급이 필요하므로 상대적으로 자원 집약적이다.[81]

현미경 검사가 불가능한 곳에서는 손가락 채혈 샘플에서 기생충 단백질을 감지하는 신속 항원 검사인 RDT로 말라리아를 진단한다.[81] 기생충 단백질인 히스티딘 농축 단백질 2(HRP2, 열대열원충만 감지), 젖산 탈수소효소, 또는 알돌라아제를 표적으로 하는 다양한 RDT가 상업적으로 판매되고 있다.[81] HRP2 검사는 열대열원충이 지배적인 아프리카에서 널리 사용된다.[43] 그러나 HRP2는 감염이 치료된 후에도 최대 5주 동안 혈액에 남아 있기 때문에, RDT가 현재 말라리아에 걸린 것인지 아니면 이전에 걸렸던 것인지 구분하지 못하는 경우가 있다.[81] 또한 아마존 지역의 일부 열대열원충 기생충은 HRP2 유전자가 결여되어 있어 감지가 어렵다.[81] 일부 열대열원충 종은 HRP2 항원을 코딩하는 유전자가 결손되어 위음성 결과가 나올 수도 있다.[83] 신속 검사는 또한 기생충 부하량을 정량화할 수 없다.[83] RDT는 빠르고 본격적인 진단 실험실이 없는 곳에 쉽게 배치될 수 있다.[81] 그러나 현미경 검사보다 훨씬 적은 정보를 제공하며, 생산자나 제조 단위에 따라 품질이 다른 경우도 있다.[81]

혈액에서 말라리아원충에 대한 항체를 탐지하는 세포학적 검사가 개발되었으나, 감도와 특이성이 상대적으로 낮아 말라리아 진단에는 사용되지 않는다. 매우 정밀한 핵산 증폭 검사가 개발되었으나, 상대적으로 높은 비용과 활성 감염에 대한 낮은 특이성 때문에 임상적으로는 사용되지 않는다.[81]

분류

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말라리아는 세계보건기구(WHO)에 의해 "중증" 또는 "단순(비합병성)"으로 분류된다.[18] 다음 기준 중 하나라도 해당하면 중증으로 간주하며, 그렇지 않으면 단순 말라리아로 간주한다.[84]

뇌성 말라리아는 혼수상태(글래스고 혼수 척도 11 미만 또는 블랜타이어 혼수 척도 3 미만)를 포함한 신경학적 증상을 보이거나 발작 후 30분 이상 지속되는 혼수상태를 보이는 중증 열대열 말라리아로 정의된다.[85]

예방

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사람의 피를 빨아먹은 직후의 얼룩날개모기(남은 혈액 한 방울이 배출되고 있다). 이 모기는 말라리아의 매개체이며, 모기 통제는 발생률을 줄이는 효과적인 방법이다.

말라리아 예방에 사용되는 방법에는 예방접종, 예방 약물 복용, 모기 제거 및 물림 방지가 포함된다. 특정 지역에 말라리아가 존재하려면 높은 인구 밀도, 높은 얼룩날개모기 밀도, 그리고 인간과 모기 사이의 높은 전파율이 결합되어야 한다. 이 중 하나라도 충분히 낮아지면 북아메리카, 유럽 및 중동 일부 지역에서 그랬던 것처럼 기생충은 결국 해당 지역에서 사라진다. 그러나 전 세계에서 기생충이 완전히 박멸되지 않는 한, 기생충 번식에 유리한 조건으로 돌아가면 다시 정착할 수 있다. 더욱이, 인구 밀도가 낮아짐에 따라 얼룩날개모기를 제거하는 인당 비용이 상승하여 일부 지역에서는 경제적으로 실행 불가능해진다.

말라리아 예방은 장기적으로 질병 치료보다 비용 효율적일 수 있으나, 필요한 초기 비용은 세계의 많은 가난한 사람들이 감당하기 어렵다. 국가별로 통제(풍토병 수준 유지)와 퇴치 프로그램의 비용 차이가 크다. 예를 들어, 2010년에 말라리아 퇴치 전략을 발표한 중화인민공화국의 경우, 필요한 투자액은 공공 보건 지출의 작은 부분에 불과했다. (2021년 세계보건기구는 중화인민공화국이 말라리아를 퇴치했음을 확인했다.[86]) 반면 탄자니아에서 유사한 프로그램을 운영하려면 공공 보건 예산의 약 5분의 1이 소요될 것으로 추정된다.[87]

백신

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효과적인 말라리아 백신을 개발하는 것은 매우 어려운 것으로 드러났다. 기생충은 인간의 면역 반응을 피하기 위해 여러 전략을 진화시켰다.[88] 말라리아원충은 5종이 있으며, 각각 인간 숙주 내에서 포자소체, 분열소체, 생식모세포의 세 가지 생활 단계를 거친다. 각 단계는 표면에 서로 다른 항원을 가지고 있어 한 단계에 대한 면역 반응이 다른 단계에는 효과가 없음을 의미한다.[89]. 또한 기생충의 유전적 변이는 항원 자체가 단일 생활 단계 내에서도 변할 수 있음을 의미한다.[89][90] 결과적으로 자연 면역은 여러 번의 감염을 통해 천천히 발달하며 부분적이고 지속 기간이 짧다.[30][91] 말라리아 백신 기술 로드맵은 새로운 말라리아 백신이 임상적 말라리아에 대해 최소 75%의 보호 효능을 갖는 것을 목표로 설정했다.[91]

말라리아 백신에 대한 최초의 유망한 연구는 1967년 방사선으로 약화된 생 말라리아원충 포자소체로 생쥐를 면역화하여 수행되었으며, 이는 이후 정상적이고 생존 가능한 포자소체를 주입했을 때 상당한 보호력을 제공했다.[92][93]

2013년 WHO와 말라리아 백신 후원 그룹은 말라리아 박멸을 장기 목표로 하여 전파를 차단하도록 설계된 백신을 개발한다는 목표를 세웠다.[94] 2023년 기준으로 두 종류의 말라리아 백신이 사용 승인을 받았다.[19]

열대열원충을 표적으로 하는 최초의 승인된 백신은 모스퀴릭스(Mosquirix)라는 브랜드명으로 알려진 RTS,S이며, 2014년에 임상시험을 완료했다. WHO는 이에 대해 신중한 태도를 취하며 말라리아 백신 시행 프로그램(MVIP)의 일환으로 2019년부터 가나, 케냐, 말라위 등 사하라 이남 아프리카 3개국에서 시범 프로그램을 승인했다. 이 프로그램은 중증 감염 및 사망 위험이 특히 높은 5세 미만 어린이를 대상으로 했다.[95][96] 2023년까지 300만 명의 어린이가 백신을 접종받았으며,[97] 말라리아 발생률이 눈에 띄게 감소했을 뿐만 아니라 아동 사망률(모든 원인 포함)도 13% 감소했다.[98][99]

두 번째 백신은 R21/Matrix-M으로, 초기 시험에서 77%의 효능을 보였으며 RTS,S 백신보다 훨씬 높은 항체 수치를 나타냈다.[100][101] R21/Matrix-M 말라리아 백신은 사하라 이남 아프리카 아동을 대상으로 한 계절적 확산 지역에서 말라리아 사례를 75%, 연중 확산 지역에서 68% 줄이는 것으로 밝혀졌다.[102] R21/Matrix-M 백신은 2023년 WHO에 의해 아동 말라리아 예방용으로 승인되었다.[103]

모기 통제

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1912년 파나마 운하 지대에서 고인 물에 등유를 뿌리는 사람

벡터 제어는 모기에 의한 전파 수준을 낮춤으로써 말라리아를 줄이는 방법을 말한다. 개인적인 보호를 위해 가장 효과적인 방충제는 디트 또는 피카리딘 기반 제품이다.[104] 그러나 모기 방충제가 말라리아 감염을 예방할 수 있다는 증거는 아직 불충분하다.[105] 살충제 처리 모기장(ITN)과 실내 잔류 살포(IRS)는 효과적이며 말라리아 예방에 흔히 사용되어 왔으며, 이들의 사용은 21세기 말라리아 감소에 크게 기여했다.[106][107][108] 그러나 ITN과 IRS만으로는 질병을 완전히 박멸하기에 충분하지 않을 수 있는데, 이는 모기장 사용률, 살충제 보급의 사각지대, 집 밖에서의 보호 부재, 살충제에 저항성을 가진 모기의 증가 등에 달려 있기 때문이다.[106] 모기 노출을 방지하기 위한 가옥 개조가 중요한 장기적 예방책이 될 수 있다.[106]

살충제 처리 모기장

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사용 중인 모기장

모기장은 모기가 사람에게 접근하는 것을 막아 감염률과 전파율을 낮춘다. 모기장은 완벽한 장벽은 아니므로, 모기가 망을 뚫고 들어올 길을 찾기 전에 죽이도록 살충제 처리를 하는 경우가 많다. 살충제 처리 모기장(ITN)은 처리되지 않은 것보다 두 배 더 효과적인 것으로 추정되며, 모기장을 쓰지 않을 때보다 70% 이상의 보호력을 제공한다.[109] 2000년에서 2008년 사이에 ITN 사용으로 사하라 이남 아프리카에서 약 25만 명의 영아 생명을 구한 것으로 추정된다.[110] 유니세프에 따르면 2019년 기준으로 모든 가구원에게 충분한 ITN을 보유한 가구는 36%에 불과했다.[82] 2000년에는 말라리아가 흔한 지역에 사는 아프리카 어린이 170만 명(1.8%)만이 ITN의 보호를 받았다. 그 수는 2007년에 2,030만 명(18.5%)으로 늘었으나 여전히 8,960만 명은 보호받지 못했고,[111] 2015년에는 68%의 아프리카 어린이가 모기장을 사용하게 되었다.[112] 사하라 이남 아프리카에서 ITN 아래서 자는 어린이의 비율은 2011년 40% 미만에서 2021년 50% 이상으로 증가했다.[82] 대부분의 모기장은 독성도가 낮은 살충제 계열인 피레스로이드가 함침되어 있다. 황혼부터 새벽까지 사용하는 것이 가장 효과적이다.[113] 침대 중앙 위에 큰 "침대용 모기장"을 걸고 가장자리를 매트리스 아래로 밀어 넣거나 땅에 닿을 정도로 충분히 크게 만드는 것이 권장된다.[114] ITN은 아프리카의 말라리아 풍토 지역에서 임신 결과에 유익하지만, 아시아와 라틴아메리카에서는 더 많은 데이터가 필요하다.[115]

말라리아 저항성이 높은 지역에서는 모기장에 피레스로이드와 피페로닐 부톡사이드(PBO)를 결합하는 것이 말라리아 감염률을 줄이는 데 효과적이다.[116] 다만 실험에서 20번 세탁 후 모기 살충 효과가 유지되지 않아 모기장 위 PBO의 내구성에 대한 의문은 남아 있다.[116]

유니세프는 2004년 이후 전 세계적으로 25억 개 이상의 ITN이 보급되었으며, 그중 87%(22억 개)가 사하라 이남 아프리카에 전달되었다고 밝혔다. 2021년 제조업체들은 말라리아 풍토 국가에 약 2억 2,000만 개의 ITN을 전달했는데, 이는 2020년보다 900만 개, 2019년보다 3,300만 개 감소한 수치이다.[117] 2021년 현재 사하라 이남 아프리카 가구의 66%가 ITN을 보유하고 있다. 그러나 ITN을 보유한 가구 중 절반만이 모든 가구원을 보호할 만큼 충분한 수량을 가지고 있었다.[117]

2025년 말라리아 아틀라스 프로젝트 분석에 따르면 아프리카의 말라리아 개입 조치로 2000~2024년 사이 15억 7,000만 건의 사례를 예방했으며, 살충제 처리 모기장(ITN)이 예방된 사례의 72%를 차지했다.[118] 보고서는 ITN 보급률 정체로 인해 진전이 둔화되고 있음을 경고하며, 백신 효능은 전파력이 낮아질 때 향상되므로 백신이 최대 효과를 거두기 위해서는 ITN 접근성 확대가 필수적이라고 강조했다.[118]

실내 잔류 살포

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DDT 실내 잔류 살포가 적용된 벽. 죽은 모기들이 벽에 붙어 있다가 결국 바닥으로 떨어진다.

실내 잔류 살포는 집 안의 벽면에 살충제를 뿌리는 것이다. 피를 빤 후 많은 모기가 흡혈한 피를 소화하는 동안 근처 표면에서 휴식을 취하므로, 집 벽에 살충제를 코팅해 두면 휴식 중인 모기가 다른 사람을 물어 말라리아 기생충을 옮기기 전에 죽일 수 있다.[119] 2006년 현재 세계보건기구는 DDT와 피레스로이드계인 메달리드, 델타메트린 등 12가지 살충제를 IRS 작업에 권장하고 있다.[120] 소량의 DDT를 공중보건용으로 사용하는 것은 농업용 사용을 금지하는 잔류성 유기 오염 물질에 관한 스톡홀름 협약에서도 허용된다.[121] 모든 형태의 IRS에서 나타나는 문제는 살충제 저항성이다. IRS의 영향을 받는 모기는 실내에서 머무는 경향이 있는데, 살포로 인한 자극 때문에 그 후손들은 실외에서 머물게 되어 IRS의 영향을 덜 받게 되는 경향이 있다.[122]

가옥 개조

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주거 환경은 말라리아의 위험 요소이며, 가옥 개조는 살충제 저항성에 의존하지 않는 지속 가능한 전략이 될 수 있다.[106][123] 집 안팎의 모기 밀도를 높일 수 있는 물리적 환경을 고려해야 한다. 예로는 집과 모기 번식지의 거리, 배수 및 급수 시설, 주변 식생(모기 휴식처), 가축과의 거리, 그리고 모기 침입을 막기 위한 가옥 설계의 물리적 개선 등이 있으며, 방충망 설치가 대표적이다.

방충망 설치 외에도 천장, 문, 처마에 망을 씌우는 조치가 포함된다. 2021년 WHO 가이드라인 개발 그룹은 말라리아 전파를 줄이기 위해 가옥에 이러한 방충 조치를 취할 것을 조건부로 권고했다.[124]

여러 연구에 따르면 가옥 방충망 설치는 말라리아 전파에 상당한 영향을 미칠 수 있다. 보호 장벽 제공 외에도 거주자의 일상적인 행동 변화를 요구하지 않는다는 장점이 있다.[125] 처마에 망을 씌우는 것은 해당 조치를 하지 않은 인접한 집들의 모기 밀도까지 낮추는 지역 사회 차원의 보호 효과도 가질 수 있다.[125]

일부 연구에서는 모기 침입을 저지하기 위해 살충제(예: 트랜스플루트린) 처리된 망이나 처리되지 않은 망을 사용했다.[125] 널리 사용되는 조치 중 하나는 In2Care BV의 EaveTube이다. 2021년 In2Care BV는 미국 국제개발처(USAID)로부터 자금을 지원받아 가옥 벽에 설치하는 환기 튜브를 개발했다.[126] 모기가 집에 접근할 때 이 EaveTube와 마주치게 되는데, 내부에는 살충제 저항성이 있는 모기까지 죽일 수 있는 살충제 처리망이 들어 있다.[126]

질량 약물 투여

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질량 약물 투여(MDA)는 질병 상태와 관계없이 해당 지역의 전 인구에게 약물을 투여하는 것을 포함한다.[127] 계절별 말라리아 화학 예방(SMC)으로 알려진 하위 유형은 5세 미만 아동이나 임신부와 같이 말라리아 합병증에 취약한 이들에게 예방 약물을 투여하는 것을 포함한다.[83] 이는 모기가 질병을 퍼뜨릴 가능성이 높은 특정 계절에 수행될 수 있다. 말라리아 예방접종을 계절별 화학 예방과 결합했을 때, 예방접종만 했을 때보다 더 많은 사례를 예방하는 것으로 나타났다.[128]

모기 표적 약물 전달

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말라리아 부담을 줄이는 한 가지 잠재적 방법은 기생충이 포유류 숙주에 들어가기 전, 즉 모기 내에 있을 때(포자 형성 단계)를 목표로 삼는 것이다.[129] 인간에게는 독성이 있어 사용할 수 없는 약물들이 이 목적을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어 아미노퀴놀린 유도체는 인간에게 독성을 보이지만,[16] 모기에게는 그렇지 않다는 연구가 있다. 프리마퀸은 특히 말라리아원충 생식모세포에 효과적이다. 마찬가지로 피롤로퀴나졸린다이아민은 포유류에게 독성을 보이지만,[130] 모기에서도 그러한지는 알려지지 않았다.

기타 모기 통제 방법

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말라리아 확산을 늦추기 위해 여러 다른 방법이 시도되었다. 모기 유충이 자라는 고인 물을 줄이거나, 성장을 저해하는 물질을 첨가하는 노력이 일부 지역에서 효과를 거두고 있다.[131] 암컷 모기를 쫓아낸다고 주장하는 고주파 전자 모기 퇴치기는 효과가 있다는 증거가 없다.[132] 연막 살충이 전파 감소에 효과가 있다는 근거는 아직 낮다.[133] 모기 유충을 잡아먹는 물고기가 지역 내 모기 밀도를 낮추는지에 대해서는 증거가 불충분하다.[134]

의약품

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감염이 흔한 지역을 방문하는 여행자들이 말라리아를 예방하거나 중단시키는 데 도움이 되는 여러 약물이 있다. 이러한 약물의 상당수는 치료에도 사용된다. 말라리아원충이 하나 이상의 약물에 저항성을 보이는 지역에서는 예방을 위해 메플로퀸, 독시사이클린, 또는 아토바쿠온/프로구아닐(말라론) 조합이 자주 사용된다.[135] 클로로퀸에 민감한 말라리아가 있는 지역은 이제 드물다.[136]

보호 효과는 즉시 시작되지 않으므로 말라리아 위험 지역 방문객들은 대개 도착 1~2주 전에 복용을 시작하고 떠난 후 4주 동안 계속 복용한다(아토바쿠온/프로구아닐 제외). 말라리아가 상주하는 지역 거주자들에게 예방 약물 사용은 종종 비실용적이며, 대개 임신부나 단기 방문객에게만 주어진다. 이는 약물 비용, 장기 복용에 따른 부작용, 그리고 부유한 국가 이외 지역에서의 약물 입수 난이도 때문이다.[137] 임신 기간 중 말라리아 예방 약물은 신생아의 출생 체중을 개선하고 산모의 빈혈 위험을 줄이는 것으로 나타났다.[138]

간헐적 예방 요법을 통해 영아에게 항말라리아제를 투여하면 감염, 병원 입원 및 빈혈 위험을 줄일 수 있다.[139]

기타

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말라리아에 대한 인식을 높이고 통제 조치의 중요성을 홍보하는 지역 사회 참여 및 보건 교육 전략은 일부 개발도상국 지역에서 말라리아 발생률을 줄이는 데 성공적으로 사용되었다.[140] 질병을 조기에 인식하는 것은 치명적인 결과를 막을 수 있다. 교육을 통해 기생충과 모기의 이상적인 번식지가 되는 물탱크와 같은 고여 있는 물을 덮도록 사람들에게 알릴 수도 있다. 이는 대개 인구가 밀집된 도시 지역에서 효과적으로 사용된다.[141] 간헐적 예방 요법은 임신부와 영아, 그리고 전파가 계절적인 지역의 미취학 아동에게 말라리아를 통제하기 위해 성공적으로 사용된 또 다른 개입 조치이다.[142]

치료

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Advertisement entitled "The Mosquito Danger". Includes 6 panel cartoon:#1 breadwinner has malaria, family starving; #2 wife selling ornaments; #3 doctor administers quinine; #4 patient recovers; #5 doctor indicating that quinine can be obtained from post office if needed again; #6 man who refused quinine, dead on stretcher.
1927년 말라리아 치료제로 사용된 퀴닌 광고

말라리아는 항말라리아제로 치료한다. 사용하는 약물은 질병의 종류와 중증도, 환자의 체중 및 기타 의학적 요인에 따라 달라진다.[143] 해열제가 흔히 사용되지만 결과에 미치는 영향은 명확하지 않다.[144][145] 가구에 무료 항말라리아제를 제공하는 것은 적절하게 사용될 경우 아동 사망을 줄일 수 있다. 말라리아 신속 진단 키트를 사용하면 항말라리아제의 과잉 사용을 줄이는 데 도움이 된다.[146]

단순 말라리아

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단순하거나 비합병성인 말라리아는 경구 약물로 치료할 수 있다. 아르테미시닌 약물은 단순 말라리아 치료에 효과적이고 안전하다.[147] 아르테미시닌과 다른 항말라리아제의 조합(아르테미시닌 기반 복합 요법, ACT)은 약 90%의 효과를 보인다.[110] 열대열원충 감염에 가장 효과적인 치료법은 ACT를 사용하는 것이며, 이는 단일 약물 성분에 대한 저항성 발생을 줄여준다.[148] 권장되는 또 다른 조합은 디하이드로아르테미시닌과 피페라퀸이다.[149]

삼일열원충, 난형열원충 또는 사일열원충 감염은 보통 입원을 필요로 하지 않는다. 삼일열 말라리아 치료는 클로로퀸이나 ACT를 사용하여 혈액 내 기생충을 제거하는 것과, 프리마퀸이나 타페노퀸 같은 8-아미노퀴놀린 약물을 사용하여 간 내 기생충을 제거하는 것(근치 치료)이 모두 필요하다.[150][151]

임신 중 말라리아 치료를 위해 WHO는 임신 초기(1분기)에는 퀴닌과 클린다마이신을, 이후 단계(2, 3분기)에는 ACT를 사용할 것을 권장한다.[152]

중증 및 복합 말라리아

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중증 및 복합 말라리아 사례는 거의 항상 열대열원충 감염에 의해 발생한다. 다른 종들은 대개 열성 질환만을 유발한다. 중증 및 복합 말라리아는 사망률이 10~50%로 높기 때문에 응급 상황으로 간주한다.

중증 말라리아에 권장되는 치료는 항말라리아제의 정맥 주사이다. 비경구용 아르테수네이트는 어린이와 성인 모두에게서 퀴닌보다 우수한 효과를 보였다.[153] 중증 말라리아 치료에는 발열 관리와 이로 인한 경련 관리가 포함되며, 호흡 부전, 저혈당, 저칼륨혈증에 대한 모니터링도 수반된다.[44]

뇌성 말라리아는 신경학적 증상이 가장 심한 중증 복합 말라리아의 형태이다.[154] 스테로이드가 뇌성 말라리아에 치료적 이점을 가져온다는 증거는 없다.[155]

저항성

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약물 저항성은 21세기 말라리아 치료에서 점점 더 커지는 문제이다.[156] 2000년대에 동남아시아에서 아르테미시닌에 부분적으로 저항성을 가진 말라리아가 출현했다.[157][158] 현재 아르테미시닌 계열을 제외한 모든 항말라리아제 클래스에 대해 저항성이 흔하게 나타나고 있다. 캄보디아-태국 국경에서 발견된 말라리아 변종은 아르테미시닌을 포함한 복합 요법에 저항성이 있어 치료가 불가능할 수도 있다.[159] 아르테미시닌과 피페라퀸 조합에 대한 저항성은 2013년 캄보디아에서 처음 탐지되었고, 2019년까지 캄보디아 전역과 라오스, 태국, 베트남으로 퍼졌다.

예후

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적절히 치료받을 경우 말라리아 환자는 대개 완전한 회복을 기대할 수 있다.[160] 그러나 중증 말라리아는 매우 빠르게 진행되어 몇 시간 또는 며칠 내에 사망에 이를 수 있다.[161] 가장 심각한 사례의 경우 집중 치료와 치료를 받더라도 사망률이 20%에 이를 수 있다.[18] 장기적으로는 중증 말라리아를 앓았던 어린이들에게서 발달 장애가 기록된 바 있다.[162]

어린 시절 말라리아는 뇌가 급격히 발달하는 시기에 빈혈을 일으키고, 뇌성 말라리아로 인한 직접적인 뇌 손상을 유발한다.[162] 뇌성 말라리아 생존자 중 일부는 신경학적 및 인지적 결함, 행동 장애, 뇌전증 위험이 증가한다.[154] 임상시험에서 말라리아 예방 요법을 받은 그룹은 플러시보 그룹에 비해 인지 기능과 학교 성적이 향상된 것으로 나타났다.[162]

역학

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말라리아 사망률 (인구 100,000명당 사망자 수)
말라리아 발생률 (인구 100,000명당 신규 사례 수)

세계보건기구의 2025년 세계 말라리아 보고서에 따르면,[163] 2024년 80개 풍토 국가에서 전 세계적으로 약 2억 8,200만 건의 신규 말라리아 사례가 발생한 것으로 추정된다. 말라리아로 인한 사망자 수는 2024년 61만 명으로 집계되었다. 5세 미만 어린이가 가장 큰 피해를 입었으며, 2024년 아프리카 말라리아 사망자의 75%를 차지했다.[163]

말라리아 기생충은 숙주 사이를 이동하기 위해 얼룩날개모기속 모기에 의존한다. 말라리아는 이러한 모기 종들이 서식하기 유리한 조건인 곳에서 풍토병으로 존재한다. 여기에는 정기적인 강우로 인해 연중 필수 번식지가 형성되거나, 장마철 전후로 고인 물이 풍부한 전 세계의 거의 모든 열대 및 아열대 지역이 포함된다. 기생충의 최적 온도는 27 °C이지만 20 °C에서 40 °C 사이에서도 발달할 수 있다. 말라리아는 기온이 낮은 고도 1,500m 이상의 지역과 배수가 잘 되어 물웅덩이가 없는 도시 환경에서는 흔하지 않다.

말라리아는 현재 아메리카, 아시아, 아프리카의 많은 지역을 포함하여 적도 주변의 넓은 띠 모양 지역에서 풍토병으로 남아 있다. 말라리아는 한때 유럽과 북아메리카 일부 지역에서도 흔했으나 현재는 더 이상 풍토병이 아니다.[33][164] 그러나 이 지역들에도 얼룩날개모기가 여전히 존재하므로 질병이 돌아올 위험은 있다.

  • 2015년 이후 WHO 유럽 지역은 말라리아로부터 자유로워졌다. 여행 관련 사례는 여전히 가끔 발생한다.
  • 미국은 1951년에 주요 공중보건 문제로서의 말라리아를 퇴치했다.[165] 매년 소수의 사례가 감지되는데, 대부분 말라리아 풍토 지역에서 돌아온 여행자들이다.[165]
  • 아프리카 지역은 여전히 전 세계 말라리아 부담의 불균형적인 몫을 차지하고 있으며, 모든 사례의 95%, 사망자의 95%가 이곳에서 발생한다.

노출될 경우 중증 말라리아 위험이 가장 높은 사람들은 다음과 같다:

  • 아직 기생충에 대한 면역력이 발달하지 않은 5세 미만 영유아 및 어린이.[36]
  • 임신으로 인해 면역 반응이 변화하는 임신부.[166]
  • 산모 말라리아는 태아에게도 영향을 미쳐 조산과 저체중아 출산을 유발하며, 이는 영아 사망의 주요 원인이 된다.[166]
  • HIV/AIDS 환자와 같이 면역 체계가 약해진 사람들.[36]

풍토 지역 여행자들도 면역력이 없기 때문에 위험에 처한다.[167]

기후변화

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기후변화는 말라리아 전파에 영향을 미칠 가능성이 크지만, 그 영향의 정도와 영향 지역은 불확실하다.[168] 인도의 특정 지역에서 강우량이 늘어나거나 엘니뇨 현상이 발생하면 모기 수의 증가와 관련이 있다.

기후변화는 말라리아 풍토 지역의 변화를 초래하여 질병이 더 높은 고도와 이전에는 말라리아가 없던 지역으로 확장되게 했다.[169] 기온 상승은 한때 모기가 살기에 너무 추웠던 아프리카, 남아메리카, 아시아 일부의 고원 지대에서도 모기가 생존할 수 있게 한다.[169]

역사

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도미니카 호박 속에 보존된 고대 말라리아 난포자

열대열원충 말라리아를 일으키는 기생충은 5만~10만 년 전부터 존재해 왔으나, 기생충의 개체 수는 약 1만 년 전 농업의 발전과 인류 정착지의 발달과 함께 증가했다.[170] 인간 말라리아 기생충의 가까운 친척들은 침팬지에게 여전히 흔하다. 일부 증거는 열대열원충 말라리아가 고릴라에서 유래했을 수 있음을 시사한다.[171]

말라리아 특유의 주기적인 발열에 대한 기록은 역사 전반에서 발견된다.[172] 고대 인도의 의사 수슈루타(Sushruta)는 이 질병이 쏘는 곤충과 관련이 있다고 믿었다.[173] 로마의 루치우스 콜루멜라가 이 질병을 늪지의 곤충과 연관시키기 훨씬 전의 일이다. 히포크라테스는 주기적인 열을 기술하며 삼일열, 사일열 등으로 분류했다.[174] 말라리아는 로마 제국의 쇠퇴에 기여했을 가능성이 있으며, 로마에서 워낙 만연했기에 "로마열(Roman fever)"로 알려지기도 했다.[175]

영국인 의사 로널드 로스는 말라리아에 대한 연구로 1902년에 노벨 생리학·의학상을 받았다.

말라리아에 대한 과학적 연구는 1880년에 큰 진전을 이루었다. 알제리의 콩스탕틴 군 병원에서 근무하던 프랑스 군의관 샤를 루이 알퐁스 라브랑이 감염된 사람의 적혈구 내부에서 기생충을 처음으로 관찰했다.[176] 그는 말라리아가 이 유기체에 의해 발생한다고 제안했으며, 이는 원생생물이 질병의 원인으로 식별된 최초의 사례였다. 이 발견으로 그는 1907년 노벨 생리학·의학상을 받았다. 1년 후, 아바나에서 황열 환자를 치료하던 쿠바 의사 카를로스 핀라이는 모기가 인간 사이에 질병을 전파한다는 강력한 증거를 제시했다.[177]

중국의 의학 연구자 투유유는 항말라리아제 아르테미시닌에 대한 공로로 2015년 노벨 생리학·의학상을 받았다.

1894년 4월, 스코틀랜드 의사 로널드 로스 경은 런던에서 패트릭 맨슨 경을 방문했다. 이 만남은 4년간의 협력 연구의 시작이었으며, 1897년 콜카타에서 근무하던 로스가 모기 내 말라리아 기생충의 전체 생활환을 입증하면서 절정에 달했다.[178] 그는 특정 모기 종이 새들에게 말라리아를 전파하는 것을 보여줌으로써 모기가 인간 말라리아의 매개체임을 증명했다. 이 공로로 로스는 1902년 노벨 의학상을 받았다. 핀라이와 로스의 발견은 이후 1900년 월터 리드가 이끄는 의료 위원회에 의해 확인되었다. 이 권고안은 파나마 운하 건설 중 윌리엄 C. 고거스에 의해 보건 조치로 시행되었다. 이 공중보건 사업은 수천 명의 노동자 생명을 구했으며 향후 질병 퇴치 캠페인의 방법론을 개발하는 데 도움을 주었다.[179]

1898년 조반니 그라시, 아미코 비냐미, 그리고 주세페 바스티아넬리는 감염된 모기를 이용해 실험적으로 인간 말라리아 전파를 보여주는 데 성공했다.[178]

항말라리아제 아르테미시닌의 원료인 개똥쑥

말라리아에 대한 최초의 효과적인 치료제는 퀴닌을 함유한 기나나무 껍질에서 나왔다. 이 나무는 주로 페루의 안데스산맥 사면에서 자란다. 페루 원주민들은 열을 조절하기 위해 기나나무 팅크를 만들었다. 제수이트 교단이 1640년경 이 치료법을 유럽에 소개했으며, 1820년에 프랑스 화학자 피에르 조셉 펠레티에와 조셉 비에네메 카벤투가 유효 성분인 퀴닌을 분리해 냈다.[180]

퀴닌은 1920년대 다른 약물들이 등장하기 전까지 주요 치료제였다. 1940년대에는 클로로퀸이 퀴닌을 대체했으나, 1950년대 동남아시아와 남아메리카를 시작으로 1980년대에는 전 세계적으로 저항성이 나타났다.[181]

개똥쑥의 약효는 중국 약초학자들에 의해 2,000년 동안 한약에서 사용되어 왔다. 1596년 이시진은 그의 저서 《본초강목》에서 말라리아 증상을 치료하기 위해 청호(qinghao)로 만든 차를 특별히 권장했다. 1970년대 중국 과학자 투유유와 동료들이 개똥쑥에서 발견한 아르테미시닌은 열대열 말라리아의 권장 치료제가 되었다.[182] 투유유는 말라리아 연구 공로로 2015년 노벨 생리학·의학상을 받았다.[183]

1942년 10월 과달카날섬 야전 병원의 말라리아에 걸린 미국 해병대원들

실내 잔류 살포에 사용된 최초의 살충제는 DDT였다.[184] 처음에는 말라리아 퇴치에만 사용되었으나 곧 농업 전반으로 확산되었다. 시간이 흐르며 살충제 저항성을 가진 모기가 진화했고, 무분별한 사용의 부작용에 대한 인식이 높아지면서 1970년대 많은 국가에서 농업용 DDT 사용을 금지했다.[121]

명칭

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다양한 유형의 말라리아는 아래와 같은 이름으로 불려 왔다:

명칭병원체비고
algid malaria열대열원충순환계에 영향을 주어 오한과 순환기 쇼크를 일으키는 중증 말라리아
bilious malaria열대열원충간에 영향을 주어 구토와 황달을 일으키는 중증 말라리아
cerebral malaria열대열원충대뇌에 영향을 주는 중증 말라리아(뇌성 말라리아)
congenital malaria다양한 말라리아원충태아순환을 통해 어머니로부터 전해진 기생충에 의한 감염(선천성 말라리아)
pernicious malaria열대열원충위중한 질병으로 이어지는 중증 말라리아
malignant malaria열대열원충죽음에 이르는 중증 말라리아(악성 말라리아)
falciparum malaria열대열원충열대열 말라리아
ovale malaria난형열원충난형열 말라리아
quartan malaria사일열원충발생일을 첫날로 하여 4일마다 발작이 일어남(사일열 말라리아)
quotidian malaria열대열원충, 삼일열원충, 노울즈열원충매일 발작이 일어남
tertian malaria열대열원충, 난형열원충, 삼일열원충발생일을 첫날로 하여 3일마다 발작이 일어남(삼일열 말라리아)
transfusion malaria다양한 말라리아원충수혈, 바늘 공유 등을 통해 유입된 기생충에 의한 감염
vivax malaria삼일열원충삼일열 말라리아

박멸 노력

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두 번의 주요 글로벌 말라리아 박멸 노력이 있었다. 첫 번째는 1955년에서 1969년 사이 세계보건기구가 주도한 것이고, 두 번째는 21세기 유엔의 밀레니엄 개발 목표와 지속가능 개발 목표를 통해 시작된 것이다. 말라리아는 세계의 많은 지역에서 퇴치되거나 크게 감소했으나 여전히 다른 지역에서는 널리 퍼져 있다. 유럽, 북아메리카, 오스트레일리아, 북아프리카, 카리브 제도의 대부분과 남아메리카, 아시아, 남아프리카의 일부 지역은 현재 말라리아가 없으나,[185] 아프리카의 중부 지역 상당수는 여전히 높은 전파율을 보이고 있다.

사회와 문화

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경제적 결과

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탄자니아의 말라리아 클리닉

말라리아는 단순히 빈곤과 관련된 질병일 뿐만 아니라, 빈곤의 원인이자 경제발전의 주요 장애물이라는 증거가 있다.[23][24] 열대 지역이 가장 큰 영향을 받지만, 말라리아의 영향은 계절 변화가 극심한 일부 온대 지역까지 미친다. 이 질병은 말라리아가 만연한 지역에 큰 부정적 경제적 영향을 미쳐 왔다. 19세기 말과 20세기 초에는 미국 남부 주들의 느린 경제 발전의 주요 요인이었다.[186]

말라리아가 있는 국가와 없는 국가 사이의 1995년 평균 1인당 GDP를 비교하면 약 5배의 차이가 난다. 1965년부터 1990년 사이 말라리아가 흔한 국가들의 1인당 GDP는 연평균 0.4%만 증가한 반면 다른 국가들은 2.4% 증가했다.[187]

빈곤층은 질병을 예방하거나 치료할 재정적 능력이 없기 때문에 위험이 더 크다. 말라리아의 경제적 결과로 아프리카는 매년 120억 달러의 손실을 보는 것으로 추정된다. 여기에는 의료비, 질병으로 인한 노동일수 손실, 교육 기회 상실, 뇌성 말라리아로 인한 생산성 저하, 투자 및 관광 손실이 포함된다.[25]

에티오피아의 말라리아 어린이 환자

뇌성 말라리아는 아프리카 어린이들의 신경학적 장애를 일으키는 주요 원인 중 하나이다.[154] 중증 말라리아 치료 전후의 인지 기능을 비교한 연구들은 회복 후에도 학교 성적과 인지 능력이 상당히 저하되어 있음을 보여주었다.[162] 결과적으로 중증 및 뇌성 말라리아는 질병의 즉각적인 영향을 넘어 광범위한 사회경제적 결과를 초래한다.[188]

가짜 및 불량 약물

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캄보디아, 중화인민공화국, 인도네시아, 라오스, 태국, 베트남 등 여러 아시아 국가에서 정교한 가짜 의약품이 발견되었으며, 이는 해당 국가들에서 피할 수 있었던 죽음의 주요 원인이 되고 있다.[189] WHO는 특히 메콩강 유역에서 아르테수네이트 기반 말라리아 약물의 최대 40%가 가짜라고 밝혔다. 실험실의 도움 없이는 의사나 일반인이 가짜 약을 감지할 신뢰할 만한 방법이 없다. 기업들은 원천에서 유통까지 보안을 제공하는 신기술을 사용하여 가짜 약의 유통을 막으려 시도하고 있다.[190]

또 다른 공중보건상의 우려는 성분 함량 부적합, 다른 약물이나 독성 불순물 오염, 원료 품질 불량, 포장 부실 등으로 인한 불량 항말라리아제의 확산이다.[191] 2012년 연구에 따르면 동남아시아와 사하라 이남 아프리카 항말라리아제의 약 3분의 1이 화학 분석이나 포장 분석에서 탈락하거나 위조된 것으로 나타났다.[192]

전쟁

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제2차 세계 대전 포스터

역사 전반에 걸쳐 말라리아 감염은 통치자, 국가, 군인 및 군사 행동의 운명에 중요한 역할을 해왔다.[193] 노벨 의학상 수상자인 로널드 로스 경은 1910년에 《말라리아의 예방》이라는 책을 출간하며 "전쟁 중의 말라리아 예방"이라는 장을 포함했다. 저자들은 역사적으로 전쟁 중 말라리아가 수행한 두드러진 역할을 다루었다. 영국 점령기의 인도에서 진 토닉 칵테일은 항말라리아 특성으로 알려진 퀴닌을 섭취하기 위한 방법으로 생겨났을 수 있다.[194]

파나마 근처에 운하를 건설하려던 스코틀랜드의 시도는 말라리아 때문에 크게 실패했다. 대리언 계획은 스코틀랜드 부의 대부분을 소진시켰고, 런던으로부터 구제금융을 받는 대가로 스코틀랜드의 독립을 포기하게 되었다.

말라리아는 제2차 세계 대전 중 남태평양의 미군이 겪은 가장 중대한 건강 위험이었으며, 약 50만 명의 병사가 감염되었다.[195] 조지프 패트릭 번에 따르면 "아프리카와 남태평양 캠페인 동안 6만 명의 미군 병사가 말라리아로 사망했다."[196]

기존 항말라리아제를 조달하고 신약을 개발하기 위해 막대한 재정적 투자가 이루어졌다. 제1차 및 제2차 세계 대전 동안 천연 항말라리아제인 기나나무 껍질과 퀴닌의 공급이 불안정해지자 다른 약물과 백신에 대한 연구개발에 상당한 자금이 투입되었다.[197]

또한 1942년에 설립된 전쟁 지역 말라리아 통제국(MCWA)과 그 후신으로 1946년에 설립된 전염병 센터(현재의 미국 질병통제예방센터, CDC)와 같은 계획이 수립되었다. CDC에 따르면 MCWA는 "말라리아가 여전히 문제였던 미국 남부와 그 영토 내의 군사 훈련 기지 주변에서 말라리아를 통제하기 위해 설립되었다."[198]

연구

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말라리아 박멸 연구 아젠다(malERA) 계획은 전 세계적인 말라리아 박멸을 위해 어떤 연구 개발(R&D) 분야를 다루어야 하는지 식별하기 위한 자문 과정이었다.[199][200]

백신

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독일의 바이오엔텍(BioNTech SE)은 mRNA 기반 말라리아 백신인 BNT165를 개발 중이며,[201] 2022년 12월에 1상 연구를 시작했다. 이 백신은 포자소체 주위 단백질(CSP)을 기반으로 하며 풍토 지역 거주자뿐만 아니라 서구 여행자들을 위해서도 개발될 수 있다.

기생충의 적혈구 단계를 표적으로 하는 또 다른 백신이 개발 중이다. 잠정적으로 RH5.1/Matrix-M으로 명명되었으며, 적혈구 전 단계 백신인 R21/Matrix-M과 결합하여 더욱 효과적인 2세대 말라리아 백신을 생성할 수 있을 것이라는 기대가 있다.[202]

유전체학 연구

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열대열원충의 유전체는 2002년에 시퀀싱되어 발표되었다.[203]

말라리아원충 종은 면역 체계의 표적이 될 수 있는 상당히 다형적인 항원을 갖는 경향이 있다. 열대열원충 유전자에서 변이가 많은 지점을 검색한 결과, 백신 표적으로 검사했을 때 항원을 코딩하는 것으로 입증된 유전자 섹션들이 발견되었다. 이러한 항원을 백신 표적으로 사용할 때, 해당 항원에 대해 다른 대립 유전자를 가진 말라리아원충 변종은 때때로 백신에 의해 자극된 면역 반응을 피할 수 있다.[204]

기타

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비화학적 벡터 제어 전략에는 말라리아 모기의 유전적 조작이 포함된다. 유전공학 기술의 발전으로 모기 유전체에 외래 DNA를 도입하여 모기의 수명을 줄이거나 말라리아 기생충에 더 강한 저항력을 갖게 하는 것이 가능해졌다. 불임충 방사법은 수많은 불임 수컷 모기를 길러 방출하는 유전적 제어 방법이다.

2017년에는 말라리아를 예방하기 위해 세라티아속의 박테리아 변종을 유전적으로 조작했으며, 2023년에는 델프티아 츠루하텐시스(Delftia tsuruhatensis)라는 박테리아가 하르만이라는 분자를 분비하여 말라리아의 발달을 자연적으로 막는다는 보고가 있었다.[205][206]

다른 동물들

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인간 감염을 일으키는 주요 4종의 말라리아 기생충 중 인수공통감염병 저장소로 알려진 것은 없으나, 노울즈열원충은 인간과 비인간 영유류를 모두 감염시키는 것으로 알려져 있다.[47] 다른 비인간 영장류 말라리아(특히 P. cynomolgi 및 P. simium)도 인간으로 전이된 사례가 발견되었다. 조류, 파충류 및 다른 포유류를 감염시키는 약 200종의 말라리아원충 종이 확인되었으며,[207] 그중 약 30종은 자연적으로 비인간 영장류를 감염시킨다.[208] 비인간 영장류 말라리아 중 일부는 인간 말라리아 기생충의 모델 생물 역할을 한다. 설치류를 감염시키는 말라리아 기생충도 연구 모델로 널리 사용된다.[209] 조류 말라리아는 주로 참새목 종에 영향을 미치며 하와이주, 갈라파고스 제도 및 다른 군도의 새들에게 상당한 위협이 된다. 지구 온난화는 기온 상승이 기생충 번식에 최적의 조건을 제공함에 따라 조류 말라리아의 유병률과 전 세계적 분포를 증가시킬 것으로 예상된다.[210]

같이 보기

[편집]

각주

[편집]
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