앞서 간단히 광우병에 대해 정리한 것 중[MEDICAL HEALTH] - 광우병이 도대체 뭐지? Bovine spongiform encephalopathy (BSE)
프리온에 관한 추가 내용을  이것저것 프리온에 관련된 논문을  찾아 보고 정리해 놓았다. 현재 프리온에 관해 많은 것이 연구되고 밝혀졌지만, 광우병의 발생 후 20여년이 지난 지금까지 프리온과 광우병, vCJD(인간 광우병)에 관련된 더 많은 사실들이 여전히 안개 속에 묻혀있다.

그리고 이 글은 광우병이나 프리온에 관해 개인적인 궁금증과 일반인들도 이해할 수 있는 보편적인 지식을 공유하기 위해 외국에 발표된 논문들을 기초로 간단히 정리한 것으로, 프리온이나 광우병에 관해서는 앞으로도 많은 연구가 진행되어야 하며 본인의 전문 분야가 아니기에 오류가 있을 수 있음을 미리  밝혀둔다..

  프리온(prion) 은 감염성 단백질( proteinaceous infectious virion) 의 합성어로 이제까지 인체에 감염을 일으켜온 곰팡이, 기생충, 박테리아, 바이러스와는 전혀 다르다. 곰팡이, 기생충, 박테리아는 생명 현상을 유지하는데 필요한 자체 효소를 가지고 있고 이 효소를 통해 DNA, RNA를 스스로 복제 증식한다. 바이러스는 자체 효소를 가지고 있지는 않지만 자신의 유전자를 숙주의 유전자에 붙여 복제 증식 하는 능력을 가지고 있다. 이에 반해 프리온은 효소는 물론 유전자 단위 조차 갖지 않은 단순 단백질 덩어리가 감염성 즉 숙주세포를 파괴하고 증식하는 능력을 가지고 있는 것이다.1980년대 초반 프리온에 관한 이론이 등장했을 때만 해도 사람들은 관심이 없었다. 그러나 1980년대 중 후반 영국에서 광우병이 발생하면서 다시 주목받기 시작한 물질이다. 1997년에 캘리포니아 대학교의 Stanley B. Prusiner 교수가 프리온에 관한 연구로 노벨의학상을 수상했다.

  프리온이 원인이 되는 질환 (그림을 클릭하시면 크게 보입니다.)
출처)Stanley B. Prusiner.1998 'prion protein biology' cell press vol.93 337-348


  인체에는 정상적인 프리온도 존재하며 PrP^c로 표기된다. PrP^c는 뉴론(neuron-신경세포)에 정상적으로 존재하는 단백질 효소에 의해 분해되는 단백질이며,신경 전달 과정에 관여하는 것으로 알려져 있다.Prion protein is necessary for normal synaptic function.
vCJD(vaiant Creutzfeldt-Jakob disease )에서는 PrP^c가 단백질 분해효소에 저항성을 가진 PrP^Scc로 변형되면서 신경조직에 축적되고 신경세포의 파괴를 유발한다. 단백질 분해 효소에 저항성을 가진 PrP^Sc 의 코어가 응집되면 amyloid fibril 을 형성하고, 분해되는 과정에서 나온 물질이 신경세포를 파괴한다.. Neurotoxicity of a prion protein fragment
Role of microglia and host prion protein in neurotoxicity of a prion protein fragment
그러나 아직 단백질 효소에 분해되는 정상적인 프리온이 단백질 분해효소 저항성 프리온으로 전이되는 과정이라든가 복제 증식하는 과정은 명확히 밝혀진 것이 없다.
ScienceDirect - Journal of Molecular Biology : Separation of Scrapie Prion Infectivity from PrP Amyloid Polymers

  프리온의 인체 흡수 과정은 단백질 분해효소에 저항성을 가진 프리온이 소장의 점막에서 흡수될 때 소장의 점막상피세포(M cell) 가 점막림프( mucosal-associated lymphoid system (MALT))시스템에 프리온의 항원 정보를 전달하고 면역에 관여하는 대식세포, 임파구등이 프리온을 세포 내로 흡수하면 파괴되지 않은 체 비장이나 임파선에서 복제 증식하게 된다. 그리고 말초신경계로 전달 되면서 뇌나 척수등에 축적되어 인체내의 정상적인 프리온도  변형시키는 것으로 추정된다. 이 과정에서 숙주의 유전 경향에 따라 림프 체계내에서 프리온의 복제 증식이 영향을 받을 수 있다. 그러나 아직 신경계로 이동하는 과정은 밝혀지지 않았다.
Prions: absorption and distribution

  프리온 (PrPSc) 은 신경과 근육의 연결부위 (neuromuscular junction), 혀의 상피세포 에서도 발견되며 이는 뇌와 척수에 축적된 PrPSc의 양에 비하면 매우 적지만 뇌와 척수등을 제외한 쇠고기 부위나 침을 통해서도 감염될 가능성이 있음을 시사한다.Prion Infection of Skeletal Muscle Cells and Papillae in the Tongue
또한 일부 박테리아의 단백질 분해효소가 분해효소 저항성 프리온을 분해하기도 하지만 감염된 동물의 시체 , 혈액, 체액, 소변등을 통해 오랜기간 토양에 축적될 수도 있다고 한다. Prions adhere to soil minerals and remain infectious


진단 방법
variant CJD 환자에서 프리온은 뇌 신경세포에 축적되기 전에 림프시스템( lymphoreticular tissues)에서 복제하는 과정을 거치기 때문에 편도 생검을 통한 진단을 할 수 있다.
Investigation of variant Creutzfeldt-Jakob disease...[Lancet. 1999] - PubMed Result

프리온의 파괴
프리온 - 위키백과 에 실려있는 프리온의 파괴 조건이다. 섭씨 100도 에서는 사멸하지 않지만 병원에서 사용하는 고압증기멸균법이나 아래조건에서는 대부분 파괴된다. 그러나 기존의 단순 약품 소독 방법으로는 잘 파괴되지 않는다.

1. 1N NaOH 용액에 담그고, 121도, 30분 조건으로 고압증기멸균한다. 잘 씻는다. 물로 헹군다. 그리고 나서 일반적인 소독을 한다.
2. 1N NaOH 용액이나 sodium hypochlorite 용액에 1시간 동안 담근다. 기구를 물에 옮겨 담는다. 121도, 60분간 고압증기멸균한다. 씻는다. 일반 소독을 한다.
3. 1N NaOH 용액이나 sodium hypochlorite용액에 1시간 동안 담근다. 꺼내서 물로 헹군다. 121도, 60분간 고압증기멸균(gravity-displacement 타입의 경우)하거나, 134도, 60분간 고압증기멸균(porous-load 타입의 경우)한다. 씻는다. 일반 소독을 한다

내용 추가) 소에 감염된 변형 프리온 PrP^Sc는 언제 부터 감염성을 나타내는가?

  광우병이 논란이 되면서 많은 사람들이 궁금해 하는 것 중에 하나가 20개월 미만의 소와 30개월 이상의 소에 따라 광우병의 감염성이 어떻게 달라지는 지 궁금해 하는 것 같아, 그에 관련된 최근 논문 하나를 소개한다.
  이 논문에 의하면 소에게 변형프리온을 먹인뒤 20,24,27,30,33개월된 소들의 조직을 추출해서 검사하였으며, 그 결과  peyers patch(소장에 존재하는 면역기관)와 편도(tonsil) 에서는 전 기간에 걸쳐 전염성 있는 변형 프리온이 확인 되었으나, 중추 신경계에 감염성을 나타내는 경우는 27개월 된 소의 조직에서만 발견할 수 있었으며 특히 33개월된 소의 경우 감염성이 급격히 증가한다고 이야기하고 있다. 그리고 기타 근육, 비장, 혈액 소변에서는 전 기간에 걸쳐 감염성 있는 프리온이 존재하지 않았다고 한다. Progression of prion infectivity in asymptomatic cattle after oral bovine spongiform encephalopathy challenge,2007



  참고로 아래 링크는 The National Institute for Health and Clinical Excellence (NICE) 에서 vCJD 의 전염을 막기위해 수술이나 처치시 의사들이 고려해야할 사항을 정리해 둔 곳이다.

Patient safety and reduction of risk of transmission of Creutzfeldt-Jakob disease (CJD) via interventional procedures