치명률 40~75% 니파바이러스 연구를 위한 in vitro·in vivo 모델

니파바이러스 연구에서 중요한 감염 위험과 연구 모델

2026년 1월, 인도 서벵골주의 의료기관에서 의료진 2명이 고열과 의식 혼탁 증상을 보였고, 검사 결과 니파바이러스(Nipah virus, NiV) 감염이 확인되었습니다. 원문에서는 이 바이러스가 치명률 40~75%에 이르는 인수공통감염 바이러스이며, 이후 약 200명이 긴급 격리되었고 추가 의료진 확진으로 사람 간 전파 가능성이 제기되었다고 소개합니다.

WHO는 2026년 1월 30일 통보에서 해당 인도 사례의 지역 위험을 “중간”, 전 세계 확산 위험을 “낮음”으로 평가했습니다. 그러나 니파바이러스는 급성 뇌염과 호흡부전을 유발할 수 있으며, 현재 사람에게 승인된 백신이나 특이적 치료제가 없기 때문에 높은 연구 우선순위를 갖는 병원체로 간주됩니다.

본 글에서는 니파바이러스의 전파 경로와 병태를 정리하고, 치료제 및 백신 개발을 뒷받침하는 in vitro 세포 모델과 in vivo 동물 모델, 특히 STAT1 KO 및 AG129 마우스의 연구적 의미를 설명합니다.

그림 1. 니파바이러스 전파 경로 모식도[2]

니파바이러스의 특징과 임상 양상

니파바이러스의 자연 숙주는 Pteropus속 과일박쥐입니다. 이 박쥐는 바이러스를 보유해도 발병하지 않는 경우가 많아 자연계의 중요한 바이러스 저장소로 간주됩니다. 1998년 말레이시아에서 첫 대규모 유행이 보고되어 105명이 사망했으며, 2001년 이후 방글라데시와 인도에서는 12월부터 다음 해 5월까지 계절성 유행이 반복적으로 보고되었습니다.

주요 감염 경로 중 하나는 과일박쥐의 타액이나 소변으로 오염된 비가공 대추야자 수액 섭취입니다. 또한 2001~2007년 방글라데시 유행에서는 50%가 넘는 사례가 사람 간 전파와 관련된 것으로 보고되었으며, 특히 중증 호흡기 증상을 보이는 환자에서는 체액과 비말을 통한 전파 위험이 높아질 수 있습니다.

임상 증상: 감기 유사 증상에서 혼수까지 빠르게 진행

잠복기는 보통 4~14일이며, 최대 45일까지 보고됩니다. 초기에는 발열, 두통, 인후통, 근육통 등 감기와 유사한 증상을 보여 조기 감별이 어렵습니다. 그러나 발병 후 3~7일이 지나면 호흡곤란, 흉부 압박감, 급성 호흡곤란 증후군(ARDS)으로 급격히 악화될 수 있습니다.

• 호흡기 증상: 호흡곤란과 흉부 압박감이 진행되며 중증 사례에서는 기계 환기가 필요할 수 있습니다.
• 신경계 증상: 의식 혼탁, 졸림, 발작이 나타나고 일부 환자는 24~48시간 안에 혼수 상태로 진행될 수 있습니다.

생존하더라도 약 50%의 환자에서 인지 장애, 간질, 사지 마비와 같은 장기 후유증이 남을 수 있습니다. 또한 회복 후 수개월이 지나 지연성 뇌염이 발생하는 사례도 있으며, 뇌의 신경세포와 미세아교세포에서 바이러스가 지속되는 현상이 관련될 수 있습니다.

그림 2. 니파바이러스 감염의 주요 증상[5]

치료제·백신 개발을 가로막는 모델상의 한계

니파바이러스에는 큰 미충족 의료 수요가 있지만, 원문에서는 백신과 치료제 연구개발 파이프라인이 임상 Ⅰ상 또는 그 이전 단계에 머물러 있다고 정리합니다. 개발을 진전시키려면 사람의 니파바이러스 감염을 정밀하게 모사할 수 있는 연구 모델 구축이 필수적입니다.

그러나 니파바이러스는 숙주 특이성이 강하고, C57BL/6나 BALB/c와 같은 일반 실험용 마우스는 감수성이 낮습니다. 또한 다수의 표준 세포주에서도 바이러스가 효율적으로 복제되지 않아 초기 연구의 문턱을 높입니다.

현재 사용되는 대표적인 동물 모델에는 아프리카녹색원숭이(AGM), 시리아골든햄스터, 페럿이 있습니다. AGM은 사람 감염과 가장 유사하지만 비용이 높고 BSL-4 시설에서 실험해야 합니다. 시리아골든햄스터는 매우 높은 감수성과 비교적 낮은 비용이 장점이지만 유전적 배경 분석은 마우스보다 제한적입니다. 페럿은 호흡기 병리가 사람 중증 사례와 유사하지만 번식 주기, 사육 조건, 실험 비용이 제약 요인입니다.

그림 3. 니파바이러스 연구 모델과 개발 병목

in vitro 연구를 뒷받침하는 세포 모델

동물 모델에 여러 제약이 있는 상황에서 세포 모델은 니파바이러스 연구의 초기 단계에서 핵심적인 역할을 합니다. 조작이 비교적 쉽고 비용이 낮으며 대규모 배양이 가능하기 때문에 감염 기전 분석, 후보 약물 스크리닝, 바이러스 수용체 규명 등에 활용됩니다.

HUVECs: 생체 생리에 가까운 원대 내피세포 모델

HUVECs(사람 제대정맥 내피세포)는 니파바이러스 진입에 관여하는 Ephrin-B2 수용체를 높게 발현하는 내피세포 모델입니다. 니파바이러스 감염에서 전신 혈관염은 다장기부전의 주요 원인으로 간주되므로, 혈관 내피 손상, 혈액-뇌 장벽 파괴, 항혈관염 보조 치료 평가에 적합합니다.

HUVECs는 혈관 내피 손상과 혈액-뇌 장벽 파괴 분석에 유용한 세포 모델입니다.

Vero 세포: 바이러스 증식과 중화시험의 표준 도구

Vero 세포는 아프리카녹색원숭이 신장 상피세포 유래 계대 세포로, I형 인터페론 유전자가 결핍되어 여러 바이러스에 높은 감수성을 보입니다. 니파바이러스는 Vero 세포에서 높은 바이러스 역가를 보이므로, 바이러스 증식, 역가 측정, 플라크 감소 중화시험(PRNT)의 기반 모델로 널리 사용됩니다.

Vero 세포는 니파바이러스 증식, 역가 측정, PRNT에 사용되는 대표적 세포 모델입니다.

in vivo 연구를 진전시키는 유전자 편집 마우스 모델

in vitro 세포 모델에서 감염 기전과 후보물질을 검증한 뒤에는, in vivo 수준에서 병태와 치료 효과를 평가하기 위해 유전자 편집 마우스 모델이 중요해집니다. 특히 인터페론 반응 관련 유전자가 결손된 모델은 니파바이러스의 면역 회피와 치명적 병태 분석에 유용합니다.

STAT1 KO 마우스

니파바이러스는 P 유전자가 암호화하는 V 단백질과 W 단백질을 통해 숙주의 선천면역 반응을 억제합니다. V 단백질은 세포질에서 STAT1/2와 결합하고, W 단백질은 핵 내에서 인터페론 신호를 차단합니다. STAT1은 인터페론 경로의 핵심 인자이므로, STAT1 결손 마우스에서는 효과적인 인터페론 반응이 형성되기 어렵습니다.

• 니파바이러스 감염 후 전신 감염 증상과 사망에 이르는 병태를 보이며, 사람 중증 감염의 전체 과정을 모사하기 쉽습니다.
• V·W 단백질과 STAT1의 상호작용 등 바이러스의 면역 회피 기전을 분석할 수 있습니다.
• 면역반응을 활성화하거나 숙주 방어를 보강하는 후보 치료제 평가에 활용할 수 있습니다.

그림 4. STAT1^−/− 마우스는 사람 니파바이러스 질환과 일치하는 증상과 사망률을 보입니다[8]

AG129(Ifnar1/Ifngr1 KO) 마우스

A129 마우스처럼 I형 인터페론 수용체만 결손된 모델에서는 II형 인터페론(IFN-γ)과 III형 인터페론 경로가 남아 있어 감염이 자가 제한적으로 끝날 수 있습니다. 반면 AG129 마우스는 Ifnar1과 Ifngr1이 결손되어 효과적인 인터페론 반응을 시작할 수 없고, 바이러스가 혈액-뇌 장벽을 넘어 뇌에서 증식하기 쉬워 치명적 뇌염의 병리 과정을 더 명확히 평가할 수 있습니다.

AG129 모델은 혈액-뇌 장벽 보호, 뇌 내 바이러스 증식 억제, 지연성 뇌염 예방 및 치료 목적의 약물 평가에 유용합니다. 또한 숙주 면역반응과 바이러스 병원성 간 상호작용을 in vivo로 분석하는 기반이 됩니다.

모델 마우스를 통한 연구 지원

싸이아젠(Cyagen)은 니파바이러스 연구와 관련된 인터페론 반응 분석을 지원하기 위해 표준화된 유전자 편집 마우스 모델을 제공합니다. 이들 모델은 감염병, 선천면역, 혈액-뇌 장벽, 중증 뇌염, 약물 효능 평가 연구에 활용될 수 있습니다.

싸이아젠 관련 재고 모델

참고문헌

• [1] World Health Organization. Nipah virus disease - India. 2026 Jan 30.
• [2] Srivastava S, et al. Nipah virus strikes Kerala: recent cases and implications. Egypt J Intern Med. 2024.
• [3] Tan CT, et al. Relapsed and late-onset Nipah encephalitis. Ann Neurol. 2002.
• [4] Liu J, et al. Nipah virus persists in the brains of nonhuman primate survivors. JCI Insight. 2019.
• [6] Garner OB, et al. Timing of galectin-1 exposure differentially modulates Nipah virus entry and syncytium formation in endothelial cells. J Virol. 2015.
• [7] Aljofan M, et al. Characteristics of Nipah virus and Hendra virus replication in different cell lines and their suitability for antiviral screening. Virus Res. 2009.
• [8] Huaman C, et al. A recombinant Cedar virus preclinical model that recapitulates neurological features of henipavirus disease. iScience. 2025.

관련 플랫폼 및 기업 정보

FAQ