EVALI(액상 전자담배로 인한 폐질환)의 원인과 증상

◈ 액상담배로 인한 폐질환(EVALI)의 원인 

 

EVALI(액상담배로 인한 폐질환) 사례가 점차 증가함에 따라, 미국 CDC(질병관리본부)에서는 원인 물질을 규명하기 위한 분석을 시작했습니다.

 

2019년 8월부터 10월까지 수집한 정보를 통해 약 86%의 환자가 증상이 발생하기 3개월 전에 tetrahydrocarnnabinol (THC, 테트라하이드로칸나비놀: 대마의 활성성분)이 포함된 제품을 사용한 것으로 확인되었습니다. 

 

 

이에 따라 미국 CDC와 FDA는 THC가 포함된 액상 제품들을 분석했습니다.

 

그 결과 비타민E acetate(아세테이트)나 중간사슬지방(medium chain triglycerides)과 같은 희석제, 금속 등을 포함한 여러 유해물질들이 검출되었습니다. 

 

원인 물질을 파악하기 위해 EVALI 환자 총 29명의 기관지폐포세척액(BAL Fluid) 내에서 이러한 유해물질의 양을 분석했고, 29명 전체 환자의 기관지폐포세척액 내에서 비타민E 아세테이트가 검출되었습니다. 

 

 

뿐만 아니라 82%의 환자에서 THC 또는 THC 대사체가 확인되었고, 62%의 환자에서 니코틴 대사체가 확인되었습니다. 

 

이러한 결과를 바탕으로 원인 물질을 확정하기 위하여 총 51명의 EVALI 환자들의 기관지폐포세척액 내의 유해물질을 추가로 분석했고, 총 99명의 정상인의 기관지폐포세척액과 비교하였습니다. 

 

51명 중 총 48명의 환자(94%)에서 비타민E 아세테이트가 검출되었고, 47명 중 40명(85%)에서 THC 또는 THC 대사체가 확인되었습니다. 

 

비타민E 아세테이트 이외에는 1명의 환자에서 니코틴 염(nicotine salts) 1명, 다른 1명의 환자에서 코코넛 오일과 리모넷(limonene)이 EVALI의 원인으로 판단되었습니다. 

 

 

비타민E 아세테이트는 영양제나 화장품에도 흔하게 사용되는 물질로, 경구로 섭취하거나 피부에 도포하는 경우에는 해롭지 않다고 잘 알려져 있습니다. 

 

그러나 비타민E 아세테이트를 흡입하는 경우, 폐손상을 유발할 수도 있습니다.

 

반면, 일부 연구에서는 비타민E가 경구 섭취나 네뷸라이져로 흡입했을 때 항산화 역할을 하여 미세먼지 또는 흡연으로 인한 폐손상을 줄여준다고 보고하고 있습니다. 

 

현재까지 EVALI 환자에서 비타민E의 폐손상 기전은 다음과 같이 추정되고 있습니다. 

 

 

▷첫 번째 가설

상당량의 비타민E 아세테이트(tocopherols)가 흡입되면 폐 계면활성제를 쉽게 통과하여 계면활성제를 젤 형태에서 액체로 변화시키고, 이는 계면활성제의 장력(tension)을 변화시켜 기능과 역할을 소실하게 하여 결국 호흡부전에 이르게 할 수 있다는 것입니다.

 

 

▷두 번째 가설

가열된 비타민E 아세테이트는 ketene이라는 물질을 생산할 수 있는데, 이 물질이 반응성 화합물로 농도에 따라 폐 자극 물질이 될 수 있다는 것입니다. 

 

 

◈ EVALI의 증상 및 경과 

 

EVALI 환자들의 사례를 분석한 보고에 따르면 환자들이 가장 많이 호소하는 증상은 호흡곤란 및 기침의 호흡기 증상이며, 흉통을 호소하기도 합니다. 

 

발열, 오한, 체중 감소, 피로감 등의 증상을 동반하는 경우가 흔하고 오심, 구토, 설사나 복통 등의 소화기 증상을 호소하기도 합니다. 

 

또한, 심박동수 100회 이상의 빈맥(tachycardia)을 보인 환자가 가장 많았고, 약 70%의 환자들이 산소포화도가 95% 미만으로 감소한 저산소증 소견을 보였습니다. 

 

빈호흡(tachypnea) 증상 또는 38℃ 이상의 발열을 보이는 환자도 30~40%에 달했습니다.

 

 

전체 90% 이상의 환자가 입원 치료를 받았고, 평균 입원기간은 6일 내외로 확인됐습니다. 

 

대부분의 환자(87%)가 최소 산소 치료를 받았으며, 50% 이상의 환자가 중환자실에서 치료를 받았고, 약 30% 이상의 환자가 인공호흡기 치료 및 기도 삽관을 받은 것으로 보고되었습니다. 

 

과거 동반 질환으로 가장 많은 비율을 차지한 것은 기분장애 또는 불안장애였고, 천식이 약 30%로 높은 비율을 보였습니다. 

 

환자들이 사용한 전자담배 기기, 전자담배 사용 빈도, 사용한 액상 제품이 다양하며, 건강상태가 다 다르기 때문에 경증 또는 중증의 증상 내지 사망까지 다양한 임상 양상을 보인 것으로 추측되고 있습니다. 

 

 

◈ 국내 현황

 

국내에서는 보건복지부와 질병관리본부가  2019년 9월 20일부터 액상형 전자담배 사용 자제 권고를 시행했고, 2019년 10월 23일부터 액상형 전자담배 사용 중단을 강력하게 권고했습니다. 

 

국내 의심사례는 2019년 11월 1일까지 총 2건이었습니다.

 

보고 사례는 모두 남성, 호흡기계 증상(기침, 호흡곤란)과 전신 증상(발열, 체중 감소, 식욕저하)을 보였고, 감염성 질환은 모두 배제되었습니다.

 

 

환자들은 모두 발명 2~4개월 전부터 국내 시판 액상형 전자담배를 사용했으며, 호흡기 및 영상의학 전문가의 검토 후 1건만이 의심 사례에 부합하는 것으로 확인되었습니다.

 

식품의약품안전처는 2019년 10월 23일 국내 유통되는 153개 액상형 전자담배의 액상을 대상으로 THC, 비타민E 아세테이트, 가향물질(향이 나게 하는 물질) 3종(디아세틸, 아세토인, 2,3-펜탄티온), 액상 기화를 도와주는 용매 2종(프로필렌 글리콜, 글리세린) 등 총 7개 성분에 대한 분석을 시행했습니다. 

 

THC는 모든 제품에서 검출되지 않았으나, 일부 제품에서 비타민E 아세테이트 성분과 폐질환을 유발할 수 있다고 알려진 가향물질이 검출되었습니다. 

 

검출된 비타민E 아세테이트는 국내 제품의 경우 검출은 되었으나, 0.1~8.4 ppm범위로 검출되어 미국에서 검출된 농도인 23만~88만 ppm에 비해 현저하게 낮은 양이었습니다. 

 

미국의 경우, THC를 희석하는 용도로 비타민E 아세테이트를 많이 사용했기 때문에 높은 양으로 검출된 것으로 추정하고 있습니다. 

 

국내의 경우 THC, 즉 대마 사용은 금지되어 있습니다.

 

가향 성분 3종에서는 흡입 시 폐질환의 가능성이 있는 디아세틸, 아세토인이 각각 29개, 30개 제품에서 검출된 것으로 보고하였습니다. 

 

 

국내에서는 현재 폐손상의 원인물질이 확정되지 않았고, 추가 인체 유해성 연구가 진행 중인 점, 미국의 조치사항 등을 종합적으로 고려하여 현재의 액상형 전자담배 사용 중단 강력 권고 조치를 인체 유해성 연구가 발표되기 전까지 유지하기로 결정한 상태입니다. 

 

또한, 정부는 담배의 정의 확대 법안, 담배 성분 제출 의무화 법안, 가향 물질 첨가 금지 법안 등 담배 안전관리 강화를 위한 핵심 법안의 의결을 위해 노력 중입니다. 

 

 

*참고:

1)논문_박소영, 액상 전자담배와 폐질환, 대한내과학회지, 제95권 제1호, 2020, 9~11p

2)site_김근희, 액상형 전자담배 발목잡은 '비타민E 아세테이트', 머니투데이, 2019