The first medical meta-analysis: Almroth Wright’s 1904 analysis of typhoid vaccine evidence

19세기 후반, 군대는 적군보다 훨씬 더 치명적인 조용한 적에 직면했습니다. 바로 장티푸스였습니다. 오염된 음식과 물을 통해 전파되는 이 박테리아 감염은 군영을 초토화했으며, 남아프리카 전쟁에서는 영국군을 적의 포화보다 더 많이 죽게 만들었습니다. 이를 퇴치하기 위해 알모스 라이트(Almroth Wright)라는 과학자는 병사들이 병에 걸리기 전에 보호할 수 있도록 사멸한 박테리아로 만든 백신을 개발했습니다. 그러나 새로운 약물이 효과가 있다는 것을 증서하는 일은 결코 간단하지 않습니다. 특히 데이터가 통제된 실험실이 아닌 실제 현장의 혼돈 속에서 나올 때는 더욱 그렇습니다. 과학자들은 종종 각기 결함을 가진 수많은 개별 보고서라는 산을 마주하며, 이로 인해 전체적인 진실을 파악하는 데 어려움을 겪습니다. 여기서 메타분석(meta-analysis)이라는 개념이 등장합니다. 이것은 여러 개의 분리된 작은 연구들을 모아 그 결과를 하나의 크고 명확한 관점으로 결합하는 방법이라고 생각하면 됩니다. 이를 통해 연구자들은 단 하나의 보고서만 보았을 때는 숨겨져 있을 수 있는 패턴을 찾아낼 수 있습니다. 오늘날 이 방법은 현대 의학의 초석이지만, 그 기원은 장티푸스 백신의 증거를 누가 가장 잘 해석할 수 있는지를 둘러싼 치열한 논쟁에 뿌리를 두고 있습니다.

수십 년 동안 역사서들은 통계학자 칼 피어슨(Karl Pearson)이 1904년에 최초의 의학적 메타분석을 수행했다고 공로를 돌려왔습니다. 이야기에 따르면 피어슨은 사용 가능한 장티푸스 백신 데이터를 가져와 재배열한 뒤, 백신이 거의 효과가 없다는 결론을 내렸고, 결과적으로 백신의 광범위한 사용에 대한 논쟁을 사실상 종결시켰다고 합니다. 그러나 원본 기록을 새로 검토한 결과, 다른 시간대와 다른 영웅이 존재함이 드러났습니다. 이 논문의 저자인 비비안 맥앨리스터(Vivian McAlister)는 진정한 선구자는 피어슨이 비판했던 바로 그 인물인 알모스 라이트 본인이었다고 주장합니다. 피어슨이 데이터에 손을 대기도 전에, 라이트는 이미 병원과 군영으로부터 흩어진 보고서들을 수집하고, 그 신뢰성을 점검하며, 이를 결합하여 강력한 결론에 도달해 있었습니다.

라이트의 작업은 1890년대 후반과 1900년대 초반의 참호와 야전 병원에서 시작되었습니다. 그는 주사를 맞기로 자원한 병사들의 보고서를 수집하여 그렇지 않은 이들과 비교했습니다. 그는 데이터가 불완전하다는 것을 알고 있었습니다. 집단이 완벽하게 일치하지 않았고, 기록 또한 때때로 엉망이었습니다. 그럼에 불구하고 그는 숫자를 함께 살펴봄으로써 명확한 추세가 나타날 것이라고 믿었습니다. 그는 이러한 조사 결과들을 표로 정리하고, 사망률과 감염률의 차이를 계산하여, 백신이 장티푸스로 인한 사망 위험을 50에서 75퍼센트 사이로 줄여준다는 것을 추정했습니다. 또한 그는 백신이 질병에 걸리는 사람의 수를 약 절반으로 줄이며, 병에 걸린 사람들의 사망 확률을 약 52퍼센트 낮춘다는 것을 발견했습니다. 라이트는 1904년에 이러한 종합적인 결과를 발표하며, 모든 병사에게 백신을 접종할 만큼 증거가 충분하다고 주장했습니다.

논쟁은 한 군교가 라이트의 보편적 백신 접종 추진에 반대하는 근거를 찾기 위해 칼 피어슨에게 동일한 증거를 검토해 달라고 요청하면서 시작되었습니다. 피어슨은 라이트의 전체 수집 자료를 살펴보지 않았습니다. 대신 그는 데이터의 작은 부분집합만을 선택했고, 숫자를 재배열했으며, 대부분의 의사들에게 생소한 복잡한 통계적 방법을 적용했습니다. 피어슨은 백신과 생존 사이의 연관성이 약하다고 결론지었습니다. 그의 보고서는 백신 도입을 막는 데 사용되었으며, 두 사람 사이의 격렬한 공개 논쟁은 수년간 더 이상의 토론을 침묵시켰습니다. 피어슨은 라이트의 반론을 통계적 이해가 부족한 것으로 치부했고, 라이트는 피어슨이 증거의 중요한 부분을 무시했다고 느꼈습니다.

수십 년 후, 이 논문은 누가 옳았는지 확인하기 위해 원래의 데이터를 재검토합니다. 연구 결과들을 결합하도록 설계된 현대적 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 저자는 라이트가 모았던 것과 정확히 동일한 보고서들을 재분석했습니다. 결과는 놀라웠습니다. 오늘날의 표준적인 방법을 사용하여 데이터를 결합했을 때, 백신은 여전히 엄청난 이점을 보여주었습니다. 분석 결과, 백신을 접종한 병사들은 장티푸스로 사망할 확률이 훨씬 낮았고, 질병에 걸릴 확률도 훨씬 낮았으며, 병에 걸렸을 경우 생존할 확률이 훨씬 높았습니다. 전체 데이터셋에 대한 현대적 재분석 결과는 라이트의 원래 추정치와 거의 동일하게 나타났습니다. 심지어 저자가 피어슨이 포함시키기로 선택했던 특정 연구들만을 살펴보았을 때조차도, 백신은 여전히 매우 효과적인 것으로 나타나, 백신의 보호 효과가 미미하다는 피어슨의 원래 결론을 반박했습니다.

또한 이 논문은 우리가 과학을 어떻게 신뢰하는지에 대한 중요한 교훈을 강조합니다. 피어슨의 작업은 수학적으로 정교했지만, 증거의 좁은 조각에 의존했으며 진정한 효과를 가릴 수 있는 방법을 사용했습니다. 라이트의 접근 방식은 현대적인 가중치 부여 능력은 부족했을지라도, 데이터의 한계에 대해 더 정직했으며 범위 면에서 더 포괄적이었습니다. 그는 장소마다 숫자가 약간씩 다르더라도, 패턴이 다양한 집단과 환경에서 일관되게 유지되기 때문에 백신이 효과가 있다고 이해했습니다. 저자는 라이트의 1904년 종합 결과와 현대적 재분석 사이의 높은 일치도가 라이트의 직관이 타당했음을 시사한다고 언급합니다. 그는 '메타분석'이라는 용어가 존재하기 훨씬 전에 증거를 수집하고, 평가하고, 합성하는 작업을 성공적으로 수행한 것입니다.

이 역사적 분쟁의 결과는 실질적이고 비극적이었습니다. 피어슨의 보고서로 인해 논쟁이 지연됨에 따라, 영국군은 제1차 세계 대전 시작 시점에 백신 접종을 의무화하지 않았습니다. 그 결과, 장티푸스가 다시 기승을 부려 구제될 수 있었던 수백 명의 병사들을 죽게 만들었습니다. 반면, 다른 증거와 리더십을 바탕으로 예방 접종을 실시한 캐나다 군대는 훨씬 적은 사례와 사망자를 기록했습니다. 이 논문은 단순히 역사서의 이름을 바로잡는 것이 아니라, 많은 작은 증거 조각들을 모아 생명을 구하는 진실을 찾는 법을 처음으로 보여준 인물에게 공로를 돌리는 것입니다. 이는 통계의 목적이 이해를 방해하는 복잡한 장벽을 만드는 것이 아니라, 생명을 구하는 치료법이 인식되고 사용될 수 있도록 증거를 명확히 하는 것임을 우리에게 상기시켜 줍니다. 라이트의 1904년 보고서는 그 뒤를 이은 재분석보다 의학사에서 더 강력한 이정표로 서 있으며, 때로는 모든 사실을 함께 바라보려는 의지가 가장 강력한 도구임을 증명합니다.