[논문]2019년 경북 상주 지역 환경별 참진드기 분포 조사 및 중증열성혈소판감소증후군 바이러스 검출

이재석; 문경환; 김영호; 박예은; 전지향; 김채원; 박시은; 우지현; 정여진; 엄종원; 이욱교; 김영호

doi:10.5656/ksae.2020.06.0.019

2019년 경북 상주 지역 환경별 참진드기 분포 조사 및 중증열성혈소판감소증후군 바이러스 검출
Distribution of Hard Ticks based on Environments and Detection of Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome Virus in Sangju city, Korea, 2019 원문보기

한국응용곤충학회지 = Korean journal of applied entomology, v.59 no.3, 2020년, pp.233 - 241

이재석 (경북대학교 생태과학과) , 문경환 (경북대학교 생태과학과) , 김영호 (경북대학교 생태과학과) , 박예은 (경북대학교 생물응용학과) , 전지향 (경북대학교 생물응용학과) , 김채원 (우석여자고등학교) , 박시은 (우석여자고등학교) , 우지현 (우석여자고등학교) , 정여진 (우석여자고등학교) , 엄종원 (우석여자고등학교) , 이욱교 (질병관리본부 매개체분석과) , 김영호 (경북대학교 생태과학과)

초록
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Ixodidae에 속하는 일부 참진드기들은 중증열성혈소판감소증후군(severe fever with thrombocytopenia syndrome; SFTS)을 비롯한 질병을 매개하는 공중보건학적으로 중요한 해충이다. 우리나라에서는 2013년 이후로 SFTS 환자 발생수가 지속적으로 증가하는 경향을 보이며, 경상북도는 전국적으로 2번째로 많은 SFTS 환자가 발생하는 지역이다. 본 연구에서는 2019년 경북 상주 지역의 진드기 분포를 조사하기 위해 시민의 생활 반경 주변을 도심 녹지지역, 관리 취약지역 및 농촌지역으로 구별하여 flagging 방법을 통해 진드기를 채집하였고, 채집 진드기내 SFTS 바이러스 보균 여부를 조사하였다. 채집된 진드기 수를 Collection Index (CI = tick number / 1h / 2 people)로 산출한 결과, 상주시 내 총 26개 지점에서 작은소피참진드기와 개피참진드기, 일본참진드기를 포함하는 총 CI 143의 진드기가 채집되었고, 그 중 작은소피참진드기가 96.5%(CI 138)로 우점종으로 확인되었다. 채집된 진드기의 약 92%(131 CI)는 인적이 드물고 시청이나 관계 당국의 관리가 이루어지지 않는 관리 취약지역에서 채집되었으나, 도심의 녹지지역와 농촌 지역에서는 8.4%(CI 12)의 진드기만 관찰되었다. 총 CI 143의 진드기를 26개 pooling 한 후 SFTS 바이러스 존재 여부를 조사하였으나, 모두 음성으로 확인되었다. 본 연구의 결과는 지역주민들로 하여금 진드기 매개 질병으로부터 안전한 생활을 하기 위한 권고 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Several hard tick species in Ixodidae are medically important pests that transmit infectious disease including severe fever with thrombocytopenia syndrome (SFTS). In Korea, the number of SFTS patients continues to steadily increase since its first report in 2013, and Gyeongsangbuk-do (province) is the second most frequent area of SFTS patient occurrence. In order to investigate the distribution of ticks in Sangju city, we collected ticks using the flagging method from 26 sites comprising urban green area, vulnerable area of management, and rural area, and examined SFTS virus from the collected ticks in 2019. Based on Collection Index (CI = tick number / 1 h / 2 people), CI 143 ticks, including Haemaphysalis longicornis, Haemaphysalis flava, and Ixodes nipponensis, were collected; the most abundant species among the three tick species was H. longicornis (CI 138, 96.5%). Ninety two percent (CI 131) of ticks were collected in vulnerable area of management, where people cannot easily enter and are not managed by city hall, whereas only 8.4% (CI 12) were collected in the urban green area and rural area. Regarding SFTS virus detection, virus was not investigated from 26 pools containing CI 143 ticks. The results of this study are expected to be used as a recommendation for ensuring the safety of local residents from tick-borne diseases.

주제어

표/그림 (5)

표 Table 1. Location of tick collection sites and Collection Index of ticks in 26 sites in Sangju city, Gyeongsangbuk-do, 2019.
그림 Fig. 1. Geographic location of tick collection sites in Sangju city, Gyeongsangbuk-do, 2019. Purple, red, and brown numbers indicate the collection sites in urban green area, vulnerable area of management, and rural area, respectively.
표 Table 1. Contimued
표 Table 2. The sequence information of primers for detection of M segment of severe fever with thrombocytopenia syndrome virus.
그림 Fig. 2. Distribution of tick species collected in Sangju city, Gyeongsangbuk-do, 2019. Collection Index of each tick species and its percentage (A). Collection Index and percentage of ticks collected from different environments (B).

AI 본문요약
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문제 정의

13개의 다양한 환경에서 참진드기를 채집, 조사한 연구에 의하면 주거지, 논, 밭, 수로, 야산, 산책로 등에서 참진드기가 나타나는 것으로 보아(KCDC, 2019), 상주시의 산업 구조 및 도시 환경을 고려할 때 상주 시민의 참진드기와의 접촉 기회가 많을 것으로 생각된다. 그러므로 본 연구에서는 도심 녹지지역(urban green area)과 농촌 지역(rural area), 그리고 인적이 드물고 관리가 이루어지지 않는 관리 취약지역(vulnerable area of management)으로 채집지를 구별하여 환경별 참진드기의 발생을 확인하고 채집된 진드기에서 SFTS 바이러스 보균 여부를 조사하여 상주 시민들로 하여금 진드기 매개 감염병 예방에 대한 주의를 고취하고자 하였다.

제안 방법

First PCR primer 염기서열은 이전 연구에서 보고한 정보를 이용하였고(Table 2) (Ham et al., 2014), DiaStar 2X OneStep RT-PCR Pre-Mix Kit (DR31-P096 SolGent, Daejeon, South Korea)에 추출한 참진드기 RNA 5μl, distilled water (DW) 8μl, SFTSV MF3 (forward primer) 1μl (10 pmol), SFTSV MR2 (revers primer) 1μl (10 pmol)을 섞은 후 First PCR을 진행하였다.
, 2014), DiaStar 2X OneStep RT-PCR Pre-Mix Kit (DR31-P096 SolGent, Daejeon, South Korea)에 추출한 참진드기 RNA 5μl, distilled water (DW) 8μl, SFTSV MF3 (forward primer) 1μl (10 pmol), SFTSV MR2 (revers primer) 1μl (10 pmol)을 섞은 후 First PCR을 진행하였다. PCR 조건은 50℃/30분, 95℃/15분 진행하여 역전사하였고 95℃/20초, 58℃/40초, 72/30초로 35회 반복하여 증폭한 뒤 72℃/5분 동안 최종 신장과정을 진행하였다. 이어서 Nested PCR은 AccuPower Hotstart pcr premix kit(K-5050, Bioneer, Daejeon, South Korea)에 First PCR 산물 1μ l, SFTSV For (forward primer) 1μl (10 pmol), SFTSV Rev (revers primer) 1μl (10 pmol), DW 17μl을 섞은 후 94℃/5분 동안 pre-denaturation하였고, 94℃/20초, 59℃/20초, 72/20초에서 26회 반복하여 증폭한뒤 72℃/5분 동안 최종 신장과정을 진행하였다(Table 2) (Jung et al.
SFTS 바이러스 진단은 SFTS 바이러스 M 단편 증폭을 이용하였고, 추출된 바이러스의 양이 소량인 것을 고려하여 NestedPCR을 진행하였다. First PCR primer 염기서열은 이전 연구에서 보고한 정보를 이용하였고(Table 2) (Ham et al.
동정이 완료된 진드기는 동일한 종, 동일한 발생단계로 pooling 하였으며 CI 기준으로 성충은 최대 5마리씩, 약충은 최대 30마리씩 파쇄용튜브(S1193, MP Biomedicals, Irvine, CA, USA)에 넣었다. 각 튜브에는 NucleoZoL (740404.
채집한 참진드기는 50 ml cornical tube에 보관하며 채집 당일 상주 우석여고 과학실 또는 경북대학교 곤충 분자 생리학 실험실로 운반하였고, 물을 적신솜을 넣어 형태학적 분류전 까지 4°C 냉장 조건으로 보관하였다. 본 연구에서는 실체현미경(SZ51, Olympus, Japan)을 이용하여 기존문헌에 따라 동정이 가능한 성충과 약충 만을 기록하였으며(Yamaguti et al., 1971), 진드기 채집 시의 인원수와 채집 시간을 보정하기 위해 채집 진드기 수는 Collection Index (CI = tick number / 1h / 2people)로 산출하여 기록하였다.
이어서 Nested PCR은 AccuPower Hotstart pcr premix kit(K-5050, Bioneer, Daejeon, South Korea)에 First PCR 산물 1μ l, SFTSV For (forward primer) 1μl (10 pmol), SFTSV Rev (revers primer) 1μl (10 pmol), DW 17μl을 섞은 후 94℃/5분 동안 pre-denaturation하였고, 94℃/20초, 59℃/20초, 72/20초에서 26회 반복하여 증폭한뒤 72℃/5분 동안 최종 신장과정을 진행하였다(Table 2) (Jung et al., 2019).
, 2019). 증폭된 PCR 산물은 1% agarose 겔에서 100V 30분 조건으로 전기영동하였고 밴드의 유무는 GelDoc XR+ System (Universal Hood II, Bio-Rad, Hercules, CA, USA)을 통해 확인하였다.

대상 데이터

학교시설, 도심 공원 및 체육센터 등 시민의 출입이 활발하고 주기적인 관리가 이루어지고 있는 도심 녹지지역(sites 1~14)의 경우 풀의 길이가 발목을 넘지 않고 가로등 및 야간 조명이 설치되어 있다. 이들 도심 녹지지역의 채집지는 상주시를 가로지르는 2개의 강(북천과 병성천) 주변의 산책로 2개 지점(sites 1, 2)과 강변에 조성된 공원(sites 3, 4) 2개 지점을 선정하였고, 도심 근린공원 3개 지점(sites 5~7) 및 야산 근린공원 2개 지점(sites 8, 9), 시민체육 공원(sites 10, 11) 2개 지점과 두 강이 합류하는 지역에 조성된 게이트볼장(site 12) 및 고등학교와 대학교 내 잔디밭(sites 13, 14)을 포함한 총14개 지점을 선정하였다(Fig. 1). 관리 취약지역(sites 15 ~ 21)은 강둑 위 길가의 수풀(sites 15, 16), 강변 잡초지(site 17), 인적이 드문 산길(site 18), 농가지역 공터(site 19) 및 주거지역 공터(site 20), 그리고 폐가(site 21)를 포함한 총 7지점을 선정하였다.
이들 관리 취약지역들은 인적이 드물고 풀의 높이가 1 m 가량 자라있으며 야생동물의 흔적이 관찰되는 곳이다. 농촌 지역(sites 22 ~ 26)의 경우는 축사 주변의 잡초지 2개 지점(sites 22, 23)과 논, 밭 주변의 논두렁(sites 24, 25) 2개 지점, 농로(site 26) 1개 지점으로 총 5개 지점을 선정하였다. 해당 농촌 지역은 작물을 기르는 곳만 관리가 되어 있으며 주변 논두렁과 농로의 잡초는 무성하게 자라 방치되어 있고 야생동물의 흔적이 관찰되는 곳이다.
, 2018). 강변 잡초지(site 17)의 경우 2인이 1시간 동안 채집하였고, 폐가(site 21)에서 4인이 1시간 채집하였으며, 그 외 23개 지점에서는 4인이 2시간씩 채집하였다. 채집한 참진드기는 50 ml cornical tube에 보관하며 채집 당일 상주 우석여고 과학실 또는 경북대학교 곤충 분자 생리학 실험실로 운반하였고, 물을 적신솜을 넣어 형태학적 분류전 까지 4°C 냉장 조건으로 보관하였다.
경상북도 상주시에서 참진드기 발생이 예상되는 지점 26곳을 대상으로 flagging 채집을 실시하였다. 총 CI 143의 참진드기가 채집되었고, 작은소피참진드기(CI 138), 개피참진드기(CI 4), 일본참진드기(CI 1)의 3종의 발생이 확인되었다.
1). 관리 취약지역(sites 15 ~ 21)은 강둑 위 길가의 수풀(sites 15, 16), 강변 잡초지(site 17), 인적이 드문 산길(site 18), 농가지역 공터(site 19) 및 주거지역 공터(site 20), 그리고 폐가(site 21)를 포함한 총 7지점을 선정하였다. 이들 관리 취약지역들은 인적이 드물고 풀의 높이가 1 m 가량 자라있으며 야생동물의 흔적이 관찰되는 곳이다.
강둑 위 길가의 수풀 2개 지점(sites 15, 16)은 각각 CI 3과 CI2의 진드기가 채집되었는데, 주변 잡초의 길이는 약 30 cm 정도로 낮았으나 근처에 야산이 있으며 야생동물의 흔적이 관찰되는 등 인적이 드물고 관리가 취약하여 채집된 것으로 생각한다. 농지 주변의 공터(site 19)는 관리되지 않은 잡초(1 m 이상)가 무성하고 야생동물의 흔적이 관찰되는 곳으로 CI 2 진드기가 채집되었다(Table 1, Fig. 1). 반면 주거지역 공터(site 20)는 참진드기가 채집되지 않았는데, 주거지역 공터(site 20)는 대학가 앞형성된 주거지역 가운데 미개발된 지역으로 1 m 높이의 잡초가 무성하며 방치되어 있는 공간이지만 주변으로 사람의 왕래가 활발하며 포장도로와 가로등 등 인위적인 환경이 조성되어 있어 도심 녹지지역과 동일하게 야생동물의 출현이 제한된 것이 참진드기가 발생하지 않는 원인인 것으로 생각된다(Table 1, Fig.
반면 인적이 드물고 수풀이 우거지며 관리가 이루어지지 않는 관리 취약지역 7개 지점에서는 이번 연구에서 채집한 참진드기의 91.6%가 채집되었다(Fig. 2B). 그 중 가장 높은 수치인 CI 64가 채집된 강변 잡초지(site 17)의 경우는 강둑길 아래 물가 바로 옆에 형성된 자연 잡초지로서 토양이 습하며 1 m 높이의 잡초로 이루어진 환경이 높은 상대습도를 형성하여 진드기의 발달에 유리하였기 때문에 많은 수의 진드기가 채집된 것으로 생각한다(Heath, 1979; Yoon, 2002).
본 연구에서는 상주시의 도심 녹지지역, 관리 취약지역, 농촌지역으로 구별된 3개 환경내 26개 지점을 대상으로 진드기 발생을 조사하였다. 채집된 참진드기를 CI로 산출한 결과, 작은소피참진드기, 개피참진드기와 일본참진드기를 포함한 총CI 143의 참진드기가 조사되었다.
참진드기의 채집지는 상주시의 환경을 고려하여 도심 녹지 지역, 관리 취약지역, 농촌 지역을 포함하는 세 종류의 환경 내 26개 지점을 선정하였다(Table 1, Fig. 1). 학교시설, 도심 공원 및 체육센터 등 시민의 출입이 활발하고 주기적인 관리가 이루어지고 있는 도심 녹지지역(sites 1~14)의 경우 풀의 길이가 발목을 넘지 않고 가로등 및 야간 조명이 설치되어 있다.

이론/모형

환경별 채집지에서의 참진드기의 발생 조사는 2019년 8월 말부터 10월 초까지 flagging method (백색융천: 1 m × 1 m)를 이용하여 조사하였다(Noh et al., 2018).

성능/효과

총 CI 143의 참진드기가 채집되었고, 작은소피참진드기(CI 138), 개피참진드기(CI 4), 일본참진드기(CI 1)의 3종의 발생이 확인되었다. 그중 작은소피참진드기는 총 채집 진드기의 96.5%(CI 138)를 차지하며 상주시에서 우점종으로 관찰되었다(Table 1, Fig. 2A). 국내에서 진행된 이전 연구들에 의하면, 지리산 둘레길에서 참진드기의 분포를 조사한 연구에서는 98.
반면, 축사 주변과 농로 등의 농촌 지역에서는 소수의 진드기(CI 8)가 채집되었으며, 학교시설과 시민공원, 체육센터 등 체계적인 관리가 이루어지는 도심 녹지지역에서는 진드기가 채집되지 않았으나 강변 산책로와 강변공원에서 CI 4의 진드기가 채집되었다. 본 연구에서 채집된 참진드기 26 pool을 대상으로 SFTS 바이러스를 검출한 결과 모두 음성으로 확인되었다. 본 연구의 결과를 종합해 볼 때, 상주 지역내 참진드기에 대한 노출은 시민들이 주로 생활하는 반경의 녹지 공간과 논, 밭과 같은 농경지에서 비교적 적을 것으로 예상되지만, 축사 주변이나 농로주변의 풀이 우거진 곳에서의 주의가 필요할 것으로 생각되며, 특히 인적이 드물고 관리가 되지 않는 잡초지의 경우 참진드기에 노출될 위험성이 높기 때문에 출입을 삼가야 할 것으로 사료된다.
상주 지역에서 채집한 진드기(CI 141, 26 pool)를 대상으로 SFTS 바이러스를 검출한 결과 양성 의심 샘플은 확인되지 않았다. 이전 연구들에 의하면 SFTS 바이러스 검출률은 상황에 따라 상이한 것으로 판단된다.
상주시에서 채집된 참진드기의 환경에 따른 발생률을 조사한 결과, 관리 취약지역에서 91.6%,농촌 지역에서 5.6%, 도심 녹지지역에서 2.8%의 참진드기가 채집되어, 도심 녹지지역보다 농촌 지역에서 조금 더 높은 참진드기 발생을 보였고, 이들 두 지역보다 관리 취약지역에서 상당히 높은 참진드기의 발생률을 보였다(Fig. 2B).
세 환경중 가장 적은 참진드기 발생률을 보인 14개 지점의 도심 녹지지역에서는 강변 산책로(site 1)와 강변공원(site 3)에서 각각 CI 3, CI 1의 작은소피참진드기가 채집되어 참진드기의 발생이 확인되었으나, 나머지 12개 지점에서는 참진드기 발생이 관찰되지 않았다(Table 1). 참진드기의 발생이 확인되지 않은 12개 지점은 강변 산책로(site 2) 및 강변 공원(site 4)과 도심 공원(sites 5 ~ 9), 체육 센터(sites 10 ~ 12), 고등학교(site 13)와 대학교 내의 잔디밭(site 14)으로 예초 작업 및 해충 방제 활동 등의 체계적 관리가 이루어지고 사람들의 왕래가 잦으며 야간 가로등으로 인한 진드기의 주요 흡혈원인 야생동물의 출현빈도가 낮아 참진드기가 채집되지 않은 것으로 생각된다(Table 1, Fig.
채집된 참진드기를 CI로 산출한 결과, 작은소피참진드기, 개피참진드기와 일본참진드기를 포함한 총CI 143의 참진드기가 조사되었다. 이들 중 작은소피참진드기가 96.5%(CI 138) 채집되어 우점종으로 확인되었으며, 채집된 진드기의 91.6%는 시청의 방역이나 예초 작업 등의 체계적인 관리가 이루어지지 않는 관리 취약지역에서 채집되었다. 반면, 축사 주변과 농로 등의 농촌 지역에서는 소수의 진드기(CI 8)가 채집되었으며, 학교시설과 시민공원, 체육센터 등 체계적인 관리가 이루어지는 도심 녹지지역에서는 진드기가 채집되지 않았으나 강변 산책로와 강변공원에서 CI 4의 진드기가 채집되었다.
본 연구에서는 상주시의 도심 녹지지역, 관리 취약지역, 농촌지역으로 구별된 3개 환경내 26개 지점을 대상으로 진드기 발생을 조사하였다. 채집된 참진드기를 CI로 산출한 결과, 작은소피참진드기, 개피참진드기와 일본참진드기를 포함한 총CI 143의 참진드기가 조사되었다. 이들 중 작은소피참진드기가 96.
경상북도 상주시에서 참진드기 발생이 예상되는 지점 26곳을 대상으로 flagging 채집을 실시하였다. 총 CI 143의 참진드기가 채집되었고, 작은소피참진드기(CI 138), 개피참진드기(CI 4), 일본참진드기(CI 1)의 3종의 발생이 확인되었다. 그중 작은소피참진드기는 총 채집 진드기의 96.

후속연구

(2016)은 이에 대해 진드기 샘플에서의 바이러스 진단을 위한 특이도 및 민감도 증대를 위한 지속적인 연구가 필요하다 고찰하였다. 본 연구에서 채집한 상주 지역 진드기 샘플에서 SFTS 바이러스 양성 샘플이 관찰되지 않았지만, 추후 다양한 방법을 통한 바이러스 진단법효율 증대에 관한 추가적인 연구와 더불어 이를 적용한 지속적인 지역 사회의 SFTS 바이러스 모니터링 연구는 국민들의 안전을 위해 필수적으로 수행되어야 할 연구라 사료된다.
본 연구에서 채집된 참진드기 26 pool을 대상으로 SFTS 바이러스를 검출한 결과 모두 음성으로 확인되었다. 본 연구의 결과를 종합해 볼 때, 상주 지역내 참진드기에 대한 노출은 시민들이 주로 생활하는 반경의 녹지 공간과 논, 밭과 같은 농경지에서 비교적 적을 것으로 예상되지만, 축사 주변이나 농로주변의 풀이 우거진 곳에서의 주의가 필요할 것으로 생각되며, 특히 인적이 드물고 관리가 되지 않는 잡초지의 경우 참진드기에 노출될 위험성이 높기 때문에 출입을 삼가야 할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	진드기란 무엇인가?	참진드기과(Ixodidae)에 속하는 진드기는 hard tick이라 부르며 전 세계에 약 800여 종 이상 보고되어 있는 거미강에 속한 절지동물이다. 참진드기는 유충, 약충, 성충의 3 발생 단계를 가지며 각 단계로 탈피하기 위해서 숙주동물(포유류, 조류, 파충류 등)의 혈액을 필요로 하며(CDC, 2017), 흡혈 과정 중 진드기 체내의 세균, 바이러스, 기생충 등이 숙주로 전달되어 감염이 일어난다(Moon et al.
	최근 작은소피참진드기에 대해 미국 보건당국의 관심도가 커진 이유는 무엇인가?	, 1968). 최근 2017년 미국 뉴저지 지역에서 최초 발견된 이후(Rainey et al., 2018), 코네티컷, 뉴욕, 메릴랜드, 버지니아 등 미국 동부 지역에서도 발견되어 미국 보건당국의 관심도가 증대되고 있다(Beard et al., 2018).
	참진드기로 인해 감염이 일어나는 이유는 무엇인가?	참진드기과(Ixodidae)에 속하는 진드기는 hard tick이라 부르며 전 세계에 약 800여 종 이상 보고되어 있는 거미강에 속한 절지동물이다. 참진드기는 유충, 약충, 성충의 3 발생 단계를 가지며 각 단계로 탈피하기 위해서 숙주동물(포유류, 조류, 파충류 등)의 혈액을 필요로 하며(CDC, 2017), 흡혈 과정 중 진드기 체내의 세균, 바이러스, 기생충 등이 숙주로 전달되어 감염이 일어난다(Moon et al., 2013; Shin, 2013).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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