[보고서]국내분리 H5N1형 HPAI의 주요 야생조류 종별 병원성 및 병리기전 구명

김재홍

국내분리 H5N1형 HPAI의 주요 야생조류 종별 병원성 및 병리기전 구명
Susceptibility and pathogenesis of wild bird species against Korean HPAI H5N1 virus 원문보기

보고서 정보
주관연구기관	서울대학교 Seoul National University
연구책임자	김재홍
참여연구자	남상섭 , 이윤정
보고서유형	최종보고서
발행국가	대한민국
언어	한국어
발행년월	2016-08
주관부처	농림축산식품부 Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs(MAFRA)
등록번호	TRKO201800009766
DB 구축일자	2018-05-26
키워드	조류인플루엔자.야생조류.병리기전.분자표지.재조합 바이러스.Avian influenza.Wild bird.Pathogenesis.Molecular marker.recombinant virus.
DOI	https://doi.org/10.23000/TRKO201800009766

초록 ▼

1. HPAI 발생지역 주변 및 환경에서의 H5N8형 바이러스 오염도 조사

2. 야생조류에 대한 조류인플루엔자 바이러스 병원성 관련 신규 분자표지 발굴 및 기전 규명

3. 국내분리 H5N1형 및 H5N8형 HPAI의 주요 야생조류, 텃새류에서의 증식성 및 병원성 조사

4. 야생조류의 조류인플루엔자 바이러스 감염 부위와 리셉터 분포의 상관관계 분석

5. 국내분리 H5N1형 및 H5N8형 HPAI의 야생조류에서 가금으로의 종간감염 기전 규명

6. 국내분리 H5N1형 및 H5

Abstract ▼

Purpose&Contents
○ Requirement for researches on a susceptibility and pathogenesis of wild bird species against Korean H5N1 and H5N8 HPAI viruses for surveillance of AI and establishment of preventive measures.

- Establishment of DB on productivity and susceptibility of wild birds (over 8 species including wild ducks) against H5N1 and H5N8 HPAI isolated in Korea currently

- Identification of pathogenic mechanisms and molecular marker related to pathogenicity of avian influenza viruses against wild birds

- Studies on infection mechanisms through analysis of avian influenza receptor distribution in wild birds in Korea

- Selection of sentinel species against H5N1 and H5N8 HPAI viruses

- Identification of mechanisms for interspecies transmission of HPAI between wild birds and poultry

Results
1. Surveillance of H5N8 HPAIV from the environment and wild bird in Korea

2. Identification of molecular marker related to pathogenicity of avian influenza viruses against wild birds

3. Identification of pathogenic mechanisms of avian influenza viruses against wild birds

4. Studies on infection mechanisms through analysis of avian influenza receptor distribution in wild birds in Korea

5. Identification of mechanisms for interspecies transmission of HPAI between wild birds and poultry

6. Establishment of DB on productivity and susceptibility of wild birds against H5N1 and H5N8 HPAI isolated in Korea currently

7. Selection of sentinel species against H5N1 and H5N8 HPAI viruses

Expected Contribution
1. Application plan
(1) Application of research data for establishment of preventive measures and surveillance of AI

(2) Use for bio-security in domestic farms

(3) Selection of sentinel species through identification for highly susceptible wild birds to HPAI in Korea

(4) Ensure of basic technology on high-risk virus monitoring, vaccine strain attenuation technique

(5) High-risk avian influenza virus monitoring/development of vaccine strain attenuation methods

(6) AI prevention/development of AI treatment methods

2. Expected contribution
(1) Reduction of economic losses
(2) Early identification of avian influenza virus
(3) Increasement of AI prevention efficacy
(4) Researches on host factor against infection of AI
(5) Researches on interspecies barrier related to HPAI
(6) Economic value for HPAI vaccine and detection kit
(7) Virus ecologic, pathologic studies in live bird market or migratory birds

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

표지 ... 1
제 출 문 ... 2
보고서 요약서 ... 3
요약문 ... 4
SUMMARY ... 6
CONTENTS ... 8
목차 ... 9
1. 연구개발과제의 개요 ... 10
1-1. 연구개발 목적 ... 10
1-2. 연구개발의 필요성 ... 10
1-3. 연구개발 범위 ... 15
2. 국내외 기술개발 현황 ... 33
3. 연구수행 내용 및 결과 ... 34
3-1. 제 1세부과제: 국내분리 H5N1형 및 H5N8형 HPAI의 주요 야생조류 병원성 및 관련 신규 분자표지 연구 ... 34
3-2. 제 1협동과제: 국내분리 H5N1형 및 H5N8형 HPAI의 주요 야생조류 병원성 및 리셉터 분포 상관관계 분석 ... 68
3-3. 제 2협동과제: 국내분리 H5N1형 및 H5N8형 HPAI의 주요 야생조류 병원성 분석 및 DB 구축 ... 126
4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 128
4-1. 목표달성도 ... 128
5. 연구결과의 활용계획 ... 129
1. 활용방안 ... 129
2. 기대성과 ... 129
6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 131
7. 연구개발결과의 보안등급 ... 134
8. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 135
9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 136
10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 140
11. 기타사항 ... 141
12. 참고문헌 ... 142
별첨 1 연구개발보고서 초록 ... 144
끝페이지 ... 146

표/그림 (155)

표 2010년 중국 칭하이호수에서 발생한 고병원성 인플루엔자.
표 GPS부착 야생조류의 이동경로 모식도 및 HPAI H5N1 clade 분포 양상.
표 Hemagglutinin (HA) 유전자를 이용한 H5N1형 HPAI 계통분석 결과.
표 H9N2 분리주들의 계태아신장세포 (CEK) 및 압태아신장세포 (DEK) 온도별 증식성 비교.
표 메추리의 α 2,6- linked sialic acid 발현 분석.
표 인플루엔자 바이러스 및 receptor dual-labeling을 통한 감염형태 분석.
표 마우스 뇌의 인플루엔자 바이러스 감염부위와 리셉터 발현의 상관관계.
표 2014년 H5N8형 HPAI 전국 발생 현황 (~14.5.7)
표 고창-김제 HPAI 발생 지역 및 시료 채취지역.
표 군산-서천 HPAI 발생 농장 근처 주요 철새도래지 및 시료 채취지역.
표 경기 화성 HPAI 발생 지역 및 시료 채취지역.
표 충남 천안 HPAI 발생 지역 및 시료 채취지역.
표 충남 천안 HPAI 발생 지역 및 시료 채취지역.
표 전북 익산-논산 HPAI 발생 지역 및 시료 채취지역.
표 충북 음성 HPAI 발생 지역 및 시료 채취지역.
표 HPAI 발생지역 주변 및 환경에서의 H5N8형 바이러스 오염도.
표 2009년 분리된 H9N2 바이러스의 DEK에서의 증식성 결과.
표 2010년 분리된 H9N2 바이러스의 DEK에서의 증식성 결과.
표 2011년 분리된 H9N2 바이러스의 DEK에서의 증식성 결과
표 2012년 분리된 H9N2 바이러스의 DEK에서의 증식성 결과.
표 H9N2 분리주들의 계태아신장세포 (CEK) 및 압태아신장세포 (DEK) 증식성 비교 결과.
표 선별된 바이러스의 내부 유전자 아미노산 비교 결과.
표 DEK 고증식성 바이러스와 국내 분리 HPAI 바이러스 내부 유전자 아미노산 비교 결과.
표 PR8 바이러스의 CEK, DEK에서의 증식성.
표 조류인플루엔자 바이러스의 CEK, DEK에서의 증식성 비교
표 조류인플루엔자 바이러스의 CEK 대비 DEK 증식성 비교.
표 HA, NA 치환 재조합 바이러스 제작.
표 HA, NA 치환 재조합 바이러스의 증식성 비교
표 HA/NA 재조합 바이러스의 CEK 대비 DEK 증식성 비교.
표 PB2 유전자 재조합 바이러스 제작.
표 PB2 치환 재조합 바이러스의 CEK, DEK에서의 증식성.
표 PB2 재조합 바이러스의 CEK 대비 DEK 증식성 비교
표 PR8을 기반으로 한 01310 PB2 유전자 돌연변이 재조합 바이러스 제작.
표 PB2 돌연변이 재조합 PR8 바이러스의 계태아, MDCK, CEK 및 DEK에서의 증식성.
표 PB2 돌연변이 재조합 바이러스의 DEK/CEK 상대증식성 비교.
표 포유류 병원성 인자를 가지는 PB2 돌연변이 재조합 바이러스 제작.
표 포유류 병원성 인자를 가지는 PB2 돌연변이 재조합 바이러스의 CEK, DEK에서의 증식성.
표 포유류 병원성 인자 돌연변이 PB2 재조합 바이러스의 오리/닭 세포 증식성 비교.
표 PB1 유전자 재조합 바이러스 제작.
표 PB1 유전자 재조합 PR8 바이러스의 CEK, DEK 증식성 비교.
표 PB1 유전자 재조합 바이러스의 DEK/CEK 상대증식성 비교
표 PB1 유전자 돌연변이 재조합 바이러스 제작
표 PB1 유전자 변이에 따른 CEK, DEK 증식성 비교.
표 PB1 돌연변이 재조합 바이러스의 DEK/CEK 상대증식성 비교
표 PB1-F2 유전자 돌연변이 재조합 바이러스 제작.
표 PB1-F2 유전자 변이에 따른 재조합 바이러스의 증식성 비교
표 PB1-F2 유전자 돌연변이 재조합 바이러스의 DEK/CEK 상대증식성 비교.
표 PA 유전자 재조합 바이러스 제작.
표 PA 유전자 재조합 PR8 바이러스의 CEK, DEK 증식성 비교.
표 PA 유전자 돌연변이 재조합 바이러스 제작.
표 PA 유전자 변이에 따른 재조합 바이러스의 증식성 비교.
표 PA 유전자내 야생조류 병원성 관련 인자.
표 PA 유전자 상의 야생조류 병원성 인자 비교.
표 NP 유전자 치환 PR8 재조합 바이러스 제작.
표 NP 재조합 PR8 바이러스의 증식성 비교.
표 NP 유전자 재조합 PR8 바이러스의 DEK/CEK 상대증식성 비교
표 M 유전자 치환 PR8 재조합 바이러스 제작.
표 M 유전자 재조합 PR8 바이러스의 증식성 비교
표 M 유전자 치환 재조합 PR8 바이러스의 DEK/CEK 상대증식성 비교
표 국내 유행 고병원성 인플루엔자 바이러스의 실험적 오리 병원성 평가.
표 고병원성 인플루엔자 바이러스의 오리 병원성 차이에 기인한 것으로 예상되는 아미노산 비교 (PB2,PB1 유전자).
표 고병원성 인플루엔자 바이러스의 오리 병원성 차이에 기인한 것으로 예상되는 아미노산 비교 (PA, NS 유전자)
표 CEK, DEK에서의 바이러스 감염 후 시간대별 STAT-3 발현량 비교
표 Schematic depicting the stage during the viral replication cycle targeted by IFITM-3
표 CEK, DEK에서의 바이러스 감염 후 시간대별 IFITM-3 발현량 비교
표 바이러스 감염 후 DEK에서의 RIG-1 발현량.
표 바이러스 감염 후 DEK에서의 RIG-1 발현량
표 오리, 닭 혈청과 섞은 백신접종 후 3, 5주째 항체가 측정
표 대상동물과 채취 장기.
표 조직 내 조류 인플루엔자 수용체 발현 결과.
표 조직 내 사람 인플루엔자 수용체 발현 결과
표 맹장편도의 인플루엔자 수용체 발현 확인.
표 콩팥에서 인플루엔자 수용체 발현 확인.
표 폐에서 인플루엔자 수용체 발현 확인.
표 뇌에서 인플루엔자 수용체 발현 확인.
표 조직내 인플루엔자 바이러스 항원 검출 결과.
표 H5N1 공격 접종 후 맹장편도 (A-D), 대장 (E-H), 소장 (I-L)의 면역조직화학염색 결과.
표 H5N1 공격 접종 후 폐의 면역조직화학염색 결과.
표 H5N1 공격 접종 후 콩팥의 면역조직화학염색 결과.
표 H5N1 공격 접종 후 뇌의 면역조직화학염색 결과.
표 H5N1 공격 접종 후 심장 (A-C)과 비장 (D)의 면역조직화학염색 결과.
표 맹장편도(A-D)와 대장(E-H)에서 조류 인플루엔자 수용체(red)와 인플루엔자 바이러스(green)의 이중형광염색 결과
표 대상동물과 채취 장기
표 면역형광염색을 통한 조류인플루엔자 바이러스 수용체 발현 여부
표 기존 실험 결과 중 DAB를 이용한 조류인플루엔자 바이러스 수용체 발현 여부
표 소장(A-C), 대장(D-F), 십이지장/이자(G-I)에서 조류 인플루엔자 수용체의 형광면역염 색 결과.
표 면역형광염색을 통한 고병원성 조류인플루엔자 바이러스 감염 검출
표 기존 연구 결과 중 DAB를 이용한 고병원성 조류인플루엔자 바이러스 감염 검출
표 소장(A-C), 대장(D-F), 십이지장/이자(G-I)에서 고병원성 조류인플루엔자 바이러스에 대한 형광면역염색 결과
표 조류인플루엔자 바이러스 수용체와 고병원성 조류인플루엔자 바이러스에 대한 이중 면역
표 소장(A-C), 대장(D-F), 맹장편도(G-I)에서 조류 인플루엔자 수용체(green)와 인플루엔 자 바이러스(red)의 이중 형광 염색 결과
표 원앙의 장기별 조류인플루엔자 (AIV) 검출 및 조류인플루엔자 수용체 (AIV-R), 사람인플루엔자 수용체 (HuI-R) 발현 분석 결과
표 원앙의 각종 장기에서 고병원성 인플루엔자 바이러스에 대한 면역조직화학염색 결과.
표 원앙의 각종 장기에서 발현된 조류인플루엔자 바이러스 수용체 (AIV-R) 염색 결과.
표 원앙의 각종 장기에서 발현된 사람인플루엔자 바이러스 수용체 (HuIV-R) 염색 결과.
표 비둘기의 장기별 조류인플루엔자 (AIV) 검출 및 조류인플루엔자 수용체 (AIV-R), 사람인플루엔자 수용체 (HuI-R) 발현 분석 결과
표 비둘기의 각종 장기에서 고병원성 인플루엔자 바이러스에 대한 면역조직화학염색 결과
표 비둘기의 각종 장기에서 발현된 조류인플루엔자 바이러스 수용체 (AIV-R) 염색 결과.
표 비둘기의 각종 장기에서 발현된 사람인플루엔자 바이러스 수용체(HuIV-R) 염색 결과.
표 Hematoxylin & Eosin 염색 결과.
표 연구 대상 조류의 신경계 인플루엔자 감염과 수용체 발현의 상관관계
표 조류인플루엔자 바이러스와 조류인플루엔자 수용체 이중염색 결과.
표 포획 야생조류의 사전 검사 모습
표 포획 야생조류 사전 검사 결과.
표 병원성 및 증식성 분석에 사용된 야생오리류.
표 H5N1 바이러스 (clade 2.3.2) 접종 후 야생조류 종별 폐사율 및 혈청반전 검사 결과
표 H5N1 바이러스 (clade 2.3.2) 접종 후 야생조류 swab sample의 real-time PCR 결과.
표 H5N1 바이러스 (clade 2.3.2) 접종 후 야생조류 부검 사진.
표 H5N1 바이러스 (clade 2.3.2) 접종 후 야생조류 조직검사 결과.
표 H5N1 바이러스 (clade 2.3.2) 접종 후 고방오리의 폐사율 및 혈청반전 검사 결과.
표 H5N1 바이러스 (clade 2.3.2) 접종 후 야생조류 swab sample의 real-time PCR 결과.
표 포획 야생조류의 항체보유 여부 검사를 위한 Bionote의 NP-ELISA 키트 검사 결과.
표 병원성 및 증식성 분석에 사용된 야생오리류
표 H5N8 바이러스 (clade 2.3.4) 접종 후 야생조류 종별 폐사율 및 혈청반전 검사 결과.
표 H5N8 바이러스 (clade 2.3.4) 접종 후 야생조류 swab sample의 real-time PCR 결과.
표 포획 야생조류의 NP-ELISA kit 검사 결과.
표 병원성 및 증식성 분석에 사용된 야생오리류.
표 H5N8 바이러스 (clade 2.3.4) 접종 후 텃새 종별 폐사율 및 혈청반전 검사 결과.
표 청둥오리의 2014년 분리 H5N8 clade 2.3.4 바이러스 접종 후 swab sample의 real-time PCR 결과.
표 청둥오리의 2015년 분리 H5N8 clade 2.3.4 바이러스 접종 후 swab sample의 real-time PCR 결과.
표 홍머리오리의 2015년 분리 H5N8 clade 2.3.4 바이러스 접종 후 swab sample의 real-time PCR 결과.
표 H5N1 바이러스 (clade 2.3.2) 접종 후 텃새 종별 폐사율 및 혈청반전 검사 결과.
표 사육 원앙의 H5N1 clade 2.3.2 바이러스 접종 후 swab sample의 real-time PCR 결과.
표 포획 텃새류의 NP-ELISA kit 검사 결과.
표 병원성 및 증식성 분석에 사용된 텃새류.
표 H5N8 바이러스 (clade 2.3.4) 접종 후 텃새 종별 폐사율 및 혈청반전 검사 결과.
표 사육 원앙의 H5N8 clade 2.3.4 바이러스 접종 후 swab sample의 real-time PCR 결과
표 비둘기의 H5N8 clade 2.3.4 바이러스 접종 후 swab sample의 real-time PCR 결과.
표 원앙 H5N8 바이러스 접촉전파 관찰군 폐사 개체의 부검 결과
표 실험적으로 감염된 비둘기와 원앙의 장기별 고병원성 인플루엔자 바이러스 감염여부.
표 면역조직화학기법을 이용한 비둘기의 장기별 고병원성 인플루엔자 바이러스 검출
표 면역조직화학기법을 이용한 원앙의 장기별 고병원성 인플루엔자 바이러스 검출
표 병원성 및 증식성 분석에 사용된 사육 가금류.
표 5N8 바이러스 (clade 2.3.4) 접종 후 가금류 종별 폐사율 및 혈청반전 검사 결과
표 H5N8 바이러스 (clade 2.3.4) 접종 후 가금류 swab sample의 real-time PCR 결과.
표 H5N8 바이러스 (clade 2.3.4) 접종 후 사육 가금류 부검 사진.
표 병원성 및 증식성 분석에 사용된 개.
표 비글 공기 전파 케이지 실험 모습.
표 H5N8 바이러스 (clade 2.3.4) 접종 후 폐사율 및 혈청반전 검사 결과.
표 H5N8 바이러스 (clade 2.3.4) 접종 후 체온 변화.
표 H5N8 바이러스 (clade 2.3.4) 접종 후 바이러스 혈증 Real-time PCR 분석.
표 H5N8 바이러스 (clade 2.3.4) 접종 후 비강을 통한 바이러스 배출 Real-time PCR 분석
표 Clade 2.3.2.1 H5N1 바이러스 감염 야생조류 4종 및 텃새 1종의 최대 바이러스 배출양.
표 Clade 2.3.4.4 H5N8 바이러스 감염 야생조류 2종, 텃새 2종 및 가금류 4종의 최대 바이러스 배출양.
표 2015년도 신규 분리 clade 2.3.4.4 H5N8 바이러스 감염 야생조류 5종, 텃새 2종 및 가금류 1종의 최대 바이러스 배출양.
표 교차방어능 실험 모식도.
표 교차방어능 확인을 위한 원앙의 사전 바이러스 감염 후 H5N8 바이러스 공격접종 후 swab sample의 real-time PCR 결과
표 교차방어능 확인을 위한 고방오리의 사전 바이러스 감염 후 H5N8 바이러스 공격접종후 swab sample의 real-time PCR 결과.
표 H5N8 바이러스 (clade 2.3.4) 접종 후 원앙 및 접촉전파 SPF 닭의 swab sample의 Real-time PCR 분석
표 원앙 닭 간 공기전파 실험 모식도
표 H5N8 바이러스 (clade 2.3.4) 접종 후 원앙 및 공기전파 SPF 닭의 swab sample의 Real-time PCR 분석
표 청둥오리에서의 바이러스 종류에 따른 병원성 분석
표 원앙에서의 바이러스 종류에 따른 병원성 분석
표 2015년도 야생조류 분리 H5N8 HPAI 바이러스의 phylogenetic analysis 결과
표 2015년도 야생조류 분리 H5N8 바이러스의 Network phylogenetic analysis 분석 결과

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