지카바이러스 매개모기의 특성과 감시동향

이욱교 한국응용곤충학회 2016 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.10

갑작스런 지카바이러스 감염증의 출현으로 모기를 통한 전 세계적인 확산을 우려하는 목소리가 높은 가운데 우리나라도 국가적인 차원에서 바이러스를 매개하는 모기에 대한 관심이 높아지고 있다. 우리나라에서는 자체적으로 발생하고 있지는 않으나, 해외로부터 감염되어 입국하는 사례가 발생하고 있어, 환자관리와 더불어 모기에 대한 발생 감시를 통해 확산방지에 심혈을 기울이고 있다. 국내에 서식하는 흰줄숲모기(Aedes albopictus)는 이집트숲모기 (Aedes aegypti)와 함께 지카바이러스 매개 가능한 종으로 알려져 있다. 흰줄숲모기는 우리나라에 전국적으로 분포하며, 숲이 있는 곳이면 성충의 서식이 가능할 뿐만 아니라 유충은 다양한 인공용기에서 서식이 가능하다. 일반 모기들이 주로 야간 활동성인 반면 주간 활동성이 강하여 야외활동 시 모기에 물리지 않도록 특별한 주의가 필요하다. 현재 전국적인 모기 감시망을 구축하여 발생 및 분포조사와 함께 지카바이러스 감염여부를 확인하고 있다.

PCR을 이용한 모기의 흡혈원 동정법 개발

김현우,이욱교,신이현,박찬 한국응용곤충학회 2011 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.10

모기는 인간의 생명에 직접적인 피해를 주는 여러 질병을 매개한다. 특히 West Nile과 Dengue fever와 같은 질병은 미국과 동남아시아에서 심각한 문제를 일으키고 있으며, 향후 기후 온난화로 인해 국내에서도 전파 가능성이 높은 것으로 여겨지고 있다. 흡혈성 곤충에 의해 전파되는 질병은 매개곤충과 숙주동물간의 상호관계에서 역학적 특성을 규명해야 하기 때문에 매개곤충의 흡혈원 동정이 매우 중요하다. 본 연구에서는 흡혈원 동정을 위해 동물의 혈액을 포유류, 조류, 파충류, 양서류로 구분할 수 있는 primer(group-primer; g-primer)를 개발하였고, 포유류에서는 세부적으로 5종(사람, 소, 돼지, 개, 염소)을 구별하는 primer (species-specific primer; ss-primer)를 이용한 PCR결과로 종을 확인 할 수 있었다. 제작된 primer의 평가는 야외(익산시, 담양군)에서 채집한 흡혈 모기를 이용하였다. 흡혈모기의 혈액 cyt b 유전자의 염기서열 분석을 통해 그 종을 확인하였고, 개발한 g-primer를 이용한 PCR 결과와 비교하였다. 염기서열 분석 결과 모기가 사람, 너구리, 집쥐, 시궁쥐, 황로, 꿩, 박쥐를 흡혈한 것으로 나타났으며, 이것은 g-primer 결과에서 정확하게 포유류와 조류로 동정되었고, 포유류의 ss-primer 결과에서 사람 혈액을 확인할 수 있었다. 또한 시간에 따른 흡혈원 검출능력 실험을 통하여 흡혈 후 최소한 48시간 까지는 흡혈원 분석이 가능함을 확인하였다. 따라서 향후 폭넓은 ss-primer 개발로 신속, 정확한 흡혈원 종 분석이 가능할 것으로 판단된다.

국내 주요 말라리아 위험지역에서의 매개모기 밀도와 환자발생 양상(2009~2012)

김성윤,유대현,노종열,장규식,이욱교,신이현,박미연 한국응용곤충학회 2013 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.10

말라리아 감염이 확인된 1993년 이래 DMZ 인근 지역을 중심으로 발생하였던 환자가 1997년 이후 강원 동․서부와 경기 남부에 이르기까지 점차 확대되었다. 현 재까지 강원, 경기, 인천 지역을 중심으로 매년 국내 말라리아환자 발생의 65% 이 상이 보고되고 있다. 얼룩날개모기에 의해 발생하는 말라리아는 국내의 경우 장기 잠복기(5~13개월)와 일부 단기잠복기(1~2개월)의 혼합된 특성을 나타내는 것으 로 알려져 있다. 본 연구는 국내 주요 말라리아 위험지역인 강원도, 경기북부, 인천 광역시 내 16개 시․군, 총 34개 지점에서 2009년부터 2012년 동안 주별 채집된 얼룩 날개모기의 밀도와 말라리아 환자의 발생 양상을 비교 분석하였다. 2009년 말라리아 위험지역에서 발생한 환자는 6월에 가장 높게 보고되어 8월에 최성기를 맞이한 매개모기와 차이를 나타냈다. 또한 2010년과 2011년에도 당해 연 도 매개모기의 최성기인 8월보다 시기적으로 앞선 6월에 환자발생이 최고조에 다 다랐다. 이는 매개모기의 밀도가 최성기에 이룬 후, 약 10개월이 지나 말라리아환 자의 보고가 정점을 보이는 장기잠복기의 특성을 나타냈다. 더불어 2011년 매개모 기의 최성기가 9월 중순에 나타나 그 다음해인 7월에 높은 환자 발생이 보고되었던 2012년에도 이러한 시기적 특성을 띄는 것으로 확인되었다. 향후 기후요소와 매개 모기 밀도 그리고 양성율과의 상관관계를 통해 환자발생 양상에 대한 보다 면밀한 분석이 필요할 것으로 사료된다.

유문등(Black light trap)을 이용한 말라리아 매개모기의 방제효과 평가

신이현,심인구,유현준,김현우,유대현,이욱교,장규식,노종열,박미연 한국응용곤충학회 2013 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.04

모기 채집기인 유문등(Black light trap)을 이용한 우사에서의 말라리아 매개모기 방제효과를 확인하기 위해 모기 주 발생 시기인 2012년 7월 26일부터 8월 2일 사이 말라리아 발생지역인 강원도 철원군에서 조사를 실시하였다. 폐쇄형 우사의 경우, 하룻밤에 유문등 한 대당 채집된 말라리아 매개모기류는 평균 27,220마리(최대 33.931마리, 최소 659마리)였으며 모기가 가장 많이 채집된 유문등의 위치는 우사 내 가장 구석진 곳이었다. 개방형의 경우에는 하룻밤에 유문등 한 대당 채집된 말라 리아 매개모기류가 평균 22,751마리(최대 31,176마리, 최소 13,727)로 폐쇄형 우 사에 비해 다소 낮았고, 모기가 가장 많이 채집된 유문등의 위치는 축사입구 구석진 장소였다. 결론적으로, 조사기간 중 유문등 한대로 하룻밤에 말라리아 매개모기를 방제할 수 있는 모기는 평균 2천마리 이상이었고 모기가 비교적 많이 채집되는 유 문등의 위치는 소의 무리와 가까우면서 안정된 장소였다. 우사에서 유문등을 이용 한 모기 방제는 유문등의 설치 장소, 설치 높이 및 설치 거리 등의 기술적인 면을 고 려하여, 설치된 유문등에 대한 지속적인 유지관리를 할 경우 매우 효율적인 친환경 적 모기방제법이라고 판단된다.

영암, 익산에서 채집한 털진드기의 쯔쯔가무시증 병원체 (Orientia tsutsugamushi)의 감염률 조사 및 계통 분석

성정환,김수곤,서기원,박기범,김동현,이욱교,신이현,박미연,이용석,한연수 한국응용곤충학회 2013 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.10

지구 온난화로 인한 생태계의 변화에 따라 질병을 매개하는 절지동물의 서식밀 도 및 분포지역이 확대되고 있다. 호남지역의 매개체 전파질환의 유입 및 확산에 대 처하기 위한 일환으로 2013년 봄철에 털진드기 및 참진드기를 채집하여 감시를 진 행하였다. 쯔쯔가무시를 매개하는 털진드기의 경우에는 영암(월출산)과 익산(시 대산)에서 sherman live trap을 이용하여 야생 들쥐를 채집 한 후 hanging method로 여러 종의 외부기생 절지동물을 분리하여 그 중 쯔쯔가무시를 매개하는 털진드기 만을 분류 동정한 후 쯔쯔가무시 감염 여부를 확인하였다. 영암에서 4월부터 5월까 지 감시를 진행한 결과 총 13마리의 털진드기매개체 동물인 야생들쥐를 포획 후, haning mothod 방식으로 털진드기(1000)를 확보한 후 분류 동정과 병원체 진단을 수행하였다. 그 결과 Leptotrombidium orientale, L. zetum이 주요 우점종으로 나타 났으나, tsutsugamushi 병원체 감염여부를 분석한 결과 음성으로 판정되었다. 또한 익산에서 4월부터 5월까지 감시한 결과 총 16마리의 털진드기매개체 동물인 야생들 쥐를 포획하였으며, 털진드기(500)를 채집한 후 분류 동정한 그 결과 Leptotrombidium orientale, L. zetum, L. pallidum이 주요 우점종으로 나타났으며, tsutsugamushi 병 원체의 진단실험을 수행한 결과 종 2개의 sample(4월27일, 5월26일 채집 sample) 에서 양성반응이 나왔고, PCR product를 클로닝 및 시퀀싱 후 분자계통도를 분석 한 결과 익산시료에서 양성반응을 보인 tsutsugamusi 병원체는 Je-cheon strain으 로 확인되었다.

서울 도심공원에서의 흰줄숲모기의 월별분포와 흡혈원 조사

김현우,유혜미,임형우,양성찬,노종열,장규식,신이현,주영란,이욱교 한국응용곤충학회 2016 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.04

흰줄숲모기는 뎅기열과 치쿤군야 바이러스를 매개하며, 최근에는 지카바이러스를 매하는 것으로 알려지면서 많은 관심을 불러일으키고 있다. 흰줄숲모기의 월별 발생밀도, 흡혈원 그리고 뎅기바이러스 감염여부를 확인하기 위해 인구밀도가 높은 서울 도심 공원을 조사지역으로 선정하였다. 모기의 채집은 BG sentinel 트랩과 backpack aspirator룰 이용하여 5월부터 10까지 월 2회 실시하였다. 채집 모기 중 흰줄숲모기는 전수 흡혈원 조사와 뎅기바이러스 감염 검사를 실시하였으며, 나머지 모기종에서는 흡혈모기만을 대상으로 흡혈원을 확인하였다. 채집결과 총 7속 12종 54,685마리의 모기가 채집되었으며, 흰줄숲모기의 월별 분포는 6월부터 증가하기 시작하여 8-9월에 최고의 피크를 이룬 후 10월부터 급속히 감소하는 경향을 보였다. 흰줄숲모기의 흡혈원으로 71%가 포유류로 나타났으며, 그 뒤를 이어 조류 26%, 양서류 2%, 어류 1%로 확인되었다. 뎅기바이러스 감염확인 결과에서는 1,995마리(79 pool)에서 모두 음성으로 나타났다.

Prediction Forecast for Culex tritaeniorhynchus Populations in Korea

김남현,이욱교,신이현,노종열,이해춘,박미연 질병관리본부 2014 Osong Public Health and Research Persptectives Vol.5 No.3

Objectives: Japanese encephalitis is considered as a secondary legal infectious disease in Korea and is transmitted by mosquitoes in the summer season. The purpose of this study was to predict the ratio of Culex tritaeniorhynchus to all the species of mosquitoes present in the study regions. Methods: From 1999 to 2012, black light traps were installed in 10 regions in Korea (Busan, Gyeonggi, Gangwon, Chungbuk, Chungnam, Jeonbuk, Jeonnam, Gyeongbuk, Gyeongnam, and Jeju) to capture mosquitoes for identification and classification under a dissecting microscope. The number of mosquitoes captured/week was used to calculate its daily occurrence (mosquitoes/trap/ night). To predict the characteristics of the mosquito population, an autoregressive model of order p (AR(p)) was used to execute the out-of-sample prediction and the in-sample estimation after presumption. Results: Compared with the out-of-sample method, the sample-weighted regression method’s case was relatively superior for prediction, and this method predicted a decrease in the frequency of Cx. tritaeniorhynchus for 2013. However, the actual frequency of this species showed an increase in frequency. By contrast, the frequency rate of all the mosquitoes including Cx. tritaeniorhynchus gradually decreased. Conclusion: The number of patients with Japanese encephalitis has been strongly associated with the occurrence and density of vector mosquitoes, and the importance of this infectious disease has been highlighted since 2010. The 2013 prediction indicated an increase after an initial decrease, although the ratio of the two mosquito species decreased. The increase in vector density may be due to changes in temperature and the environment. Thus, continuous prevalence prediction is warranted.

모기의 유전체 및 전사체 연구동향

정종민,이욱교,노종열,장규식,송대권,강세원,황희주,신이현,한연수,주영란,이용석 한국응용곤충학회 2016 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.10

차세대염기서열분석기(NGS)의 비약적인 발전으로 전 세계적으로 곤충유전체 연구가 매우 활발하게 진행되어지고 있다. 2015년 기준 285개의 곤충관련 유전체 연구가 수행되었는데 그 중 모기의 경우 Anopheles merus 22개, A. arabiensis 17개, A. funestus 13개, A. quadriannulatus 12개, A. culicifacies 10개, A. gambiae 7개, A. sinensis 5개, A. stephensi 5개의 유전체 프로젝트들이 수행되었거나 수행 중이다. 2015년도 하반기에는 지카바이러스 및 뎅기열 메개체인 Aedes albopictus의 유전체 관련 논문이 2편 출간되었는데 모두 draft 수준의 유전체 연구결과들이다. 대부분의 곤충 유전체 연구들은 NGS 장비 중 Hi-seq 기반 WGS (Whole Genome Shotgun) 방식으로 진행되고 있으며 표준유전체지 도 및 서열이 없어 De-Novo assembly를 통해 contig와 scaffold를 만든 후 gene prediction 및 transcriptome 매핑을 통해 얻어진 일부 유전자 서열을 이용하여 분석하는 방식의 채택하고 있어 유전자 기능 연구자들의 모든 수요를 만족하기는 어려운 실정이다. 이에 추후 진행되어질 모기 등의 매개체의 유전체연구는 고전방식을 NGS에 적용하는 방식 및 최신 개발되어진 long read 분석용 NGS의 이용 등을 적절하게 병합하여 진행하는 유전체 연구방법의 적용이 필요하다.

기온에 따른 일본뇌염 매개모기 발생 예측

정대현,이욱교,신이현 한국자료분석학회 2015 Journal of the Korean Data Analysis Society Vol.17 No.1

The purpose of this research is to analyze the data about Culex tritaeniorhynchus (CTX) which were caught from 1981 to 2011 over the country and to find that the time of the first appearance of CTX are significantly different in some regions. The results of one-way analysis of variances show that we can divide the country into six different regions by the first appearance of CTX, which tended to be earlier since 1981. While the earliest regions are Kyunggi and Kangwon located in northen Korea, the latest regions are Jeju, Chunnam and Busan located in southern as we expect. The time of the first appearance in 1981 was estimated about 21.9th week and it becomes relatively stable about 17th week recently. To find the fact that the number of CTX are affected by the maximum temperature of the week when they were captured, we used Possion regression. The result shows that the number of CTX kept increasing as the temperature went up. But it is not realistic above 32℃, the alternative method, Loess was used to estimate more efficiently. We conclude that the number of CTX increase below 32℃, while they decrease above 32℃, maximum temperature at the time when CTX was caught. 본 연구는 1981년부터 2011년까지 전국 10개 지역에서 채집된 작은빨간집모기 자료를 이용하여 작은빨간집모기의 최초발생시점이 지역에 따라 다른지 분석한 것이다. 일원분산분석법과 다중비교를 적용한 결과 전국을 6개 광역권으로 구분할 있었으며, 경기와 강원지역이 가장 늦게 출현하며 남부 지역인 제주, 전남, 부산지역에서 가장 빨리 출현한다고 할 수 있다. 년도에 따른 첫출현시점을 추정한 결과, 1981년도 첫출현시점은 21.9주로 추정되었고, 작은빨간집모기의 년 중 최초발생시점의 변화가 점차적으로 빨라지는 경향이 있음을 알 수 있었으며, 최근에는 17주 정도에서 최초발생시점이 안정적인 형태를 보였다. 채집시 기록된 최고온도에 따른 작은빨간집모기 개체수를 추정하기 위하여 포아송회귀분석을 적용하였다. 분석 결과 일일 최고온도가 증가함에 따라 계속 증가함을 알 수 있었다. 결과의 단점을 보완하기 위하여 Loess 방법으로 추정한 결과, 증가 32도가 될 때까지 증가하며 그 이상의 온도에서 감소함을 알 수 있었으며, 이 결과는 32도 이상의 고온에서 유충의 활동성이 줄어들기 때문으로 해석할 수 있다.

Black light trap collections in Wangging county and Yanji city, Jilin Province, China, August 2006–2007

신이현,이욱교,장규식,최영미,이희일,Longzhu JIN,Jixu LI,Longnan Chen,이동규,박찬 한국곤충학회 2011 Entomological Research Vol.41 No.1

Adult mosquito surveillance was conducted using black light traps in August of 2006 and 2007 at Wangging county and Yanji city, Jilin Province, China to identify the distribution of anopheline mosquitoes in northern China. A total of 2459 female mosquitoes comprising three genera and eight species including Anopheles (Anopheles) lesteri, An. (Ano.) kleini, An. (Ano.) pullus, Culex inatomii, Cx. orientalis, Cx. pipiens, Cx. bitaeniorhynchus and Aedes vexans nipponii were collected. The most commonly collected species was An. kleini which had not been previously reported from China. Anopheles sinensis sensu stricto is commonly collected throughout China, but was not collected from these areas.