국내 쯔쯔가무시증 매개종의 규명과 지역적 분포

Determination of vector species of tsutsugamushi disease and their geographical distribution in Korea
     

연세대학교 의과대학 환경의생물학교실    
 

Ⅰ. 들어가는 말
  쯔쯔가무시증은 Orientia tsutsugamushi라는 리켓치아균의 감염으로 야기되는 열성 질환으로 일본, 한국, 중국, 대만, 필리핀, 말레이시아, 인도네시아, 태국, 호주, 인도, 파키스탄 등 아시아 지역 일대에 분포한다. O. tsutsugamushi는 지역에 따라 많은 혈청형이 알려져 있는데, 우리나라에는 Gilliam, Karp 및 Boryong이 알려져 왔고, 근래에 Yonchon, Youngwori, Paju, Jecheon, Yeojoo 등 새로운 혈청형이 보고되어 왔는데 이들의 역학적 중요도는 아직 미지수이다. 혈청형의 국내 분포상을 보면 Boryong주가 전국적으로 가장 우세하고, Karp주는 중부지방에 주로 분포한다. 우리나라에서 쯔쯔가무시병 환자가 처음 보고된 것은 1951년이었고, 그 후 30년간 환자 발생이 없다가 1985년부터 매년 집단 발생이 계속되어 최근에는 매년 6천명 이상의 환자가 보고되는 국내에서 가장 중요한 가을철 3대 발열성 매개질환 중 하나이다.  환자 발생의 지역분포상은 휴전선(DMZ)에서 제주도에 이르기까지 전국에 걸쳐 고루 분포하고 있어 주민이 거주하는 곳에서는 어디서나 발생한다. 전체적으로 볼 때 중부지방보다는 남부지방에서 이환율이 높고, 그중에서도  남해안에 접해 있는 지역이 가장 높다. 쯔쯔가무시증은 연중 거의 모든 달에 환자가 보고되고 있지만 특히 전체 환자의 80-90%가 가을철에 해당하는 10월과 11월 2개월 동안에 집중적으로 발생한다[1-3].
  쯔쯔가무시증은 다른 절지동물이 매개하는 질병과는 다른 몇 가지 역학적 특성을 가지고 있다. 첫째, 사람(감염자)은 본 질병의 전파나 유행에 전혀 관여하지 않는다. 따라서 환자의 진단, 치료 등이 역학적으로는 큰 의미가 없다. 둘째, 털진드기는 들쥐를 감염시키지만 들쥐는 털진드기를 감염시키지 못하는 것으로 알려져 왔지만 최근 감염된 들쥐를 흡혈한 대잎털진드기 유충의 약 23.4%가 감염된다는 연구결과가 있어 들쥐도 전파환의 일부를 담당하는 것으로 사료된다[4]. 셋째, 리켓치아는 털진드기의 알을 통해서 다음 세대의 털진드기에 감염된다. 이상의 역학적 특성은 쯔쯔가무시증의 발생과 유행이 거의 전적으로 털진드기에 의해 이루어지고 있으므로 본 질병의 역학적 양상을 이해하고 효율적인 예방관리 대책을 수립하려면 매개종을 규명하고 이들 매개종의 지리적 분포상과 생태학적 연구가 필수적이라는 사실을 설명해주고 있다.

Ⅱ. 몸 말
   쯔쯔가무시증을 매개하는 털진드기는 지역에 따라 그 종류가 다른 것으로 알려져 있다. 매개종을   규명하려면 먼저 국내에 서식하는 모든 털진드기의 종류를 알아야 한다. 지금까지 문헌에 기록된 국내산 털진드기는 모두 41종으로 Table 1과 같다[5].
                                  
  국내 쯔쯔가무시증 매개종을 규명하기 위한 체계적인 연구는 1989년 처음 이루어졌다. 털진드기의 종 동정을 위해서는 주로 온 몸을 덮고 있는 극모(setae 및 spine)의 수, 모양 및 위치, 다리와 부속지의 형태 등을 고배율(400X) 현미경으로 관찰해야 하고, O. tsutsugamushi 항원을 확인하려면 각 개체의 털진드기 내부 조직물에서 항원을 확인해야 한다. 1989년 10-11월에 경기도 북부 여러 지역에서 채집한 4,142 마리의 털진드기 중 990마리를 개체 해부하여 그 내부조직을 3매의 FA용 슬라이드의 각 well에 점적하여 건조시킨 후, O. tsutsugamushi 항체를 각 well에 추가하여  형광현미경으로 항원 유무를 조사하였다. 내부조직이 적출되어 속이 빈 털진드기는 다른 일반 슬라이드에 Hoyer's mounting medium으로 표본 제작하여 고배율 현미경으로 종을 동정하였다. 결과적으로 447마리의 대잎털진드기(Leptotrombidium pallidum) 중 2 개체에서 항원이 검출되어 본 종이 매개종임을 처음으로 확인하였으며 감염률은 0.4%였다[6].
  1991-1992년에는 제주도 3개 지역에서 채집한 털진드기에 대해 같은 방법으로 O. tsutsugamushi 항원을 조사한 결과, 1,142 개체의 활순털진드기(Leptotrombidium scutellare) 중 6개체에서 항원이  확인되어 0.5%의 감염률을 보였다. 이로서 두 번째 국내 매개종이 확인되었다[7]. 이어 1992-1995년에 걸쳐 전국 각지에서 털진드기를 개체 해부하여 내부조직을 IFA로 검사하였다. 모두 4,315마리의 털진드기 중 52개체가 항원 양성이었고 63개체가 유사양성이었다. 이들 115개체의 내부조직에 대해 PCR을 이용하여 O. tsutsugamushi DNA 검출을 시도하였다. primer는 tslf(5’-CCAGGATTTAGAGCAGAG-3')와 tslr(5’-CGCTAGGTTTATTAGCAT-3’)을 사용하였고, 95℃에서 1분간 denaturing, 60℃에서 1.5분간 annealing, 72℃에서 2분간 extending으로 thermal cycler에서 30회 반복하여 얻은 PCR 산물을 6% 아크릴아마이드 겔 전기영동(acrylamide gel electrophoresis)으로 종 특이성을 가진 1003bp 밴드의 확인 작업을 시행하였다. 그 결과 65개체에서 O. tsutsugamushi DNA를 확인하였는데, 그 결과는 Table 2와 같다. 대잎털진드기(L. pallidum)는 1,279개체 중 21개체가 양성으로 1.6%의 감염률을 보였고, 활순털진드기(L.scutellare)는 1,465개체 중 20개체가 양성으로 감염률은 1.4% 정도였다. 이미 확인된 바 있었던 위 두 매개종 외에도, 수염털진드기(L. palpale) 679개체 중 12개체(감염률 1.8%), 동양털진드기(L. orientale) 624개체 중 10개체(감염률 1.6%) 및 반도털진드기(L. zetum) 142개체 중 2개체(감염률 1.4%)에서도 O. tsutsugamushi DNA가 분리되어 3개종의 새로운 매개종을 추가로 확인하였다[8]. 이들 3개종의 매개종으로서의 역학적 중요도는 아직 미지수여서 앞으로 해결해야 할 연구과제이다.
                                  
  매개종의 계절적, 지리적 분포를 조사하려면, 먼저 숙주동물인 들쥐의 종류와 분포, 개체군 밀도, 지리적 분포 등의 조사가 필수적이다. 1991년부터 1999년간 전국 87개 지역에서 8,516회의 Sherman trap을 설치함으로써 1,772마리의 들쥐를 포획하여 트랩 포획률은 20.8%이었으며 지역에 따른 포획률 차이는 보이지 않아 들쥐는 전국에 걸쳐 비교적 고르게 서식하고 있는 것으로 보였다. 7종 중 등줄쥐(Apodemus agrarius)가 1,556개체(87.5%)로 절대 우점종이었고, 땃쥐(Crocidura lasiura)가 142개체(8.0%), 멧밭쥐(Micromys minutus) 28개체 (1.6%), 생쥐(Mus musculus) 23개체(1.3%), 갈밭쥐(Microtus fortis) 20개체(1.1%), 대륙밭쥐(Myodes rufocanus) 7개체, 그리고 시궁쥐(Rattus norvegicus)가 2개체(0.1%) 채집되었다.
  털진드기 각 매개종의 지역 분포와 개체군 밀도에 관한 조사는 여러 해에 걸쳐 실시되었다. 1989-1990년 경기도 7개 지역에서 4,498개체의 털진드기가 채집되었는데, 대잎털진드기가 65.6%로 우점종이었고, 둥근혀털진드기(Neotrombidium tamiyai)가 12.5%, 수염털진드기가 12.2%였다[9]. 1991-1992년 제주도내 3개 지역을 대상으로 한 조사 결과, 반도털진드기가 34.8%(12,075마리)로 우점종이었고, 동양털진드기 22.0%, 활순털진드기 21.4%의 순이었다. 그러나 환자가 집중 발생하는 10월에는 활순털진드기가 80.0%로 절대 우점종이었고 대잎털진드기는 한 마리도 채집되지 않았다[6]. 1990년 10월 전북 익산군 장신리 조사에서는 동양털진드기가 55.2%였고, 활순털진드기는 24.3%였다. 전북 이리시 신용동에서 1990년과 1991년 10월 에 조사한 결과는 활순털진드기가 각각 97.6%와 51.5%로 우점종이었다[10]. 경기도 고양시에서는 11월에 대잎털진드기 출현률이 91.2%였고, 강원도 춘천군의 경우, 수염털진드기와 대잎털진드기가 각각 39.9%와 38.1%로 나타났다. 경북 경주시에서는 대잎털진드기가 65.2%로 우점종이었고, 다음이 25.5%를 점한 수염털진드기였다[8]. 경기도 강화도는 대잎털진드기가 93%로 우점종이었고, 영종도에서는 수염털진드기가 38.4% 채집되었지만 대잎털진드기는 발견되지 않았다. 1993년 10-11월 남해안 연안 4개 지역에서 조사한 결과에서는 활순털진드기의 chigger index(들쥐 마리당 털진드기 기생 개체수)가 110.6마리로 우점종이었고, 대잎털진드기는 7.2 마리에 불과했다. 반대로 동해안 연안 3개 지역에서는 활순털진드기가 23.9마리인데 비해 대잎털진드기가 126.3마리로 우점종이었다[11]. 1996년 10월 털진드기 조사가 이루어진 바 없는 경상북도 10개  지역과 충청북도 2개 지역에서 채집한 25,707개체의 털진드기 중, 대잎털진드기가 79.8%로 우점종이었는데 가장 서식 밀도가 높은 지역은 chigger index가 201.8로 나타난 경북 상주시였고 가장 낮은 지역은 충북  충주시로 40.7이었다. 활순털진드기의 경우 경북 김천시에서 chigger index 61.6으로 가장 높은 밀도를 보였다[12].
 
  이상의 모든 조사결과를 종합하면, 대잎털진드기는 제주도를 제외한 전국의 거의 모든 지역에 분포하고 있는 것으로 나타났으며 특히 한반도 중부-중남부에서 높은 서식 밀도를 보였다. 활순털진드기는 주로 남부지방과 제주도에서 높은 밀도를 보였고 중부지방에서는 발견되지 않았다. 활순털진드기 서식지역의 북방 한계선은 전북 익산군-충남 공주군-경북 김천시-경북 경주시-경북 영덕군을 동서로 잇는 선의 이남 지방으로, 30년 연평균기온이 10.0℃ 이상인 지역이었다. 국내 주 매개종으로 확인된 대잎털진드기와 활순털진드기의 지리적 분포와 서식밀도는 Figure 1 과 Figure 2 에서 보는바와 같다[12].

Ⅲ. 맺는 말

  우리나라에서 쯔쯔가무시증을 매개하는 종은 대잎털진드기(Leptotrombidium pallidum), 활순털진드기(L. scutellare), 수염털진드기(L. palpale), 동양털진드기(L. orientale) 및 반도털진드기(L. zetum)의  다섯 종으로 확인되었다. 그중 대잎털진드기와 활순털진드기 유충의 발생시기가 10월과 11월로 쯔쯔가무시증 환자의 발생시기와 완전히 일치하기 때문에 이 2종이 주 매개종임이 확실하고, 대잎털진드기는 중부지방에서, 활순털진드기는 남부지방과 제주도에서 각각 매개 역할을 하는 것으로 나타났다. 수염털진드기, 동양털진드기와 반도털진드기의 매개 역할에 대해서는 앞으로 연구해야 할 과제이다. 다만, 이들 3종은 지역에 따라 분포양상과 개체군 밀도의 차이가 심하게 나타났다. 여름에 발생하는 대잎털진드기와 활순털진드기 유충이 여름에는 전혀 나타나지 않는데도 극소수이긴 하지만 환자가 여름에 산발적으로 발생하므로 새로 확인된 3종이 여름 전파에 관여하고 있을 가능성이 있다.
  지구 온난화가 쯔쯔가무시증의 역학적 양상에 미치는 영향에 대한 연구도 필요하다. 쯔쯔가무시증  전파는 환자나 들쥐와는 무관하며 전적으로 털진드기 매개종의 지리적 분포와 개체군 밀도에 달려 있다. 한반도 기온의 상승이 상대적으로 기온이 낮은 중부지방에 서식하는 대잎털진드기 개체군에 미치는   영향에 대해서는 세심한 연구가 요구된다. 비교적 기온이 높은 남부지방에 서식하는 활순털진드기는  기온 상승에 따라 분포지역이 북상할 것으로 예측된다. 북방 서식 한계선이 연 평균 10℃ 이상인 지역으로 조사되었으므로 앞으로 연 평균 기온이 해마다 0.3-0.5℃ 상승한다면 내륙의 산악지방을 제외한 모든 중부지방으로까지 서식 범위가 넓어질 것으로 예상된다. 이 경우 대잎털진드기의 분포 범위와   밀도는 반대로 감소할 가능성도 있다.
  쯔쯔가무시증의 경우, 털진드기가 감염원과 매개 역할을 하고 있고 확인된 매개종들이 전국에 걸쳐 높은 개체군 밀도를 유지하며 고루 분포하고 있어 털진드기 방제는 이론적으로나 경제적 측면에서 거의 불가능하다. 최근의 연구결과에 따르면 들쥐도 일정 부분 전파환에 관여하고 있고, 특히 털진드기의   숙주역할을 하고 있기 때문에 들쥐 개체군에 대한 방제도 대단히 중요하다. 다만 우리나라 전역에 걸쳐 들쥐 개체군이 포용능력의 한계선에 있어 들쥐를 역학적으로 의미있는 수준까지 방제한다는 것은 현재 여건으로는 거의 불가능하다. 따라서 실질적으로 가능한 예방관리는 털진드기와 주민간의 접촉을 차단하는 것이고, 환자를 신속하게 진단·치료할 수 있도록 의료 시스템을 강화하는 것이다. 또한 주민과   보건의료 관계자를 대상으로 필요한 보건교육을 지속적으로 실시하는 사업도 더욱 강화해야 한다. 털진드기 매개종과 들쥐에 대한 경제적이고 효과적인 방제방법을 생물학적 또는 생태학적인 측면에서 찾아내는 연구가 절실하게 요망된다.  

Ⅳ. 참고문헌

 1. 장우현. 우리나라 쭈쭈가무시병의 발생 양상과 R. tsutsugamushi의 원형의 분포. 대한의학협회지. 1988, 31: 601-607.
 2. 장우현. 한국의 쯔쯔가무시병. 서흥출판사. 1994, 153 pp.
 3. Kweon S.S., Choi J.S., Lim H.S., Kim J.R., Kim K.Y., Ryu S.Y., Yoo H.S. and Park O. Rapid increase of scrub typhus, South Korea, 2001-2006. Emerg.
     Infect. Dis. 2009, 15: 1127-1129.
 4. Takahashi 2006, KCDC symposium
 5. Ree H.I. Fauna and key to the Chigger mites of Korea(Acarina: Trombiculidae and Leeuwenhoekiidae). Korean J. Syst. Zool. 1990, 6: 57-70.
 6. Ree H.I., Lee I.Y. and Cho M.K. Determination of the vector species of tsutsugamushi disease in Korea.  Korean J. Parasitol. 1991, 29: 87-92.
 7. Ree H.I., Lee I.Y. and Cho M.K. Study on vector mites of tsutsugamushi disease in Cheju Island, Korea. Korean J. Parasitol. 1992, 30: 341-348.
 8. Ree H.I., Chang W.H., Kee S., Lee I.Y. and Jeon S.H. Detection of Orientia tsutsugamushi DNA in individual trombiculids using polymerase chain
     reaction in Korea.  Med. Entomol. Zool. 1997, 48: 197-209.
 9. 이한일, 이명철, 이인용. 쯔쯔가무시병의 매개체로 알려진 털진드기의 개체군 밀도에 관한 조사.  한국동물학회지. 1991, 34: 257-264
 10. 이인용, 이한일, 홍한기. 국내 털진드기 (Acarina: Trombiculidae)의 계절적 소장 및 지리적 부포 조사. 한국동물학회지. 1993,36: 408-415.
 11. Ree H.I., Cho M.K., Lee I.Y. and Jeon S.H. Comparative epidemiological studies on vector/reservoir animals of tsutsugamushi disease between high
       and low endemic areas in Korea. Korean J. Parasitol. 1995, 33: 27-36.
 12. Ree H.I., Lee I.Y., Jeon S.H. and Yoshida Y. Geographical distributionof vectors and sero-strains of tsutsugamushi disease at mid-south inland of
       Korea.  Korean J. Parasitol. 1997, 35: 171-179.