뎅기열(Dengue fever)은 아시아, 남태평양지역, 아프리카 및 아메리카 대륙의 열대지방에서 매년 약 1억에서 2억 명이 발생한다[2]. 웨스트나일열(West Nile fever)은 아프리카, 아시아, 유럽, 호주지역에서는 토착화되었으며, 1999년 미국 뉴욕시에서 발생하여 북아메리카 전역으로 빠르게 확산되었고, 그 후 중앙아메리카 지역을 거쳐 남아메리카 지역까지 확산 되었다[3]. 일본뇌염(Japanese encephalitis)은 주로 동남아시아에서 매년 약 5만 명이 발생하는데 1990년대 중반에서는 호주의 북부지역까지 전파된 것으로 확인되었다.[4]. 황열(Yellow fever)은 아프리카와 남아메리카의 밀림지역에서 매년 약 20만 명이 발생하여 약 3만 명이 사망한다[5].
지구상에서 인간의 생명에 직접적으로 피해를 주는 모기는 약 3,200 여종이 존재하고 있으며[6], 국내에 서식하는 모기는 12속 56종으로 보고되고 있다[7]. 모기는 약 5mm 정도로 작은 곤충이지만 인류가 모기와의 전쟁을 벌이고 있을 정도로 작은 곤충의 막강한 위력을 보여주고 있다.
  국내에서 모기에 의해 발생하는 주요 감염병 중 말라리아는 중국얼룩날개모기(Anopheles sinensis)에 의해 매개되는 질환이고, 일본뇌염은 작은빨간집모기(Culex tritaeniorhynchus)에 의해 매개되는 질환이다. 국외에서 모기에 의해 발생하는 대표적인 매개질환은 황열, 뎅기열, 웨스트나일열 및 반크로프티사상충(Lymphatic filariasis, Wuchereria bancrofti) 등이 있다. 황열은 에집트숲모기(Aedes aegypti)에 의해 매개되는 질환이고, 뎅기열은 에집트숲모기와 흰줄숲모기(Aedes albopictus)에 의해 매개되는 질환이며, 웨스트나일열은 빨간집모기(Culex pipiens), 금빛숲모기(Aedes vexans) 및 흰줄숲모기 등에 의해 매개되는 질환이고, 반크로프티사상충은 열대집모기(Culex quinquefasciatus)에 의해 매개되는 질환이다.
국립인천공항검역소에서는 인천국제공항 검역구역 내 모기를 채집하여 항공기 및 화물을 통한 해외 모기종의 국내 유입여부를 조사하였으며 해외 유입 감염병의 전파 가능성을 파악하기 위하여 채집된 모기에서 플라비바이러스의 감염여부를 조사하였다. 이 글을 통해 그 결과를 간략히 소개하고자 한다.


Ⅱ. 몸 말

  인천국제공항 검역구역에서 매개모기 분포 조사는 2012년 4월부터 11월까지 실시하였으며, 모기는 매주 1회(화요일) 일몰 전부터 일출 전까지 3개 지역(여객터미널, 국제업무단지, 화물터미널)에서 모기유인장치인 모스키토 마그넷(Mosquito Magnet: Pro Model, American Biophysics Corporation, USA)을 가동하여 채집하였으며, 채집된 모기는 -20℃ 냉동고에서 사멸시킨 후 건조하여 분류 동정하였다. 분류된 모기는 종별, 채집 시기, 그리고 채집 장소에 따라 최대 50마리까지 합동(pooling)하여 FastPrep-24(MP Biomedicals, USA)를 이용하며 모기조직을 균일하게 파쇄한 후, MagNa Pure LC Total Nucleic Acid Isolation Kit(Roche, Germany) 또는 QIAamp Viral RNA Mini Kit(QIAGEN, Germany)로 viral RNA를 추출하였다. 플라비바이러스(황열바이러스, 뎅기바이러스, 일본뇌염바이러스, 웨스트나일바이러스)를 검출하기 위하여 추출된 RNA로부터 Verso SYBR Green 1-Step QRT-PCR Low ROX Kit(Thermo Scientific, USA)를 사용하여 7500 Real Time PCR System(Applied Biosystem, USA)에서 one-step SYBR Green 1-based real-time RT PCR을 수행하였다[8]. 사용한 primer들은 플라비바이러스의 비구조 단백질 5 유전자(nonstructural protein 5(NS5) gene)의 공통부위를 표적으로 한 FL-F1 (5'-GCC ATA TGG TAC ATG TGG CTG GGA GC-3', sense), FL-R3(5'-GTK ATT CTT GTG TCC CAW CCG GCT GTG TCA TC-3', antisense), FL-R4(5'-GTG ATG CGR GTG TCC CAG CCR GCK GTG TCA TC-3', antisense)이었으며, 증폭산물의 크기는 약 212bp였다. 반응조건은 50℃에서 30분 동안 cDNA 합성 후, 95℃에서 15분 동안 역전사효소(reverse tranase)를 불활성화하였다. 그리고 PCR은 94℃에서 15초 동안 변성(denaturation), 58℃에서 20초 동안 결합(annealing), 72℃에서 30초 동안 확장(extension)을 45 cycles 수행하여 증폭하였다. 플라비바이러스의 증폭 여부는 융해곡선분석을 통해 확인하였으며, 플라비바이러스가 검출되었을 경우 질병관리본부 국립보건연구원 신경계바이러스과에 확인시험을 의뢰하여 어떤 종류의 플라비바이러스가 감염되었는지 확인하였다.

  2012년 인천국제공항 검역구역에서 매개모기 조사지점은 승객과 화물의 유입이 많은 곳 인 여객터미널, 국제업무단지 및 화물터미널 인근지역을 선정하였다. 채집된 모기는 총 5속 11종의 2,658마리가 채집되었고, 가장 많이 채집된 모기는 중국얼룩날개모기(Anopheles sinensis) 1,094마리(41.2%)였으며, 그 다음으로는 금빛숲모기(Aedes vexans) 572마리(21.5%)와 이나토미집모기(Culex inatomii) 290마리(10.9%) 순으로 채집되었다(Table 1). 채집된 모기 11종에는 해외에서 유입된 외래종 매개모기는 관찰되지 않았다. 질병관리본부에서 실시한 2011년 국내 일본뇌염유행예측사업의 일환으로 전국 40개 지역에서 채집된 모기는 총 6속 20종이었고, 이중 중국얼룩날개모기(59.8%)와 금빛숲모기(22.4%)가 가장 많이 채집되었는데[9], 2012년 인천국제공항 검역구역에서도 중국얼룩날개모기와 금빛숲모기가 가장 많이 채집되어 유사한 경향을 보였다.

  2012년 인천국제공항 검역구역에서 가장 먼저 채집된 모기는 중국얼룩날개모기로 4월 2주에 채집되었으며, 2010년(4월 2주)과 2011년(4월 1주)에도 비슷한 시기에 중국얼룩날개모기가 가장 먼저 채집되었다. 그리고 가장 늦게까지 채집된 모기는 중국얼룩날개모기로 10월 4주에 채집되었으며, 2010년(10월 3주)에는 작은빨간집모기(Culex tritaeniorhynchus)가 2011년(11월 3주)에는 빨간집모기(Culex pipiens)와 이나토미집모기가 채집되었다. 2012년 채집된 모기의 월별 분포는 9월이 30.0%(798마리)로 가장 많았고, 그 뒤를 이어 8월 27.5%(730마리), 7월 25.6%(679마리) 순이었고, 11월에는 전혀 채집된 모기가 없었다. 채집된 모기가 가장 많은 월 중 모기의 종별 분포를 보면, 7월에는 697마리 중 중국얼룩날개모기(42.10%) - 금빛숲모기(34.8%) - 이나토미집모기(15.6%) 순 이었고, 8월에는 730마리 중 중국얼룩날개모기(29.6%) - 금빛숲모기(24.2%) - 등줄숲모기(Ochlerotatus dorsalis, 17.4%) 순 이었고, 9월에는 798마리 중 중국얼룩날개모기(36.0%) - 작은빨간집모기(20.0%) - 금빛숲모기(17.5%) 순 이었다.
플라비바이러스 감염질환 중 국내에서 유행하는 일본뇌염을 매개하는 작은빨간집모기의 월별 분포는 6월 2주에 처음 출현하여 9월에 20.0%(160마리)로 가장 많이 채집되었고, 8월에는 9.5%(69마리) 채집되었다. 국외에서 유행하는 황열과 뎅기열을 매개하는 에집트숲모기는 전혀 채집되지 않아 국내에 서식하지 않음을 확인하였으며, 뎅기열과 웨스트나일열을 매개하는 흰줄숲모기는 7월, 8월, 9월에 각각 1마리씩 채집되었다. 또한 웨스트나일열을 매개하는 빨간집모기는 5월부터 10월까지 적은 수로 채집되었으며, 등줄숲모기는 8월과 9월에 각각 17.4%(127마리)와 11.7%(93마리)씩 채집되었으며, 금빛숲모기는 7월 34.8%(236마리), 8월 24.2%(177마리), 9월 17.5%(140마리) 채집되었다.
2012년 인천국제공항 검역구역에서 채집한 모기 중 플라비바이러스를 매개할 수 있는 빨간집모기, 작은빨간집모기, 흰줄숲모기 및 금빛숲모기를 대상으로 종별, 채집 시기 및 채집 장소에 따라 pooling하여 one-step SYBR Green 1-based real-time RT PCR 방법으로 플라비바이러스 감염여부를 조사하였다(Table 2). 플라비바이러스 매개모기 874마리에 대해 86 pools를 검사한 결과 7월 3주에 인천국제공항 화물터미널에서 채집된 흰줄숲모기 1마리 pool에서 플라비바이러스가 검출되었고, 나머지에서는 검출되지 않았다. 검출된 플라비바이러스는 질병관리본부 신경계바이러스과에서 확인시험 결과 2011년 마산, 부산 및 제주 지역에서 검출된 모기유래 플라비바이러스와 동일종인 “미분류 플라비바이러스”로 확인되었다[10]. 즉, 인천국제공항 검역구역에서 채집된 모기에서 미분류된 플라비바이러스가 검출되었지만, 일본뇌염, 황열, 뎅기열 및 웨스트나일열을 일으키는 플라비바이러스는 전혀 검출되지 않았다.

  국립인천공항검역소는 지역거점검사센터로서 국립인천검역소, 국립동해검역소 및 국립제주검역소에서 채집한 플라비바이러스 매개모기에 대해 플라비바이러스 검사를 실시하였다(Table 3). 국립인천검역소에서 채집한 5,347마리 모기에 대해 207 pools를 검사한 결과 7월과 10월에 채집한 흰줄숲모기 2 pools에서만 “미분류 플라비바이러스”가 검출되었다. 국립동해검역소에서 채집한 1,008마리 모기에 대해 102 pools를 검사한 결과 플라비바이러스가 전혀 검출되지 않았다. 또한 국립제주검역소에서 채집한 2,087마리 모기에 대해 195 pools를 검사한 결과 흰줄숲모기 10 pools에서만 “미분류 플라비바이러스”가 검출되었는데, 이들은 각각 7월 1 pool, 8월 2 pools, 9월 3 pools, 그리고 10월 4 pools에서 검출되었다. 지역거점검사센터에서 채집된 모기에서도 2011년 모기유래 플라비바이러스와 동일종인 “미분류 플라비바이러스” 이외에는 일본뇌염, 황열, 뎅기열 및 웨스트나일열을 일으키는 플라비바이러스는 전혀 검출되지 않았다.



Ⅲ. 맺는 말

  인천국제공항 검역구역에서 모기유래 플라비바이러스를 감시하기 위해 2012년 4월부터 11월까지 승객과 화물의 유입이 많은 장소에서 채집된 모기는 총 5속 11종(2,658마리)이었다. 채집된 모기는 대부분 중국얼룩날개모기(41.2%), 금빛숲모기(21.5%), 그리고 이나토미집모기(10.9%) 등 이었으며, 월별 분포는 9월(30.0%)과 8월(27.5%), 그리고 7월(25.6%)에 대부분 채집되었으며, 해외에서 유입된 외래종 매개모기는 전혀 관찰되지 않았다. 플라비바이러스를 매개할 수 있는 매개모기 중 7월 2주에 검역구역인 인천국제공항 화물터미널에서 채집된 흰줄숲모기 1마리에서 미분류된 플라비바이러스가 검출되었지만, 일본뇌염, 황열, 뎅기열 및 웨스트나일열을 일으키는 플라비바이러스는 전혀 검출되지 않았다.
인천국제공항에서는 지속적인 모기 분포조사를 통해 해외 외래종 모기 유입을 감시할 뿐만 아니라, 국립보건연구원과 협력하여 “미분류 플라비바이러스”의 분리 및 특성분석 연구를 수행할 계획이다. 감시사업과 더불어 모기 매개 감염병을 예방하기 위해서는 성충방제와 모기가 서식할 수 있는 환경을 개선함으로써 모기의 밀도를 줄이고 모기 기피제나 긴 옷을 착용하여 모기에 물리지 않도록 조심해야 할 것이다.


IV. 참고문헌

1. Gubler D, Kuno G, Markhoff L. Flaviviruses. In: Knipe Dm, Howley PM, Griffin DE, Lamb RA, Martin MA, Roizman B, et al., editors, Fields virology, 5th ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins; 2007;1153-1252.
2. Guzman MG, Halstead SB, Artsob H, Buchy P, Farrar J, Gubler DJ, et al. Dangue: a continuing global threat. Nat Rev Microbiol 2010;8(12 Suppl.):S7-16.
3. Gubler DJ. The continuing spread of West Nile virus in the western hemisphere. Clin Infect Dis 2007;45:1039-1046.
4. Halstead SB, Thomas SJ. Japanese encephalitis: new options for active immunization. Clin Infect Dis 2010;50:1155-1164.
5. Monath TP, Cetron MS, Teuwen DE. Yellow fever vaccines. In: Plotkin SA, Orenstein WA, Offit PA, editors. Vaccines. Saunders, Elsevier; 2008;959-1055.
6. Ward RA. Third supplement to "A Catalog of the Mosquitoes of the World"(Diptera: Culicidae). Mosquito Systematics 1992;24:1777-230.
7. Ree HI. Taxonomic review and revised keys of the Korean mosquitoes(Diptera: Culicidae) Korean Journal of Entomology 2003;33:39-52.
8. Yang CF, Chen CF, Su CL, Teng HJ, et al. Screening of mosquitoes using SYBR Green I-based real-time RT-PCR with group-specific primers for detection of Flavivirus and Alphaviruses in Taiwan. J Virol Methods 2010;168:147-151.
9. 이욱교. 2011년 국내 일본뇌염 매개모기 계절적 발생. 주간 건강과 질병. 2012;5(37):699 -703.
10. Cha GW, Jeong YE, Lee EJ, Kang BS, Choi ES, Kim HH, Han MG, Park C. Detection of new Flavivirus from Aedes mosquito in South Korea, 2011. 15th International Congress on Infectious Diseases 2012;Jun 12-17, Thailand.