국내에서 발생하는 진드기 매개질환 중에서 SFTS(중증열성혈소판감소증후군)는 법정감염병으로 지정된 2013년이후 지속적인 환자 증가뿐만 아니라 사망자가 늘고 있어 국민적 관심이 높은 질환이다. 또한 대표적인 가을철발열성 질환인 쯔쯔가무시증도 2013년 이후 1만 여명 내외의 환자가 지속적으로 발생하는 대표적인 질환의 하나이다.SFTS를 매개하는 참진드기(tick)는 우리나라 전역에 서식하고 있고, 모든 성장단계에서 숙주를 흡혈하여 병원체를감염시키고 있어 감염병 발생 차단을 위한 방제 전략수립에 어려움이 많은 매개체로 알려져 있다. 쯔쯔가무시증을매개하는 털진드기(chigger mite)도 야생 설치류와 사람 등 포유동물에 기생하며 흡혈을 통해 병원체를 전파하는것으로 알려져 있다. 질병관리본부에서는 이들 진드기의 국내 발생양상을 감시하기 위해 전국적인 감시망을 구축하여시기별 발생밀도 및 국내 분포조사를 실시하고 진드기의 병원체 보유여부 확인을 통해 분석한 자료를 대국민홍보자료를 제공하고 있어 이를 소개하고자 한다.

광릉왕모기[Toxorhynchites christophi (Portschinsky)]는 화려한 무늬를 띠는 대형종으로, 일반적인 모기류와는 달리 흡혈을 하지 않는 모기이며, 유충시기에 다른 모기유충이나 수서절지동물을 포식하며 성장하는 독특한 습성을 갖고 있다. 본 종은 한반도를 포함하여 만주지방에 분포하는 종으로, 국내에서는 지금까지 국립수목원(포천), 지리산지 역에서 분포가 보고되었다. 본 연구를 통해 설악산(강원도 인제군 북면)과 가리왕산(강원도 정선군 정선읍)지역에서 서식하는 것이 확인되어 두 지역이 국내에서 새로운 분포지역으로 확인되었고, 유충은 참나무류와 물푸레나무류에 자연적으로 형성된 물 고인 구멍에서 노랑줄숲모기(Aedes flavopictus Yamada)와 긴얼룩다리모기[Tripteroides bambusa (Yamada)]와 함께 채집되었다. 또한 처음으로 광릉왕모기 유충의 포식력을 조사한 결과, 채집된 광릉왕모기 4령 유충이 흰줄숲모기 3령 유충을 하루 평균 10.0개체를 포식함이 확인되었다.

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.

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.

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.

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.

쯔쯔가무시증 매개체인 털진드기 유충의 고도별 분포를 확인하고자 유충의 집 중 발생시기인 가을철(2009년 11월)과 봄철(2010년 3월)에 덕유산 지역에서 설치 류 포획에 의한 털진드기 밀도를 조사하였다. 조사는 북쪽사면인 무주군 설천면부 터 빼제고개를 경유하여 남쪽사면인 거창군 주상면일대까지 고도를 200 m 간격으 로 나누고 총 16개 지점에 Sherman live trap을 설치하여 설치류를 포획하고 이들 에 기생하는 털진드기 유충들을 채집하여 분석한 결과 2과 4속 14종 4,544개체였 다. Leptotrombidium속은 동양털진드기(L. orientale)가 2,248개체(49.5%), 반도 털진드기(L. zetum)가 712개체(15.7%),대잎털진드기(L. pallidum)가 404개체(8.9%) 로 우점을 점하였고, Neotrombicula속은 둥근혀털진드기(N. tamiyai)가 232개체 (5.1%), 사륙털진드기(N. japonica)가 120개체(2.6%), 광능털진드기(N. kwangneungensis) 가 106개체(2.3%)로 우점을 점하였다. 고도별 분포로는 동양털진드기와 대잎털진 드기가 대부분 지점에서 채집되었으며 반도털진드기는 고도 500 m 지역이상에 높 은 발생밀도를 나타냈다. Neotrombicula속은 500 m 지역이하에서 높은 발생밀도 를 나타냈다. 계절별로는 Leptotrombidium속이 가을철보다 봄철에 높은 발생밀도 를 보였고, 반면에 Neotrombicula속은 봄철에 낮은 발생밀도를 보였다. Leptotrombidium속은 고도와 계절에 따른 분포 차이가 거의 없는 것으로 나타났 으나 Neotrombicula속은 계절적인 영향은 받는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 지역 주민 및 관광객들에게 쯔쯔가무시증의 예방을 위한 홍보 및 방제의 기초자료 로 적용할 수 있을 것이다.

쯔쯔가무시증의 매개체인 털진드기의 채집을 위해 야생설치류를 포획하는 대체 방법으로 고안된 진드기 접착채집기를 이용하여 2010년 4월부터 2011년 3월까지 경상북도 고령군 및 경기도 화성시에서 계절적 발생밀도 조사를 실시하였다. 조사 기간 동안 고령군에서 1,354개체, 화성시에서 153개체, 총 1,507개체의 털진드기 가 채집되었으며, 개체군의 환경별 발생밀도는 각 조사 지역마다 다르게 나타났다. 고령군에서는 논두렁에서 581개체(42.8%)로 가장 많이 채집되었고, 그 다음으로 밭(356개체, 26.3%), 냇가(318개체, 23.5%), 산(99개체, 7.3%)순이었으며, 화성시 에서는 밭에서 135개체(88.2%)로 가장 많았고, 수로(11개체, 7.2%), 산(6개체, 3.9%), 밤나무숲(1개체, 0.7%)순이었다. 털진드기 개체군의 계절적 발생양상을 보면 연 중 2개의 정점(peak)을 보이는데 4월에 작은 정점을 보인 후 여름에는 채집되지 않 았다가 11월에 큰 정점을 나타냈다. 본 조사를 통해 주목할 만한 점으로 가을철 발 생 이후 털진드기가 겨울을 지나 봄까지 지속적으로 활동하는 것이 확인되었다. 이상의 채집기를 이용한 진드기 발생밀도조사는 설치류 채집을 통한 밀도조사와 유사한 양상을 보였으며, 보균율 검사와 종합하여 쯔쯔가무시증의 유행예측에 적 용할 수 있을 것이다.

돼지 생식기 호흡기 증후군 바이러스(PRRSV)는 당단백질(GP)2, 3, 4, 5, 및 막단백질(M), 그리고 뉴클레오캡시드(N) 등 6개의 구조단백질을 내포하고 있 으며 이들은 각각 ORF2-7 으로부터 암호화된다. 본 연구에서는, 누에 핵다각 체병 바이러스(BmNPV)의 다각체 단백질 프로모터와 6개의 히스티딘 단편이 부착된 새로운 전이벡터인 pBmKSK4를 제작하여 각각의 구조단백질을 발현 시켰다. 목적유전자와 재조합된 전이벡터는 Bm5 세포에 bBpGOZA와 cotransfection 시킨 후, 순수 재조합 바이러스를 정제하여 사용하였다. 발현된 각각의 단백 질은 SDS-PAGE 분석 및 항-히스티딘 항체와 PRRSV 항체를 사용한 Western blot 분석으로 확인하였다. 그 결과, N 단백질만이 SDS-PAGE 상에서 발현이 가능하였고 나머지 구조 단백질은 항체수준에서만 발현을 확인할 수 있었다. 그러나 GP5는 다른 단백질에 비해 발현이 매우 저조하게 나타났는데, 그 이 유는 GP5 단백질의 Bm5 세포에 대한 독성으로 추정되었다. 각 단백질 발현 율의 향상을 위해 SUMO 유전자를 도입한 결과, 항원단백질의 발현율이 기존 보다 높아짐을 알 수 있었다. 이와 같이, 베큘로바이러스를 이용한 각 구조단 백질의 높은 발현은 돼지 생식기 호흡기 증후군 바이러스의 효과적인 백신 개발 가능성을 시사해준다.

돼지 콜레라 바이러스(CSFV)는 Flaviviridae과, Pestivirus속으로 세가지 구조 유전자인 gE0, gE1 및 gE2 그리고 비구조 유전자로 이루어져 있다. 본 연구에 서는 세가지 구조유전자 중 표면항원으로써 기능이 가장 좋아 백신으로써 많 은 개발이 이루어지고 있는 gE2의 구조분석 및 베큘로바이러스를 이용하여 그 발현을 확인하였다. CSFV로부터 gE2를 클로닝 하고 염기서열 및 아미노산 서열을 분석한 결과, 기존에 보고된 돼지콜레라 바이러스의 다른 계통과 약 96%이상의 비교적 높은 상동성을 나타내었다. AcNPV 전이벡터를 이용하여 gE2를 가진 재조합 바이러스를 제작하고 SDS-PAGE 및 Western blot 분석으로 그 발현을 확인한 결과, 목적단백질은 Western blot 분석에서만 접종후 3일째 부터 발현이 확인되어 5일째 최대 발현하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 발현 수준을 향상시키기 위하여 목적단백질의 발현 환경 조건인 세포주와 세 포배지를 교체하였을 때 어떠한 양상을 나타내는지 조사하였다. 그 결과 High-Five 세포에서 가장 높은 발현 수준을 나타내었고 배지에서는 혈청 배지 인 TC-100 곤충배지와, Grace's Insect Media에서 가장 높은 발현 수준을 나타 내었다. 이와 같이, 베큘로바이러스를 이용한 각 구조단백질의 발현은 돼지 콜레라 바이러스의 효과적인 백신 개발 가능성을 시사해준다.

새로운 Bacillus thuringiensis NT0423균주를 이용한 배양체계를 확립하고 대량생산을 위한 새로운 배양배지를 개발하였다 대두박과 밀기울의 다양한 성분비로 구성된 5종의 SW 배지는 기존의 인공합성배지인 GYS나 LB B. huringiensis 의 성장과 포자형성면에서 훨씬 우수한 결과를 보였고, 그중 대두박과 밀기율이 3:2의 비율로 구성된 SW32배지에서 전체 세포수가 3.9CFU/ml에 달했고, 대부분의 세포가 빠르게 포자를 형성하여 (3.7CFU/ml)가장 효율적이었다. 배양에 따른 배지의 pH는 최저 6.2에서 최고 7.3까지 변화하여 성장에 크게 영향을 미치지 않았고, 전체 배양액에서 대두박과 밀기울이 차지하는 비율이 4%일 경우, ml당 4.2CFU/ml의 포자가 형성되어 B. thuringiensis 의 성장에 가장 유리하였다. 교반플라스크와 5ι의 소규모 발효기를 이용한 B. thuringiensis 의 배양조건 확립에 의해 각각 최대 1CFU/ml과 5CFU/ml에 해당하는 많은 양의 균체를 회수할 수 있다.

전국의 토양시료로부터 3가지의 곤충목인, 나비목, 파리목, 딱정벌레목에 속하는 10종의 곤충에 대하여 독성을 보이지 않는 4종의 Bacillus thunngiensis 균주를 분리하였다. 이들 4종의 균주를 각각 NTB-1, NTB-2, NTB-3, NTB-4로 명명하였다. 취상차 현미경과 주사전자현미경을 통해 관찰된 이들 4종 균주의 내독소 단백질 형태는 모두 원형이었으며, 각 균주의 내독소 단백질과 plasmid DNA 특성을 규명하기 위해 단백질 전기영동과 제한효소 분석을 실시하였다. 그 결과 이들 균주의 내독소 단백질과 plasmid DNA pattern은 이미 알려져 있는 무독성 균주들과는 다른 양상을 보여, 기존의 무독성 균주와 다른 새로운 균주임을 알 수 있었다.