Vol. 8 No. 45 PUBLIC HEALTH WEEKLY REPORT, KCDC 박테리아로, 현재까지 약 31종이 알려져 있으며, 홍반열 리케치아 (Spotted Fever Group Rickettsia, SFGR)와 티푸스 리케치아 (Typhus Group Ri

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여진 용
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1 주간 건강과 질병 제8권 제45호 전라도와 충청도 지역에서 채집된 참진드기의 리케치아 병원체 보균율 조사 Abstract Molecular Detection Of Rickettsia Species Collected Ticks In Jeolla-do And Chungcheong-do In 2013, Korea Division of Zoonoses, 1) Center for Immunology and Pathology, NIH, KCDC. 5th Medical Detachment 2), 8th Army. Korea. Noh Yoontae 1), Kim Su-Yeon 1), Lee Yeong Seon 1) Kim HeungChul 2), Terry A. Klein 2), Chong Sung-Tae 2) 질병관리본부 국립보건연구원 면역병리센터 인수공통감염과 1) 미8군 제 5예방의무대 2) 노윤태 1), 김수연 1), 김흥철 2), Terry A. Klein 2), 정승태 2), 이영선 1) * * 교신저자(Correspondence): yslee07@nih.go.kr Background Rickettsiae are gram-negative, obligate, intracellular bacteria. The genus Rikcettsia is subdivided into the Spotted Fever Group (SFG) and Typhus Group (TG). SFG rickettsiae consist of about 25 species. In Korea, they were detected to rickettsial genes of Rickettsia japonica, R. conorii, and other Rickettsia sp., from hard tick species. Methodology A total of 6,484 ticks were collected by dragging in Jeolla and Chungcheong-do. These were placed into 311 pools according to species, collection site, and stage of development. The tick samples were mechanically homogenized. Genomic DNA was extracted using a G-spin DNA extraction kit. The purified DNA was tested by nested PCR for rickettsia pathogens detection with specific primer of Rickettsial 17kDa and OmpA genes. Results A total of 60 pools (19%) were positive for the rickettsial 17kDa gene and 53 pools (17%) were positive for the rickettsial OmpA gene. Using the MEGA program, 51 pools of 17kDa were homologous to Rickettsia sp. HI550 (99-100%). Two pools of 17kDa were homologous R. japonica (99%) or Rickettsia sp. (99.8%). Seven pools of 17kDa were homologous to R. moncensis IrR/Munich (99-100%). About 46 pools of OmpA were homologous to Rickettsia sp. FUJ98 (99-100%). Seven pools of OmpA were homologous to R. moncensis IrR/Munich (98.6%) or Rickettsia sp. IRS3 (98.9%). This report suggests that surveillance and differential diagnosis of rickettsial pathogens are needed to prevent spreading of tick borne rickettsial diseases. 들어가는 말 리케치아질환(Rickettsiosis)은 리케치아(Rickettsia) 병원체에 의해 발병하는 인수공통감염병으로 미국에로키산홍반열(Rocky Mountain spotted fever), 지중해 지방에 지중해홍반열 (Mediterranean spotted fever), 아프리카에 아프리카홍반열 (African tick bite fever), 아시아에 시베리아홍반열(Siberian tick typhus)과 일본홍반열(Japanese spotted fever)이 알려져 있다. 리케치아 환자 발생은 미국 및 유럽에서 매년 수천명의 환자가 발생하고 있으며, 일본, 중국, 러시아에서도 수십명의 환자가 보고되고 있다[1]. 리케치아는 그람음성(Gram-negative)으로 세포내 기생하는

Klein 2), Chong Sung-Tae 2) 질병관리본부 국립보건연구원 면역병리센터 인수공통감염과 1) 미8군 제 5예방의무대 2) 노윤태 1), 김수연 1), 김흥철 2), Terry A. Klein 2), 정승태 2), 이영선 1) * * 교신저자(Correspondence): yslee07@nih.go.

Vol. 8 No. 45 PUBLIC HEALTH WEEKLY REPORT, KCDC 박테리아로, 현재까지 약 31종이 알려져 있으며, 홍반열 리케치아 (Spotted Fever Group Rickettsia, SFGR)와 티푸스 리케치아 (Typhus Group Rickettsia, TGR) 두 그룹으로 나누어진다.

2 Vol. 8 No. 45 PUBLIC HEALTH WEEKLY REPORT, KCDC 박테리아로, 현재까지 약 31종이 알려져 있으며, 홍반열 리케치아 (Spotted Fever Group Rickettsia, SFGR)와 티푸스 리케치아 (Typhus Group Rickettsia, TGR) 두 그룹으로 나누어진다. (i) 홍반열 리케치아에는 벼룩(fleas)이 매개하는 Rickettsia felis, 좀진드기(mites)가 매개하는 R. akari와 참진드기(hard ticks)가 매개하는 R. rickettsii, R. japonica, R. cornorii, R. heilongjjangensis, R. sibirica, R. monacensis, R. australis, R. africae 외 약 25종이 알려져 있다. (ii) 티푸스 리케치아에는 몸이(Pediculus humanus)가 매개하는 R. prowazekii와 벼룩이 매개하는 R. typhi가 있다[1, 2,3]. R. japonica, R. rickettsii 유전자가 확인되었고, 2005년 불명열 환자 검체에서 혈청학적 진단으로 R. japonica, R. conorii, R. akari가 확인되었다[4, 5, 7]. 2006년에 급성열성 환자에서 R. japonica가 처음으로 분리되었다[3]. 최근에 채집된 참진드기의 진드기매개질환 병원체를 조사한 결과 충북, 전북, 전남에서 채집된 참진드기에서 리케치아 유전자가 확인된 보고가 있다[9]. 이 연구는 리케치아질환의 매개체내 원인 병원체 보균율 조사를 위해 2013년 6월부터 10월까지 전라남도, 전라북도와 충청남도, 충청북도에서 채집한 참진드기로부터 리케치아 유전자 확인한 결과를 보고하고자 한다. 국내는 1957년에 들쥐에서 R. akari가 분리된 후 참진드기에서 Figure 1. Diagram of experiment process for detection of Rickettsia sp

australis, R. africae 외 약 25종이 알려져 있다. (ii) 티푸스 리케치아에는 몸이(Pediculus humanus)가 매개하는 R. prowazekii와 벼룩이 매개하는 R. typhi가 있다[1, 2,3]. R. japonica, R. rickettsii 유전자가 확인되었고, 2005년 불명열 환자 검체에서 혈청학적 진단으로 R.

3 주간 건강과 질병 제8권 제45호 Table 1. Nucleotide sequence of primers used for detection of rickettsial genes from ticks and nested PCR conditions Target gene Primer Nucleotide sequence (5'-3') Products size (bp) PCR condition ( /s) Denatureation Annealing Extension Cycles Rr17k. 1p TTTACAAAATTCTAAAAACCAT /30 57/60 72/ kDa Rr17k. 539n TCAATTCACAACTTGCCATT Rr17k. 90p GCTCTTGCAACTTCTATGTT /30 57/60 72/ Rr17k. 539n TCAATTCACAACTTGCCATT Rr190k. 71p TGGCGAATATTTCTCCAAAA /30 42/35 60/ OmpA (190kDa) Rr190k. 720n TGCATTTGTATTACCTATTGT Rr190k. 71p TGGCGAATATTTCTCCAAAA /30 48/60 65/ Rr190k. 602n AGTGCAGCATTCGCTCCCCCT Abbreviation: 17kDa= rickettsia genus-specific outer membrane antigen gene, OmpA= spotted fever group specific 190-kDa outer membrane protein A gen 몸 말 본 조사에서 참진드기 채집은 2013년 전라남 북도와 충청남 북도에서 6월부터 10월까지 천끌기(dragging)로 채집하였다. 참진드기는 발생단계별, 지역별, 종류별, 성별로 분류하였다. 채집된 참진드기는 총 6,484마리(총 311pools) 중 작은소피참진드기(Haemaphysalis longicornis) 4,471마리(168 pools), 개피참진드기() 1,582마리(108 pools), 일본참진드기 (Ixodes nipponensis) 431마리(35 pools)였다. 지역별로 보면 전라도에서는 4,675마리(203 pools), 충청도에서는 1,809마리 유전자는 20%(7/35)와 OmpA 유전자 20%(7/35)에서 확인되었다. 리케치아 유전자 17kDa(60 pools)와 OmpA(53 pools)의 양성 시료에 대한 염기서열을 분석하여 GenBank에 등록된 균주와 계통학적 분석을 수행하였다. 리케치아 유전자 17kDa 양성 시료 중 51 pools는 Rickettsia sp. HI550 (99-100%)와 2 pools는 각각 R. japonica (99%)와 Rickettsia sp. (99.8%)와 7 pools는 R. monacensis IrR/Munich (99-100%)와 상동성을 나타냈다. OmpA 양성 시료 중 46 pools는 Rickettsia sp. FUJ98 (99-100%)와 7 pools는 R. moncensis IrR/Munich (98.6%) 및 Rickettsia sp. IRS3 (98.9%)과 상동성을 나타냈다. (108 pools)였다(table 2). 참진드기는 4% 과산화수소수와 70% 에탄올로 표면을 세척하고 분쇄하여 DNA 추출을 위해 사용하였고, 나머지 양은 -70 에 보관하였다. 리케치아 종 특이적 유전자(Species-specific gene) 17kDa과 OmpA를 증폭하기 위해 Nested PCR 방법을 이용하여 유전자를 확인하였다[8](Table 1). 참진드기에서 리케치아 유전자를 확인하기 위한 전반적인 방법은 Figure 1과 같다. 총 311 pools에서 양성 60 pools 중 17kDa과 OmpA 유전자가 모두 양성인 시료는 17%(53 pools)였고, 17kDa 유전자만 양성인 시료는 2.3%(7 pools)였다(table 2). 작은소피참진드기에서 리케치아 17kDa 유전자가 31%(53/168)와 OmpA 유전자가 27%(46/168)에서 확인되었고, 일본참진드기에서 리케치아 17kDa 맺는 말 우리나라에 서식하는 참진드기 및 야생 동물로부터 진드기 매개질환 병원체가 확인되고 있다. 2012년에 강원도에서 두 명 환자가 진드기에게 물린 후 발열 등의 증상을 보여, 확인한 결과 보렐리아(Borrelia)에 감염된 환자[10]와 국내 첫 중증열성혈소판 감소증후군(SFTS) 환자로 보고되었다[11]. 2013년에는 강원도에서 참진드기에게 물린 후 아나플라즈마증 (Anaplasmosis) 환자가 발생 보고되었다[12]. 리케치아는 미국에서 R. rickettsii가 분리되면서 알려졌고,

Denatureation Annealing Extension Cycles Rr17k. 1p TTTACAAAATTCTAAAAACCAT 539 95/30 57/60 72/120 35 17kDa Rr17k. 539n TCAATTCACAACTTGCCATT Rr17k.

4 Vol. 8 No. 45 PUBLIC HEALTH WEEKLY REPORT, KCDC Table 2. PCR results of Rickettsia sp. for 17kDa and OmpA gene and stages of development collected in Korea, 2013 Collection region Species Stage No. of ticks No. of pools Positives no. of Rickettsia sp. 17kDa OmpA a Larvae b Nymphs c Adults (Male) c Adults (Female) Chungcheongnam-do Chungcheongbuk-do Jeollanam-do Jeollabuk-do Abbreviations: No.=Number, H= Haemaphysalis, I= Ixodes. No. of pools: a 1-60 Larvae/pool; b 1-25 Nymphs/pool; c 1-5 Adults/pool Subtotal Larvae Nymphs Adults (Male) Adults (Female) Subtotal Larvae Nymphs Adults (Male) Adults (Female) Subtotal Larvae Nymphs Adults (Female) Subtotal Larvae Nymphs Subtotal Larvae Subtotal Larvae 3, Nymphs Adults (Male) Adults (Female) Subtotal 3, Larvae Nymphs Adults (Male) Adults (Female) Subtotal Larvae Adults (Male) Adults (Female) Subtotal Larvae Nymphs Subtotal Larvae Nymphs Adults (Male) Adults (Female) Subtotal Larvae Nymphs Adults (Male) Subtotal Total 6,

17kDa OmpA a Larvae 533 22 1 1 b Nymphs 16 9 0 0 c Adults (Male) 1 1 0 0 c Adults (Female) 22 10 0 0 Chungcheongnam-do Chungcheongbuk-do Jeollanam-do Jeollabuk-do Abbreviations: No.

5 주간 건강과 질병 제8권 제45호 유럽 및 아프리카에서 R. conorii, 호주에서 R. australis 러시아 및 중국에서 R. sibirica, R. heilongjjangensis, 일본에서 R. japonica가 보고되고 있다. 리케치아 질환 환자 발생은 미국에서 1997년부터 2002년까지 3,649건이 보고되었고, 2005년 이 후 매년 1,500명 이상의 환자가 발생하고 있다( 서유럽과 북아프리카에서는 인구 100,000명당 9.8명의 환자 발생 보고가 있으며, 중국 및 일본에서는 수십명의 환자가 발생하고 있다[1]. 리케치아 매개 참진드기는 미국에서 Dermacetor variablilis, D. andersoni, 서유럽 및 북아프리카에서 뿔참진드기(Rhipicephalus sanguineus), 러시아 및 중국에서 D. nuttalli, D. marginatus, 산림참진드기(I. persulcatus), 작은소피참진드기(), 일본에서 개피참진드기(), 작은소피참진드기, D. taiwanensis, 사슴참진드기(I. ovatus) 등이 알려져 있다[8]. 국내에도 작은소피참진드기, 개피참진드기, 산림참진드기, 일본참진드기 ()가 분포하고 있으며, 리케치아 유전자가 확인되고 있다[1, 3, 6, 9]. 최근 경기와 강원 지방에서 진드기를 조사한 결과 일본 참진드기에서 처음으로 R. monacensis 유전자가 확인되었다[3]. 본 조사에서 확인된 리케치아 유전자는 일본 및 중국에서 알려진 리케치아 종들과 유사함을 나타냈지만, 7건의 양성 시료는 2002년 독일에 서식하는 아주까리참진드기(I. ricinus)에서 분리된 R. monacensis와 상동성을 보이고 있다. 이러한 결과는 국내에 보고되지 않은 리케치아 종들이 분포할 가능성과 다양한 리케치아 종들이 존재할 수 있다는 가능성을 보여준다. 최근 사람들의 야외 활동이 높아지고 있어서 진드기매개질환에 대한 환자 발생보고가 앞으로 증가할 것으로 보인다. 국내에 다양한 리케치아 병원체가 존재하고 있어 유행할 가능성이 높아 질 것으로 생각된다. 앞으로 국내 리케치아질환의 유행을 대비하기 위해서는 매개체를 통한 병원체의 조사, 감별진단법 구축, 병원체 및 환자 분리주 특성 분석에 대한 기초연구와 임상연구의 협력이 필요하며, 매개질환에 대한 정보와 병원체에 대한 예방 홍보가 지속적으로 수행되어야 할 것으로 사료된다. 참고 문헌 1. Philippe Parola, Christopher D. Paddock, Didier Raoult Tick-Borne Rickettsioses around the World: Emerging Diseases Challenging Old concepts. Clin. Microbiol. Rev. 18(4); Chung-Hsu Lai, Lin-Li Chang, Jiun-Nong Lin, Kun-Hsien Tsai, Ya-Chien Hung, Li-Li Kuo Human Spotted Fever Group Rickettsioses are underappreciated in Southern Taiwan, particularly for the species closely-related to Rickettsia felis. plos one. April 9(4); e Sun-Hye Shin, Hyun-Ji Seo, Yeon-Joo Choi, Min-Kyung Choi, Heung-Chul Kim, Terry A. Klein, Sung-Tae Chong, Allen L. Rickards, Kyung-Hee Park, Won-Jong Jang Detection of Rickettsia monacensis from Ixodes nipponensis collected from rodents in Gyeonggi and Gangwon provinces, Republic of Korea. Exp Appl Acarol. 61; Yeon-Joo Choi, Seung-Hyun Lee, Kyung-Hee Park, Young- Sang Koh, Keun-Hwa Lee, Hyung-Suk Baik, Myung- Sik Choi, Ik-Sang Kim, Won-Jong Jang Evaluation of PCR-based assay for diagnosis of spotted fever group Rickettsiosis in human serum samples. Clin. Diagn. Lab. Immunol. 12(6); Won-Jong Jang, Yeon-Joo Choi, Jong-Hyun Kim, Kwang- Don Jung, Ji-Sun Ryu, Seung-Hyun Lee, Cheon-Kwon Yoo, Hyung-Suk Paik, Myung-Sik Choi, Kyung-Hee Park, Ik- Sang Kim Seroepidmiology of Spotted Fever Group and Typhus Group Rickettsioses in Human, South Korea. Microbiol. Immunol. 49(1); Jung-Hee Lee, Hyo-Soon Park, Kwang-Don Jung, Won-Jong Jang, Seong-Eun Koh, Shin-Seok Kang, In-Yong Lee, Won- Ja Lee, Bum-Joon Kim, Yoon-Hoh Kook, Kyung-Hee Park, Seung-Hyun Lee Identification of the Spotted Fever Group Rickettsiae detected from Haemaphysalis longicornis in Korea. Micorbiol. Immunol. 47(4); Won-Jong Jang, Jong-Hyun Kim, Yeon-Joo Choi, Kwang- Don Jung, Yang-Gyu Kim, Seung-Hyun Lee, Myung-Sik Choi, Ik-Sang Kim, David H. Walker, Kyung-Hee Park First serologic evidence of Human Spotted Fever Group Rickettsiosis in Korea. J. Clin. Microbiol. 43(5); Mitsuhiro Ishikura, Shuji Ando, Yasuhiro Shinagawa, Kumiko Matsuura, Sumiyo Hasegawa, Takashi Nakayama, Hiromi

리케치아 매개 참진드기는 미국에서 Dermacetor variablilis, D. andersoni, 서유럽 및 북아프리카에서 뿔참진드기(Rhipicephalus sanguineus), 러시아 및 중국에서 D. nuttalli, D. marginatus, 산림참진드기(I.

6 Vol. 8 No. 45 PUBLIC HEALTH WEEKLY REPORT, KCDC Fujita, Mamoru Watanabe Phylogenetic analysis of Spotted Fever Group Rickettsiae based on glta, 17-kDa, and rompa genes amplified by Nested PCR from ticks in japan. Microbio. Immunol. 47(11); Seung Won Kang, Huong Thi Thanh Doan, Se Eun Choe, Jin Hyeong Noh, Mi Sun Yoo, Kondreddy Eswar Reddy, Young Ha Kim, Chang Hee Kweon, Suk Chan Jung, Ki Yoon Chang Molecular investigation of tick-borne pathogens in ticks from grazing cattle in Korea. Parasitology International. 62; Shinje Moon, Jin Gwack, Kyu Jam Hwang, Donghyuk Kwon, Suyeon Kim, Yoontae Noh, Jongyul Roh, E-hyun Shin, Kungjin Jeong, Wonseok Seok, Seung-Ki Youn Autochthonous Lyme Borreliosis in Humans and Ticks in Korea. PHRP. 4(1); Kye-Hyung Kim, Jongyoun Yi, Gayeon Kim, Su Jin Choi, Kang Il Jun, Nak-Hyun Kim, Pyoeng Gyun Choe, Nam- Joong Kim, Jong-Koo Lee, Myoung-don Oh Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome, South Korea, Emerg Infect Dis. 19(11); Kye-Hyung Kim, Jongyoun Yi, Won Sup Oh, Nak-Hyun Kim, Su Jin Choi, Pyoeng Gyun Choe, Nam-Joong Kim, Jong-Koo Lee, Myoung-don Oh Human Granulocytic Anaplasmosis, South Korea, Emerg Infect Dis. 20(10);

Seung Won Kang, Huong Thi Thanh Doan, Se Eun Choe, Jin Hyeong Noh, Mi Sun Yoo, Kondreddy Eswar Reddy, Young Ha Kim, Chang Hee Kweon, Suk Chan Jung, Ki Yoon Chang. 2013.

주간건강과질병 1071 강원과제주의참진드기매개질환병원체의분자생물학적조사 Molecular Detection for Tick-borne Pathogens in Hard Ticks Collected in Gangwon and Jeju-do, 2014 질병관리본부국립보건연구

주간건강과질병 1071 강원과제주의참진드기매개질환병원체의분자생물학적조사 Molecular Detection for Tick-borne Pathogens in Hard Ticks Collected in Gangwon and Jeju-do, 2014 질병관리본부국립보건연구원면역병리센터인수공통감염과, 질병매개곤충과 노윤태, 김수연, 이승훈, 송봉구 Abstract