Korean Journal of
Veterinary Service

일본뇌염(Japanese encephalitis)은 인수공통전염병으로 분류되는 제2종 법정 가축 전염병이다. 일본뇌염은 일본에서 필리핀에 걸친 서태평양지역과 한국과 인도네시아 및 인도에 걸친 동부아시아의 여러 나라에서 널리 발생되어 공중보건위생상 매우 중요시되고 있다(이, 2012).

일본뇌염은 일본뇌염바이러스에 의해 발생한다. 일본뇌염 바이러스는 플라비바이러스에 속하는 RNA 바이러스로, 작은빨간집모기에 의해 매개전파된다. 1930년대 일본뇌염 발생은 사람과 말에 국한되었으나, 1940년대 이후로 돼지, 소, 면양, 산양 및 조류까지 다양한 종에서 현성 혹은 불현성 감염이 보고되었다. 국내에서는 1952년 유사산 태아로부터 일본뇌염 바이러스가 분리 보고되었고, 소, 돼지, 닭, 면양, 산양 등 다양한 동물들에서 높은 항체 양성률을 보고한 바 있다(이 등, 1965).

돼지와 새는 일본뇌염 바이러스의 중요 숙주로, 감염 축의 체내에서 고농도로 증식된 바이러스를 모기가 흡혈하여 사람에게 전염을 시킨다(Weaver와 Barrent, 2004). 대부분의 돼지는 일본뇌염에 감염되어도 증상을 나타내지 않지만, 예방접종을 받지 않은 초임돈이 감염되면 약 40%의 확률로 유사산을 일으킨다. 감염돈의 유사산은 8월과 11월 사이에 가장 높게 발생하고, 경산돈보다 초산돈에 주로 발병한다. 사람의 경우 감염자의 1% 미만은 의식장애, 경련, 혼수, 사망에 이르고, 회복 후에도 중추신경계 감염으로 인한 심각한 후유증이 남게 된다(Fischer 등, 2008).

돼지는 새-돼지-모기로 이어지는 일본뇌염 감염경로의 중요 요소 중 하나이다. 하지만 사냥한 야생멧돼지를 통해 일본뇌염 감염률을 확인하는 것은 시료 수의 부족, 사냥 지역의 제한 등으로 인해 한계를 가진다. 2012년의 연구 결과에 따르면(Yang 등, 2012), 국내 야생멧돼지의 66%가 일본뇌염 중화항체 양성률을 나타냈으며, 지역간에 차이는 없는 것으로 보고되었다. 이는 국내 야생멧돼지가 일본뇌염 바이러스에 노출되어 있으며, 이미 감염되어 체내에서 바이러스가 증폭된 야생멧돼지가 전국 곳곳에 분포되어 있다는 것을 의미한다.

모기와 같은 매개체로 인한 질병 발생은 환경적인 요소에 크게 좌우된다(Kovats 등, 2001; Le Flohic 등, 2013; Tian 등, 2015). 가장 관련성이 높은 환경적 요인은 기후, 토지 이용성 등이 있다(Yun과 Lee, 2014). 일본뇌염의 발생은 기상조건과 밀접한 관련이 있으며, 기후 및 환경 변화로 인해 매개체의 밀도가 증가할 경우 재유행의 가능성이 발생한다. 국내 작은빨간집모기의 발생은 6월 초순에 증가하기 시작하여 8월 말에 정점을 나타낸 후 급격히 감소하다가 10월 초에 자취를 감추는 양상이 일반적이다. 그러나 몇몇 연구에서는(Ree와 Lee, 1993; Jeong과 Lee, 2003) 이러한 모기 발생 양상이 기온 변화와 강수량 증가에 따라 변화한다고 보고하였다. 모기 월동시기의 한파와 모기 개체수가 증가하는 하절기에 강수량 증가가 발생할 경우 모기는 급격하게 감소하는 경향을 보인다. 이 경우 돼지의 일본뇌염 감염률이 감소하고 1개월 내지 2개월 지연되는 경향을 보이며, 사람의 일본뇌염 발생도 같이 감소하는 경향을 나타낸다(조 등, 1970). 이는 감염의 매개체인 모기 생태계의 이상이 일본뇌염 발생에 크게 영향을 미치기 때문인 것으로 여겨진다.

일본뇌염을 진단하기 위해 바이러스 분리 검사, 혈청학적 검사, 유전자 검사(RT-PCR) 등이 사용된다. 이 중 혈구응집억제검사(HI test), 플라크억제시험법(PRNT), 효소면역측정법(ELISA)과 같은 혈청학적 검사는 일본뇌염 바이러스와 관련된 특이항체를 검출하여 진단한다. HI 검사는 일본뇌염 항체를 검출하는 표준시험법으로 여겨졌지만, 일본뇌염바이러스와 웨스트나일바이러스 사이에서 교차반응이 일어나는 문제점이 있다. PRNT 검사는 관찰자가 플라크 감소 여부를 결정함에 따라 편향적이며 주관적인 결과가 나타날 수 있다. ELISA 검사는 음성과 양성 여부만 알 수 있으며 많은 시료가 필요하지만 빠른 시간 내에 결과를 알 수 있다.

이에 따라 본 연구에서는 ELISA 방법을 통해 일본뇌염바이러스를 증식시키는 주요 숙주인 야생멧돼지의 일본뇌염 항체 양성률을 조사하여 충남 지역의 야생멧돼지의 일본뇌염 감염현황을 파악하고 일본뇌염 예방대책 수립의 기초자료로 활용하고자 한다.

공시재료

충남 지역 15개 시·군에서 2022년 1월부터 2022년 11월까지 포획된 야생멧돼지의 혈액을 국립야생동물질병관리원(광주광역시 광산구 삼거동 547-11)에서 제공받아 사용하였다. 혈액은 원심분리기(Beckman Coulter, USA)를 이용하여 5℃, 3,000 rpm에서 5분간 원심분리를 실시한 후 혈청을 분리하여 검사할 때까지 냉동 보관하였다. 시료 채취된 시·군의 지리적 위치를 감안하여 15개 시·군을 총 4개의 권역으로 나누었으며, 계절별로 검사하였다(Table 1).

Table 1 . The details of serum samples of wild boars collected in this study.

Region	Area	No. of samples
		Spring	Summer	Autumn	Winter	Total
Eastern region	Gongju	223	83	33	35	374
	Gyeryoung				4	4
	Yesan		13	3	9	25
Western region	Hongseong	22	2	3	11	38
	Cheongyang	54	9	4	2	69
	Boryeong	98	5	33	52	188
	Taean			8	6	14
Southern region	Nonsan	74	5	14	7	100
	Geumsan	21	2		2	25
	Buyeo	93	21	4	4	122
	Seocheon	27	7	3	13	50
Northern region	Cheonan					0
	Asan		11	17	20	48
	Seosan		1			1
	Dangjin		1		3	4
Total		612	160	122	168	1,062

검사 키트 및 방법

일본뇌염 바이러스 항체 양성률은 충남동물위생시험소 해외전염병과에서 시판 ELISA 키트(VDPro^Ⓡ 돼지일본뇌염 항체 ELISA kit, Median)를 이용하여 검사를 실시하였고, 제조사의 매뉴얼을 이용하여 진행한 후 450 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였다. 검사 완료 후 가검 혈청 평균흡광도/양성대조 평균흡광도(S/P value) 수치를 확인하고 이 수치가 0.25 이상일 경우 양성으로, 0.25 미만일 경우 음성으로 판정하였다.

2022년 1월에서 11월 중에 채취한 야생멧돼지 혈청시료 1,062건에 대하여 ELISA 항체검사를 실시한 결과, 평균 46.7%의 일본뇌염 항체 양성률을 나타내었다.

권역별 일본뇌염바이러스 항체 양성률

충남지역을 4개의 권역으로 나누어 일본뇌염바이러스 항체 양성률을 검사한 결과 권역별 항체 양성률은 동부지역 44.7%, 서부지역 47.9%, 남부지역 49.5%, 북부지역 39.6%를 나타내었다(Table 2).

Table 2 . Sero-prevalence of JEV in serum samples of wild boars in Chungnam Province.

Area	No. (%) of samples
	Positive	Tested
Eastern region	180 (44.7)	403
Western region	148 (47.9)	309
Southern region	147 (49.5)	297
Northern region	21 (39.6)	53
Total	496 (46.7)	1,062

계절별 일본뇌염바이러스 항체 양성률

계절별로 나누어 일본뇌염바이러스 항체 양성률을 검사한 결과 계절별 항체 양성률은 봄 49.2%, 여름 42.5%, 가을 41.8%, 겨울 45.2%를 나타내었다(Table 3).

Table 3 . Sero-prevalence of JEV in serum samples of wild boars by season.

Season	Sero-prevalence of JEV
	No. of tested	No. of positive	%
Spring	612	301	49.2
Summer	160	68	42.5
Autumn	122	51	41.8
Winter	168	76	45.2
Total	1,062	496	46.7

돼지 일본뇌염은 작은빨간집모기가 매개하는 전염병으로 돼지에서 번식장애를 일으켜 양돈농가에 큰 피해를 줄 뿐만 아니라, 사람에게도 감염되어 뇌염 등을 일으키므로 의학적, 수의학적으로 매우 중요시되고 있는 전염병이다. 국내 수의기관에서는 2001년부터 매년 9,000두 정도의 돼지 혈청을 검사하여 일본뇌염바이러스 항체 양성률을 조사하고 있다. 이러한 혈청학적 조사를 바탕으로 일본뇌염바이러스 전염을 차단하기 위한 여러 예방적 조치들이 시행되고 있다. 한국에서 염소는 일본뇌염 백신접종을 하지 않기 떄문에, 일본뇌염바이러스 감염률을 관리하는 보초동물로서 추천된다. 야생멧돼지 역시 일본뇌염 백신접종을 하지 않지만, 그 외의 다양한 요소들에 쉽게 노출될 가능성이 있다. 돼지 농가는 보통 주거 지역에서 먼 거리에 위치해 있지만, 야생멧돼지는 몇몇 지역에서 민가에 출몰하는 등 사람과 가까운 곳에 나타난다. 야생멧돼지는 전국에 분포되어 있으며, 감염 시 체내에서 바이러스를 증폭시켜 일본뇌염 감염사이클에서 전달자 역할을 한다.

2012년 보고된 국내 8개 시도의 야생멧돼지에 대한 일본뇌염 항체 조사 결과를 보면, 평균 66%의 항체 양성률을 나타내었다. 지역간 유의미한 차이는 없었으며, 충남지역 항체 양성률은 69.2% (27/39두)로 확인되었다. 본 실험에서 충남지역 내 권역별 항체 양성률의 차이는 나타나지 않았으며, 평균 46.7%의 일본뇌염바이러스 항체 양성률을 나타내었다. 이러한 차이는 야생멧돼지 포획 시 개체수 한계로 인한 것으로 여겨진다. 2017년 연구 결과에 따르면(Lin 등, 2017), 일본뇌염 발병률은 여름에 가장 높고 봄, 가을 순으로 나타난다고 한다. 이는 모기의 생태와 관계되어 있으며, 일본뇌염의 발생은 높은 기온과 강우량의 감소와 상관관계를 보인다. 본 실험에서 계절간 차이는 나타나지 않았으며, 이는 2022년 기상조건과 연관되어 있을 것으로 여겨진다. 기상청 통계자료에 따르면 2022년 봄철(3∼5월) 전국 평균 기온(13.2℃)은 1973년 이래 가장 높았으며, 맑은 날이 많아 역대 2위의 높은 일조시간을 기록했다. 3월은 3일 연속 일평균기온이 역대 1위를 기록하는 등 고온 현상이 나타났다. 한편 전국 강수량은 154.9 mm로 평년(222.1∼268.4 mm)보다 상당히 적은 수준이었으며, 상대습도도 낮아 모기가 번식하기 좋은 환경을 조성하였다. 이러한 이상기후로 인해 계절에 상관없이 높은 일본뇌염 항체 양성률을 나타낸 것으로 추측된다.

결론적으로 본 연구는 충남지역에 서식하는 야생멧돼지에 일본뇌염 감염이 확산되어 있으며, 야생멧돼지 체내의 바이러스 증폭을 통해 모기로 인한 사람의 일본뇌염 감염 이 일어날 수 있음을 보여준다. 다음 연구에서는 현재 야생멧돼지에서 일본뇌염바이러스의 존재유무를 확인하기 위한 RT-PCR과 같은 추가적인 연구가 필요하다. 또한 앞으로도 겨울의 혹한과 빈번한 집중호우와 같은 이상기후가 일본뇌염 질병 발생률에 어떠한 영향을 주는지 지속적인 감시와 분석이 필요할 것으로 생각된다.

2022년 충남지역에서 포획된 야생멧돼지 혈청을 이용하여 ELISA 검사를 한 결과, 평균 46.7%의 일본뇌염바이러스 항체 양성률을 나타내었다. 본 연구를 통해 충남지역 야생멧돼지가 일본뇌염바이러스에 노출되어 있으며, 야생멧돼지가 일본뇌염바이러스의 자연감염사이클에서 증폭 숙주로 역할한다는 것을 알 수 있었다. 추후 RT-PCR을 이용하여 일본뇌염 바이러스에 특이적인 유전자를 검출하여 일본뇌염 양성 여부를 판정하는 추가적인 검사가 필요하다. 돼지 일본뇌염은 발병 후에는 치료가 되지 않으므로 농가에서는 체계적인 질병관리 시스템을 통한 모니터링과 예방백신 접종을 통한 지속적인 관리가 그 무엇보다 중요할 것으로 사료된다.

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.