First Report of Gammaherpesvirus Skin Infection in Narrow-ridged Finless Porpoise (Neophocaena asiaeorientalis) in Korea

Abstract

Narrow-ridged finless porpoise (Neophocaena asiaeorientalis) is one of the endemic and dominant cetacean species in Korean seawater. However, the population of the species has been decreased sharply in for the last 10 years. Accordingly, narrow-ridged finless porpoise was included as Endangered in the red list of the International Union for the Conservation of Nature (IUCN) in 2017. Despite the risk of extinction, pathological research of the porpoise has rarely been reported yet. To prevent population declines of the species, conservation medicine should be studied more for the health of wildlife, ecosystem, and human. In this study, I examined and detected a viral pathogen from infected skin of a narrow-ridged finless porpoise. A carcass of female narrow-ridged finless porpoise was stranded on the beach located at Jeju Island, South Korea. Twelve dermatitis lesions were spread on various sites of the body. The results of histopathological examination of the skin lesions indicated moderately to markedly thickened epidermis with accentuated rete pegs, amorphous eosinophilic material in the vacuoles, eosinophilic intranuclear inclusion bodies in the epidermal cells, and marked infiltrates of predominantly mononuclear cells within the dermis. Extracted DNA from the skin lesions and mammary gland were amplified respectively with multiple primers of herpesvirus, papillomavirus, Lacazia loboi, and poxvirus to do rule out diagnosis. Consequently, gammaherpesvirus was detected in the molecular analysis. The viral sequence contains same parts with the partial DNA polymerase gene of Balaenoptera acutorostrata gammaherpesvirus 2, dwarf sperm whale gammaherpesvirus, and Blainvilles beaked whale gammaherpesvirus. Gammaherpesvirus has been usually reported as the pathogen of genital and oral mucosae infections in cetaceans, and the skin infection has been rarely reported. This study is the first report of gammaherpesvirus infection in narrow-ridged finless porpoise in the Republic of Korea. Besides, additional studies should be required on the latent infection status of the herpesvirus in the narrow-ridged finless porpoise and the spread of the herpesvirus in the Korean sea.

상괭이는 한국의 토종 돌고래이자 한국 바다의 우점종으로 잘 알려진 고래이다. 그러나 최근 10년 동안 상괭이의 개체수는 크게 감소하였으며, 그 결과 상괭이는 2017년 국제자연보전연맹(IUCN)의 적색 목록에서 절멸 위기(Endangered)에 처한 동물로 등록되었다. 이러한 멸종 위기에도 불구하고, 상괭이의 병리학적 연구는 아직까지 보고된 바가 많지 않다. 상괭이의 개체수 감소를 넘어 야생동물, 인간, 생태계의 건강을 위해 상괭이 보존 의학이 앞으로 더 연구되어야 할 것으로 보인다. 필자는 상괭이의 피부병에서 바이러스성 질병체를 검출하고, 연구한 내용을 이번 논문을 통해 보고하고자 한다. 암컷 상괭이 사체 하나가 한국 제주도 구좌읍에 위치한 해안가에서 발견되었다. 이 상괭이의 전신에는 약 20여개의 피부병변 부위가 산재해 있었다. 해당 병변의 조직학적 검사 결과 상으로 현저하게 두꺼워진 상피와 길어진 망융선을 관찰할 수 있었고, 그 외에 다수의 액포 형성 및 액포 내 무정형 호산성 물질, 진피 세포 내 호산성 핵내 봉입체, 진피 내 무수히 많은 단핵세포의 침투 등이 특이적이었다. 조직 검사 결과 허피스바이러스, 파필로마바이러스, 라카지아 로보이, 폭스바이러스 등이 해당 피부병의 병인체로 의심되어 피부 병변부에서 DNA를 추출하고, 각 병인체의 프라이머들을 이용하여 DNA를 증폭하였으며, 배제진단 방식으로 진단하였다. 최종적으로 DNA 시퀀스 분석 결과 이 피부병변에서는 감마허피스바이러스의 DNA 중합효소 유전자가 검출되었다. 해당 바이러스 DNA 시퀀스에는 상괭이와 같은 고래목에 속하는 밍크고래, 꼬마향고래, 혹부리고래에서 검출된 감마허피스바이러스와 동일한 시퀀스를 일부 갖고 있음을 PCR 및 유전자 분석을 통해 확인할 수 있었다. 감마허피스바이러스는 고래에서 주로 생식기 점막 또는 구강 점막에 질병을 일으키는 원인체로 알려져 있고, 피부 병변을 일으킨다는 보고는 거의 없었다. 이번 연구는 한국 상괭이에서 피부 질환을 유발하는 감마허피스바이러스를 최초로 보고하는 것에 그 의의가 있다. 또한, 상괭이의 허피스바이러스 잠복감염 실태, 한국 바다의 허피스바이러스 전파 양상 등이 추가적으로 연구되어야 할 것으로 보인다.