Molecular Characterization and Phylogenetic Analysis of Season Influenza Virus Isolated in Busan during the 2006-2008 Seasons

To monitor newly emerged influenza virus variants and to investigate the prevalence pattern, our laboratory performed isolation of the viruses from surveillance sentinel hospitals. In the present study, we analysed influenza A/H1N1, A/H3N2, B viruses isolated in Busan during the 2006/07 and 2007/08 seasons by sequence analysis of the hemagglutinin (HA1 subunit) and neuraminidase (NA) genes. The isolates studied here were selected by the stratified random sample method from a total of 277 isolates, in which 15 were A/H1N1, 16 were A/H3N2 and 29 were B. Based on the phylogenetic tree, the HA1 gene showed that A/H1N1 isolates had a 96.7% to 97.7% homology with the A/Brisbane/59/2007, A/H3N2 isolates had a 98.4% to 99.7% homology with the A/Brisbane/10/2007, and B isolates had a 96.5% to 99.7% homology with the B/Florida/4/2006(Yamagata lineage), which are all the vaccine strains for the Northern Hemisphere in 2008~2009 season. In the case of the NA gene, A/H1N1 isolates had 97.8% to 98.5% homologies, A/H3N2 isolates had 98.9% to 99.4% homologies, and B isolates had 98.9% to 100% homologies with each vaccine strain in the 2008~2009 season, respectively. Characterization of the hemagglutinin gene revealed that amino acids at the receptor-binding site and N-linked glycosylation site were highly conserved. These results provide useful information for the control of influenza viruses in Busan and for a better understanding of vaccine strain selection.

부산지역에서 유행한 계절인플루엔자바이러스의 유전자 특성 및 계통분석('06-'08 절기)

2006년 10월부터 2008 년 6월까지 총 인플루엔자 의사 환자 1,822건의 인후도찰물 및 비인후도찰물에서 277건의 인플루엔자바이러스를 분리했다. 절기별로는 2006~2007 절기의 1,154검체 중 52건(4.5%), 2007~2008절기의 668검체 중 210건(31.4%)에서 인플루엔자바이러스를 분리하였다. 인플루엔자바이러스 A/H1N1의 HA 유전자의 경우, 2008~2009 절기의 백신주인 A/Brisbane/59/2007과는 96.7%~97.7%, A/Solomon Islands/3/2006 96.5%~97.3%, A/New Caledonia/20/99와는 95.6%~96.6%의 유사성을 나타냈으며, NA 유전자의 경우, A/Brisbane/59/2007과는 97.8%~98.5%, A/Solomon Islands/3/2006과는 96.7%~97.6%, A/New Caledonia/20/99와는 96.8%~97.7%의 유사성을 보여 2008~2009절기의 백신주인 A/Brisbane/59/07과 가장 유사성이 컸다. 인플루엔자바이러스 A/H3N2의 분리주 중 1주를 제외한 모든 분리주가 HA 유전자에서 2008~2009 절기 백신주인 A/Brisbane/10/2007과는 98.4%~99.7%의 유사성을 보였고, A/Wisconsin/67/2005와는 96.5%~97.5%의 유사성을 보였으며, NA 유전자에서는 A/Brisbane/10/2007과는 98.9%~99.4%, A/Wisconsin/67/2005와는 98.0%~98.6%, A/California/7/2004와는 98.3%~98.9%의 유사성을 보였다. 인플루엔자바이러스 B의 HA 유전자의 경우는 2주를 제외하고는 2008~2009 절기의 백신주인 B/Florida/4/2006과는 96.5%~99.7%의 유사성을 보였으며, B/Malaysia/2506/2004와는 86.7%~87.7%의 유사성을 보여 B/Florida/4/2006과의 유사성이 크게 나타났다. NA 유전자의 경우는 reassortant분리주가 96.7%와 97.3%의 유사성을 나타내는 것을 제외하고는 B/Florida/4/2006에 98.9%~100%의 유사성을 나타냈으며, 분리주 유행시기의 백신주인 B/Malaysia/2506/2004와는 94.5%~96.7%의 유사성을 나타내어 2008~2009 절기의 백신주와 더 큰 유사성을 보였다. HA 유전자에서는 conserverd receptor binding site는 아미노산의 치환 없이 모든 분리주에서 잘 보존되어 있었으며, N-linked glycosylation site도 인플루엔자바이러스 A/H1 1주, A/H3 1주를 제외하고는 모두 같은 수의 N-linked glycosylation sites를 가졌으며, 인플루엔자바이러스 B의 경우는 2008~2009 절기의 백신주보다 1개가 많은 4개의 N-linked glycosylation sites를 가지고 있었다. Antigenic sites의 경우는 인플루엔자바이러스 A/H1의 Sb의 3개의 아미노산에서 백신주들과 다른 아미노산을 가지고 있으며, A/H3에서는 A, B, E 부위에서 는 아미노산의 변화가 나타났고, C, D 부위에서는 변화가 없었다. 인플루엔자바이러스 B의 4개의 분리주에서는 150 loop와 160 loop에서 B/Florida/4/2006과 비교하여 1개의 아미노산에서 치환이 나타났으며, 190 helix에서 모든 분리주가 B/Florida/4/2006과 비교하여 1개의 아미노산에서 치환이 나타났다.