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우리는 2022년 11월 한국의 야생 물새 배설물에서 5개의 고병원성 조류 인플루엔자 A(H5N1) 계통군 2.3.4.4.b 바이러스를 분리했습니다. 전체 게놈 시퀀싱 및 계통발생 분석을 통해 유라시아 저병원성 조류 인플루엔자 바이러스와의 재분류에 의해 생성된 새로운 유전자형이 밝혀졌습니다. 예방 및 통제 전략을 개선하려면 강화된 감시가 필요합니다.
고병원성 조류인플루엔자 바이러스(HPAIV)는 가금류 산업에 큰 경제적 손실을 초래했으며 공중 보건에 큰 위협이 되고 있습니다. 1996년 중국 광동에서 거위로부터 HPAIV A(H5N1)가 처음 발견된 이후, 그 후손은 다중 헤마글루티닌(HA) 유전자 특이적 계통군(H0-H9)과 하위 계통군(1)으로 진화하여 대륙간 전염병을 일으켰습니다(2). . 수십 년에 걸쳐 H5 HPAIV는 저병원성 조류 인플루엔자 바이러스(LPAIV)와의 재분류에 의해 생성된 여러 하위 유형 및 유전자형으로 진화했으며, 이로 인해 2013~2014년 중국 동부에서 계통군 2.3.4.4 H5Nx HPAIV가 출현하게 되었습니다(3).
2016년 중반, 유라시아 LPAIV의 내부 유전자를 포함하는 재배열 H5N8 계통군 2.3.4.4b HPAIV가 러시아의 Uvs-Nuur 호수와 중국의 Qinghai 호수의 야생 조류에서 발견되었습니다(4). 이 바이러스는 2016~2017년 동안 유럽에서 대규모 발병을 일으켰습니다(5). 그 후, 다양한 신규 재배열체 H5N8 HPAIV가 유라시아에서 검출되었습니다(5,6). 2020년 후반에 새로운 재배열체 계통군 2.3.4.4b H5N1 HPAIV가 검출되어 유럽의 가금류와 야생 조류에서 우세해졌습니다(5).
2022년 11월 국내에서 수집한 야생조류 분변에서 H5N1 HPAIV 5종을 분리하였습니다. (부록 1): A/Spot-billed_duck/한국/K22-730-1/2022(H5N1) [K22-730-1], A/Wild_bird /한국/K22-742/2022(H5N1) [K22-742], A/Spot-billed_duck/한국/K22-856-2/2022(H5N1) [K22-856-2], A/Spot-billed_duck/한국 /K22-862-1/2022(H5N1) [K22-862-1] 및 A/Spot-billed_duck/한국/K22-920/2022(H5N1) [K22-920] (부록 1 표 1). 정보를 신속하게 공유하기 위해 분리주의 전체 게놈 시퀀싱을 수행하고 게놈 서열을 GISAID 데이터베이스(https://www.gisaid.org)에 보관했습니다.
모든 H5N1 분리주는 HA 절단 부위 아미노산 서열(PLRPKRRKR/G)을 기준으로 HPAIV로 분류되었습니다. 5개의 분리주는 K22-920 분리된 중합효소 염기성 단백질 1(PB1), 중합효소 산성 단백질(PA), 핵단백질(NP) 및 비구조적(NS) 유전자(93.0%~99.0%). BLAST(https://blast.ncbi.nlm.nih.gov) 검색 결과에 따르면 모든 분리주의 HA, 뉴라미니다제 및 매트릭스(M) 단백질 유전자는 2021~2022 clade 2.3.4.4b HPAIV와 >99.1% 동일성을 나타냈습니다(표 1). 모든 분리주의 PB1, PA, NP 및 NS 유전자는 동아시아의 2019~2022 LPAIV와 매우 유사했습니다(98.72%~99.52%). K22-920의 PB1, PA, NP 및 NS 유전자는 한국, 러시아, 방글라데시의 2019~2020년 LPAIV와 유사했습니다(>98.4%~99.3%).
그림 1
그림 1. 2022년 11월 한국 야생조류 배설물에서 발견된 신규 고병원성 조류인플루엔자 A(H5N1) 계통군 2.3.4.4b 바이러스의 계통발생학적 분석. A) 분리된 바이러스의 기원에 대한 도식적 표현...
최대 가능성 계통발생 분석에서 한국의 5개 H5N1 바이러스의 PB2, HA, 뉴라미니다제 및 M 유전자는 2022~2023년 동안 중국에서 확인된 유전자형 G10으로 이전에 기술된 바이러스의 유전자와 클러스터링되었습니다(부록 1 그림 1~8). ; G10은 LPAIV의 PB2 유전자를 포함하는 천연 재배열체 H5N1 HPAIV입니다(7). K22-920을 제외한 한국의 모든 H5N1 바이러스의 PB1, PA, NP 및 NS 유전자는 아시아 LPAIV의 유전자와 클러스터링되어 있습니다. K22-920의 유전자 세그먼트는 한국, 러시아, 방글라데시를 포함한 아시아의 다른 LPAIV와 별도로 클러스터되어 있습니다(부록 1 그림 2, 3, 5, 8). HA 유전자의 베이지안 계통발생은 한국의 H5N1 바이러스가 잘 지원되는 클러스터를 형성했음을 나타냅니다. 가장 최근의 공통조상이 출현한 시기는 2022년 8월 11일(2022년 6월 11일부터 10월 11일까지 95% 최고 후밀도)로 추정되는데, 이는 H5N1 HPAIV가 가을 야생조류가 한국으로 이주하기 1~2개월 전에 출현했을 가능성이 가장 높다는 것을 의미합니다(그림 1, 부록 1 그림 9). 한국에서 분리된 균주는 최근 A/Jiangsu/NJ210/2023(H5N1) 바이러스와 공통 조상을 공유했습니다. 그들 사이의 가장 최근의 공통 조상에 도달한 시간은 2022년 4월 12일(2021년 12월 26일부터 2022년 7월 28일까지 95% 가장 높은 후방 밀도)이었으며, 이는 조상 H5N1 HPAIV가 약 7개월 동안 감지되지 않은 채 순환했음을 시사합니다.