Analysis of Antigenic and Genetic Variability of G-protein of Respiratory Syncytial Virus Subgroup A Isolated in Korea over 8 Years(1990~1998)

국내에서 분리된 Respiratory Syncytial Virus A 아군의 항원성의 변이와 G-단백 mRNA의 RT-PCR 생산물의 제한효소 처리 및 염기 서열 결정을 통한 유전자 변이의 분석

Purpose : Respiratory syncytial virus(RSV) is the major cause of lower respiratory tract infection in infants and young children. This study was performed to analyze antigenic and genetic variation of G protein of subgroup A RSV. Methods : One hundred seventy-nine strains isolated at the Seoul National University Children's Hospital over 8 years-period from 1990 through 1998 were analysed for antigenic and genetic variability. Analysis was made by reactivity with monoclonal antibodies raised against RSV, and by restriction mapping and, for selected strains, nucleotide sequencing following amplification of full sequence of G gene by reverse transcription-polymerase chain reaction. Results : Restriction fragment analysis of the amplified G protein gene revealed 23 restriction patterns, 12 of which included more than 2 isolate, and the most frequent genetic type comprised 30% of the strains. Indirect immunofluorescent staining with monoclonal antibodies revealed 6 antigenic types with one predominant pattern accounting for 91% of the total strains. The most frequent antigenic type had 21 restriction patterns, and some viruses with same restiction pattern had different monoclonal antibody reaction pattern. Nucleotide sequence homology of subgroup A was 91~93% between reference(A2, Long) and Korean isolates, 93~99% among Korean isolates. Maximum-parsimony analysis demonstrated that Korean isolates were distinct from reference strains and subgroup A strains were clustered in 4 groups. Conclusion : The restriction analysis pattern of G protein gene identified greater diversity within subgroup A than was seen with the monoclonal analysis and a variety of antigenic and genetic types of RSV are circulating in Korea which are different from reference strains or strains isolated from other countries.

목 적 : Respiratory syncytial virus(RSV)는 소아 하기도 감염증의 중요한 원인의 하나이다. 연구자들은 8년간 분리된 RSV A 아군의 항원상의 다양성과 G 단백 유전자의 변이를 관찰하고자 하였다. 방 법 : 서울대학교 어린이병원에서 1990년부터 1998년까지 8년 동안 분리된 RSV A 아군 179주들을 대상으로 하였다. G 단백 유전자를 역전사 중합효소 연쇄 반응으로 증폭한 후 이 증폭 산물을 AluI, HineII, MboI, PstI, RsaI 및 TagI 등의 제한효소로 처리하여 이들의 절단 양상에 따른 유전자형들의 다양성을 파악하였다. 또, RSV에 대한 단클론 항체와의 반응 여부에 따른 항원형과 유전자형의 연관성을 검정하였다. 또한, 각 유전자형의 선택된 일부 주들의 염기 서열을 결정하여 이미 보고된 표준주 및 외국의 임상 분리주들과 비교하여 계통수 분석을 시행하였다. 결 과 : 8회의 RSV 유행기 중 A 아군은 7회에서 유행하였다. A 아군 179주의 G 단백 유전자의 역전사 중합효소 연쇄 반응 증폭 산물의 제한효소에 의한 절단 양상에 따른 유전자형은 23가지였으며 이 중 12가지는 2개 이상의 바이러스주에서 나타났다. 단클론 항체와의 반응 양상에 따른 항원형은 6가지로 분류되었으며 그 중 한가지 형이 91%를 차지하였다. 항원헝과 유전형간의 상관관계는 적었다. 우리나라에서 분리된 A 아군의 G 단백의 염기 서열은 표준주틀과 91~93%의 동질성을 보였으며, 아미노산 서열은 표준주들과 85~90%의 동질성을 보였다. G 단백 염기 서열을 토대로 한 계통수에서 우리나라에서 분리된 RSV는 각기 표준주와는 다른 부위에 속하였고 A 아군은 4개의 군을 형성하면서 1988년부터 1993년까지 영국과 스페인에서 분리된 주들과 부분적으로 연관 관계를 나타냈다. 결 론 : 결론적으로 RSV A 아군의 유전자형은 항원형보다 더욱 다양한 양상을 보이며, 우리나라에서는 표준주 및 외국의 임상 분리주와는 차이가 있는 다양한 유전자형의 RSV가 유행하고 있다. 향후 RSV의 연구에는 이러한 점이 고려되어야 할 것으로 생각된다.