Since the 2009 pandemic human H1N1 influenza A virus emerged in April 2009, novel reassortant strains have been identified throughout the world. This paper describes the detection and isolation of reassortant strains associated with human pandemic influenza H1N1 and swine influenza H1N2 (SIV) viruses in swine populations in South Korea. Two influenza H1N2 reassortants were detected, and subtyped by PCR. The strains were isolated using Madin-Darby canine kidney (MDCK) cells, and genetically characterized by phylogenetic analysis for genetic diversity. They consisted of human, avian, and swine virus genes that were originated from the 2009 pandemic H1N1 virus and a neuraminidase (NA) gene from H1N2 SIV previously isolated in North America. This identification of reassortment events in swine farms raises concern that reassortant strains may continuously circulate within swine populations, calling for the further study and surveillance of pandemic H1N1 among swine.
Influenza viruses cause significant morbidity and mortality in humans through epidemics or pandemics. Currently, two classes of anti-influenza virus drugs, M2 ion-channel inhibitors (amantadin and rimantadine) and neuraminidase inhibitors (oseltamivir and zanamivir), have been used for the treatment of the influenza virus infection. Since the resistance to these drugs has been reported, the development of a new antiviral agent is necessary. In this study, we examined the antiviral efficacy of the plant extracts against the influenza A/PR/8/34 infection. In vitro, the antiviral activities of the plant extracts were investigated using the cell-based screening. Three plant extracts, Thuja orientalis, Aster spathulifolius, and Pinus thunbergii, were shown to induce a high cell viability rate after the infection with the influenza A/PR/8/34 virus. The antiviral activity of the plant extracts also increased as a function of the concentration of the extracts and these extracts significantly reduced the visible cytopathic effect caused by virus infections. Furthermore, the treatment with T. orientalis was shown to have a stronger inhibitory effect than that with A. spathulifolius or P. thunbergii. These results may suggest that T. orientalis has anti-influenza A/PR/8/34 activity.
Avian influenza viruses (AIVs) cause contagious diseases and have the potential to infect not only birds but also mammals. Wild birds are the natural reservoir of AIVs and spread them worldwide while migrating. Here we collected active AIV surveillance data from wild bird habitats during the 2019 to 2022 winter seasons (from September to March of the following year) in South Korea. We isolated 97 AIVs from a total of 7,590 fecal samples and found the yearly prevalence of AIVs was 0.83, 1.48, and 1.27, respectively. The prevalence of AIVs were generally higher from September to November. These findings demonstrate that a high number of wild birds that carry AIVs migrate into South Korea during the autumn season. The highest virus numbers were isolated from the species Anas platyrhynchos (72%; n=70), followed by Anas poecilorhyncha (15.4%; n=15), suggesting that each is an important host for these pathogens. Twenty-five hemagglutinin-neuraminidase subtypes were isolated, and all AIVs except the H5N8 subtype were found to be low-pathogenic avian influenza viruses (LPAIVs). Active surveillance of AIVs in wild birds could benefit public health because it could help to estimate their risk for introduction into animals and humans. Moreover, considering that 132 cases of human AIV infections have been reported worldwide within the last 5 years, active surveillance of AIVs is necessary to avoid outbreaks.
Sang-Hyun Kim;Erica Espano;Bill Thaddeus Padasas;Ju-Ho Son;Jihee Oh;Richard J. Webby;Young-Ran Lee;Chan-Su Park;Jeong-Ki Kim
IMMUNE NETWORK
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v.24
no.3
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pp.19.1-19.15
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2024
The influenza virus poses a global health burden. Currently, an annual vaccine is used to reduce influenza virus-associated morbidity and mortality. Most influenza vaccines have been developed to elicit neutralizing Abs against influenza virus. These Abs primarily target immunodominant epitopes derived from hemagglutinin (HA) or neuraminidase (NA) of the influenza virus incorporated in vaccines. However, HA and NA are highly variable proteins that are prone to antigenic changes, which can reduce vaccine efficacy. Therefore, it is essential to develop universal vaccines that target immunodominant epitopes derived from conserved regions of the influenza virus, enabling cross-protection among different virus variants. The internal proteins of the influenza virus serve as ideal targets for universal vaccines. These internal proteins are presented by MHC class I molecules on Ag-presenting cells, such as dendritic cells, and recognized by CD8 T cells, which elicit CD8 T cell responses, reducing the likelihood of disease and influenza viral spread by inducing virus-infected cell apoptosis. In this review, we highlight the importance of CD8 T cell-mediated immunity against influenza viruses and that of viral epitopes for developing CD8 T cell-based influenza vaccines.
Park, Yon-Koung;Kim, Nam-Ho;Choi, Seung-Hwa;Lee, Mi-Oak;Min, Sang-Kee;Kim, Seong-Joon;Cho, Kyung-Soon;Na, Young-Nan
Journal of Life Science
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v.20
no.3
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pp.365-373
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2010
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.
Influenza A virus of the Orthomyxoviridae family is a contagious respiratory pathogen that continues to evolve and burden in the human public health. It is able to spread efficiently from human to human and have the potential to cause pandemics with significant morbidity and mortality. It has been estimated that every year about 500 million people are infected with this virus, causing about approximately 0.25 to 0.5 million people deaths worldwide. Influenza A viruses are classified into different subtypes by antigenicity based on their hemagglutinin (HA) and neuraminidase (NA) proteins. The sudden emergence of influenza A virus subtypes and access for epidemiological analysis of this subtypes demanded a rapid development of specific diagnostic tools. Also, rapid identification of the subtypes can help to determine the antiviral treatment, because the different subtypes have a different antiviral drug resistance patterns. In this study, our aim is to detect influenza A virus subtypes by using real-time nucleic acid sequence based amplification (NASBA) which has high sensitivity and specificity through molecular beacon. Real-time NASBA is a method that able to shorten the time compare to other molecular diagnostic tools and is performed by isothermal condition. We selected major pandemic influenza A virus subtypes, H3N2 and H5N1. Three influenza A virus gene fragments such as HA, NA and matrix protein (M) gene were targeted. M gene is distinguished influenza A virus from other influenza virus. We designed specific primers and molecular beacons for HA, NA and M gene, respectively. In brief, the results showed that the specificity of the real-time NASBA was higher than reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR). In addition, time to positivity (TTP) of this method was shorter than real-time PCR. This study suggests that the rapid detection of neo-appearance pandemic influenza A virus using real-time NASBA has the potential to determine the subtypes.
Kim, Seoung Geun;Hwang, Yoon Ha;Shin, Yung Hae;Kim, Sung Won;Jung, Woo Sik;Kim, Sung Mi;Oh, Jae Min;Lee, Na Young;Kim, Mun Ju;Cho, Kyung Soon;Park, Yeon Gyeong;Min, Sang Kee;Lee, Chang Kyu;Kim, Jun Sub;Kang, Chun;Lee, Joo Yeon;Huh, Man Kyu;Kim, Chang Hoon
Clinical and Experimental Pediatrics
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v.56
no.4
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pp.165-175
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2013
Purpose: There was a global increase in the prevalence of oseltamivir-resistant influenza viruses during the 2007-2008 influenza season. This study was conducted to investigate the occurrence and characteristics of oseltamivir-resistant influenza viruses during the 2007-2008 and 2008-2009 influenza seasons among patients who were treated with oseltamivir (group A) and those that did not receive oseltamivir (group B). Methods: A prospective study was conducted on 321 pediatric patients who were hospitalized because of influenza during the 2007-2008 and 2008-2009 influenza seasons. Drug resistance tests were conducted on influenza viruses isolated from 91 patients. Results: There was no significant difference between the clinical characteristics of groups A and B during both seasons. Influenza A/H1N1, isolated from both groups A and B during the 2007-2008 and 2008-2009 periods, was not resistant to zanamivir. However, phenotypic analysis of the virus revealed a high oseltamivir $IC_{50}$ range and that H275Y substitution of the neuraminidase (NA) gene and partial variation of the hemagglutinin (HA) gene did not affect its antigenicity to the HA vaccine even though group A had a shorter hospitalization duration and fewer lower respiratory tract complications than group B. In addition, there was no significant difference in the clinical manifestations between oseltamivir-susceptible and oseltamivir-resistant strains of influenza A/H1N1. Conclusion: Establishment of guidelines to efficiently treat influenza with oseltamivir, a commonly used drug for treating influenza in Korean pediatric patients, and a treatment strategy with a new therapeutic agent is required.
Gangliosides play an important role in neuronal differentiation processes. The regulation of ganglioside levels is related to the induction of neuronal cell differentiation. In this study, the ST8Sia5 gene was transfected into mESCs and then differentiated into neuronal cells. Interestingly, ST8Sia5 gene transfected mESCs expressed GQ1b by HPTLC and immunofluorescence analysis. To investigate the effects of GQ1b over-expression in neurogenesis, neuronal cells were differentiated from GQ1b expressing mESCs in the presence of retinoic acid. In GQ1b expressing mESCs, increased EBs formation was observed. After 4 days, EBs were co-localized with GQ1b and nestin, and GFAP. Moreover, GQ1b co-localized with MAP-2 expressing cells in GQ1b expressing mESCs in 7-day-old EBs. Furthermore, GQ1b expressing mESCs increased the ERK1/2 MAP kinase pathway. These results suggest that the ST8Sia5 gene increases ganglioside GQ1b and improves neuronal differentiation via the ERK1/2 MAP kinase pathway.
Lee, Doseung;Boo, Kyung Hwan;Kim, Young Cheon;Lee, Jin-Man;Kim, Seong Cheol;Lee, Wang Shik;Riu, Key Zung;Lee, Dong-Sun
Journal of Applied Biological Chemistry
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v.57
no.2
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pp.179-182
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2014
In the present study, we investigated the effects of methanol extracts from Alpinia katsumadai Hayata against antiviral potential underlying mechanism in glucosidase inhibition. Syncytium formation in Newcastle disease virus (NDV)-infected baby hamster kidney (BHK) cell originates from the trafficking of viral glycoprotein into cell-surface. Methanol extracts inhibited not only syncytium formation, but also trafficking of glycoprotein, hemagglutinin-neuraminidase (HN), onto cell-surface. A. katsumadai extracts showed the inhibitory activities ($IC_{50}$$25{\mu}g/mL$) against ${\alpha}$-glucosidase. These results suggested that blue chanterelle extracts inhibited the cell-surface expression of NDV-HN glycoprotein without significantly affecting HN glycoprotein synthesis in NDV-infected BHK cells.
The influenza A viruses have high mutation rates and cause a serious health problem worldwide. Therefore, this study focused on genome characterization of the viruses isolated from Thai patients based on the next-generation sequencing technology. The nasal swabs were collected from patients with influenza-like illness in Thailand during 2017-2018. Then, the influenza A viruses were detected by reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction and isolated by MDCK cells. The viral genomes were amplified and sequenced by Illumina MiSeq platform. Whole genome sequences were used for characterization, phylogenetic construction, mutation analysis and nucleotide diversity of the viruses. The result revealed that 90 samples were positive for the viruses including 44 of A/H1N1 and 46 of A/H3N2. Among these, 43 samples were successfully isolated and then the viral genomes of 25 samples were completely amplified. Finally, 17 whole genomes of the viruses (A/H1N1, n=12 and A/H3N2, n=5) were successfully sequenced with an average of 232,578 mapped reads and 1,720 genome coverage per sample. Phylogenetic analysis demonstrated that the A/H1N1 viruses were distinguishable from the recommended vaccine strains. However, the A/H3N2 viruses from this study were closely related to the recommended vaccine strains. The nonsynonymous mutations were found in all genes of both viruses, especially in hemagglutinin (HA) and neuraminidase (NA) genes. The nucleotide diversity analysis revealed negative selection in the PB1, PA, HA, and NA genes of the A/H1N1 viruses. High-throughput data in this study allow for genetic characterization of circulating influenza viruses which would be crucial for preparation against pandemic and epidemic outbreaks in the future.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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