인플루엔자바이러스 B형

1. 개요

인플루엔자바이러스 B형은 RNA 바이러스의 일종으로, 1940년 북아메리카에서 발생한 급성 호흡기 질환 유행을 통해 처음 발견되었다. 이 바이러스는 A형 인플루엔자 바이러스와는 항원 교차 반응이 없으며, B/야마가타 계통과 B/빅토리아 계통으로 나뉜다. 인플루엔자 B형은 A형보다 2~3배 느린 속도로 돌연변이를 일으키며, 항원 변이로 인해 매년 백신 성분이 변경된다. 코로나19 유행으로 인해 B/야마가타 계통은 소멸되었을 가능성이 있으며, 2024년 미국 식품의약국은 야마가타 계통을 제외한 인플루엔자 백신을 권고했다.

2. 형태

인플루엔자바이러스 B형 캡시드는 피막(껍질), 매트릭스 단백질, 핵 단백질 복합체, 뉴클리오캡시드, 폴리머라제 복합체로 구성된다. 바이러스 모양은 때로는 구형이며, 필라멘트 형태를 띌 때도 있다. 500개 정도의 표면 돌기는 헤마글루티닌과 뉴라미니다아제로 만들어져 있다.

3. 유전체 구조

인플루엔자바이러스 B형 유전체는 14,548 뉴클리오타이드 길이이며, 8개의 선형 음성가닥 RNA 세그먼트로 구성된다. 다중 입자 게놈은 캡슐화되고, 각각의 세그먼트는 별도의 뉴클리오캡시드로 구성되며, 뉴클리오캡시드는 하나의 외피로 둘러싸여 있다.

인플루엔자 A형 및 B형 바이러스의 조상과 인플루엔자 C형 바이러스의 조상은 약 8,000년 전에 공통 조상으로부터 분기된 것으로 추정된다. 인플루엔자 A형과 B형 바이러스는 약 4,000년 전에 단일 조상으로부터 분기되었다. 메타전사체학 연구를 통해 우한 가시 붕장어 인플루엔자 바이러스와 같은 "인플루엔자 B형 유사" 바이러스와 도롱뇽 및 어류와 같은 다양한 척추동물 종에서 "인플루엔자 B형 유사" 바이러스가 확인되었다.

인플루엔자 B형 바이러스는 A형 바이러스보다 느리고 C형 바이러스보다 빠르게 진화한다. 인플루엔자 B형 바이러스는 A형보다 2~3배 느린 속도로 돌연변이를 일으킨다.

4. 역사

1940년 북아메리카에서 발생한 급성 호흡기 질환 유행으로 인플루엔자 B형 바이러스(IBV)가 처음 발견되었으며, 이후 인플루엔자 A형 바이러스(IAV)와는 항원 교차 반응이 없음이 밝혀졌다. HA 단백질의 아미노산 치환 속도를 계산한 결과, IBV와 IAV는 약 4000년 전에 서로 갈라진 것으로 추정되었다.

인플루엔자 B형 바이러스(IBV)는 인플루엔자 A형 바이러스(IAV)와 마찬가지로 혈구응집소(HA)와 뉴라미니다아제(NA)라는 두 가지 표면 항원을 가지고 있으며, 이들은 끊임없이 변화한다. 항원 변이는 인간의 면역 체계가 식별할 수 없는 새로운 변종을 만들기 때문에, 매년 인플루엔자 백신의 성분 목록을 재평가하고 업데이트하는 것이 필수적이다.

1980년대부터 B/야마가타 계통과 B/빅토리아 계통으로 나뉘었다. 1987년 오스트레일리아 빅토리아주에서 분리된 빅토리아 계통과 1988년 일본 야마가타현에서 분리된 야마가타 계통이 있다. 1988–1989년에 감염 후 페렛 혈청을 사용한 혈구 응집 억제 실험을 통해 두 가지 매우 다른 항원 인플루엔자 B형 변이체를 식별할 수 있었다. 1985–1991년 일본에서는 인플루엔자 B형 바이러스 재감염이 바이러스학적으로 조사되었고, 1979–1991년에는 어린이들을 대상으로 역학 조사가 이루어졌다.

B형 인플루엔자는 사람과 기각류에만 감염되며, 항원 변이와 유전자 재조합이 나타나는 A형 인플루엔자와 비교하여 B형 인플루엔자의 대유행이 발생하지 않는 이유는 숙주 범위가 좁기 때문이라고 여겨진다.

미국에서는 1990년대에 야마가타 계통이 맹위를 떨쳤지만, 21세기에 들어서면서 점차 환자가 감소했다. 코로나19 (COVID-19) 세계적 유행이 시작된 2020년 3월 이후 자연 유행주의 검출 사례가 없어졌다. 이를 받아들여 2024년 미국 식품의약국(FDA) 자문위원회는 야마가타 계통을 제외한 인플루엔자 백신을 만장일치로 권고했다. 현재 B/야마가타 계통은 코로나19 범유행 조치로 인해 소멸되었을 수 있으며, 2020년 3월 이후 자연 발생 사례는 확인되지 않았다.

4.1. 계통

인플루엔자 B형 바이러스의 유전체는 14,548개의 뉴클레오타이드로 이루어져 있으며, 8개의 선형 음성 가닥 단일 가닥 RNA 분절로 구성되어 있다. 이 다분절 유전체는 각각의 분절이 별도의 캡시드 내부에 캡슐화되어 있으며, 이 뉴클레오캡시드는 하나의 외피로 둘러싸여 있다.

인플루엔자 A형 및 B형 바이러스의 조상과 인플루엔자 C형 바이러스의 조상은 약 8,000년 전에 공통 조상으로부터 분기된 것으로 추정된다. 인플루엔자 A형과 B형 바이러스는 약 4,000년 전에 단일 조상으로부터 분기되었으며, 인플루엔자 A형 바이러스의 아형은 2,000년 전에 분기된 것으로 추정된다. 메타전사체학 연구를 통해 우한 가시 붕장어 인플루엔자 바이러스와 도롱뇽 및 어류와 같은 다양한 척추동물 종에서 "인플루엔자 B형 유사" 바이러스가 확인되었다.

인플루엔자 B형 바이러스는 A형보다 2~3배 느린 속도로 돌연변이를 일으킨다. 1940년 북아메리카에서 발생한 급성 호흡기 질환 유행으로 인플루엔자 B형 바이러스(IBV)가 발견되었으며, 이후 인플루엔자 A형 바이러스(IAV)와 항원 교차 반응이 없음이 밝혀졌다. HA 단백질의 아미노산 치환 속도를 계산한 결과, IBV와 IAV는 약 4000년 전에 서로 갈라진 것으로 추정되었다. IBV는 가끔 물개와 돼지에서도 발견되지만, 주된 숙주 종은 인간이다.

IBV는 1980년대부터 B/야마가타 계통과 B/빅토리아 계통으로 나뉘었다.

감염 후 페렛 혈청을 사용한 혈구 응집 억제 실험을 통해 1988–1989년에 두 가지 매우 다른 항원 인플루엔자 B형 변이체를 식별할 수 있었다. 이 바이러스는 1988년 5월 일본에서 발견된 변이체인 B/야마가타/16/88 또는 가장 최근의 참조 균주인 B/빅토리아/2/87과 항원을 공유했다.

1985–1991년 일본에서는 인플루엔자 B형 바이러스 재감염이 바이러스학적으로 조사되었고, 1979–1991년에는 어린이들을 대상으로 역학 조사가 이루어졌다. 이 연구 과정에서 각 항원 변이를 포함하는 4건의 인플루엔자 B형 바이러스 유행이 발생했다. 1987–1988년과 1989–1990년 유행 사이에는 바이러스의 유전자 및 항원 변화가 컸다.

현재 B/야마가타 계통은 코로나19 범유행 조치로 인해 소멸되었을 수 있으며, 2020년 3월 이후 자연 발생 사례는 확인되지 않았다.

1940년 미국에서 새로운 인플루엔자 바이러스가 발견되어 B형 인플루엔자 바이러스로 명명되었다.

1987년 오스트레일리아 빅토리아주에서 분리된 빅토리아 계통과 1988년 일본 야마가타현에서 분리된 야마가타 계통의 2가지 계통이 존재한다.

미국에서는 1990년대에 야마가타 계통이 맹위를 떨쳤지만, 21세기에 들어서면서 점차 환자가 감소했다. 코로나19 (COVID-19) 세계적 유행이 시작된 2020년 3월 이후 자연 유행주의 검출 사례가 없어졌다. 이를 받아들여 2024년 미국 식품의약국(FDA) 자문위원회는 야마가타 계통을 제외한 인플루엔자 백신을 만장일치로 권고했다.

5. 백신

1940년 미국에서 새로운 인플루엔자 바이러스가 발견되어 B형 인플루엔자 바이러스로 명명되었다. 인플루엔자 B형 바이러스는 1987년 오스트레일리아 빅토리아주에서 분리된 빅토리아 계통과 1988년 일본 야마가타현에서 분리된 야마가타 계통의 2가지 계통으로 나뉜다. 미국에서는 1990년대에 야마가타 계통이 맹위를 떨쳤지만, 21세기에 들어서면서 점차 환자가 감소했다. 코로나19 (세계적 유행)이 시작된 2020년 3월 이후 야마가타 계통의 자연 유행주 검출 사례는 없어졌다. 이를 받아들여 2024년 미국 식품의약국(FDA) 자문위원회는 야마가타 계통을 제외한 인플루엔자 백신을 만장일치로 권고했다. 만약 야마가타 계통 바이러스가 실제로 소멸되었다면, 이는 인간의 행동 변화로 인해 바이러스가 소멸된 최초의 기록 사례가 될 것이다. 그러나 3가지 균주(A형 2가지, B형 빅토리아 계통)가 여전히 널리 유행하고 있기 때문에 인플루엔자 바이러스의 전체적인 부담은 과거 시즌과 유사할 것이다.

5.1. 백신 개발 과정

1936년, 토머스 프랜시스 주니어(Thomas Francis Jr.)는 족제비에게서 인플루엔자 B형 바이러스를 발견했다. 같은 해, 매컬레인 버넷(Macfarlane Burnet)은 인플루엔자 바이러스를 유정란에서 배양할 수 있다는 사실을 발견했다. 이는 바이러스의 특성에 대한 연구와 1930년대 후반 및 1940년대 초에 불활성화 백신의 개발 및 적용을 촉진했다. 불활성화 백신의 예방 효과는 1950년대에 입증되었다. 이후 2003년에 최초의 생 약독화 인플루엔자 백신이 승인되었다.

1942년에는 H1N1 인플루엔자 A형과 새롭게 발견된 인플루엔자 B형 바이러스에 모두 방어할 수 있는 새로운 2가 백신이 개발되었다. 오늘날에는 일부 기술이 발전하고 독감 백신이 이제 인플루엔자 A형과 B형 모두를 다루고 있지만, 과학은 여전히 거의 한 세기 전의 발견에 기반하고 있다. 독감 바이러스는 빠르게 변이할 수 있고 H1N1과 같이 매년 새로운 돌연변이가 나타나기 때문에 독감 백신에 포함된 바이러스는 해당 연도에 사람들을 아프게 할 가능성이 가장 높은 독감 균주에 맞춰 매년 변경된다.

대부분의 계절 동안 인플루엔자 B형 바이러스의 두 가지 다른 계통(야마가타, 빅토리아)이 유행했음에도 불구하고, 독감 예방 접종은 오랫동안 인플루엔자 A(H1N1), 인플루엔자 A(H3N2), 그리고 한 가지 유형의 인플루엔자 B형 바이러스, 이렇게 세 가지 다른 독감 바이러스에 대한 방어를 목표로 했다. B형 바이러스의 두 번째 계통은 유행하는 독감 바이러스에 대한 더 강력한 방어를 제공하기 위해 이후에 추가되었다. 2023년까지 4가 백신이 방어하려는 4가지 독감 바이러스에는 2가지 인플루엔자 A형 바이러스와 2가지 인플루엔자 B형 바이러스가 포함되었다. 2022년 현재 미국에서 사용되는 모든 독감 백신은 4가 백신이었다.

2022년-2023년 독감 시즌의 경우, 65세 이상에게 우선적으로 권장되는 세 가지 독감 백신이 있었으며, 다양한 인플루엔자(독감) 백신이 다양한 연령대의 사람들에게 사용하도록 승인되었다.

그러나 B/야마가타 계통은 코로나19 범유행 조치로 인해 2020년/2021년에 소멸되었을 수 있으며, 2020년 3월 이후 자연 발생 사례는 확인되지 않았다. 2023년 10월, 세계 보건 기구는 계절성 독감 백신에서 야마가타 계통에 대한 방어가 더 이상 필요하지 않다고 결론을 내렸으며, 백신이 목표로 하는 계통의 수를 4개에서 3개로 줄였다.

5.2. 항원 변이와 백신

1936년, 토머스 프랜시스 주니어가 족제비 인플루엔자 B형 바이러스를 발견했고, 같은 해 매컬레인 버넷은 인플루엔자 바이러스를 유정란에서 배양할 수 있다는 사실을 발견했다. 이는 바이러스 연구와 1930년대 후반 및 1940년대 초 불활성화 백신 개발 및 적용을 촉진했다. 불활성화 백신의 예방 효과는 1950년대에 입증되었고, 2003년에 최초의 생 약독화 인플루엔자 백신이 승인되었다.

1942년에는 H1N1 인플루엔자 A형과 인플루엔자 B형 바이러스에 모두 방어할 수 있는 새로운 2가 백신이 개발되었다. 독감 바이러스는 빠르게 변이하기 때문에 독감 백신에 포함된 바이러스는 매년 변경된다.

대부분의 계절 동안 인플루엔자 B형 바이러스의 두 가지 다른 계통(B/야마가타 계통, B/빅토리아 계통)이 유행했음에도, 독감 예방 접종은 오랫동안 인플루엔자 A(H1N1), 인플루엔자 A(H3N2), 그리고 한 가지 유형의 인플루엔자 B형 바이러스, 이렇게 세 가지 다른 독감 바이러스에 대한 방어를 목표로 했다. 이후 B형 바이러스의 두 번째 계통이 추가되었다. 2023년까지 4가 백신은 2가지 인플루엔자 A형 바이러스와 2가지 인플루엔자 B형 바이러스를 방어했다. 2022년 현재 미국에서 사용되는 모든 독감 백신은 4가 백신이었다.

2022년 3월, 미국 식품의약국(FDA)의 백신 및 관련 생물학적 제품 자문 위원회는 미국에서 사용할 3가 인플루엔자 백신에 A(H1N1)pdm09, A(H3N2) 및 B/오스트리아/1359417/2021 유사 바이러스를 사용할 것을 제안했다.

그러나 B/야마가타 계통은 코로나19 범유행 조치로 인해 2020년/2021년에 소멸되었을 수 있으며, 2020년 3월 이후 자연 발생 사례는 확인되지 않았다. 2023년 10월, 세계 보건 기구는 계절성 독감 백신에서 야마가타 계통에 대한 방어가 더 이상 필요하지 않다고 결론을 내렸으며, 백신이 목표로 하는 계통의 수를 4개에서 3개로 줄였다.

인플루엔자 B형 바이러스(IBV)는 1940년 북아메리카에서 발생한 급성 호흡기 질환 유행으로 발견되었으며, 이후 인플루엔자 A형 바이러스(IAV)와 항원 교차 반응이 없음이 밝혀졌다. IBV는 가끔 물개와 돼지에서도 발견되지만, 주된 숙주 종은 인간이다. IBV는 1980년대부터 B/야마가타 계통과 B/빅토리아 계통으로 나뉘었다.

혈구 응집소(HA)와 뉴라미니다제(NA)는 끊임없이 변화하는 두 가지 바이러스 표면 항원이다. 항원 변이 또는 항원 이동은 가능한 두 가지 인플루엔자 바이러스 변화이다. 항원 변이에 의해 발생하는 인플루엔자 바이러스 HA 및 NA의 작은 변화는 인간의 면역 체계가 식별할 수 없는 새로운 변종의 생성을 초래한다. 연간 인플루엔자 유행은 항원 변이와 면역력 저하로 인해 발생한다. 항원 변이는 인플루엔자 A, B, C에서 발생한다.

감염 후 페렛 혈청을 사용한 혈구 응집 억제 실험을 통해 1988–1989년에 두 가지 매우 다른 항원 인플루엔자 B형 변이체를 식별할 수 있었다. 이 바이러스는 B/야마가타/16/88 또는 B/빅토리아/2/87과 항원을 공유했다.

1985–1991년 일본에서는 인플루엔자 B형 바이러스 재감염이 바이러스학적으로 조사되었고, 1979–1991년에는 어린이들을 대상으로 역학 조사가 이루어졌다. 1987–1988년과 1989–1990년 유행 사이에는 바이러스의 유전자 및 항원 변화가 컸다.

현재 B/야마가타 계통은 코로나19 팬데믹 조치로 인해 소멸되었을 수 있으며, 2020년 3월 이후 자연 발생 사례는 확인되지 않았다.