객담 결핵균 도말검사가 음성일때 중합효소연쇄반응검사와 진단적 신뢰도에 관한 연구 How Reliable is Sputum PCR Test in the Diagnosis of Pulmonary Tuberculosis When Sputum Smear is Negative?원문보기
목 적 : 객담항산균 도말 양성환자에서 direct amplification test (DAT) 양성이면 폐결핵으로 확진이 가능하다. 그러나 객담 항산균 도말음성이고 DAT는 양성인 경우에는 DAT 결과가 얼마나 신뢰성이 있는지 의문이었다. 따라서 저자들은 폐결핵이 의심되는 환자에서 객담 항산균 도말 음성이고 DAT 양성일 때 폐결핵진단에 있어서 DAT의 유용성올 살펴보고자 하였다. 방 법 : 1998년 6월1일부터 1999년 5월30일 까지 한림대학교 의료원에서 폐결핵이 의심되어 결핵균 항산균 도말, 배양검사 및 DAT를 시행한 909명을 대상으로 하였다. 활동성 폐결핵의 확진은 결핵균 배양 양성이거나 조직학적으로 건락성 육아종이 증명된 경우로 정의하였다. 임상적 폐결핵의 진단 조건은 방사선 소견상 결핵성 폐침윤이 의심되고 폐렴, 폐암 등이 배제된 환자로 결핵균 배양은 음성이나, 항결핵제 3개월 이상 투여 후 증상 및 방사선 소견상 호전이 있는 경우로 정의하였다. DAT는 Mycobacterium tuberculosis complex에 특징적으로 존재 하는 insertion sequence (IS6110)의 특정 부위만을 특이적으로 증폭시킬 수 있는 TB-$CRkit^{TM}$(한국생공, 대전)를 이용하였으며, 특이도를 높이기 위해 nested PCR검사를 시행하였다. 결 과 : 대상 환자 909 명 중 객담 항산균 도말검사는 335명에서 양성(36.6%)이었으며, 객담 결핵균 PCR이 374명에서 양성(41.1%)으로 판명되었다. 객담 항산균 도말 음성이면서 객담 결핵 PCR 양성인 환자는 39명(4.3%)으로 남자 22명, 여자 17명 이었다. 객담 결핵 PCR 양성인 환자 39 명중 32명에서 폐결핵으로 진단되었다. DAT는 확진된 결핵환자만을 대상으로 할 때 61.5%의 양성 예측율을, 확진된 폐결핵 환자와 임상적으로 진단된 결핵환자를 대상으로 할 때 82.1% 양성 예측율을 나타냈었고 위양성율은 18.0%였다. 결 론 : 이상의 결과로 임상적으로 폐결핵이 의심되는 객담 항산균 도말 음성인 환자에서 객담 DAT 양성일 때 폐결핵의 조기 진단에 중요한 수단으로 이용 될 수 있을 것으로 사료되었다.
목 적 : 객담 항산균 도말 양성환자에서 direct amplification test (DAT) 양성이면 폐결핵으로 확진이 가능하다. 그러나 객담 항산균 도말음성이고 DAT는 양성인 경우에는 DAT 결과가 얼마나 신뢰성이 있는지 의문이었다. 따라서 저자들은 폐결핵이 의심되는 환자에서 객담 항산균 도말 음성이고 DAT 양성일 때 폐결핵진단에 있어서 DAT의 유용성올 살펴보고자 하였다. 방 법 : 1998년 6월1일부터 1999년 5월30일 까지 한림대학교 의료원에서 폐결핵이 의심되어 결핵균 항산균 도말, 배양검사 및 DAT를 시행한 909명을 대상으로 하였다. 활동성 폐결핵의 확진은 결핵균 배양 양성이거나 조직학적으로 건락성 육아종이 증명된 경우로 정의하였다. 임상적 폐결핵의 진단 조건은 방사선 소견상 결핵성 폐침윤이 의심되고 폐렴, 폐암 등이 배제된 환자로 결핵균 배양은 음성이나, 항결핵제 3개월 이상 투여 후 증상 및 방사선 소견상 호전이 있는 경우로 정의하였다. DAT는 Mycobacterium tuberculosis complex에 특징적으로 존재 하는 insertion sequence (IS6110)의 특정 부위만을 특이적으로 증폭시킬 수 있는 TB-$CRkit^{TM}$(한국생공, 대전)를 이용하였으며, 특이도를 높이기 위해 nested PCR검사를 시행하였다. 결 과 : 대상 환자 909 명 중 객담 항산균 도말검사는 335명에서 양성(36.6%)이었으며, 객담 결핵균 PCR이 374명에서 양성(41.1%)으로 판명되었다. 객담 항산균 도말 음성이면서 객담 결핵 PCR 양성인 환자는 39명(4.3%)으로 남자 22명, 여자 17명 이었다. 객담 결핵 PCR 양성인 환자 39 명중 32명에서 폐결핵으로 진단되었다. DAT는 확진된 결핵환자만을 대상으로 할 때 61.5%의 양성 예측율을, 확진된 폐결핵 환자와 임상적으로 진단된 결핵환자를 대상으로 할 때 82.1% 양성 예측율을 나타냈었고 위양성율은 18.0%였다. 결 론 : 이상의 결과로 임상적으로 폐결핵이 의심되는 객담 항산균 도말 음성인 환자에서 객담 DAT 양성일 때 폐결핵의 조기 진단에 중요한 수단으로 이용 될 수 있을 것으로 사료되었다.
Backgrounds : Recent technological developments have introduced a new method to identifying M. tuberculosis complex DNA in clinical samples directly. The direct amplification test (DAT) is approved for identifying M. tuberculosis complex in respiratory specimens that are smear-positive for acid-fast...
Backgrounds : Recent technological developments have introduced a new method to identifying M. tuberculosis complex DNA in clinical samples directly. The direct amplification test (DAT) is approved for identifying M. tuberculosis complex in respiratory specimens that are smear-positive for acid-fast bacilli (AFB). When there is a discrepancy between the AFB smear and DAT, no information on their clinical utility is currently available. In this study, the diagnostic reliability of DAT was investigated in suspected pulmonary tuberculosis patients whose sputum AFB smear was negative. Methods : From June 1, 1998 through May 30, 1999, 909 patients with presumed active pulmonary tuberculosis were enrolled. A sputum AFB stain, culture, DAT and/or biopsy were performed. Using the criteria of clinical tuberculosis or confirmed tuberculosis, the positive predictive value of DAT in diagnosing pulmonary tuberculosis was investigated. Results : The positive predictive value of DAT was 82.1% by the clinically active tuberculosis criteria. However, it decreased to 61.5% when diagnosis was restricted to only to culture positive or biopsy proven cases. The false positive rate of DAT was 18.0%. Conclusion : The DAT is a valuable diagnostic method in suspected patients whose sputum AFB is was negative.
Backgrounds : Recent technological developments have introduced a new method to identifying M. tuberculosis complex DNA in clinical samples directly. The direct amplification test (DAT) is approved for identifying M. tuberculosis complex in respiratory specimens that are smear-positive for acid-fast bacilli (AFB). When there is a discrepancy between the AFB smear and DAT, no information on their clinical utility is currently available. In this study, the diagnostic reliability of DAT was investigated in suspected pulmonary tuberculosis patients whose sputum AFB smear was negative. Methods : From June 1, 1998 through May 30, 1999, 909 patients with presumed active pulmonary tuberculosis were enrolled. A sputum AFB stain, culture, DAT and/or biopsy were performed. Using the criteria of clinical tuberculosis or confirmed tuberculosis, the positive predictive value of DAT in diagnosing pulmonary tuberculosis was investigated. Results : The positive predictive value of DAT was 82.1% by the clinically active tuberculosis criteria. However, it decreased to 61.5% when diagnosis was restricted to only to culture positive or biopsy proven cases. The false positive rate of DAT was 18.0%. Conclusion : The DAT is a valuable diagnostic method in suspected patients whose sputum AFB is was negative.
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문제 정의
따라서 저자들은 폐결핵이 의심되는 환자에서 객담 항산균 도말 음성이고 DAT 양성일. 때 폐결핵 진단에 있어서 DAT의 유용성을 살펴보고자 하였다.
실제로 객담 항산균 도말 음성인 활동성 폐결핵 환자의 비율이 50- 60%에 이르고 있고 이러한 객담 항산균 도말 음성환자에서 DAT의 유용성에 대한 임상연구는 지금까지 국내에서는 보고되지 않았다6,7. 본 연구는 폐결핵이 의심되는 환자에서 객담 항산균 도말검사는 음성이나 DAT는 양성인 경우 DAT가 폐결핵의 진단에 얼마나 신뢰성이 있는가를 밝히고자 하였다.
가설 설정
이러한 문제점들을 고려하여 폐결핵 치료여부를 결정할 때 객담 항산균 도말이 양성이고 객담 DAT가 양성이면 폐결핵으로 진단이 가능하다. 객담 항산균 도말이 양성이고 DAT가 음성이면 1) 비정형 마이코박테리아에 의한 감염, 2) DAT 위음성, 3) 항산균 도말 위양성의 가능성이 있다. 이 경우 확진 및 치료 여부는 폐결핵 가능성의 정도와 그 사회에 존재하는 비정형 마이코박테리아의 비율을 고려하여 결정하는 것이 적절하다고 생각된다.
제안 방법
임상적 폐결핵의 진단 조건은 방사선 소견상 결핵성 폐침윤이 의심되고 폐렴, 폐암 등이 배제된 환자로 결핵균 배양은 음성이나, 항결핵제 3개월 이상 투여 후 증상 및 방사선 소견상 호전이 있는 경우로 정의하였다. DAT는 Mycobacterium tuberculosis complex에 특징적으로 존재하는 insertion sequence (IS6110)의 특정 부위만을 특이적으로 증폭시킬 수 있는 TB-CRkitTM(한국생공, 대전)를 이용하였으며, 특이도를 높이기 위해 nested PCR검사를 시행하였다.
tube에 18㎕의 8-methoxypsoralane(8-MOP) 용액을 가하고 검체에서 추출한 DNA 2㎕을 가하여 잘 섞어준 뒤 5분간 원심분리한 후 mineral oil을 가해 PCR을 시행하였다. PCR의 cyclee 94도에서 1분, 60도에서 1분, 72도에서 1분씩 30cycle을 시행하고 nested PCR을 시행하였다. nested PCRe 18㎕의 18-MOP에 1st PCR 반응물 2㎕을 첨가하여 1st PCR 과 같은 조건으로 PCR을 수행하였다.
3)로 조성되었다. tube에 18㎕의 8-methoxypsoralane(8-MOP) 용액을 가하고 검체에서 추출한 DNA 2㎕을 가하여 잘 섞어준 뒤 5분간 원심분리한 후 mineral oil을 가해 PCR을 시행하였다. PCR의 cyclee 94도에서 1분, 60도에서 1분, 72도에서 1분씩 30cycle을 시행하고 nested PCR을 시행하였다.
이후 3개월 이상의 결핵약 투여 후 시행한 임상경과 관찰과 결핵배양 검사 결과 등을 근거로 하여 이들 환자들은 최종적으로 활동성과 비활동성 결핵으로 분류되었다. 대상환자 모두에서 객담 항산균 도말 및 객담 결핵균 배양검사를 시행하였고 진단적 필요에 따라 조직검사를 시행하였다. 또한 모든 환자에서 객담 결핵균 중합효소연쇄반응검사(polymerase chain reaction ; PCR)를 결핵약 투여 전에 2회 이상 시행하였다.
대상환자 모두에서 객담 항산균 도말 및 객담 결핵균 배양검사를 시행하였고 진단적 필요에 따라 조직검사를 시행하였다. 또한 모든 환자에서 객담 결핵균 중합효소연쇄반응검사(polymerase chain reaction ; PCR)를 결핵약 투여 전에 2회 이상 시행하였다. 확진된 폐결핵은 결핵균 배양 양성이거나 조직학적으로 건락성 육아종이 증명된 경우로 정의하였다.
이들은 내원 전 1년간 폐결핵 치료 병력이 없고 객담검사 전에 항결핵제를 투여하지 않은 환자들이었다. 또한 투약 후 3개월 이상 임상경과 관찰이 가능하였던 환자들을 대상으로 후향적으로 조사하였다. 이들 환자들은 내원 당시는 모두 활동성 폐결핵이 의심되어 진단적 검사 및 항결핵 치료를 시행하였다.
본 연구에서 시행된 DAT검사는 Mycobacterium tuberculosis complex(M. tuberculosis, M. bovis, M. africanum, and M., microti)에 특징적으로 존재하는 insertion sequence(IS6110)의 특정 부위만을 특이적으로 증폭시킬 수 있는 TB-CRkitTM(한국생공, 대전)를 이용하였으며, 특이도를 높이기 위해 nested PCR검사를 시행하였다. TB-CRkitTM는 IS6U0의 특정부위를 증폭시키는 1st PCR primer (5'-CTCAAGGAGCACATCAGC, 5-TCATAGGAGCTTCCGACC)와 nested PCR을 위한 2nd PCR primer (5'-CTACGGTGTTTA-CGGTGCCC, 5'-TAGGCGTCGGTGACAAAG-GC)가 l0pM의 농도로 들어있고 2.
앞의 두 가지 상업적 키트를 사용하여 연구한 결과를 살펴보면 항산균 도말 양성인 객담 검체에서 민감도, 특이도 및 양성예측도가 각각 95-96%, 100% 및 100%를 보이는 반면 객담 항산균 도말 음성인 경우 DAT의 민감도, 특이도 및 양성예측도 는 각각 48-53%, 96-99% 및 24-58%로 보고되었다5. 이 연구에서 폐결핵의 진단기준은 객담 검체에서 결핵균이 배양된 경우로 하였다. 이 연구와 마찬가지로 이제까지의 대부분의 연구가 객담 항산균 도말 양성 혹은 배양양성의 환자에서 DAT의 유용성을 알아본 것이어서 미국식품 의약청은 DAT사용 적응증을 객담 항산균 양성 환자로 제한하고있다.
PCR 반응이 끝난 후 PCR 용액을 자외선 투조기 위에 올려놓고 5-10분간 불활성화시켜 잔효(carry-over effect)로 인한 오염을 방지하였다. 이후 PCR 용액 10㎕를 1.2% agarose gel에 투여하여 TAE buffer에서 150V로 20분간 전기영동을 시킨 후 양성대조 검체 및 음성대조 검체와 비교하여 결과를 분석하였다.
대상 데이터
1998년 6월1일부터 1999년 5월30일 까지 한림대학교 의료원에서 폐결핵이 의심되어 결핵균 항산균 도말, 배양검사 및 DAT를 시행한 909명을 대상으로 하였다. 활동성 폐결핵의 확진은 결핵균 배양 양성이거나 조직학적으로 건락성 육아종이 증명된 경우로 정의하였다.
1998년 6월1일부터 1999년 5월30일 까지 한림대학교 의료원을 방문한 폐결핵이 의심되는 909명을 대상으로 하였다. 이들은 내원 전 1년간 폐결핵 치료 병력이 없고 객담검사 전에 항결핵제를 투여하지 않은 환자들이었다.
9 세 (18-80세)이었다(Table 1). 객담 결핵균 PCR 양성인 환자39명중 폐결핵으로 최종 진단된 경우는 32명이었다. 이 중 확진된 폐결핵은 결핵균배양검사에 의한 예가 17예, 조직검사에 의한 예가 7예로 모두 24예 였다.
성능/효과
나머지 7예의 객담 결핵균 PCR양성 반응자는 비활동성 폐결핵 5예, 비소세포 폐암 2예 였다. 39명의 객담 항산균 도말음성 및 결핵균 PCR 양성환자에서 폐결핵의 진단조건을 결핵균배양 혹은 조직검사에 의하여 확진된 24명으로 제한 할 때 결핵균 PCR의 양성예측도는 61.5%를 나타냈었다. 반면 폐결핵의 진단조건에 확진된 폐결핵뿐만 아니라 임상적으로 진단된 폐결핵도 포함하였을 때 결핵균 PCR 양성 39명중 32명이 폐결핵으로 82.
객담 결핵 PCR 양^인 환자 39명중 32명에서 폐결핵으로 진단되었다. DAT는 확진된 결핵환자만을 대상으로 할 때 61.5%의 양성 예측율을, 확진된 폐결핵 환자와 임상적으로 진단된 결핵환자를 대상으로 할 때 82.1% 양성 예측율을 나타냈었고 위양성율은 18.0% 였다.
5%를 나타냈었다. 반면 폐결핵의 진단조건에 확진된 폐결핵뿐만 아니라 임상적으로 진단된 폐결핵도 포함하였을 때 결핵균 PCR 양성 39명중 32명이 폐결핵으로 82.1 %의 높은 양성 예측도를 보였다. 비활동성 폐결핵 5예와 폐결핵이 아닌 2예로 인하여 39 예증 7예에서 위양^을 보여 18.
1 %의 높은 양성 예측도를 보였다. 비활동성 폐결핵 5예와 폐결핵이 아닌 2예로 인하여 39 예증 7예에서 위양^을 보여 18.0%의 위양성율을 나타냈었다(Table 2).
이상의 결과로 임상적으로 폐결핵이 의심되는 객담 항산균 도말 음성인 환자에서 객담 DAT 양성일 때 폐결핵의 조기 진단에 중요한 수단으로 이용 될 수 있을 것으로 사료되었다.
이들 환자들은 내원 당시는 모두 활동성 폐결핵이 의심되어 진단적 검사 및 항결핵 치료를 시행하였다. 이후 3개월 이상의 결핵약 투여 후 시행한 임상경과 관찰과 결핵배양 검사 결과 등을 근거로 하여 이들 환자들은 최종적으로 활동성과 비활동성 결핵으로 분류되었다. 대상환자 모두에서 객담 항산균 도말 및 객담 결핵균 배양검사를 시행하였고 진단적 필요에 따라 조직검사를 시행하였다.
따라서 객담 항산균 도말 음성이고 객담 결핵 PCR 양성인 환자에서 기관지내시경검사는 폐결핵의 신속한 진단에 추가로 많은 도움을 주지는 못 할 것으로 사료된다16. 저자들이 정한 임상적 폐결핵도 확진된 폐결핵에 포함하여 치료대상 폐결핵으로 한다면, 항산균 도말 음성, DAT 양성 환자에서는 82.1%의 양성 예측도를 보여 이런 예에서는 항결핵치료를 시작하는 것이 안전할 것으로 사료되었다. 그러나 객담 항산균 도말 음성, DAT양성인 경우 폐결핵 진단에 있어 위양성율은 18%로 이런 환자는 결핵치료를 헛되이 받을 위험이 있어 향후 좀 더 연구되어야 할 부분으로 사료된다.
후속연구
1%의 양성 예측도를 보여 이런 예에서는 항결핵치료를 시작하는 것이 안전할 것으로 사료되었다. 그러나 객담 항산균 도말 음성, DAT양성인 경우 폐결핵 진단에 있어 위양성율은 18%로 이런 환자는 결핵치료를 헛되이 받을 위험이 있어 향후 좀 더 연구되어야 할 부분으로 사료된다. 현재까지 DAT는 가장 이상적인 검사는 아니더라도 새로운 진단 방법이 개발되기 전까지는 치료개시에 참고가 되는 중요한 지표임에는 틀림이 없다 하겠다.
이런 관점에서 DAT검사는 기존의 폐결핵진단방법을 완전히 대체 할 수 있는 이상적인 검사는 아닌 것으로 보인다. 그러나 결론적으로는 DAT 검사는 객담 항산균 도말 음성일 때 폐결핵의 조기진단율을 높이는 쪽으로 기여를 하며 이를 근거로 항 결핵제를 투여할 수 있으리라 판단된다.
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