A confirmatory serological test, the standard tube agglutination test (STAT) is evaluated for the diagnostic efficiency in brucellosis Korea. A total of 345 bovine samples were collected from regional veterinary branch under national brucellosis monitoring program from January 2010 to June 2012 in K...
A confirmatory serological test, the standard tube agglutination test (STAT) is evaluated for the diagnostic efficiency in brucellosis Korea. A total of 345 bovine samples were collected from regional veterinary branch under national brucellosis monitoring program from January 2010 to June 2012 in Korea. These samples were diagnosed as suspected serum and brucellosis positive by the Rose Bengal test (RBT) and the STAT, respectively. The STAT was compared and evaluated with three serological test such as the indirect-enzyme linked immunosorbent assay (I-ELISA), competitive-enzyme linked immunosorbent assay (C-ELISA) and fluorescence polarisation assay (FPA) prescribed for international trade by OIE. Among the 345 bovine serum samples, 302 (87.5%) were diagnosed as positive in the STAT, while 215 (62.3%), 223 (64.6%) and 194 (56.2%) serum samples were diagnosed as positive for brucellosis in the I-ELISA, C-ELISA and FPA, respectively. The STAT showed quite high positive results as compared with three prescribed tests of OIE. FPA, I-ELISA and C-ELISA have shown 60.6%, 64.9% and 67.2% correlation, respectively as compared to the STAT. However correlations of three prescribed tests ranged high 84.1~97.7%. Especially, correlation between I-ELISA and C-ELISA is quite high, 97.7%. These results suggest that the STAT has shown many false-positive reactions. Therefore, additional serological test, such as ELISAs and FPA, would be necessary to adopt as a confirmatory test in the national surveillance program of bovine brucellosis in Korea.
A confirmatory serological test, the standard tube agglutination test (STAT) is evaluated for the diagnostic efficiency in brucellosis Korea. A total of 345 bovine samples were collected from regional veterinary branch under national brucellosis monitoring program from January 2010 to June 2012 in Korea. These samples were diagnosed as suspected serum and brucellosis positive by the Rose Bengal test (RBT) and the STAT, respectively. The STAT was compared and evaluated with three serological test such as the indirect-enzyme linked immunosorbent assay (I-ELISA), competitive-enzyme linked immunosorbent assay (C-ELISA) and fluorescence polarisation assay (FPA) prescribed for international trade by OIE. Among the 345 bovine serum samples, 302 (87.5%) were diagnosed as positive in the STAT, while 215 (62.3%), 223 (64.6%) and 194 (56.2%) serum samples were diagnosed as positive for brucellosis in the I-ELISA, C-ELISA and FPA, respectively. The STAT showed quite high positive results as compared with three prescribed tests of OIE. FPA, I-ELISA and C-ELISA have shown 60.6%, 64.9% and 67.2% correlation, respectively as compared to the STAT. However correlations of three prescribed tests ranged high 84.1~97.7%. Especially, correlation between I-ELISA and C-ELISA is quite high, 97.7%. These results suggest that the STAT has shown many false-positive reactions. Therefore, additional serological test, such as ELISAs and FPA, would be necessary to adopt as a confirmatory test in the national surveillance program of bovine brucellosis in Korea.
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문제 정의
계속되는 검진으로 인해 농가의 브루셀라병 발생은 많이 감소하고 있으나 최근 브루셀라병 발생이 없던 농가에서 STAT에 1∼2두가 양성 판정받은 농가의 비율이 급격히 증가하고 있어 이에 대한 정확한 진단이 필요한 실정이다. 따라서 현재 2차 확인 검사로 사용하고 있는 STAT와 OIE에서 권장하고 있는 FPA, I-ELISA, C-ELISA와의 비교 시험을 통해서 현재 사용하고 있는 진단법의 효율성을 알아보고자 본 연구를 수행하게 되었다.
제안 방법
ELISA는 ELISA kit (Svanova, Sweden)의 실험 방법에 따라 수행한 후에 정해진 기준에 따라 그 결과를 판정하였다. I-ELISA는 percent positivity가 40 미만이면 음성, 40 이상이면 양성으로 판정하였고, C-ELISA는 percent inhibition가 30 미만이면 음성, 30 이상이면 양성으로 판정하였다.
FPA는 FPA kit (Diachemix, USA)와 함께 제공된 실험 방법에 따라 FPA buffer 1 ml에 가검혈청 10 μl를 첨가하고 10분 후 conjugate 10 μl를 첨가한 후 2분 후에 측정하였다.
ELISA는 ELISA kit (Svanova, Sweden)의 실험 방법에 따라 수행한 후에 정해진 기준에 따라 그 결과를 판정하였다. I-ELISA는 percent positivity가 40 미만이면 음성, 40 이상이면 양성으로 판정하였고, C-ELISA는 percent inhibition가 30 미만이면 음성, 30 이상이면 양성으로 판정하였다.
FPA는 FPA kit (Diachemix, USA)와 함께 제공된 실험 방법에 따라 FPA buffer 1 ml에 가검혈청 10 μl를 첨가하고 10분 후 conjugate 10 μl를 첨가한 후 2분 후에 측정하였다. Positive control과 negative control도 같은 방법으로 측정 후 정해진 판정 기준에 따라 가검혈청의 수치에서 negative control의 수치를 제외한 값이 10 초과이면 양성, 10 미만이면 음성으로 판정하였다.
현재 우리나라는 2차 확인 검사법으로 미국식에 따라 STAT를 이용하고 있는데, STAT와 다른 2차 확인 검사법의 결과가 일치하지 않는 경우가 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 2010년 1월부터 2012년 6월까지 우리나라 검진사업에서 STAT에서 브루셀라 양성 또는 의양성으로 판정받은 소 345두의 혈청 시료를 대상으로 2차 확인 검사법인 STAT, FPA, I-ELISA, C-ELISA와 비교 시험을 진행하였다.
브루셀라병 혈청학적 진단법 중 2차 확인 검사법으로 현재 사용하고 있는 STAT와 OIE에서 권장하고 있는 FPA, I-ELISA, C-ELISA와의 비교 시험을 통하여 진단의 효율성을 비교 평가하였다. STAT는 다른 진단법에 비해서 위양성 비율이 높게 나타나 상호 간의 일치율이 떨어지는 단점이 있다.
대상 데이터
혈청 시료는 2010년 1월부터 2012년 6월까지 강원도, 경기도, 충청도, 전라북도, 경상남도, 광주광역시 등지에서 시행한 검진 사업에서 STAT 검사 결과 브루셀라 양성 또는 의양성 판정받아 살처분 된 소 345두의 혈청을 사용하였고, 검사 전 56℃에서 30분간 비동화 시킨 후에 사용하였다.
성능/효과
5%)가 음성으로 판정되었다. FPA, I-ELISA 및 C-ELISA는 각각 194두(56.2%), 215두(62.3%) 및 223두(64.6%)가 양성으로 판정되었다(Table 1). STAT와 FPA의 상관관계를 비교한 결과 전체 345두 중 209두인 60.
FPA를 기준으로 I-ELISA, C-ELISA의 비교 결과를 나타낸 Table 2에서 FPA와 I-ELISA의 상관관계를 분석한 결과 전체 345두 중 290두가 일치하여 84.1%의 일치율을 보였고, C-ELISA에서도 I-ELISA와 같이 290두가 일치하여 84.1%의 일치율을 보였다. STAT와 I-ELISA, C-ELISA 사이의 상관관계보다 FPA와의 상관관계가 낮게는 16.
I-ELISA와 C-ELISA 간의 상관관계는 337두가 일치하여 97.7%의 높은 일치율을 보였다. FPA와도 292두가 일치하여 84.
STAT를 기준으로 FPA, I-ELISA, C-ELISA의 상관관계 비교한 결과 각각 60.6%, 64.9%, 67.2%의 일치율을 나타내었고, FPA와 I-ELISA, C-ELISA 사이의 상관관계를 보면 개체의 차이는 조금 있지만, 각각 84.1%의 일치율을 보였다. 또한, I-ELISA와 C-ELISA의 상관관계는 97.
6%)가 양성으로 판정되었다(Table 1). STAT와 FPA의 상관관계를 비교한 결과 전체 345두 중 209두인 60.6%가 일치하였고, I-ELISA와는 224두인 64.9%, C-ELISA와는 232두인 67.2%의 일치율을 보였다. STAT을 기준으로 FPA, I-ELISA, C-ELISA와의 상관관계가 낮게는 60.
1%의 일치율을 보였다. STAT와 I-ELISA, C-ELISA 사이의 상관관계보다 FPA와의 상관관계가 낮게는 16.9% 높게는 19.2%로 더 높은 것을 확인할 수 있었다. 또한, 양성 일치율이 91.
6%의 일치율을 나타내었다. STAT와의 상관관계보다 낮게는 24%, 높게는 30.5% 더 높은 것을 확인할 수 있었다(Table 3). 또한, I-ELISA와 C-ELISA의 비교 시험 결과를 보면 I-ELISA에서 양성 215두가 C-ELISA에서도 마찬가지로 양성으로 판정되어 일치율이 100%로 나타났고, I-ELISA 음성 130두 중 C-ELISA에서 양성이 8두인 6.
2%의 일치율을 보였다. STAT을 기준으로 FPA, I-ELISA, C-ELISA와의 상관관계가 낮게는 60.6% 높게는 67.2%로 일치율이 대체로 높지 않은 것을 확인할 수 있었다.
결과를 보면 STAT의 양성 진단율이 FPA, I-ELISA, C-ELISA보다 22.9∼31.3% 더 높은 것을 볼 수 있었다.
5% 더 높은 것을 확인할 수 있었다(Table 3). 또한, I-ELISA와 C-ELISA의 비교 시험 결과를 보면 I-ELISA에서 양성 215두가 C-ELISA에서도 마찬가지로 양성으로 판정되어 일치율이 100%로 나타났고, I-ELISA 음성 130두 중 C-ELISA에서 양성이 8두인 6.2%로 낮았고, 음성은 122두로 93.8%의 높은 일치율을 확인할 수 있었다.
1%의 일치율을 보였다. 또한, I-ELISA와 C-ELISA의 상관관계는 97.7%로 매우 높은 일치율을 보였다.
또한, 양성 일치율이 91.2∼93.3%, 음성 일치율이 72.2∼74.8%로 음성보다 양성개체 간의 일치율이 16.4∼21.1% 정도 더 높은 경향을 보였다.
마찬가지로 이번 연구의 2차 확인 검사법 간의 상관관계 비교 결과에서 볼 수 있듯이 STAT와는 60.6∼67.2%의 낮은 일치율을 확인할 수 있었고, FPA, I-ELISA, C-ELISA법 사이에서는 84.1∼97.7%의 높은 일치율을 보여 주고 있다.
먼저 우리나라에서 현재 2차 확인 검사법으로 사용 중인 STAT로 실험해 본 결과 345두 중 302두(87.5%)가 양성, 43두(12.5%)가 음성으로 판정되었으며 FPA에서는 양성과 음성이 각각 194두(56.2%), 151두(43.8%), I-ELISA에서는 215두(62.3%), 130두(37.7%), C-ELISA에서는 223두(64.6%), 122두(35.4%)로 판정되었다. 결과를 보면 STAT의 양성 진단율이 FPA, I-ELISA, C-ELISA보다 22.
5% phenol saline으로 1:100으로 희석하여 사용하였고, 혈청을 희석된 진단액에 1:50, 100, 200, 400으로 희석하여 37℃에서 48∼72시간 반응시킨 후 응집상태를 관찰하였다. 응집 결과에 따라 혈청 희석배수 100배 이상에서 응집이 일어난 혈청은 양성, 50배 이상 100배 미만에서 상층액이 반투명하고 응집이 일어난 것은 의양성, 50배 미만에서 응집이 일어나거나 없는 것은 음성으로 판정하였다.
이 4가지 진단법 중에서는 STAT가 75.9%로 다른 진단법에 비해서 민감도가 약 20% 정도 낮아 진단법 간에 차이가 컸으며, 특이도는 90.5∼98.9%로 진단법 간에 그 차이가 상대적으로 적었다.
이번 연구 결과를 바탕으로 현재 이용되고 있는 2차 확인 검사법인 STAT보다 FPA나 I-ELISA 또는 C-ELISA가 상호 간에 일치율이 더 높다는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 1차 검사인 RBT 검사 후 2차 확인 검사가 요구될 때 기존 STAT을 대체하여 사용하거나 STAT와 병용하여 추가 확인 진단법으로 사용하여 진단의 효율성을 제고하고 위양성 살처분으로 인한 경제적 손실을 최소화할 수 있을 것으로 기대된다.
7%의 높은 일치율을 보여 주고 있다. 이번 연구 결과를 보면 STAT에서 위양성 반응이 나타날 가능성이 높은 것을 확인할 수 있었고, 다두 발생 농가에서는 브루셀라 양성 진단율이 높았지만 적은 두수 발생 농가에서는 의양성 비율이 높은 것을 볼 수 있었다. 그러므로 정확한 브루셀라병 진단을 위해서는 더욱 정확한 2차 확인 검사법을 도입하거나 병용할 필요가 있고, 우리나라에서 소 브루셀라병의 확산을 방지하기 위해서는 조기에 신속 정확하게 진단할 수 있는 진단법의 도입 및 확립이 요구되고 있는 실정이다(Hur 등, 2007).
전체 345두 중 STAT에서 302두(87.5%)가 양성, 43두(12.5%)가 음성으로 판정되었다. FPA, I-ELISA 및 C-ELISA는 각각 194두(56.
후속연구
STAT는 다른 진단법에 비해서 위양성 비율이 높게 나타나 상호 간의 일치율이 떨어지는 단점이 있다. 그에 비해 FPA나 I-ELISA 또는 C-ELISA는 상호 간의 높은 일치율을 보이고 있어 이 진단법들을 2차 확인 검사법으로 활용한다면 진단의 정확도를 더 높일 수 있을 것으로 기대된다.
이번 연구 결과를 바탕으로 현재 이용되고 있는 2차 확인 검사법인 STAT보다 FPA나 I-ELISA 또는 C-ELISA가 상호 간에 일치율이 더 높다는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 1차 검사인 RBT 검사 후 2차 확인 검사가 요구될 때 기존 STAT을 대체하여 사용하거나 STAT와 병용하여 추가 확인 진단법으로 사용하여 진단의 효율성을 제고하고 위양성 살처분으로 인한 경제적 손실을 최소화할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 이러한 효율적인 진단법을 적용하여 국내 브루셀라병 청정국 선언을 앞당기는데 일조할 것으로 여겨진다.
따라서 1차 검사인 RBT 검사 후 2차 확인 검사가 요구될 때 기존 STAT을 대체하여 사용하거나 STAT와 병용하여 추가 확인 진단법으로 사용하여 진단의 효율성을 제고하고 위양성 살처분으로 인한 경제적 손실을 최소화할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 이러한 효율적인 진단법을 적용하여 국내 브루셀라병 청정국 선언을 앞당기는데 일조할 것으로 여겨진다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
브루셀라병은 무엇인가?
브루셀라병은 소, 돼지, 개, 양, 말 등에서 발생하는 세균성 전염병으로 가축전염병예방법상 제2종 가축전염병인 동시에 세계동물보건기구(OIE) 지정전염병이다. 또한, 사람에게도 감염되는 인수공통전염병으로 공중위생상 매우 중요한 질병이다(Kim 등, 1982; OIE, 2008; Quinn 등, 1994; Hur 등, 2007).
사람에게 브루셀라균이 전염되는 과정은 무엇인가?
감염된 소의 유산태아 또는 분만 시 배설되는 태반이나 분비물, 젖소의 우유 등이 주요 전염원이 된다. 사람에서는 브루셀라균에 감염된 소, 돼지, 개, 양, 말 등 가축을 통해 병원균이 상처 난 피부나 결막을 통해 전파되거나 멸균처리 되지 않은 유제품을 섭취하면 전염된다. 브루셀라병에 감염된 가축의 암컷에서는 불임증과 임신 후기 유산을 일으키고 수컷에서는 고환염, 전립선염 등 번식장애를 보이며, 사람에서는 지속적 또는 간헐적인 발열, 오한, 두통, 체중감소, 근육통 등의 증상이 나타난다(George, 1995; Timoney 등, 1988; WHO, 1986).
브루셀라병의 주요 전염원은 무엇인가?
감염된 소의 유산태아 또는 분만 시 배설되는 태반이나 분비물, 젖소의 우유 등이 주요 전염원이 된다. 사람에서는 브루셀라균에 감염된 소, 돼지, 개, 양, 말 등 가축을 통해 병원균이 상처 난 피부나 결막을 통해 전파되거나 멸균처리 되지 않은 유제품을 섭취하면 전염된다.
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