국내 소아 결핵감염 진단에서의 결핵피부반응 검사와 Interferon-gamma Release Assay (IGRA)의 비교 연구 Discordance between Tuberculin Skin Test and Interferon-gamma Release Assays for Diagnosis of Tuberculosis Infection in Korean Children원문보기
목적: 국내와 같이 결핵의 유병률이 높은 지역에서 결핵을 정확하게 진단하는 것은 중요하다. 본 예비연구는 국내의 소아청소년에서 결핵진단 시 TST 및 2가지 IGRA 검사법 (QFT-G 및 T-SPOT.TB) 간의 일치도를 알아보고자 하였다. 방법: 2014년 1월부터 2015년 4월까지 잠복결핵감염 또는 결핵질환의 진단을 위해 서울아산병원을 방문한 20세 이하 환자 중, TST, T-SPOT.TB 및 QFT-G 검사 중 최소 2가지 이상의 검사를 동시에 시행한 경우를 연구에 포함하였다. 이들의 의무기록을 후향적으로 분석하여 각 검사 간의 일치도를 평가하였다. 결과: 연구에 포함된 총 20명의 연령의 중앙값은 13.3세(범위: 3.8-18.1세)이었고, 이 중 11명은 면역저하와 관련된 기저질환이 있었다. T-SPOT.TB와 QFT-G 결과의 일치도는 90%였으며, TST와 T-SPOT.TB의 일치도는 50%, TST와 QFT-G의 일치도는 42.9%였다. T-SPOT.TB, QFT-G 및 TST의 결핵질환에 대한 특이도는 93.3%, 86.7% 및 58.3%였다. 결론: T-SPOT.TB과 QFT-G 간의 일치도는 높으나 TST와 T-SPOT.TB 또는 QFT-G 간의 일치도는 낮았다. 추후 국내 소아청소년의 정확한 결핵의 진단을 위한 각 검사들의 일치도 및 진단적 유용성에 대한 추가적인 연구가 필요하다.
목적: 국내와 같이 결핵의 유병률이 높은 지역에서 결핵을 정확하게 진단하는 것은 중요하다. 본 예비연구는 국내의 소아청소년에서 결핵진단 시 TST 및 2가지 IGRA 검사법 (QFT-G 및 T-SPOT.TB) 간의 일치도를 알아보고자 하였다. 방법: 2014년 1월부터 2015년 4월까지 잠복결핵감염 또는 결핵질환의 진단을 위해 서울아산병원을 방문한 20세 이하 환자 중, TST, T-SPOT.TB 및 QFT-G 검사 중 최소 2가지 이상의 검사를 동시에 시행한 경우를 연구에 포함하였다. 이들의 의무기록을 후향적으로 분석하여 각 검사 간의 일치도를 평가하였다. 결과: 연구에 포함된 총 20명의 연령의 중앙값은 13.3세(범위: 3.8-18.1세)이었고, 이 중 11명은 면역저하와 관련된 기저질환이 있었다. T-SPOT.TB와 QFT-G 결과의 일치도는 90%였으며, TST와 T-SPOT.TB의 일치도는 50%, TST와 QFT-G의 일치도는 42.9%였다. T-SPOT.TB, QFT-G 및 TST의 결핵질환에 대한 특이도는 93.3%, 86.7% 및 58.3%였다. 결론: T-SPOT.TB과 QFT-G 간의 일치도는 높으나 TST와 T-SPOT.TB 또는 QFT-G 간의 일치도는 낮았다. 추후 국내 소아청소년의 정확한 결핵의 진단을 위한 각 검사들의 일치도 및 진단적 유용성에 대한 추가적인 연구가 필요하다.
Purpose: There is a the great diagnostic challenge in pediatric tuberculosis especially in high burden setting. The purpose of this preliminary study is to evaluate the agreement between tuberculin skin test (TST) and interferon-gamma release assay (IGRA) including T-SPOT$^{(R)}$.TB and Q...
Purpose: There is a the great diagnostic challenge in pediatric tuberculosis especially in high burden setting. The purpose of this preliminary study is to evaluate the agreement between tuberculin skin test (TST) and interferon-gamma release assay (IGRA) including T-SPOT$^{(R)}$.TB and QuantiFERON$^{(R)}$-TB Gold (QFT-G) in Korean children. Method: This retrospective study included children and adolescents who visited to Asan Medical Center to evaluate tuberculosis infection using at least two assays of TST, T-SPOT.TB and QFT-G, from January 2014 to April 2015. Results: A total of 20 patients were included, whose median age was 13.3 years (range, 3.8-18.1 years), and all of them had history of BCG vaccination. Eleven patients had underlying diseases including 7 patients with immunosuppressant medication. The concordance rate between T-SPOT.TB and QFT-G was 90%. However, the concordance rate between TST and T-SPOT.TB was 50%, and between TST and QFT-G was 42.9%. Specificity for the diagnosis of tuberculosis infection of T-SPOT.TB, QFT-G, and TST was 93.3%, 86.7%, and 58.3%, respectively. Conclusions: Although there was a discrepancy between TST and IGRA to diagnose tuberculosis, agreement between T-SPOT.TB and QFT-G was relatively high. Further prospective study to validate the clinical usefulness of each assay for immunologic evidence of tuberculosis infection in Korean children will be mandatory.
Purpose: There is a the great diagnostic challenge in pediatric tuberculosis especially in high burden setting. The purpose of this preliminary study is to evaluate the agreement between tuberculin skin test (TST) and interferon-gamma release assay (IGRA) including T-SPOT$^{(R)}$.TB and QuantiFERON$^{(R)}$-TB Gold (QFT-G) in Korean children. Method: This retrospective study included children and adolescents who visited to Asan Medical Center to evaluate tuberculosis infection using at least two assays of TST, T-SPOT.TB and QFT-G, from January 2014 to April 2015. Results: A total of 20 patients were included, whose median age was 13.3 years (range, 3.8-18.1 years), and all of them had history of BCG vaccination. Eleven patients had underlying diseases including 7 patients with immunosuppressant medication. The concordance rate between T-SPOT.TB and QFT-G was 90%. However, the concordance rate between TST and T-SPOT.TB was 50%, and between TST and QFT-G was 42.9%. Specificity for the diagnosis of tuberculosis infection of T-SPOT.TB, QFT-G, and TST was 93.3%, 86.7%, and 58.3%, respectively. Conclusions: Although there was a discrepancy between TST and IGRA to diagnose tuberculosis, agreement between T-SPOT.TB and QFT-G was relatively high. Further prospective study to validate the clinical usefulness of each assay for immunologic evidence of tuberculosis infection in Korean children will be mandatory.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 연구에서는 20세 미만의 소아청소년에서 잠복결핵감염 또는 결핵질환의 진단 목적으로써 TST, QFT-G 및 T-SPOT.TB 검사를 시행했을 때 각 검사간의 일치도를 평가하고자 하였다.
제안 방법
5×105cells/well이 되도록 조절한 후 anti-human interferon-gamma antibody가 부착되어 있는 plate에 early secreted antigenic target 6 (ESAT-6) 및 culture filtrate protein 10 (CFP-10)를 각각 접종하였고, 세포배양기에 약 18시간 동안 배양한 후에 염색하여 자동화된 ELISPOT reader(EliSpot 04 HR, Autoimmune Diagnostika GmbH, Ger-many)에서 spot의 수를 판독하였다. ESAT-6 및 CFP-10well 당 5개 이상의 spot이 보일 경우 양성으로 판독하였으며, 양성 대조군에서 spot이 관찰되지 않는 경우 판정보류(indeterminate)로 판독하였다.
TST는 purified protein derivative (PPD) RT23 (Statens Serum Institut, Copenhagen, Denmark)의 2-TU를 피내로 주사한 후 48-72시간째 경결의 지름을 측정하여 10mm 이상일 때, 또는 8-12주 이상의 간격을 두고 2회 검사 시 1차 결과 보다 2차에서 6 mm 이상 경결의 지름이 증가한 경우 양성으로 판정하였다.
결핵감염의 면역학적인 증거로서의 TST, QFT-G 및 T-SPOT.TB 검사는 아래의 방법을 통해서 시행하였으며, 각각의 검사 결과간의 일치도를 분석하였다.
대상자에게서 채혈된 전혈을 각각 heparin만 포함된 대조군 튜브, phytohemagglutinin이 담긴 mitogen 대조군튜브, Mycobacterium tuberculosis 특이 항원인 ESAT-6,CFP-10 및 TB7.7이 함께 담긴 튜브에 담은 후 37℃에서 24시간 동안 배양한 후 각각의 튜브를 원심분리하여 혈장을 채취, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)를 통해 interferon-gamma의 농도를 측정하였다. 양성 반응은 M.
TB 및 QFT-G 3가지 검사법 중 최소 2가지 이상의 검사법을 동시에 시행한 환자들을 대상으로 하였다. 이들의 연령, 성별, 기저질환 유무와 3개월 이내 면역억제제 사용 유무를 조사하였으며, 이들을 대상으로 시행된 TST 및 2가지 IGRA 검사법의 종류 및 결핵환자와의 접촉력, TST 및 IGRA 검사의 시행목적과 흉부방사선검사 결과 및 임상소견 등을 의무기록 검토를 통해 후향적으로 분석하였다.
채혈 후 2시간 내에 말초단핵구(peripheral blood monon-uclear cells, PBMC)를 분리하여 세포 숫자를 2.5×105cells/well이 되도록 조절한 후 anti-human interferon-gamma antibody가 부착되어 있는 plate에 early secreted antigenic target 6 (ESAT-6) 및 culture filtrate protein 10 (CFP-10)를 각각 접종하였고, 세포배양기에 약 18시간 동안 배양한 후에 염색하여 자동화된 ELISPOT reader(EliSpot 04 HR, Autoimmune Diagnostika GmbH, Ger-many)에서 spot의 수를 판독하였다.
대상 데이터
2014년 1월부터 2015년 4월까지 잠복결핵감염 또는 결핵질환의 진단을 위해서 서울아산병원 소아청소년병원을 방문한 20세 미만의 소아청소년 중 TST, T-SPOT.TB 및 QFT-G 3가지 검사법 중 최소 2가지 이상의 검사법을 동시에 시행한 환자들을 대상으로 하였다. 이들의 연령, 성별, 기저질환 유무와 3개월 이내 면역억제제 사용 유무를 조사하였으며, 이들을 대상으로 시행된 TST 및 2가지 IGRA 검사법의 종류 및 결핵환자와의 접촉력, TST 및 IGRA 검사의 시행목적과 흉부방사선검사 결과 및 임상소견 등을 의무기록 검토를 통해 후향적으로 분석하였다.
TB 양성인 3명의 환자 중 1명이 QFT-G 검사에서 음성이었다(Table 2). T-SPOT.TB 음성인 16명의 환자 중 한 명은 QFT-G 검사에서 판정보류였다. 최근 3개월 이내에 면역억제제를 사용한 군에서의 QFT-G와 T-SPOT.
총 20명의 환아들이 본 연구에 포함되었으며, 20명에서 T-SPOT.TB 및 QFT-G의 2가지 검사법이 동시에 시행되었고 이 중 4명을 제외한 16명은 TST도 함께 시행되었다. 이들 연령의 중앙값은 13.
이론/모형
T-SPOT.TB assay는 ELISPOT 검사법을 이용하였다. 채혈 후 2시간 내에 말초단핵구(peripheral blood monon-uclear cells, PBMC)를 분리하여 세포 숫자를 2.
성능/효과
잠복결핵감염 검진이 시행된 이유는 활동성 결핵환자와의 접촉력으로 인한 검진(5명), 면역억제제 사용 전 선별 검사(5명) 및 미국 유학 전검진(1명) 등이었다(Table 1). 20명 중 총 3명이 결핵의증(장 결핵, 폐결핵 및 심막농양)으로 진단되었으며, 2명은 잠복결핵감염이었고, 나머지 15례는 결핵의 가능성이 적거나 아닌 것으로 판단되었다.
QFT-G 결과 양성은 2명(10%)이었으며 판정보류는 2명(10%), 음성은 16명(80%)이었고, T-SPOT.TB 검사 결과 양성은 총 3명(15%), 판정보류는 1명(5%), 음성은 16명(80%)이었다. QFT-G와 T-SPOT.
TB 검사 결과 양성은 총 3명(15%), 판정보류는 1명(5%), 음성은 16명(80%)이었다. QFT-G와 T-SPOT.TB 검사 결과 간의 일치도는 90%였으며 T-SPOT.TB 양성인 3명의 환자 중 1명이 QFT-G 검사에서 음성이었다(Table 2). T-SPOT.
9%)이 TST 양성이었다. TST와 QFT-G검사 결과간의 일치도는 42.9%였으며, 최근 3개월 이내 면역억제제를 사용하지 않은 대상에서의 일치도는 44.4%, 면역억제제를 사용한 군에서의 일치도는 40%였다(Table 3). 결핵 접촉력이 없었던 대상에서 TST와 QFT-G검사 결과간의 일치도는 50%였지만, 접촉력이 있었던 대상에서 일치도는 25%였다.
TST와 T-SPOT.TB 검사 결과의 일치도는 50%였으며, 면역억제제를 사용하지 않은 대상군에서의 일치도는 44.4%, 면역억제제를 사용한 경우 일치도는 60%이었다(Table 3). 또한, 결핵환자와의 접촉력이 없는 군에서의 TST와 T-SPOT.
결론적으로 T-SPOT.TB 및 QFT-G의 높은 특이도와 2가지 IGRA 검사법 간의 높은 일치도를 확인할 수 있었으나, TST와 IGRA 검사법 간의 일치도는 높지 않았다. 국내와 같이 결핵의 질병부담이 높고 BCG를 일률적으로 접종하는 국가에서 소아청소년의 잠복결핵감염 및 결핵질환의 진단을 위한 TST, QFT-G 및 T-SPOT.
4%, 면역억제제를 사용한 군에서의 일치도는 40%였다(Table 3). 결핵 접촉력이 없었던 대상에서 TST와 QFT-G검사 결과간의 일치도는 50%였지만, 접촉력이 있었던 대상에서 일치도는 25%였다. 각 연령군별 QFT-G와 TST의 일치도 분석 시 TST가 시행되지 못한 5-10세 군을 제외하면, 0-5세, 10-15세 및 15-20세 군에서 각각 40% (2/5), 14.
3%(7/12)였다(Table 4). 결핵의증 판정을 받은 3명 중 TSPOT.TB 및 QFT-G 검사의 민감도는 각각 66.6% (2/ 3)였으며, 1명에서 TST를 시행했고 양성 결과를 보였다. 잠복결핵감염으로 진단된 2명은 T-SPOT.
결핵질환이 아닌 15명 환자 중 T-SPOT.TB는 14명이 음성으로 결핵질환에 대한 특이도는 93.3% (14/15)였고, QFT-G 및 TST의 특이도는 86.7% (13/15) 및 58.3%(7/12)였다(Table 4). 결핵의증 판정을 받은 3명 중 TSPOT.
4%이었고, 면역억제제를 사용하지 않은 군에서의 일치도는 100%였다. 또한, 결핵환자와 접촉력이 없는 경우 QFT-G와 T-SPOT.TB 검사의 일치도는 86.7%이었고, 결핵환자와 접촉력이 있는 군에서의 일치도는 100%였다. 각 연령군별 QFT-G 및 T-SPOT.
4%, 면역억제제를 사용한 경우 일치도는 60%이었다(Table 3). 또한, 결핵환자와의 접촉력이 없는 군에서의 TST와 T-SPOT.TB 검사간의 일치도는 60%이었고, 접촉력이 있는 대상 군에서 일치도는 25%였다. 각 연령군별 T-SPOT.
본 연구에서 T-SPOT.TB 및 QFT-G의 두 가지 IGRA 검사법 간의 일치도는 90%로 높았으나, TST와 T-SPOT.TB 또는 TST와 QFT-G 간의 일치도는 각각 50% 및 42.9%로 낮았다. 이는 타 연구에서 발표한 TST와 QFT-G 간의 일치도와 비슷한 수치이나5), TST와 T-SPOT.
본 연구에서 면역억제제를 투여 받지 않았거나 결핵접촉력이 확인된 경우 T-SPOT.TB과 QFT-G의 일치도는 100%로 높은 점을 고려하면, 면역학적으로 이상이 없는 소아청소년 연령군에서의 결핵접촉자의 선별검사로서 T-SPOT.TB과 QFT-G의 경우 각 의료기관별로 용이한 검사법을 사용할 수 있겠다. 하지만 면역저하자의 경우 T-SPOT.
6% (2/ 3)였으며, 1명에서 TST를 시행했고 양성 결과를 보였다. 잠복결핵감염으로 진단된 2명은 T-SPOT.TB 또는 TST 검사에서 각각 양성 결과를 보였으나, QFT-G 검사는 모두 음성이었다.
6%로 높으며 TST 및 각각의 IGRA의 일치도 또한 높았다13). 한편, 결핵 유병률이 높은 남아프리카 지역에서 시행된 소아 결핵의 진단에 대한 T-SPOT.TB 및 TST 비교 연구에서는 T-SPOT.TB 및 TST의 민감도는 각각 83%, 및 63%였으나, TST의 민감도는 3세 미만의 어린 소아에서 51%, HIV 감염환자에서 36%, 영양결핍에서는 44%로 저하되었다. 하지만 T-SPOT.
후속연구
TB 검사를 QFT-G에 우선하여 고려해 볼 수 있겠다. IGRA의 양성률이 낮은 것이 민감도의 문제가 아닌, TST의 높은 위양성으로 인한 결핵질환 및 잠복결핵감염의 과도한 진단의 가능성도 고려해야 하므로, 추후 다양한 임상 상황에서의 각각의 검사법의 진단적 효용성 및 일치도에 대한 대규모의 소아 대상의 연구는 필수적이다.
본 연구는 국내에서 사용 가능한 3가지 결핵에 대한 면역진단법을 동시에 적용하는 것에 대한 예비연구로서, 적은 수의 연구대상만을 포함하여 각 검사 결과간의 일치도를 분석하였기에 다양한 임상 상황 및 연령군에 따른 각각의 검사법의 효용성을 평가하고 결론을 도출하기에는 제한점이 있었다. 또한 연구기간 동안 PPD 시약의 품절로 일부 대상군에서는 TST를 시행할 수 없었다는 한계점이 있다.
또한 연구기간 동안 PPD 시약의 품절로 일부 대상군에서는 TST를 시행할 수 없었다는 한계점이 있다. 하지만 국내 소아청소년의 결핵에서 3가지 검사법을 동시에 비교하고자 하는 연구보고는 드문 상황에서 추후 다양한 임상상황에서 각 검사들을 적절하게 활용하여 진단적 효용성을 높이고자 하는 예비자료로 활용될 수 있겠다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
결핵의 진단 시 미생물학적인 확진 검사가 용이하지 않은 경우 어떤 검사가 중요한가?
결핵질환의 75% 이상이 흉강 내 결핵이지만 어린 소아의 경우 적절한 검체를 얻는 것이 용이하지 않고, 흉강외 결핵의 경우 침범 부위에 따라 임상 양상이 다양하며 다양한 잠복기 후에 발현될 수 있으므로 적절한 조기 진단이늦어질 수 있다. 결핵의 진단 시 미생물학적인 확진 검사가 용이하지 않은 경우 결핵감염의 면역학적인 증거인 결핵피부반응검사(tuberculin skin test, TST) 또는 inter-feron-gamma release assay (IGRA) 검사가 중요하다.
흉강 내 결핵은 결핵질환의 몇 % 비중을 차지하는가?
소아 연령군에서 결핵의 진단은 여러 가지 제한점이 있다. 결핵질환의 75% 이상이 흉강 내 결핵이지만 어린 소아의 경우 적절한 검체를 얻는 것이 용이하지 않고, 흉강외 결핵의 경우 침범 부위에 따라 임상 양상이 다양하며 다양한 잠복기 후에 발현될 수 있으므로 적절한 조기 진단이늦어질 수 있다. 결핵의 진단 시 미생물학적인 확진 검사가 용이하지 않은 경우 결핵감염의 면역학적인 증거인 결핵피부반응검사(tuberculin skin test, TST) 또는 inter-feron-gamma release assay (IGRA) 검사가 중요하다.
잠복결핵감염은 TST를 통하여 진단하는 것이 추천 되지만, 어떤 제한점을 가지고 있는가?
이러한 잠복결핵감염은 전통적으로 TST를 통하여 진단하는 것이 추천된다. 하지만 TST 자체는 BCG 예방접종 또는 non-tuberculosis mycobacteria (NTM)의 감염에 의해 양성으로 판독될 수 있으며, 장기이식 환자와 같은 면역저하자 또는 영양 결핍, 심한 바이러스 감염 및 어린 영아의 경우에는 위음성을 보일 수 있는 제한점이 있다. 이와는 다르게 BCG strain 및 대부분의 NTM에는 존재하지 않고 결핵균에 존재하는 RD-1 gene을 기초로 한 면역학적 진단방법인 IGRA는 상업화된 진단키트인 QuantiFERONⓇ-TB Gold In-Tube Test (QFT-G; Cellestis Limited, Carnegie, Victoria, Australia) 및 T-SPOTⓇ.
참고문헌 (14)
Nelson LJ, Wells CD. Global epidemiology of childhood tuberculosis. Int J Tuberc Lung Dis 2004;8:636-47.
Korea Centers for Disease Control and Prevention. Available at: http://cdc.go.kr/CDC/health/CdcKrHealth0101.jsp?menuIdsHOME001-MNU1132-MNU1147-MNU0746-MNU0747& fid751&cid14191. Assessed 6 October 2015.
Horsburgh CR Jr. Priorities for the treatment of latent tuberculosis infection in the United States. N Engl J Med 2004;350:2060-7.
Joint Committee for the Development of Korean Guidelines for Tuberculosis. Korean guidelines for tuberculosis. 2nd ed. Seoul: Korea Centers for Disease Control and Prevention, 2014:158-67.
Lee HW, Park HY, Ahn YM, Sohn KC. Clinical significance of interferon- ${\gamma}$ release assay for diagnosis of tuberculosis in children. Korean J Pediatr Infect Dis 2010;17:137-47.
Sung JY, Kim JH, Yang MA, Kim SH, Eun BW, Lee J, et al. Usefulness of interferon- ${\gamma}$ measurement following stimulation of tuberculosis-specific antigens for diagnosis of latent tuberculosis infection in children exposed to pulmonary tuberculosis. Korean J Pediatr Infect Dis 2008;15:51-7.
Choi JW, Kim MS, Kim JH. Comparison of results between tuberculin skin test and $QuantiFERON^{(R)}$ -TB in-tube assay for diagnosis of latent tuberculosis infection in children and adolescents. Korean J Pediatr Infect Dis 2013;20:11-27.
Ferrara G, Losi M, D'Amico R, Roversi P, Piro R, Meacci M, et al. Use in routine clinical practice of two commercial blood tests for diagnosis of infection with Mycobacterium tuberculosis : a prospective study. Lancet 2006;367:1328-34.
Graham SM, Ahmed T, Amanullah F, Browning R, Cardenas V, Casenghi M, et al. Evaluation of tuberculosis diagnostics in children: 1. Proposed clinical case definitions for classification of intrathoracic tuberculosis disease. Consensus from an expert panel. J Infect Dis 2012;205:S199-208.
Lee YJ, Chun P, We JH, Park SE. Accuracy of an interferongamma release assay to detect active tuberculosis in children:a pilot study. Korean J Pediatr Infect Dis 2011;18: 48-53.
Machingaidze S, Wiysonge CS, Gonzalez-Angulo Y, Hatherill M, Moyo S, Hanekom W, et al. The utility of an interferon gamma release assay for diagnosis of latent tuberculosis infection and disease in children: a systematic review and metaanalysis. Pediatr Infect Dis J 2011;30:694-700.
Detjen AK, Keil T, Roll S, Hauer B, Mauch H, Wahn U, et al. Interferon-gamma release assays improve the diagnosis of tuberculosis and nontuberculous mycobacterial disease in children in a country with a low incidence of tuberculosis. Clin Infect Dis 2007;45:322-8.
Liebeschuetz S, Bamber S, Ewer K, Deeks J, Pathan AA, Lalvani A. Diagnosis of tuberculosis in South African children with a T-cell-based assay: a prospective cohort study. Lancet 2004;364:2196-203.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.