결핵 진단을 위한 숙주 혈액 RNA 서명(RADIANT) (RADIANT)

시기적절하고 정확한 결핵 진단은 세계적인 결핵 유행을 통제하는 데 필수적입니다. 소극적 사례발견을 위한 결핵 선별검사는 증상에 의존하고 최적이 아닌 민감도에 의해 제한되므로 확진 진단 조사 전에 증상이 있는 개인을 식별하는 신속한 분류 테스트가 필요합니다. 이러한 테스트는 의료 시스템과 환자의 부담을 줄이고 위탁, 확인 테스트 및 치료를 촉진할 수 있습니다. 일반적으로 적합한 비-가래 검사를 이용할 수 없으며 이는 주로 바이오마커가 부족하기 때문입니다. HIV에 동시 감염된 사람과 초기 질병이 있는 사람을 포함하여 많은 결핵 환자가 고품질 객담을 생성할 수 없는 경우가 많기 때문에 비객담 기반 분류 검사가 필요합니다. MGIT(Growth Indicator Tube) 960 액체 배양 및 Xpert MTB/RIF(Xpert) 또는 Xpert MTB/RIF Ultra(Ultra)에 의한 분자 검출에 의존합니다.

폐 및/또는 폐외 결핵 평가를 받는 환자의 경우 혈액을 쉽게 얻을 수 있으므로 혈액 바이오마커에 기반한 진단 테스트가 최적일 것입니다. M. tuberculosis(MTB)에 대한 면역 반응은 TB에만 특이적인 전사 패턴을 유도하며, 이러한 생체특징 패턴은 이후 활동성 TB 환자를 정확하게 식별하는 데 사용되었습니다. 여러 혈액 전사 진단 서명이 이전에 설명되었으며 이러한 혈액 전사 분류자는 케이스 컨트롤 검증 연구에서 미국의 인종적으로 다양한 성인들 사이에서 활동성 결핵을 감지했습니다. 이러한 바이오마커는 가까운 미래에 세계보건기구 분류 테스트 대상 제품 프로필 기준을 충족할 가능성이 가장 큽니다. 그러나 특히 결핵/HIV 발병률이 높은 아프리카 환경에서 실제 예상 성능 데이터가 부족합니다.

이 제안의 기반이 되는 그룹에 의해 모집된 환자를 사용한 최근의 한 연구는 이전의 체계적 검토를 통해 확인된 활동성 결핵에 대한 27개의 혈액 전사 서명의 진단 정확도에 대한 최초의 전향적이고 체계적인 일대일 비교를 제공했습니다. 이 연구를 통해 진단 정확도가 가장 높은 Sweeney3, Kaforou25, Roe3 및 BATF2 서명으로 간결한 서명을 식별할 수 있었습니다. 그러나이 연구는 샘플 크기가 제한되어 단일 국가에서 수행되었으며 양성 서명 점수를 가진 TB가 없는 환자를 포괄적으로 특성화하지 않았습니다. 따라서 실제 환경과 여러 역학 및 지리적 위치에서 여러 전사 서명을 비교하기 위한 추가 대규모 전향적 검증 연구는 진단 파이프라인을 통해 전사 서명을 발전시키는 데 중요합니다. 간단히 말해, 테스트 개발자는 현재 사용 가능하고 상대적으로 간결한 서명 중 가장 유망한 서명을 알아야 합니다.

중요한 것은 이러한 서명이 숙주의 염증 상태를 반영한다는 것입니다. 더욱이, 징후가 높지만 배양 음성인 환자는 무증상 초기 결핵일 수 있으며, 곧 배양 양성이 되어 우발성 활동성 결핵으로 발전할 것입니다. 즉, 이러한 상황에서 서명은 전향적인 예측 가치를 가질 수 있으며 병원에서 심각한 감염 위험을 나타내기 전에 환자를 감지할 수 있습니다. 혈액 전사 변화가 미생물학적 확인보다 선행할 수 있으므로 미생물학적 배양이 진행되는 동안 치료 시작이 지연되면 MTB 전파 위험이 증가합니다. 잠복성 결핵이 있는 HIV 음성 청소년의 세로 샘플링을 포함하는 연구에서 혈액 전사 서명이 기존의 임상 진단이 이루어지기 최대 12개월 전에 무증상 초기 질병을 감지할 수 있음이 밝혀졌습니다.

또한 서명 양성이지만 활동성 TB(고전적으로 정의된 배양 양성 객담)가 없는 환자는 여전히 아프고 특성화가 필요합니다. 이것은 그러한 환자를 조사하는 미래의 알고리즘에 정보를 제공할 수 있습니다. 따라서 연구자들은 환자의 호흡기 병원체를 검출하기 위해 다중 실시간 중합 효소 연쇄 반응 PCR(RT-PCR) 분석 패널을 적용할 것입니다.

높은 비용은 자원이 제한된 환경에서 활동성 결핵에 대한 검사로 전사 서명을 구현하는 데 제한이 될 수 있으므로 확증 검사가 시행되기 전에 RNA 기반 분류 검사를 통해 결핵에 걸릴 가능성이 높은 환자를 선별하는 전략이 필요합니다. 보다 저렴한 진단 알고리즘을 제공하고 RNA 기반 TB 테스트의 비용 효율성을 향상시킵니다. 연구자들은 새로운 SeroSelectTB 테스트를 포함한 다른 TB 테스트와 미리 정의된 각 전사 시그니처의 민감도 및 특이성의 조합을 탐색하여 어떤 최적의 테스트 조합이 RNA 기반 분석의 경제성을 향상시킬 것인지를 탐지할 것입니다. 이전 연구에서는 이전에 Xpert 테스트를 최적으로 사용하기 위해 이 전략을 사용했습니다.

따라서 이 제안은 남아공 케이프타운에 있는 두 곳의 지역 클리닉과 탄자니아의 선별된 의료 시설에서 치료를 받고자 하는 증상이 있는 참가자의 혈액에서 선별된 숙주 전사 서명의 진단 정확도를 평가하고 비결핵으로 분류된 세균학적 음성 환자를 특성화하는 것을 목표로 합니다. 상승된 숙주 전사 시그니처가 다른 호흡기 병원체와 연관되는지(상업용 멀티플렉스 패널을 사용하여 비인두 면봉에서 검출됨) 또는 6개월 이내에 활동성 TB를 예측할 수 있는지(활동성 TB 발생) 결정합니다. 연구자들은 EDCTP 지원 모 연구(SeroSelectTB)를 발판으로 사용하여 활동성 결핵에 대한 현장 혈청학적 분류 테스트에 대한 범아프리카 평가이며 지속적인 호흡기 증상이 있는 환자를 모집하고 테스트를 수행합니다. (SeroSelectTB 혈청학적 검사, Xpert, Ultra 및 배양은 모두 SeroSelectTB 연구에서 수행됨), 치료 순응도에 대한 임상 추적.

이 연구의 가설은 1) 선별된 혈액 전사 시그니처는 미생물학적 참조 표준과 비교할 때 분류 테스트를 위한 WHO 표적 제품 프로필에 대해 최소 90% 민감도 및 70% 특이성으로 정의되는 높은 진단 정확도를 가지고 있습니다. 2) 비결핵으로 분류된 세균학적으로 음성인 환자에서 기준선 숙주 전사 시그니처는 6개월 이내에 활동성 결핵(결핵 발생)을 예측할 수 있습니다. (3) TB에 대해 세균학적으로 음성인 환자의 TB 이외의 호흡기 병원체는 상승된 전사 시그니처와 관련이 있습니다.

후보 숙주 전사 서명의 검증은 개선된 TB 테스트의 구현으로 이어질 수 있으며, 이는 사하라 이남 아프리카에서 TB와 관련된 질병의 부담을 완화하고 삶의 질을 향상시키는 데 도움이 될 것입니다.