결핵성 및 비결핵성 흉막삼출에서 결핵균 무세포 DNA(MTB cfDNA)의 진단적 유용성 (MYDNITE-2)

결핵(TB)은 전 세계적으로 여전히 주요 전염병 부담입니다. 2023년 세계보건기구(WHO)가 발표한 글로벌 결핵 보고서에 따르면 결핵은 2022년 코로나19에 이어 두 번째로 많은 감염성 사망 원인이다. 결핵성 흉막염(TBP)이 가장 흔한 아형 중 하나인 폐외 결핵은 진단이 어렵기 때문에 전반적인 결핵 관리에 추가적인 장애물을 제기합니다. 결핵 발병률은 지리적으로 큰 차이가 있으며, 전체 결핵 환자 중 결핵 환자의 비율은 2.2%에서 31.4%에 이릅니다. 두 개의 대규모 후향적 중국 코호트 연구에서 TBP 발병률이 증가하는 것으로 나타났습니다.

TBP의 소수성 특성으로 인해 진단이 어려워집니다. 최적의 진단 테스트임에도 불구하고 흉막액 결핵균(MTB) 배양의 진단 민감도는 최적이 아닙니다. 배양 배지와 HIV 상태에 따라 7.0%에서 75.0% 사이로 다양합니다. 약 4~8주에 달하는 긴 소요시간도 임상적 실용성을 떨어뜨린다. Xpert MTB/RIF 또는 Xpert Ultra와 같은 상용 PCR 기술은 빠르고 구체적인 테스트로 긍정적인 결과를 제공합니다. 그러나 그 유용성은 최적이 아닌 감도로 인해 제한됩니다. 조직학 및 결합된 조직학/배양을 위한 흉막 생검은 민감도를 66% 및 79%로 높일 수 있지만 이 절차는 흉강천자보다 침습적입니다. 흉막액 아데노신 탈아미노효소(ADA)는 가장 일반적으로 연구되는 바이오마커로, 40 U/L 컷오프에서 진단 민감도와 특이도가 0.93과 0.90입니다. 컷오프 범위는 환자의 특성(나이, 동반질환)에 따라 달라질 수 있습니다. 따라서 결핵 진단의 어려움으로 인해 항결핵 치료의 시작이 지연됩니다. 경험적 항결핵 치료는 치료 독성(예: 간독성). 이는 TBP에 대한 더 나은 진단 도구에 대한 임상적 요구가 충족되지 않았음을 의미합니다.

흉막액에서 MTB 무세포 DNA(cfDNA)를 검출하면 위의 문제를 해결할 수 있습니다. 이는 최소한의 침습성을 갖춘 잠재적인 진단 도구이며, 가장 중요하게는 흉막강 내 MTB를 직접 확인하는 것입니다. 그러나 이전의 PCR 기반 방법은 TBP 진단에 있어 최적이 아닌 민감도(약 40~80%)를 보고했습니다. 민감도는 낮은 수준의 MTB cfDNA 및 검출 시 단일 유전자 표적(IS6110 또는 devR)에 의해 제한될 수 있습니다. 차세대 염기서열분석(NGS) 기술의 발전으로 메타게놈 NGS(mNGS)에 의한 미생물 cfDNA 검출이 감염병 진단에 적용되고 있습니다. Chang et al. 이전에 결핵 진단을 위해 혈액 및 소변 샘플에서 mNGS의 사용을 평가했습니다. 그들은 이러한 방법론이 낮은 MTB 농도와 병원성 MTB와 유사한 서열을 공유하는 비결핵항산균(NTM) DNA 오염 배경에 의해 제한된다는 사실을 밝혔습니다.

우리 그룹은 최근 MTB cfDNA 수준을 측정하는 새로운 실험실 분석법을 개발했습니다. 우리는 새로운 MTB cfDNA 분석이 TBP로 인한 흉막 삼출과 비 TBP를 구별하는 데 있어 기존의 미생물학적 방법보다 더 나은 진단 성능을 갖는다는 가설을 세웠습니다. 개발 코호트에는 제한된 수의 흉수 샘플만 포함되어 있으므로, 임상에 도입되기 전에 임상적 유용성을 확인하기 위해 다양한 원인의 흉수를 포함하는 대규모 확증 연구가 필요합니다. 본 연구는 세 가지 주요 목적을 가지고 있다. 첫째, TBP 진단에 있어 새로운 MTB cfDNA 분석의 진단 정확도는 결핵 부담이 다른 국가의 다양한 원인에 대한 흉막액 샘플을 포함하는 대규모 코호트를 사용하여 결정됩니다. 둘째, 흉막액 MTB cfDNA 수준을 결정하는 임상 및 실험실 요인이 식별됩니다. 셋째, 다양한 항결핵 약물 내성 유전자를 포착하는 분석의 능력을 DR-TB 발병 지역의 흉막액에서 조사할 것입니다.