홍콩 결핵균 무세포 DNA의 진단적 유용성 (MYDNITE-3)

결핵(TB)은 전 세계적으로 여전히 주요 전염병 부담입니다. 2023년 세계보건기구(WHO)가 발표한 글로벌 결핵 보고서에 따르면, 2022년 기준 700만 명이 넘는 사람들이 결핵에 감염되었고, 130만 명이 이 질병으로 사망했습니다. 중국은 결핵 부담이 가장 높은 상위 3개 국가 중 하나이며, 홍콩은 결핵 발병률이 중간 수준으로 연간 평균 4,000건의 신규 사례가 발생합니다.

결핵 감염은 약 25%의 환자에서 폐 실질 외부의 다양한 증상(폐외 결핵, EPTB)의 질병을 유발할 수 있으며 폐결핵보다 더 나쁜 치료 결과와 관련이 있습니다. 결핵성 흉막염(TBP)은 홍콩과 중국에서 가장 널리 퍼진 형태입니다(전체 EPTB의 41%~50%). TBP는 일측성 흉막삼출, 호흡 곤란 및 발열 등의 급성에서 아급성 발생을 나타낼 수 있지만 그 증상은 종종 비특이적입니다. 임상적, 역학적 중요성으로 인해 TBP를 다른 유형의 흉막삼출과 정확하게 구별하는 것은 진단 과정을 단축하고 이러한 환자의 결과를 최적화하는 데 중요합니다.

TBP 진단을 위한 실험실 과제 TBP 진단은 흉막강 내 소수의 박테리아(소세균성)에 의해 발생하므로 다양한 기존 진단 방식의 진단 성능을 제한하므로 진단이 어렵습니다. 이러한 한계에는 흉막액 미생물 검사(항산균[AFB] 염색, 결핵균[MTB] 배양 및 MTB 폴리머라제 연쇄 반응[PCR])에 대한 낮은 민감도와 흉막액 바이오마커(아데노신 데아미나제[ADA])에 대한 특이성 부족이 포함됩니다. 특히 결핵 발병률이 낮은 지역에서는 더욱 그렇습니다. 흉막 조직에 대한 MTB 배양 및 PCR의 수율은 더 높지만 흉막 생검(침상 시술 또는 흉막경 검사에 의한)은 침습성을 가지며 추가 시술이 필요합니다. 현재 이상적인 검사로는 높은 검출 민감도, 다른 질병을 배제하는 높은 특이성, 짧은 처리 시간, 낮은 침습성 및 약물 내성 검출 등 여러 진단 목표를 동시에 달성할 수 없습니다. TBP의 진단은 실질적으로 임상적, 방사선학적, 실험실적 평가변수의 종합을 기반으로 합니다. 때때로 미생물학적 또는 조직학적 증거 없이 임상적으로 진단이 확립될 수 있습니다(TBP 가능성 있음).

지연된 TBP 진단의 결과 TBP 진단이 어렵다는 주요 임상적 단점에는 불필요한 침습적 흉막 중재술과 치료 시작 지연이 포함됩니다. 우리의 내부 감사에서는 최근 확인된 테스트 결과를 기다리는 동안 치료 시작이 지연되었으며 환자는 진단을 확립하기 위해 더 침습적인 흉막 생검을 포함하는 추가 절차의 중앙값이 필요하다는 사실을 밝혔습니다. 이 환자들은 정밀 검사를 위해 장기간 병원에 입원했고, 해결되지 않은 발열에 대한 여러 항생제를 시험해 보았습니다. 일부 환자는 확증적인 진단 조사 결과 없이 호환 가능한 임상 증상을 바탕으로 경험적 항결핵 치료를 대신 받을 수도 있습니다. 그러나 이는 위험이 없는 것은 아닙니다(예: 간독성), 특히 TBP에 더 취약한 노인의 경우. TBP에 대한 더 나은 진단 도구는 이러한 임상적 문제를 완화할 것입니다.

흉막 삼출액의 액체 생검: 우리 그룹의 최신 개발 체액에서 무세포 DNA(cfDNA)를 검출하는 액체 생검이 잠재적인 솔루션입니다. 결핵균이 죽거나 분해되면 DNA 조각이 흉막강으로 떨어져 결핵균 cfDNA(MTB cfDNA)가 형성됩니다. 흉막액에서 MTB cfDNA를 검출하면 흉막강에 결핵균이나 그 하위 단위가 존재하는지 직접적으로 증명할 수 있으며 이는 매력적인 옵션입니다. 이전 연구에서는 TBP를 진단하기 위해 MTB cfDNA를 사용했지만 성능은 다양했습니다. Che 등은 먼저 IS6110 삽입 서열을 검출하여 MTB cfDNA를 측정했습니다. TBP 진단 민감도는 75.0%였다. (95% 신뢰구간[CI] 63.7-86.3%) 특이도 100.0%(95% CI 100.0-100.0%), 흉수 MTB 배양 음성 사례는 TBP 그룹에 포함되었습니다. MTB cfDNA의 진단 민감도는 흉막액 ADA, MTB 배양 및 Xpert MTB/RIF에 의한 MTB PCR보다 우수했습니다. Yang 등은 동일한 실험실 기술을 사용하여 흉막액 MTB 또는 PCR 양성 상태로 정의된 TBP 사례에서 96.6%(95% CI 92.0-100.0%)의 높은 진단 민감도를 발견했습니다. 하지만 진단 민감도는 79.5%(95% CI 72.4~86.7%)로 떨어졌다. 흉수 MTB 배양 또는 PCR 음성 사례가 TBP 그룹에 포함된 경우. Sharma 등도 비슷한 결과를 보고했습니다. 이러한 모든 연구 결과는 MTB cfDNA의 이질적인 진단 성능을 반영했습니다. 낮은 세균 부하를 나타내는 흉막액 MTB 배양 또는 PCR 상태가 음성이면 MTB cfDNA의 임상적 유용성이 손상될 수 있습니다.

우리 그룹은 최근 캡처 프로브 시스템과 새로운 생물정보학 알고리즘을 통한 표적 서열분석을 포함하여 MTB cfDNA 수준을 측정하는 새로운 실험실 분석법을 개발했습니다. 흉수 MTB 배양 음성 사례가 포함되었음에도 불구하고 진단 성능은 여전히 ​​견고하여 잠재적으로 또 다른 침습적 진단 절차를 피할 수 있습니다.

임상 실습을 시작하기 전에 검증 코호트가 필요합니다. 개발 코호트에는 확정 진단이 가능한 제한된 수의 흉막액 샘플만 포함되어 있으므로 새로운 MTB cfDNA 분석의 실제 진단 정확도는 다음을 반영하는 전향적, 비선택적 코호트에서만 결정될 수 있습니다. 현실적인 진단 성능을 제공할 실제 상황. 이는 임상 실습에 도입되기 전에 MTB cfDNA 분석의 임상적 유용성을 확인할 것입니다. 우리는 새로운 MTB cfDNA 분석이 전향적 집단에서 여전히 견고하며 TBP로 인한 흉막 삼출과 비 TBP를 구별하는 데 이전에 보고된 방법보다 성능이 우수하다는 가설을 세웠습니다.