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COVID-19 Serological Diagnostic Tests
  • Writermedicine
  • Date2020-04-13 09:51:27
  • Pageview1004

COVID-19 Serological Diagnostic Tests

박경운
2020년 4월 10일
서울의대 COVID-19 과학위원회 위원
서울의대 검사의학교실 교수


1. SARS-CoV-2 관련 항체의 검출 시점 및 지속 기간

173명을 대상으로 한 최근의 연구에 따르면 SARS-CoV-2에 대한 전체 항체, SARS-CoV-2에 대한 IgM (immunoglobulin M) 항체, SARS-CoV-2에 대한 IgG (immunoglobulin G) 항체의 검출 시점과 관련된 중앙값(median time)은 증상 발현 후 각각 11일, 12일, 14일이었다. 일반적으로 증상 발현 후 대략 1주일을 분수령으로, 분자진단검사에 의한 핵산의 검출률은 차차 감소하며, 면역진단검사에 의한 항체의 검출률은 차차 증가한다. 한편 고령인 경우나 면역저하자인 경우 항체가 잘생기지 않을 수 있다.

일반적으로 인체 내의 B 세포에 의해 생산되어 특정 바이러스에 대한 방어효과를 갖는 항체는 IgG 항체 및 중화 항체이다. SARS-CoV-2에 대한 중화 항체의 지속 기간을 예측하기 위해 예전의 SARS-CoV 관련 자료를 분석한 최근의 연구에 따르면, 56명의 회복된 환자들에서 SARS-CoV에 대한 IgG 항체 및 SARS-CoV에 대한 중화 항체는 회복 초기 7일째에 11.8%에서 검출되었고, 90일째에는 모두에서 검출되었으며, 항체의 역가는 16개월 이후 현저히 감소하였다.

2. 항체진단검사 및 긴급사용승인

다양한 검사방법을 통해 바이러스를 검출할 수 있지만, 현 시점에서 SARS-CoV-2 검출에는 주로 분자진단이 사용된다. 하지만 항원이나 항체를 검출하여 감염병을 진단하는 면역진단검사의유용성에 대해서도 검토가 필요한 시점이다. SARS-CoV-2 항체진단검사(serological diagnostic tests)를 감염병의 초기 진단에 사용하고자 할 때는 다음을 우선 고려하여야 한다: 1) 환자에서 항체가검출되기까지 증상 발현 후 10여일 이상이 소요될 수 있다, 2) 항체는 회복된 이후에도 상당 기간 지속될 수 있다. 면역진단검사는 분자진단검사와 상호보완적으로 사용할 수 있을 것이다.

면역진단검사에 사용되는 검체의 특성, 항원 및 항체의 특성, 효소 및 화학발광 관련 특성, 반응 조건 등 다양한 변수가 명확히 조정되고 유지되어야 신속하고 정확한 진단검사 데이터를 얻을수 있다. 항체가 형성되기 이전에 검사를 수행하는 경우의 잘못된 음성 소견 또는 다른 코로나 바이러스 등 이전의 감염에 의해 이미 생성된 항체에 의한 잘못된 양성 등이 문제가 될 수 있으므로, 일반적으로 음성인 경우에는 수일 후 다시 검사하고 양성인 경우에는 다른 진단검사법으로 확인하는 방식이 고려될 수 있다. 한편 긴급사용승인에 기반한 정성적 항체진단검사의 결과는 SARS-CoV-2의 역가를 반영하지 못한다. 면역 형성에 따른 예후 연관성 분석 및 회복기혈장 (convalescent plasma)에서의 항체 역가의 측정 등을 위해서는 정량적 항체진단검사가 필요할 것이다.

지난 4월 1일에 미국 식품의약국(FDA, Food & Drug Administration)은 혈청, 혈장, 정맥혈을 이용한 정성 IgG/IgM 항체진단검사 키트를 긴급사용승인(EUA, Emergency Use Authorization)하였다. FDA의 권고사항 등을 반영하여 해당 키트 정보에는 다음과 같은 기술이 포함되어 있다: 1) 검사는 긴급사용승인의 제한조건 아래 사용 가능하며, 인증 받은 검사실에서 수행되어야 한다, 2) 항체진단검사 결과만으로 최종 진단을 확정하지 말고, 임상증상 및 다른 진단검사법의 결과를 종합하여 해석하여야 한다.

3. SARS-CoV-2 진단검사의 긴급사용승인을 위해 필요한 검증 항목

아래는 FDA의 긴급사용승인 위한 검증 항목을 진단검사의 종류별로 정리한 것이다. 분자진단검사, 항원진단검사, 항체진단검사의 각각에 대해 긴급사용승인의 취지에 맞추어 최소한의 성능평가 항목만을 고려하고, 각 항목별로도 최소한의 평가를 고려하는 것이 그 취지이다. 긴급사용승인의 경우 공중보건위기(PHE, Public Health Emergency) 등의 이유로 임시로 사용을 승인하는 것이기 때문이다.



 

REFERENCES

Zhao J, Yuan Q, Wang H, Liu W, Liao X, Su Y, Wang X, Yuan J, Li T, Li J, Qian S, Hong C, Wang F, Liu
Y, Wang Z, He Q, Li Z, He B, Zhang T, Fu Y, Ge S, Liu L, Zhang J, Xia N, Zhang Z. Antibody responses
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Lin Q, Zhu L, Ni Z, Meng H, You L. Duration of serum neutralizing antibodies for SARS-CoV-2:
Lessons from SARS-CoV infection. J Microbiol Immunol Infect [published online ahead of print, 2020
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U.S. Food & Drug Administration. Policy for diagnostic tests for coronavirus disease-2019 during
the public health emergency. Available from: https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/policy-diagnostic-tests-coronavirus-disease-2019-during-public-health-emergency.

 

 

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