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COVID-19 Pooled Molecular Diagnostic Tests
  • Writer심보라
  • Date2020-04-24 13:44:55
  • Pageview672

COVID-19 Pooled Molecular Diagnostic Tests

박경운
서울의대 COVID-19 과학위원회 위원
서울의대 검사의학교실 교수
2020년 4월 24일

개별검체(individual sample)를 하나의 혼합검체(pooled sample)로 만들어 다수의 검체를 한꺼번 에 검사하는 혼합분자진단검사에 대한 최근의 논문에 따르면, 2,888개의 개별검체를 9개 또는 10개씩 혼합하여 292개의 혼합검체로 만든 후 혼합분자진단검사를 시행한 결과, 2개의 혼합검체에서 양성 결과를 보였다. 관련된 개별검체에 대해 추가로 시행한 분자진단검사에서 SARS-CoV-2 양성률(positivity rate)은 0.07% (2/2,888)이었다. 한편, 혼합분자진단검사에서 양성 결과를 보인 1개의 혼합검체의 경우에는 관련 개별검체에 대해 추가로 분자진단검사를 시행하였으나 모든 개별검체가 음성이었다.

검체혼합(sample pooling)을 통한 혼합분자진단검사는 지역사회 감염병 감시를 위한 목적으로 고려해 볼 수 있으며, 혼합의 규모만 적절히 설정된다면 혼합분자진단검사를 통해 지역사회의 감염병 유병률(prevalence)을 어림할 수도 있다. 다만 몇 개의 개별검체로 하나의 혼합검체를 구성할 지가 관건이며, 구체적인 혼합과정에 따른 혼합검체의 균질성이 검사 결과에 큰 영향을 미친다. 큰 규모의 혼합의 경우 검사 비용은 줄어드는 반면에 검사를 통해 얻을 수 있는 정보의 질은 저하될 수 있다. 혼합 과정에 따르는 검사자의 안전의 문제도 신중히 고려되어야 한다.

혼합분자진단검사의 도입에 대한 고려는 진단검사의 속도를 증가시키고 검사에 관련된 시약의 사용량을 줄여 전체적인 검사의 효율을 높이고자 함인데, 검체의 희석에 필연적으로 따르는 민감도 저하의 정도가 문제이다. 일반적으로 검체혼합을 통한 선별은 개별검체에 대한 추가적인 진단검사를 수반한다. SARS-CoV-2 혼합분자진단검사의 도입은 초기의 지역사회 전파를 밝혀내고, 그 전파속도를 감소시키기 위한 적절한 감염관리를 적시에 시행하는데 도움을 줄 수 있다.

현 시점에서 언급되는 SARS-CoV-2 분자진단검사들은 모두 한시적으로 사용이 승인된, 임상적 성능이 검증되지 않은 긴급사용승인 제품을 이용하는데, 여기에 검체혼합 과정이 추가되면 그 성능에 대한 보다 많은 전문가적 판단이 필요할 것으로 생각된다. 또한, 기존 긴급사용승인의 조건에 검체의 혼합이 포함되어 있는지 논의할 필요가 있다.

혼합분자진단검사를 양성 환자의 검출에 사용하는 경우에는 많은 제한이 따른다. SARS-CoV-2 진단검사에 주로 사용되는 상기도 검체 및 하기도 검체의 경우에는 혼합에 따른 검체의 균질성 확보에 대한 많은 고려가 필요하다. 혼합검체의 균질성이 덜 문제가 되는, 헌혈자 선별용 핵산증폭검사(NAT, nucleic acid test) 분야에서는 개별검체핵산증폭검사(ID-NAT, individual donation nucleic acid test) 및 미니혼합핵산증폭검사(MP-NAT, minipool nucleic acid test)의 임상적 성능에 대한 많은 경험이 축적되어 있다.

참고문헌 3에서 인용한 아래 그림은 미니혼합핵산증폭검사의 혼합 규모에 따른 지카바이러스 검출에 대한 모델링의 한 예를 보여준다. 여기서 LOD (limit of detection)는 검출한계, ID (individual donation)는 개별검체, MP6 (minipool 6)은 6개 개별검체의 혼합검체, MP16은 16개 개별검체의 혼합검체, IgM은 IgM 항체진단검사를 의미한다. 개별검체를 이용한 핵산증폭검사에서 양성이 가능한 구간은 a 및 b 및 c이지만, MP6를 이용한 미니혼합핵산증폭검사에서의 양성 구간은 b와 c이며, MP16를 이용한 미니혼합핵산증폭검사를 적용할 경우의 양성 구간은 c이다.

References
1. Hogan CA, Sahoo MK, Pinsky BA. Sample pooling as a strategy to detect community transmission
of SARS-CoV-2. JAMA [published online ahead of print, 2020 Apr 6].
2. Abdalhamid B, Bilder CR, McCutchen EL, Hinrichs SH, Koepsell SA, Iwen PC. Assessment of
specimen pooling to conserve SARS-CoV-2 testing resources. medRxiv 2020.04.03.20050195.
3. Yogurtcu ON, Yang H, Chancey C, Forshee RA, Eder AF. Predictive model for Zika virus RNA
minipool nucleic acid testing in outbreak scenarios. Transfusion 2019;59:2211-7.

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