신경 병원체 검출을 위한 새로운 개선 방안은?

 

신경 병원체 검출을 위한 새로운 개선 방안은?

Pauline Anderson

2024년 4월 17일

 

덴버, 콜로라도 — 뇌수막염, 뇌염 및 기타 신경계 감염 관련 병원체를 검출하는 새로운 검사 방법은 기존의 진단 방법보다 더 민감하며 실제 클리닉에서의 진단 능력을 크게 향상할 수 있음을 실제 환경 분석 결과가 입증한다.

뇌척수액(CSF)에서 RNA와 DNA의 메타게놈 차세대 염기서열 분석(mNGS)은 다양한 감염원을 동시에 검사하고 바이러스, 박테리아, 곰팡이, 기생충 등 개별 병원체를 식별한다. 

중추신경계(CNS) 감염이 의심되는 환자의 절반 가량은 희귀 병원체를 탐지할 수 있는 도구가 부족해 진단받지 못하는 경우가 많다. 현재 mNGS는 전문 실험실에서만 이용 가능하지만, 이러한 진단법의 접근성을 넓힘으로써 연구자들은 해당 문제를 해결할 수 있을 것으로 보고 있다. 

"우리의 연구 결과는 잠재적인 중추신경계 감염이 의심되는 입원 환자들의 일상적인 진단 과정에 CSF mNGS 검사를 통합하는 것이 타당함을 입증합니다." 캘리포니아대학교 샌프란시스코 의과대학(UCSF) 임상미생물학 연구소장이자 의학 및 감염병학 교수인 Charles Chiu 박사가 기자회견에서 발언했다.

이 연구 결과는 2024년 4월 16일, 미국 신경학 아카데미(AAN) 연례 회의에서 발표되었다.

 

 

 

'실제 성능'

CSF 검사, 영상 진단, 환자의 병력 및 증상을 기반으로 한 CNS 감염의 정확한 진단은 어렵다고 연구진은 밝혔다. 

"중추신경계 감염이 의심되는 환자 중 약 50%가 최종적으로는 진단을 받지 못합니다." Chiu 박사가 말했다.

이는 희귀 병원체를 진단할 수 있는 검사의 부족과 암, 자가항체 증후군, 혈관염과 같은 비감염성 질병이 감염과 유사한 증상을 보일 수 있기 때문이다.

Chiu 박사는 "CSF는 '매우 제한적'"이라고 언급했다. "부피, 비용 및 처리 시간 측면에서 볼 때, 우리는 가능한 모든 유기체에 대해 가능한 모든 검사를 진행할 수 없습니다." 

뇌수막염이나 뇌염과 같은 감염성 질병의 원인을 신속하게 파악하지 못하면 적절한 치료에 지연이 발생할 수 있다.

mNGS의 '실제 성능'을 평가하기 위해 연구자들은 2016년부터 2023년까지 미국 및 기타 지역에서 주로 입원한 환자들로부터 총 4828개의 샘플을 수집했다. 

전체적으로 이 검사는 사례의 16.6%에서 최소 한 종류의 병원체를 검출했다. 검출된 병원체 중 70% 이상이 DNA 또는 RNA 바이러스였으며, 이어서 박테리아, 곰팡이, 기생충 등이 검출되었다. 

 

 

 

높은 예민도

이 기술은 수혈을 통해 전파된 황열병 바이러스로 인한 뇌염과 푸사리움 솔라니에 의한 곰팡이성 뇌수막염 발병과 같은 신종 및 신흥 신경 친화성 병원체를 탐지할 수 있었다.

UCSF에서 1052명의 환자를 대상으로 한 부분적 차트 검토를 통해 연구자들은 CSF 내 mNGS 검사의 성능을 병원 내에서 일반적으로 사용되는 진단적 검사와 비교했다.

Chiu 박사는 "단일 검사로서 척수액 mNGS는 63%의 높은 예민도와 99%의 특이도, 90%의 정확도를 나타냈습니다."라고 말했다.

mNGS의 예민도는 CSF에서 수행된 직접 검출 검사(46%)에 비해 월등히 높았으며 CSF 외의 다른 시료에서의 직접 검출 검사(15%)와 항체를 찾는 간접 혈청 검사(29%)보다도 훨씬 높았다(P <. 001). 

Chui 박사는 "이러한 결과는 mNGS가 임상적으로 구별이 어려운 다양한 감염의 원인 병원체 수백 가지를 탐지할 수 있는 잠재력을 가지고 있음을 시사합니다."라고 덧붙였다.

mNGS 검사는 현재 대규모 전문 또는 참조 실험실에서만 가능하다. 이 검사의 접근성을 높이기 위해서는 일반 임상 실험실이나 병원 실험실에서도 이를 도입해야 한다고 박사는 설명했다.

"이 기술을 환자 치료 현장인 병원 실험실에 직접 도입한다면 보다 신속하게 환자에게 영향을 미칠 수 있는 결과를 도출할 수 있을 것입니다."라고 강조했다.

 

 

 

치료 지도

추가적으로, 박사는 진단적 검사의 궁극적인 목적을 "치료 방향을 제시할 수 있는 실행 가능한 정보를 생성하는 것"이라고 밝혔다.

현재 연구자들은 동일한 환자 하위 집단의 의료 차트를 분석하여 이 검사가 임상적으로 유의미한 차이를 만들었는지 여부를 평가하고 있다.

"우리는 이 검사가 환자의 관리와 치료에 긍정적이거나 부정적인 임상적 영향을 미쳤는지, 아니면 아무런 영향도 미치지 않았는지 알고 싶습니다."라고 박사가 말했다. "이런 데이터를 생산하는 것은 이 테스트가 진단 패러다임 내에서 어떤 역할을 할지 정의하는 데 도움을 줄 것입니다."

연구진은 또한 비용 대 효익 분석을 수행하고 있으며 추이 박사는 테스트가 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받아야 "환급 체계를 확립할 수 있을 것"이라고 언급했다.

Medscape 의학 뉴스에 대한 논평에서 뉴욕 아이칸 의과대학 신경학과의 임상 연구 부의장 겸 교수인 Jessica Robinson-Papp 박사는 이 기술이 특히 CNS(중추신경계) 감염률이 높은 개발도상국에서 매우 유용할 수 있다고 언급했다. 

"정말 흥미로운 점은 단 1mL 정도의 미세한 CSF 샘플로 DNA와 RNA 바이러스, 기생충, 박테리아, 곰팡이를 포함한 다양한 병원체를 편견 없이 검사할 수 있다는 것입니다. 이를 통해 병원체의 존재 여부를 파악할 수 있습니다."라고 박사는 설명했다.

다만, 이 민감한 기술은 오염원을 잘못 검출할 수도 있다고 추가로 언급했다. "예를 들어, 처리 과정에서 사용된 수분이나 피부에 존재하는 환경성 박테리아가 검출될 수 있습니다."

 

 

 

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이 연구는 Delve Bio와 Chan-Zuckerberg Biohub로부터 지원을 받았습니다.

Chiu 박사는 Biomeme의 과학자문 및 데이터 안전 모니터링 위원회에서 활동하며 개인적 보상을 받았고, Delve Bio, Poppy Health, Mammoth Biosciences, BiomeSense의 주식을 보유하고 있으며, 의료 기술 관련 발명으로부터 지적 재산권을 획득했다. Robinson-Papp 박사는 이해관계가 없음을 밝혔다. 

 

 

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인용: 신경 병원체 검출을 위한 새로운 개선 방안은? - 메드스케이프 - 2024년 4월 17일.