Diagnostic Significance of the Serologic Test Using Antigen of Mycobacterium Tuberculosis for Antibody Detection by ELISA

결핵항원에 대한 혈청학적 검사와 진단적 유용성

Background: Diagnosis by direct microscopy and/or by culture of the Mycobacterium tuberculosis from body fluids or biopsy specimens is "Gold standard". However, the sensitivity of direct microscopy after Ziehl-Neelsen staining is relatively low and culture of mycobacteria is time consuming. Detection of mycobacterial DNA in clinical samples by the polymerase chain reaction is highly sensitive but laborious and expensive. Therefore, rapid, sensitive and readily applicable new tests need to be developed. So we had evaluated the clinical significance of serologic detection of antibody to 38 kDa antigen, which is known as the most specific to the M. tuberculosis complex, and culture filtrate antigen by ELISA in sputum AFB smear negative patients. Method: In this study, culture tests for acid fast bacilli with sputa or bronchial washing fluids of 183 consecutive patients who were negative of sputum AFB smear were performed. Simultaneously serum antibodies to 38 kDa antigen and unheated culture filtrate of M. tuberculosis were detected by an ELISA method. Results: The optical densities of ELISA test with 38 kDa and culture filtrate antigen were significantly higher in active pulmonary tuberculosis cases than in non tuberculous pulmonary diseases (p<0.05), but in patients with active pulmonary tuberculosis, those of the sputum culture positive patients for M. tuberculosis were not significantly different from those of the sputum culture negative cases(p>0.05). In the smear-negative active pulmonary tuberculosis patients, the sensitivity of the ELISA using 38 kDa antigen and culture filtrate was 20.0% and 31.4%. respectively. The specificity was 95.3% and 93.9%. respectively. Conclusion : In active pulmonary tuberculosis but smear negative, the serologic detection of antibody to 38 kDa antigen and culture filtrate by ELISA cannot substitute traditional diagnostic tests and does not have clinically significant role to differenciate the patient with active pulmonary tuberculosis from other with non-tuberculous pulmonary diseases.

연구배경: 결핵의 유병률은 감소하는 추세이나 노인, 항암약물요법, HIV 감염 풍에 의해 면역기능이 약화된 환자에 있어서 결핵의 발생이 문제가 되고 있으며, 특히 다제내성균주의 출현은 큰 문제이다. 결핵진단법 중 체액에서 도말검사나 배양검사를 통해서 Myco-bacterium tuberculosis를 검출하는 것이 표준진단법이나, 도말검사는 상대적으로 민감도가 낮고 배양검사는 오랜시간이 소요된다. 중함연쇄반응을 이용하여 결핵균의 DNA를 검출하는 방법은 매우 민감하나 비용이 많이 소요된다. ELISA(enzyme linked immunosorbent assay)를 이용하여 혈청에서 결핵균 특이항원에 대한 항체를 검출하는 방법이 객담도말음성인 활동성 폐결핵환자를 다른 비결핵성 폐질환으로부터 감별하는데 유용한지를 확인하고자 하였다. 방 법: 연세대학교 세브란스 병원에 입원한 183명의 객담도 말음성인 폐질환환자에서 항산균에 대한 객담도말 및 배양검사와 결핵균 특이 항원인 recombinant 38 kilo-dalton 항원과 culture filtrate항원을 이용한 ELISA 검사를 시행하였다. 결 과: 35명의 활동성 폐결핵환자 중 18명에서 배양검사상 Mycobacterium tuberculosis를 검출할 수 있었다. 38 kDa와 culture filtrate에 대한 흡광도는 활동성 폐결핵환자들에서 비결핵성 폐질환자들보다 유의하게 높았다 (p<0.05). 활동성 폐결핵환자 중 객담배양양성과 음성군사이에 38 kDa와 culture filtrate에 대한 홉광도의 유의한 차이는 없었다 (p>0.05) 객담도말음성인 환자에 있어서 38 kDa과 culture filtrate의 민감도는 각각 20.0%와 31.4%였고 특이도는 각각 95.3%와 93.9%였다. 결 론: 객답도말검사 음성인 활동성 폐결핵환자에 있어서 ELISA를 이용한 38 kDa과 culture filtrate 항원에 대한 혈청항체검사법은 기존진단방법보다 낮은 민감도를 보여, 비결핵성 폐질환으로부터 활동성 폐결핵을 감별진단하는데 크게 도움이 되지 않을 것으로 여겨진다.