The Clinical Utility of Polymerase Chain Reaction in the Bronchoalveolar Lavage Fluid for the Detection of Mycobacteria

객담 도말 음성인 환자에서 기관지폐포 세척액 결핵균 중합 효소 연쇄반응 검사의 유용성

Background: Diagnosis of pulmonary tuberculosis is not easy when the sputum smear for Mycobacterium tuberculosis(M. Tb) is negative. We evaluated the clinical utility of polymerase chain reaction(PCR) for detecting M. Tb in bronchoalveolar lavage(BAL) samples. Methods: We recruited 84 patients whose sputum smear for M. Tb were negative or not available due to no production of sputum. We performed bronchoalveolar lavage for acid-fast stain, culture of mycobacteria, and PCR assay of BAL fluid. We analyzed the results of microbiologic examination. Results: The sensitivity of BAL fluid smear, culture, and PCR were 20%, 38%, and 40%, respectively. The specificity of BAL fluid PCR was 95%. The positive predictive value of PCR was 89%. The smear of BAL fluid was positive in 17%. The PCR of BAL fluid was the only diagnostic test in 17%. Therefore, the BAL fluid analysis including smear and PCR was diagnostic in 34 % within 24 hours. The BAL fluid analysis including smear, PCR, and culture was diagnostic in 55% within 2 month. Conclusion: The BAL fluid PCR was valuable method in the diagnosis of pulmonary tuberculosis in patients whose sputa were not available or reveal negative smear.

연구배경: PCR이 지닌 고유의 문제점으로 인해 PCR의 유용성이 평가절하되기도 하였으나 임상적인 맥락에서 PCR을 환자의 진단과 치료에 이용함에 있어 그 유용성을 평가하는 것이 매우 중요하다고 생각된다. 따라서 저자들은 객담 항산균검사로 폐결핵의 진단이 어려울 때 기관지폐포세척액(Bronchoalveolar lavage fluid, BALF) 에 대한 nested PCR을 시행하여 결핵의 진단에서의 유용성을 알아보고자 하였다. 방 법: 단순 흉부사진상 활동성 폐결핵이 의심되나 향산균이 검출되지 않는 환자 혹은 객담의 배출이 불가능한 환자를 대상으로 기관지폐포세척술(Bronchoalveolar lavage, BAL)을 시행하여 세척액으로 결핵균 도말과 배양, PCR 검사를 시행하고 그 결과를 비교하였다. 결 과: BALF 도말 검사 민감도는 20% 배양 검사 민감도는 38%, BALF PCR의 민감도는 40%, 특이도는 95%였다. BALF에서 배양 양성일 때 PCR이 양성인 경우는 47%였고 BALF 배양 음성시 PCR 양성인 경우는 36%였다. BALF PCR 양성일 때 결핵에 대한 예측치는 89%였다. 기관지내시경을 이용한 결핵균 도말 및 PCR 검사로 40례중 18례(45%)에서 조기에 추가 진단이 가능하였으며 이들 중 8례는 도말로 진단이 되었고 10례 (25%) 는 BALF PCR로만 진단이 가능하였다. 객담 검사가 PCR까지 포함하여 모두 음성일 때 BALF 도말로 진단한 경우가 29명중 5명(17%)이었고 도말도 음성으로 나와 PCR로 진단한 경우가 5명(17%)이였다. 배양검사는 2개월이 지나야 결과를 알 수 있으므로 BAL을 시행하여 조기 진단이 된 경우는 29명중 10명이 된다. BAL PCR로만 진단된 경우는 5명으로 12.5%에서 진단이 가능하였다. 결 론: PCR은 과거와는 달리 검사비용이 비교적 저렴한 검사로 결핵의 진단율을 높이고 수일내에 빠른 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다. BALF PCR 검사를 시행하는 것이 비용과 이득을 따져볼 때 반드시 시행해야 하는 검사라고 결론을 내리기는 어려우나 임상적 상황에 따라 적절히 이용된다면 결핵의 진단율을 높이고 수시간 내에 빠른 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대되며, 면역억제 환자의 경우는 치료가 늦어지면 생명이 위험한 경우가 많아 특히 PCR이 유용한 검사가 될 것으로 생각된다.