Clinical Significance of PCR-Based Rapid Detection of Mycobacterium tuberculosis DNA in Peripheral Blood

결핵 환자에서 말초혈액 결핵균 중합효소 연쇄반응 양성의 임상적 의의

Background : Since the advent of AIDS, tuberculosis has become a major public health problem in the western society. Therefore, it is essential that pulmonary tuberculosis be rapidly diagnosed. Light microscopic detection of acid-fast organisms in sputum has traditionally been used for rapidly diagnosing tuberculosis. However positive smears are only observed in about one-half to three-quarters of cases. Studies using PCR for diagnosing pulmonary tuberculosis disclosed several shortcomings suggesting an inability to distinguish between active and treated or inactive tuberculosis. In this study, the clinical significance of a PCR-based rapid technique for detecting Mycobacterium tuberculosis DNA in peripheral blood was investigated. Materials and Methods : From July 1, 1998 through to August 30, 1999, 59 patients with presumed tuberculosis, who had no previous history of anti-tuberculosis medication use within one year prior to this study were recruited and followed up for more than 3 months. AFB stain and culture in the sputum and/or pleural fluids and biopsies when needed were performed. Blood samples from each of the 59 patients were obtained in order to identify Mycobacterium Tuberculosis DNA by a PCR test. Results : 1) Forty five out of 59 patients had a final diagnosis of tuberculosis ; Twenty eight were confirmed as having active pulmonary tuberculosis by culture or biopsy. Four were clinically diagnosed with pulmonary tuberculosis. The other 13 patients were diagnosed as having tuberculous pleurisy (9) and extrapulmonary tuberculosis (4). 2) Fourteen patients showed a positive blood PCR test. The PCR assay correctly identified active tuberculosis in 13 out of 14 patients. The overall sensitivity and specificity of this blood peR assay for diagnosing tuberculosis were 29% and 93%, respectively. The positive predictive value was 93%, the negative predictive value was 29% and the diagnostic accuracy was 44%.3) Six out of 14(43%) patients with blood PCR positive tuberculosis were immunologically compromised hosts. 4) A simple chest radiograph in blood PCR positive tuberculosis patients showed variable and inconsistent findings. Conclusion : A peripheral blood PCR assay for Mycobacterium tuberculosis is not recommended as a screening method for diagnosing active tuberculosis. However, it was suggested that the blood PCR assay could contribute to an early diagnostic rate due to its high positive predictive value.

연구배경 : 기존의 결핵진단 방법이외에 신속하고, 정확한 결핵진단법으로 결핵환자의 말초혈액에서 결핵균 PCR 검사를 시행하여 검사의 유용성과 말초혈액 결핵 PCR 검사 양성인 환자의 면역학적 상태 및 방사선학적 소견을 살펴보았다. 대상 및 방법 : 1998년 7월부터 1999년 8월까지 한림대학교 의료원에 내원하여 결핵이 의심 되었던 환자를 대상으로 하였다. 검체에서 항산균 도말검사 및 결핵균 배양 검사를 시행하였고 진단에 필요한 경우 조직검사를 시행한 환자들 중에서 3개월 이상 경과관찰이 가능하였던 59명의 환자를 대상으로 하였다. 대상 환자 모두에서 말초혈액 결핵 PCR검사를 시행하였다. 결 과 : 대상환자 59명중 남자 39예, 여자 20예였으며, 평균 연령은 44.7세였다. 45예에서 결핵으로 최종 진단되었고, 이중 41예는 결핵균 배양검사 및 조직검사로 확진되었고, 4예는 임상적으로 진단되었다. 활동성 폐결핵이 아닌 14예 중 13예는 비활동성 결핵, 1예는 폐암으로 진단되었다. 말초혈액 결핵균 PCR 양성환자는 14예였으며, 이중 활동성 결핵이 13예, 폐암이 1예였다. 이들 말초혈액 결핵균 PCR 양성인 13예의 결핵 환자의 6예(46%) 에서 면역상태의 저하를 보였다. 결핵의 진단에 있어서 말초혈액 결핵균 PCR 검사의 민감도 29%, 특이도 93%, 양성 예측도와 음성 예측도가 각각 93%, 29% 였다. 결 론 : 말초혈액 결핵균 중합효소 연쇄반응 검사는 특이도가 높은 반면 민감도는 낮아 결핵 선별 검사로는 유용하지 않을 것으로 보인다. 그러나 양성예측도가 높아 검사가 양성인 경우 활동성 결핵의 조기 진단에 도움을 줄 것으로 사료된다.