• 대한의생명과학회지
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• 제20권3호
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• pp.162-167
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• 2014

Tuberculosis (TB) is one of the major global health problems and it has been estimated that in 5~10% of Mycobacterium tuberculosis (MTB)-infected individuals, the infection progresses to an active disease. Numerous cytokines and chemokines regulate immunological responses at cellular level including stimulation and recruitment of wide range of cells in immunity and inflammation. In the present study, the mRNA expression levels of eight host immune markers containing of IFN-${\gamma}$, TNF-${\alpha}$, IL-2R, IL-4, IL-10, CXCL9, CXCL10, and CXCL11 in whole blood cells from active pulmonary TB patients were measured after T-cell mitogen (PHA) and MTB specific antigens (ESAT-6, CFP-10, and TB7.7). Among the TH1-type factors, IFN-${\gamma}$ mRNA expression was peaked at 4 h, TNF-${\alpha}$ and IL-2R mRNA expression was significantly high at the late time points (24 h) in active TB patients, TH2-type cytokine (IL4 and IL10) mRNA expression levels in both active TB and healthy controls samples did not changed significantly, and the mRNA expression of the three IFN-${\gamma}$-induced chemokines (CXCL9, CXCL10, and CXCL11) were peaked at the late time points (24 h) in active TB patients after MTB specific antigen stimulation. In conclusion, the mRNA expression patterns of the TB-related immune markers in response to the T-cell mitogen (PHA) differed from those in response to MTB specific antigens and these findings may helpful for understanding the relationship between MTB infection and host immune markers in a transcripts level.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제60권5호
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• pp.497-509
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• 2006

Until recently, the tuberculin skin test (TST) has been the only tool available for diagnosing a latent TB infection. However, the development of new diagnostic tools, using the Mycobacterium tuberculosis (MTB)-specific early secreted antigenic target 6 (ESAT-6) and culture filtrate protein 10 (CFP-10) antigens, should improve the control of tuberculosis (TB) by allowing a more accurate identification of a latent TB infection (LTBI). Antigen-specific interferon-gamma ($IFN-{\gamma}$) assays have greater specificity in BCG-vaccinated individuals, and as less biased by nontuberculous mycobacterial infections. Many comparative studies have suggested that those assays have a higher specificity than the TST, and the sensitivity of these assays are expected to remarkably improved if more MTB-specific antigens can become available. Nevertheless, the major obstacle to the widespread use of these tests is the limited financial resources. Similar to other diagnostic tests, the predictive value of $IFN-{\gamma}$ assays depends on the prevalence of a MTB infection in the population being tested. Therefore, prospective studies will be meeded to establish the applicability of these new assays at multiple geographic locations among patients of different ethnicities, and to determine if the $IFN-{\gamma}$ responses can indicate those with a high risk of progressing to active TB.

• 미생물학회지
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• 제24권4호
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• pp.377-384
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• 1986

A study on the production of mycobacterial antogens has been made in order to improve immunological reactivity and specificity, which have long been explored for the better use of immunological diagnosis of mycobacterial infections. Instead of culture filtrate cell extract was used as a starting material for the production of antigens in this study. Cell extract was fractionated though several steps such as salting out, gel filtration and ion exchange column chromatography and reactivity and specificity of the fractions so produced were enaluated by the various serological methods. The result showed that the species-specific antigenic components distributed mostly in the fractions, Tc of M. tuberculosis, Kc of M. kansasii, Sa of M. scrofulaceum, Aa of M. avium and Fa, Fb, Fc (FF1) of M. fortuitum, which were fractionated by ion exchange column prior to concentrating by salting out and molecular sieving.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제47권6호
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• pp.757-767
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• 1999

Background: Diagnosis by smear and/or cultures of the Mycobacterium tuberculosis from body fluid or biopsy specimen is "Gold standard". However the sensitivity of the direct microscopy is relatively low and culture of mycobacteria is time consuming. Despite an explosion in the techniques of rapid identification of mycobacteria by molecular genetic means, it is laborious and expensive and then rapid, inexpensive serodiagnosis is interested in diagnosis of tuberculosis. But sensitivity and specificity of known serologic antigen is not full sufficient level and then new antigen develop and combination cocktails of new developed antigens by ELISA are needed. Method: To compare the efficacy of different mycobacterial specific antigen and to assess the applicability of the combination of several different antigens in the diagnosis of tuberculosis, five ELISA tests derived 14KDa, 16KDa, 19KDa, 23KDa, 38KDa were evaluated in 57 active pulmonary patient and 24 inactive post-therapy follow up patient and 48 normal control. Results: The optical densities of ELISA test with 14KDa, 16KDa, 19KDa, 23KDa, 38KDa were significantly higher in active tuberculosis cases than in normal control(P<0.001, P<0.001, P<0.027, P<0.001, P<0.001) and those with 16KDa, 38KDa were significant higher in active tuberculosis cases than in inactive post-therapy follow up cases(P<0.01. P<0.001) and those of 14KDa, 16KDa, 23KDa, 38KDa were significant higher in inactive post-therapy follow up cases than in normal control(P<0.008. P<0.01. P<0.006. P<0.001). The sensitivity of 14KDa, 16KDa, 19KDa, 23KDa, 38KDa in active pulmonary patient cases was 42.1%, 43.9%, 15.8%, 28.0%, 70.2%, respectively and the specificity of 14KDa, 16KDa, 19KDa, 23KDa, 38KDa in active pulmonary patient cases was 95.8%, 95.8%, 91.7%, 89.6%, 93.8%, respectively. The sensitivity and specificity of combination 38KDa with 16KDa was 87% and 93.7%. Conclusion: The sensitivity and specificity of new antigens for serodiagnosis of the tuberculosis still remains limited at around 70%, which makes its a poor diagnostic tool for disease confirmation. A combination of cocktail antigens provided by cut-off value adjustment for serodiagnosis of tuberculosis some improved diagnostic yield than single antigen serologic test.

• 대한의생명과학회지
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• 제13권4호
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• pp.325-332
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• 2007

Cell-mediated immune response (CMI) is a major immune protective mechanism against tuberculosis (TB) infection. Among several components involved in CMI, recent studies suggest that CD8+ T cells are important in controlling TB infection. In our previous report, we defined four Mycobacterium tuberculosis (MTB) derived epiotpe peptides specific for HLA-A*0201-restricted CD8+ T cells. These four peptides are $PstAl_{75-83}$, $ThyA_{30-38}$, $RpoB_{127-135}$ and $85B_{15-23}$. In this study, these epitope peptides specific CD8+ T cell responses in tuberculous pleurisy were investigated using ex vivo $IFN-\gamma$ elispot assay and intracellular $IFN-\gamma$ staining method. As a result, we observed these epitope peptide specific CD8+ T cell responses are induced in all three patients with tuberculous pleurisy suggesting that CD8+ T cells are involved in protective immune mechanism against MTB infection in tuberculous pleurisy. However, the CMI to mitogens and MTB antigens from pleural fluids of patients with tuberculous pleurisy does not seem to correlate with that from peripheral blood, although the sample size is too small to make any conclusion. In sum, the MHC I restricted CD8+ T cell responses seem to be induced efficiently in the pleural fluids, at the site of TB infection, in which the CMI is actively induced. In addition, these experiments suggest that MHC I restricted CD8+ T cell mediated immune responses are also involved in protective mechanism against MTB infection in extra-pulmonary TB.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권11호
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• pp.1583-1590
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• 2021

Studies have demonstrated that PE_PGRS45 is constitutively expressed under various environmental conditions (such as nutrient depletion, hypoxia, and low pH) of the in vitro growth conditions examined, indicating that PE_PGRS45 protein is critical to the basic functions of Mycobacterium tuberculosis. However, there are few reports about the biochemical function and pathogenic mechanism of PE_PGRS45 protein. The fact that this M. tuberculosis gene is not easily expressed in E. coli may be mainly due to the high content of G+C and the use of unique codons. Fusion tags are indispensable tools used to improve the soluble expression of recombinant proteins and accelerate the characterization of protein structure and function. In the present study, His6, Trx, and His6-MBP were used as fusion tags, but only MBP-PE_PGRS45 was expressed solubly. The purification using His6-MBP tag-specific binding to the Ni column was easy to separate after the tag cleavage. We used the purified PE_PGRS45 to immunize New Zealand rabbits and obtained anti-PE_PGRS45 serum. We found that the titer of polyclonal antibodies against PE_PGR45 was higher than 1:256000. The result shows that purified PE_PGRS45 can induce New Zealand rabbits to produce high-titer antibodies. In conclusion, the recombinant protein PE_PGRS45 was successfully expressed in E. coli and specific antiserum was prepared, which will be followed by further evaluation of these specific antigens to develop highly sensitive and specific diagnostic tests for tuberculosis.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제48권3호
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• pp.315-323
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• 2000

연구배경 : 현행 도말 및 배양등의 미생물학적 검사법의 제한점을 보완 또는 보조할 수 있는 신속한 결핵진단 방법의 하나로서 가장 많이 연구 되어온 분야가 혈청학적인 방법이다. 이 중 현재까지 결핵의 혈청학적 진단에 유용성이 높은 것으로 평가되는 항원의 하나가 38KDa으로 대표되는 결핵균 분비항원이다. 마침, 이 38KDa 항원을 주항원 성분으로 하여, 간편하게 실험할 수 있도록 kit화된 제품이 국내외에서 널리 시판되고 있기에(ICT-TB, 호주 ICT Diagnostics사) 이를 이용, 결핵의 혈청학적 진단이 얼마나 유용할 것인지를 평가하고자 하였다. 방 법 : 결핵이 없는 7세 이하 아동 21명과 건강 성인 47명 등 총 68명의 대조군과, 치료 개시 전에는 균양성이었으나 ICT 검사 당시는 균이 나오지는 않았던 치료 중인 폐결핵환자 82명 (결핵성 흉막염 환자 3명 포함) 및 균양성으로 당시 치료 중이던 폐결핵환자 40명 등, 총 122명의 결핵환자를 대상으로 하여 결핵의 혈청학적 진단용 kit인 ICT를 이용하여 시험하였다. 결 과 : 1. 결핵환자가 아닌 대조용 대상자 68명(7세 이하 아동 21명 포함)에 대한 ICT의 양성반응률 (위양성률)은 13.2%였고, 음성반응률 (결핵환자가 아닌 것으로 판정되는 율, true negative)은 86.8%였다. 2. 시험된 대상 결핵환자 122명에 대한 ICT에 의한 양성반응률은 86.9%, 음성반응률은 13.1%였다. 3. 균양성 폐결핵 환자 40명에 대한 ICT 양성률은 95.0% (38명), 음성률은 5.0% (2명)였다. 4. 폐외결핵환자 3명을 포함한, 현재 치료 중에 있는 균음성 결핵환자에 82명에 대한 ICT의 양성반응률은 82.9%(68 명), 음성반응률은 17.1%(14명)였다. 그러나, 균양성 결핵환자와 균음성인 결핵환자간 ICT 양성률에는 통계적으로 유의한 차이가 없었다(P>0.05). 5.ICT의 민강도와 특이도는 모두 87%였으며, 위양성률과 위음성률도 같은 13%였다. 또 유병율이 64% 수준일 때의 양성예측률은 92.2%, 음성예측률은 78.7%였다. 결 론 : ICT의 높은 위양성률과 진단능률(diagnosability) 등을 고려할 때, 결핵이 의심되지만 기존의 도말 및 배양검사 결과를 얻기 어려운 대상자에게만 필요에 따라 제한적으로 활용해볼 수 있는 검사인 것으로 판단되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제49권5호
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• pp.558-567
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• 2000

배경 : 현행 도말 및 배양 등의 미생물학적 검사법의 제한점을 보완할 수 있는 신속하고 간편한 결핵진단 방법의 하나로서 가장 많이 연구되어 온 분야가 혈청학적인 방법이다. 이 중 현재까지 결핵의 혈청학적 진단에 유용성이 높은 것을 평가되는 항원의 하나가 38-kDa으로 대표되는 결핵균 분비항원이다. 이 38-kDa을 주항원 성분으로 하여, 간편하게 실험할 수 있도록 kit화된 수입제품이 국내에서 널리 시판되고 있는 실정에서 국내의 회사에서 개발한 ELISA kit(Erum Biotech Co.)를 이용하여 폐결핵의 혈청학적 진단이 얼마나 유용한 지를 평가하고자 하였다. 방법 : 도말 및 배양검사장 균양성으로 진단된 후 항결핵치료를 받고 있는 폐결핵환자 333명(검사당시 균양성 환자 212명, 균음전된 환자 121명), 건강 성인 80명, 그리고 국립마산결핵병원에서 1년 이상 근무하며 환자와 접촉을 자주 하게되는 접촉군 61명 등 총 474명을 대상으로 하여 결핵의 혈청학적 진단용 ELISA kit를 이용하여 시험하였다. 결과 : 1) 균양성 활동성 폐결핵환자 212명에 대한 ELISA kit의 양성반응률은 82.1%, 균음성 활동성 폐결핵환자 121명에 대한 양성반응률은 73.6%로 이 두 군 사이에는 통계학적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 2) 접촉 대조군 61명에 대한 양성반응률은 14.8%, 건강 대조군 80명에 대한 양성반응률은 2.5%로 이 두 군 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 있었다(plt;0.001). 3) 활동성 폐결핵환자 333명 모두에 대한 양성반응률은 78.90%, 대조군 141명 모두에 대한 양성반응률은 7.8%로 이 두 군 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.001). 4) ELISA kit의 민감도는 78.9%, 특이도는 97.5%였으며, 유병율이 60.1% 수준일 때의 양성예측율은 96.1%, 음성예측율은 65.0%였다. 결론 : ELISA kit는 민감도나 특이도 면에서 수입시판되고 있는 ICT와 비교할 때 비슷한 결과를 보이며, 전통적으로 결핵을 진단하는 데 사용하던 흉부 X-선 사진, 항산균 염색 및 배양 등과 함께 보조적인 도구로 사용 할 수 있을 것으로 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제47권3호
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• pp.311-320
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• 1999

연구 배경 : 최근 전세계적으로 결핵이 증가하며 새로운 문제로 대두되고 있으며, 특히 결핵의 유병률이 높은 우리나라의 경우에는 민감도가 높으며 간편한 검사방법 이 필요하다. M. tuberculosis 항원을 사용한 rapid membrane based assay 검사 방법으로 최근에 폐결핵 환자의 결핵항원 특이 항체를 검출한다고 알려진 상용화된 2 가지 kit를 이용하여 폐결핵의 혈청학적 진단 가능성을 알아보고자 하였다. 방법 : 1998년 3월부터 9월까지 충남대학교 병원에서 입원 치료를 받은 호흡기 환자 총 45예를 대상으로 하였다. 객담 도말 양성의 활동성 폐결핵 22예와 비활동성 폐결핵 14예 그리고 대조군으로 비결핵성 호흡기 질환 9예를 대상으로 하여 STAT-PAK ULTRA FAST$^{(R)}$ 및 ICT tuberculosis$^{(R)}$ 검사를 실시하여 결핵 혈청 검사의 유용성을 알아보고 자하였다. 결과: STAT-PAK ULTRA FAST$^{(R)}$의 경우에는 폐결핵과 비활동성 폐결핵의 비교에서 민감도는 77.3%, 28.6%, 양성 63.0%, 음성 예측도는 44.4%, 위양성률은 71.4%, 위음성률은 22.7% 이었고, 활동성 폐결핵과 비결핵성 호흡기 질환의 비교에서는 민감도는 77.3%, 특이도는 33.3%, 양성 예측도는 73.9%, 음성 에측도는 37.5%, 위양성률은 66.7%, 위음성률은 22.7% 이었다. ICT tuberculosis$^{(R)}$의 경우에는 활동성 폐결핵과 비활동성 폐결핵의 비교에서는 민감도는 54.5%. 특이도는 57%, 양성 예측도는 66.7%, 음성 예측도는 44.4%, 위양성률은 42.9%, 위음성률은 45.4 %이었고, 활동성 폐결핵과 비결핵성 호흡기 질환에서는 민감도는 54.5%, 특이도는 100%, 양성 예측도는 100%, 음성 예측도는 47.4%. 위양성률은 0%, 위음성률은 45.4%이었다. 폐결핵의 중증정도(extent) 와 양성율은 상기 2가지 kit에서 큰 차이가 없었다. 결론: 따라서 상기 2가지의 kit는 항체 반응이 다양하여 임상적으로 폐결핵의 진단에 이용하는 것에는 문제가 있다고 생각되며, 일단 양성반응을 보인 환자의 경우, 항결핵제 투여에 따른 추적 검사에서 항체가의 변화가 있는지에 대한 연구가 필요하리라 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제46권4호
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• pp.473-480
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• 1999

배 경: 우리 나라는 결핵의 유병률이 높기 때문에 간편하고 민감도가 높은 결핵 진단 방법이 필요하나, 결핵균의 특정한 균체 항원에 대한 항체 생성의 정도가 지역마다 다르고, 국가별로 BCG 예방 접종에 대한 정책이나 결핵의 유병률이 다르므로 우리 나라의 경우에도 외국에서 개발된 혈청 항체 검사 kit를 결핵 환자의 진단에 이용할 수 있을지 알 수 없다. 그래서 38-kDa 단백을 포함한 5가지 항원을 nitrocellulose 막에 고착시킨 항체 검사 kit인 ICT가 최근 소개되었기에 이를 이용한 항체 검사가 결핵의 진단에 유용하게 이용될 수 있는지를 알아보고자 하였다. 방 법: 결핵 환자군으로 진단 당시 과거력상 결핵 병력이 없는 초발 결핵 환자 37명, 과거의 결핵 병력이 있고 초치료에 실패했거나 완치 후 재발한 환자 31명과, 건강 대조군으로 건강 성인 25명, 병원의 결핵균 노출 지역 근무자 35명, 비결핵 호흡기 질환 환자 17명의 혈청으로 ICT 검사를 실시하여 결핵 진단의 민감도와 특이도를 확인하였다. 결 과: 결핵 초발 환자 (37명), 재발 환자 (31명)는 각각 73, 87%의 민감도를 보였다. 진단 당시의 항산균 염색 음성인 환자 (15명) 중 73%, 염색 양성인 환자 (53명) 중 81%에서 ICT 항체 양성을 보였다. 결핵성 뇌막염, 결핵성 림프절염 등 폐외결핵 환자 2명은 모두 ICT 항체검사에서 양성이었다. 건강 성인 (25명), 결핵균 노출 지역 근무자 (35명), 비결핵 호흡기질환 환자 (17명)는 각각 88%, 94%, 94%의 특이도를 보여 전체적으로 특이도 92%였다. 결 론: ICT 항체 검사는 38-kDa 항원을 포함한 5가지 항원을 막에 부착시켜 항체를 검사함으로써 결핵을 진단하는 kit로, 별도의 장비가 필요없이 간편하고 쉽게 수행할 수 있으며, 결핵의 진단에 73%의 민감도, 92%의 특이도를 보여서 전통적으로 결핵을 진단하는데 사용하던 X-선, 항산균 염색, 배양과 함께 보조적인 도구로 사용하면 폐결핵의 진단에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.