Comparison of PCR-Line Probe and PCR-SSCP Methods for the Detection of Rifampicin Resistant Mycobacterium Tuberculosis

Rifampicin 내성 결핵균의 검출에 있어서 PCR-line Probe법과 PCR-SSCP법의 비교

Background: Rifampicin (RFP) is a key component of the antituberculous short-course chemotherapy and the RFP resistance is a marker of multi-drug resistant (MDR) tuberculosis. RPoB gene encodes the $\beta$-subunit of RNA polymerase of M. tuberculosis which is the target of RFP. And the mutations of rpoB gene have been found in about 96% of rifampicin resistant clinical isolates of M. tuberculosis. So in order to find a rapid and clinically useful diagnostic method in identifying the RFP resistance, we compared the PCR -line probe method with PCR-SSCP for the detection of the rpoB gene mutation in cultured M. tuberculosis. Methods: 45 clinical isolates were collected from patients who visited Sung Kyun Kwan University Hospital. The RFP susceptibility test was referred to the referral laboratory of the Korean Tuberculosis Institute. 33 were rifampicin resistant and 12 were rifampicin susceptible. The susceptibility results were compared with the results of the PCR-BSCP and PCR-line probe method. Results: We could find rpoB mutations in 27/33(81.8%) RFP-resistant strains by PCR-line probe method, and in 23/33 (69.7%) by PCR-SSCP and there was no significant difference between two methods. There was no mutation in rifampicinn susceptible strains by both methods. Conclusion: PCR-line probe method would be a rapid, sensitive and specific method for the detection of rifampicin resistant Mycobacterium tuberculosis.

연구배경: Rifampicin은 항결핵 단기요법의 근간이 되는 약제로 rifampicin 내성용 다제내성의 지표이기도 하다. rpoB유전자는 rifampicin이 결합하여 약리작용을 나타내는 RNA polymerase의 $\beta$-subunit을 coding하는 유전자이며 rifampicin내성 결핵균의 약 96%에서 돌연변이가 관찰된다. 그러므로 rifampicin내성결핵을 빠르게 진단할 수 있는 유용한 방법을 확인하기 위하여 PCR-line probe법과 PCR-SSCP법을 이용하여 다음의 연구를 시행하였다. 방 법: 대한 결핵연구원의 약제감수성검사상 rifampicin 내성인 결핵균주 33예와 감수성인 결핵균주 12예를 대상으로 하였다. 각각 배양균 집락에서 DNA를 분리한 후, PCR-line probe법과 PCR-SSCP법을 이용하여 rifampicin 내성 여부를 단일맹검적으로 검사하였고, 이를 약제감수성검사 결과와 비교하였다. 결 과: PCR-line probe법으로는 내성균주 33예중 27예(81.8%)에서 rpoB 유전자의 돌연변이를 확인할 수 있었고, 감수성균주 12예는 모두 rpoB 유전자의 돌연변이는 없었다. PCR-SSCP 법으로는 내성균주 33예중 23예(69.7%)에서 rpoB 유전자의 돌연변이를 확인할 수 있었고, 감수성균주 12예는 모두 rpoB 유전자의 돌연변이는 없었다. Rifampicin내성균주에서 rpoB 유전자 돌연변이 검출율의 PCR-line probe 법과 PCR-SSCP법간의 차이는 없었다 (p=0.25). 결 론: PCR-line probe법은 PCR-SSCP법과 더불어 rifampicin 내성을 조기에 진단할 수 있는 좋은 방법으로 사료되며, 전통적인 약제감수성검사 결과를 기다릴 수 없는 국한된 환자에게 유용한 진단법으로 생각된다.