• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제50권2호
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• pp.213-221
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• 2001

연구배경 : 임상에서 흉부 엑스선상 폐결핵이 의심되나 객담 도말에서 음성이거나 객담배출을 못하는 환자에서 신속한 진단을 위해 기관지세척액에서 상품화된 Roche사의 Amplcor M. tuberculosis kit와 IS6110 in-house PCR의 유용성을 알아보고자 하였다. 방 법 : 객담 항산균도말에서 음성인 환자 혹은 결핵과 감별진단이 필요한 환자를 대상으로 기관지내시경을 시행하여 기관지세척액에서 항산균 도말, 결핵균배양, IS6110 PCR검사법, Roche사의 Amplicor PCR를 동시에 시행하였다. 결 과 : 기관지 세척액을 통한 항산균도말에서 활동성 결핵환자 19명 중 3명이 진단되어 민감도 15.8% 이었고 배양검사는 19명 중에 16명으로 84.2% 이었다. 기관지세척액을 이용한 IS6110 PCR의 경우 19명 중 14명이 양성으로 민감도는 87.2% 이었다. Amplicor M. tuberculosis kit는 19명에서 18명이 양생으로 민감도는 94.7% 이고 특이도는 97.9% 이었고 3명은 PCR과 임상양상으로 진단이 가능하였다. 위양생은 IS6110 PCR은 6명 이었고 Amplicor PCR은 1명이었다. 개별 검사법의 양성 예측도는 기관지 세척액 도말과 배양검사는 각각 100% 이었고 IS6110 PCR은 70%, Amplicor PCR은 94.7% 이었다. PCR검사법의 음성예측도와 정확도는 IS6110 PCR은 89.1%, 83.3% 이고 Amplicor PCR은 97.9%, 96.9% 이었다. 결 론 : 객담도말 음성인 환자의 진단에서 기관지경세척액을 이용한 Amplicor PCR법은 IS6110 PCR에 비해 폐결핵 진단의 감수성이 높았고 위양성률도 낮아 결핵을 신속하게 진단할 수 었어 불필요한 치료지연을 피할 수 있었다. 상품화된 PCR 검사법은 임상에서 결핵의 진단율을 높이고 수시간내 결과를 빨리 확인할 수 있는 장점은 있으나 통상적인 검사로 활용하기 위해서는 향후 연구가 더 필요할 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권5호
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• pp.745-752
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• 2015

Tuberculosis (TB) is the most common mycobacterial infection in developing countries, requiring a rapid, accurate, and well-differentiated detection/diagnosis. For the rapid detection and discrimination of Mycobacterium tuberculosis complex (MTC) from non-tuberculous mycobacteria (NTM), a novel, simple, and primer-combined single-step multiplex PCR using three primer pairs (6110F-6110R, 1081F-1081R, and 23SF-23SR; annealing on each of IS6110, IS1081, and 23S rDNA targets), hereafter referred to as a triplex PCR, has been developed and evaluated. The expected product for IS6110 is 416 bp, for IS1081 is 300 bp, and for 23S rDNA is 206 bp by single PCR, which was used to verify the specificity of primers and the identity of MTC using DNA extracted from the M. tuberculosis H37Rv reference strain (ATCC, USA) and other mycobacteria other than tuberculosis (MOTT) templates. The triplex PCR assay showed 100% specificity and 96% sensitivity; the limit of detection for mycobacteria was ~100 fg; and it failed to amplify any target from DNA of MOTT (50 samples tested). Of 307 blinded clinical samples, overall 205 positive M. tuberculosis samples were detected by single PCR, 142 by conventional culture, and 90 by AFB smear methods. Remarkably, the triplex PCR could subsequently detect 55 positive M. tuberculosis from 165 culture-negative and 115 from 217 AFB smear-negative samples. The triplex PCR, targeting three regions in the M. tuberculosis genome, has proved to be an efficient tool for increasing positive detection/discrimination of this bacterium from clinical samples.

• 대한의생명과학회지
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• 제10권2호
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• pp.163-169
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• 2004

Worldwide, tuberculosis remains one of the leading infectious diseases, accounting for nearly 3 million deaths and more than 8 million new cases annually. DNA typing of Mycobacterium tuberculosis is important for the control of tuberculosis, since it can be used to track transmission route of tuberculosis, source of internal laboratory contaminations, and to answer questions on the nature of tuberculosis infections such as reactivation or exogenous reinfection of disease. At present, IS6110-based RFLP is the choice of method for typing large numbers of clinical isolates of M. tuberculosis, since it has the highest resolution power. However, RFLP requires long time, high cost and qualified experts, so only reference level laboratories can use the RFLP technique. In order to have an optional molecular typing method suitable for the clinical settings, this study evaluated the use of one of PCR-based typing methods, IS6110-based outward PCR for typing clinical isolates of M. tuberculosis. In brief, the results from this study showed that IS6110-based RFLP is useful to discriminate diverse clinical isolates of M. tuberculosis as well as to identify clinical isolates that belong to the same family or cluster groups that have been previously classified by RFLP analysis. In addition, the banding profiles resulted from IS6110-based outward PCR seemed to represent genomic characteristics of M. tuberculosis, since strains belong to the K-family generated unique band that is not present in any other strains but present only in the genome of K-family strains. The IS6110-based outward PCR was also shown to be useful with DNAs isolated directly from liquid cultures indicating this method can be suitable for typing M. tuberculosis in clinical settings.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권2호
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• pp.338-346
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• 2018

Two molecular epidemiologic methods, IS6110 restriction fragment length polymorphism (IS6110-RFLP) and 24-locus mycobacterial interspersed repetitive unit-variable-number tandem repeat (MIRU-VNTR), are used worldwide in studies of Mycobacterium tuberculosis (MTB). Conversely, because of its poor resolution, pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) is not widely used for MTB. In this study, we improved the 24-locus MIRU-VNTR and PFGE protocols and compared the effectiveness of these approaches for the molecular typing of MTB using 75 clinical isolates obtained from a cohort investigation of high-risk populations infected with MTB. The 24-locus MIRU-VNTR method demonstrated superior discriminatory ability, followed by PFGE and IS6110-RFLP. Next, we analyzed six isolates with clear epidemiologic connections; that is, isolates from patients who attended the same school. IS6110-RFLP and PFGE identified these samples as the same type. By contrast, according to MIRU-VNTR, two isolates differed from four other isolates at one locus each; one isolate was identified as Mtub29 and the other as QUB-26. In summary, the 24-locus MIRU-VNTR assay was the most useful molecular typing method among the three methods investigated due to its discriminatory power, short time required, and availability as an epidemiologic investigation tool. PFGE was the second-best method. Compared with the other loci assessed in the 24-locus MIRU-VNTR assay, the Mtub29 and QUB-26 loci appeared to exhibit greater variability during transmission.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제76권2호
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• pp.59-65
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• 2014

Background: Variable-number tandem repeat (VNTR) typing is a promising method to discriminate the Mycobacterium tuberculosis isolates in molecular epidemiology. The purpose of this study is to determine the optimal VNTR combinations for discriminating isolated M. tuberculosis strains in Korea. Methods: A total of 317 clinical isolates collected throughout Korea were genotyped by using the IS6110 restriction fragment length polymorphism (RFLP), and then analysed for the number of VNTR copies from 32 VNTR loci. Results: The results of discriminatory power according to diverse combinations were as follows: 25 clusters in 83 strains were yielded from the internationally standardized 15 VNTR loci (Hunter-Gaston discriminatory index [HGDI], 0.9958), 25 clusters in 65 strains by using IS6110 RFLP (HGDI, 0.9977), 14 clusters in 32 strains in 12 hyper-variable VNTR loci (HGDI, 0.9995), 6 clusters in 13 strains in 32 VNTR loci (HDGI, 0.9998), and 7 clusters in 14 strains of both the 12 hyper-variable VNTR and IS6110 RFLP (HDGI, 0.9999). Conclusion: The combination of 12 hyper-variable VNTR typing can be an effective tool for genotyping Korean M. tuberculosis isolates where the Beijing strains are predominant.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제67권6호
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• pp.499-505
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• 2009

Background: Mycobacterial Interspersed Repetitive Units (MIRUs) that are located mainly in intergenic regions dispersed throughout the Mycobacterium tuberculosis genome. The selected MIRU loci, which were composed of a 12-locus set, demonstrated a high power for discrimination of Mycobacterium tuberculosis isolates collected from Kangwon province of Korea. To evaluate its ability to discriminate the M. tuberculosis strains, 45 clinical isolates were genotyped using the methods IS6110 RFLP and MIRU. Methods: All the samples were collected during the period from January 2007 to December 2007 from TB patients, who were residents and registered to a public health center of Kangwon Province in Korea. A total of 45 DNAs were extracted from clinical isolated mycobacterial strains and genotyped using IS6110 RFLP, the MIRU method. Results: We compared the 12-MIRU with IS6110 RFLP in the 45 samples, the 12-locus version offered less discriminatory power (Hunter-Gaston discriminatory index [HGDI]: 0.959 vs 0.998; 57.78% of clustered cases vs 8.89%). Conclusion: This 12-locus MIRU can be useful when additional combinations of other loci for genotyping M. tuberculosis in Korea where the Beijing family strains are dominant.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제44권6호
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• pp.1245-1255
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• 1997

연구배경 : 결핵균의 rpoB 유전자는 Rifampicim이 결합하여 약리작용을 나타내는 RNA polymerase의 $\beta$-subunit을 encoding하는 유전자이다. 최근 PCR-SSCP 등의 다양한 방법을 이용하여 rpoB 유전자의 돌연변이를 발견함으로써 결핵균 다제약제내성의 지표인 Rifampicin 내성을 조기에 진단할 수 있는 방법에 대한 여러 보고가 있다. 그러나 대부분 배양된 검체를 대상으로 하였고 객담등의 임상검체를 직접 대상으로 한 연구는 별로 없었다. 본 연구는 직접 임상검체를 대상으로 결균의 rpoB유전자 PCR-SSCP를 시행함으로써 rifampicin 내성을 신속히 진단할 수 있는지 알아보았다. 대상 및 방법 : 1996년 6월부터 8월까지 아산재단 서울중앙병원에서 항산성도말검사 양성인 75검체를 대상으로 하였다. 이종 결핵균의 IS6110분절을 이용한 중합효소 연쇄반웅이 양성이고 RFP 감수성검사 결과가 확인된 43검체를 대상으로 하였다. Bead beater법으로 DNA를 추출하여 heminested PCR을 시행하였고 MDE gel을 이용하여 SSCP를 시행하였다. 이 검체즐은 배양 즉시 대한결핵협회에 감수성검사를 의뢰하여 PCR-SSCP 결과와 rifampicin 감수성검사 결과를 비교하였다. 결 과 : 75검체중 55예(73%)에서 IS6110분절에 대한 PCR 양성이었다. 이중에서 RFP에 대한 강수성결과가 확인된 43예를 대상으로 하였다. 29예는 표준균주인 H37Rv와 동일한 전기영동상의 이동성을 보였고, 14예는 다른 이동성을 보여 주었다. 동일한 이동성을 보인 29예 모두 감수성검사상 RFP감수성으로 판명되었고, 다른 이동성을 보인 14예 모두 RFP 내성으로 판명되었다. 즉 기존의 전통적인 RFP 감수성검사 결과와 직접임상검체에서 rpoB 유전자를 이용한 PCR-SSCP분석은 100% 일치하였다. 결 론 : 임상검체에서 직접 rpoB 유전자의 heminested PCR을 이용한 SSCP 법은 Rifampicin내성을 신속히 진단할 수 있는 방법으로 기대된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제60권3호
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• pp.290-296
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• 2006

배 경: 결핵균 DNA 지문분석은 전염경로를 파악하는데 있어 매우 유용하다. 본 연구는 결핵균 DNA 지문 조사를 통하여 우리나라에서 처음으로 일개 지역(도 단위)에서 분리된 결핵균에 대하여 역학적 상황을 파악하고자 하였다. 방 법 : 2004년 5월부터 12월 까지 경기도내 보건소에 등록되는 모든 결핵환자의 검체로부터 분리된 681개 결핵균주에 대해서 DNA 지문 검사를 실시하였다. Cluster로 나타난 환자들에 대해서는 전파경로의 파악에 도움을 얻기 위하여 설문지를 통한 역학조사를 실시하였다. 결 과 : 681균주 중에서 IS6110의 copy 수는 0개에서 21개로 다양하였고, 그 중 10개가 120균주(17.6%)로 가장 많이 분포하였다. K 균주는 33 균주(4.8%)이었고, K family에 속한 균주는 128주(18.8%)였다. 또한 681균주 중에서 180명(26.4%)의 환자들이 포함된 50 종류의 cluster를 발견하였고, 50 종류의 cluster 중에서 같은 가족 내 감염이 2건이었고, 180명 중 근접지역 감염이 43명(23.9%)이었다. 연령대별 cluster 비율은 남녀 모두 60대 이후와 20대에서 높게 나타났다. 결 론 : 본 연구를 통하여 최초로 일개 지역(도 단위)을 중심으로 한 cluster의 분포율, 근접지역의 cluster 비율, 연령대별 cluster 비율 등을 알 수 있었다. 향후 지속적이며 더 확대된 대상으로 철저한 역학조사와 더불어 수행한다면, 결핵전염관리 대책을 세우는데 매우 유용한 기초 자료를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제42권5호
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• pp.695-702
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• 1995

연구 배경: 결핵성 흉막삼출은 아직까지도 우리나라에서 가장 흔한 흉막삼출 원인으로 생각되고 있으나 기존의 검사로는 60% 정도의 확진만이 가능하다. 이에 보다 예민한 진단법의 개발이 요구되던 중 PCR의 발전으로 결핵성흉염의 진단에 도움을 줄 것으로 기대되었다. 여에 저자들은 PCR을 이용한 결핵성 흉막염 진단의 유용성을 알아보고자 하였다. 방법: 환자군으로 결핵성 흉막염으로 확진된 경우와 임상적으로 결핵성 흉막엽으로 의심이된 각각 7명의 선정하였고 대조군으로 결핵의 과거력이 없었던 7명의 악성종양 환자의 흉수를 각각 사용하여 PCR을 시행하였으며, PCR의 target은 IS6110 gene의 일부인 123bp DNA로 하였고 DNA추출은 Eisennach 방법(1991)을 변형하여 사용하였다. 결과: 1) PCR의 감수성검사에서 자외선 발광경하에서 50fg DNA에서 양성 임을 확인하였다. 2) 조직병리학적 및 미생물학적 방법으로 확진된 결핵성 흉막염 환자중 85.7%(6/7)에서 PCR양성을 나타내었고, 임상적으로 결핵성 흉막염이 의심된 환자중 71.5%(5/7)에서 PCR 양성을 나타내었다. 3) 대조군 7예는 모두 PCR 음성이었다. 결론: 이상의 결과로서 결핵성 흉막액의 진단에 있어서 IS6110을 이용한 PCR법은 고식적인 진단방법에 비하여 결핵균의 신속하고 정확한 진단을 가능하게 해주는 유용한 방법임을 알 수 있었으나 비용을 절감할 수 있고 오염을 줄일 수 있는 방법에 대한 연구가 더 필요하리라 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제48권3호
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• pp.308-314
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• 2000

연구배경 : RFLP를 이용한 결핵균의 유전자 분석은 결핵의 분자 역학적 연구에 유용하게 이용되고 있다. Pvu-II 효소를 이용한 RFLP 방법의 표준화로 RFLP 양상의 국제적인 비교가 가능해졌고, 극동아시아에서 RFLP 양상이 유사한 결핵균주의 군이 발견되었다. 저자들은 서울대병원에서 수집된 결핵균의 RFLP 양상을 분석하고 다른 극동아시아의 균주들과 비교하였다. 방 법 : 1998년 서울대병원에 입원했거나 외래 방문한 환자의 객담에서 분리하여 배양된 50개의 결핵균주를 대상으로 하였다. 결핵균주에서 DNA를 추출한 뒤, Pvu-II로 소화시키고, IS6110에 대한 DNA probe를 이용하여 Southern blot을 시행하였다. 이들의 RFLP 양상을 비교하여 유사성이 있는 균주들을 같은 군으로 분류하였고, RFLP의 다양성의 정도와 각 군 간의 임상적인 차이가 있는지 알아보고자 하였다. 결 과 : 50개의 결핵균 균주 중에서 6예의 Beijing family를 확인하였고, 다른 9개의 균주가 한 군으로 분류되었다. 이들 균주 군간에 나이, 성별, 지역, 약제 내성, 기관지 결핵 동반 여부, 기저질환 유무 등의 임상상에서는 차이를 보이지 않았다. 결 론 : 서울대병원에서 분리된 결핵균주의 RFLP 양상에서 서로 유사한 군이 존재함을 확인할 수 있었다. 그러나, 이들이 임상적으로는 큰 의미를 갖지 못하는 것으로 보인다.