• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제59권3호
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• pp.257-265
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• 2005

연구 배경 : 리팜핀 내성 균주에서 리파부틴 약제의 교차 내성정도와 리팜핀 내성-리파부틴 감수성 결핵균의 rpoB 유전자 돌연변이의 특성을 알아보고자 연구를 실시하였다. 연구 방법 : 감수성검사에서 리팜핀에 내성인 균주를 선정하여 리파부틴 농도 $0-80{\mu}g/ml$ 농도로 재접종하여 감수성 여부를 확인하였다. 리팜핀-내성균주 모두 염기서열 분석을 통하여 리파부틴 감수성과의 관계를 조사하였다. 역교잡 방법으로 리파부틴 감수성균을 구별하였다. 연구 결과 : 우리나라에서 분리된 리팜핀 내성인 201균주 중에서 41균주(20.4%)는 리파부틴에 감수성을 보였다. 리파부틴 감수성을 보이는 rpoB 유전자 돌연변이는 Leu511Pro, Ser512Arg, Gln513Glu, Asp516Ala, Asp516Gly, Asp516Val, Asp516Tyr, Ser522Leu, His526Asn, His526Leu, His526Cys, Arg529Pro, Leu533Pro 등 이었다. 역교잡 방법을 이용하였을 경우 rpoB 돌연변이를 가진 균주 중에서 리파부틴 감수성균의 민감도는 92.5%이었고, 특이도는 96.1%이었다. 결 론 : 리팜핀 내성균이라도 약 20.4% (95% 신뢰구간: 14.8% to 26.0%)가 리파부틴 약제에 감수성이므로, 우리나라의 다제내성 결핵환자의 치료에서도 리파부틴이 중요한 약제로서 역할을 할 수 있음이 밝혀졌다. 향후 다제내성 결핵 환자에서의 리파부틴의 치료 효과에 대한 임상적 연구가 필요하다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제81권3호
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• pp.222-227
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• 2018

Background: Rifampicin (RFP) is one of the principal first-line drugs used in combination chemotherapies against Mycobacterium tuberculosis, and its use has greatly shortened the duration of chemotherapy for the successful treatment of drug-susceptible tuberculosis. Compensatory mutations have been identified in rpoC that restore the fitness of RFP-resistant M. tuberculosis strains with mutations in rpoB. To investigate rpoC mutation patterns, we analyzed 93 clinical M. tuberculosis isolates from patients in South Korea. Methods: Drug-resistant mycobacterial isolates were cultured to determine their susceptibility to anti-tubercular agents. Mutations in rpoC were identified by sequencing and compared with the relevant wild-type DNA sequence. Results: In total, 93 M. tuberculosis clinical isolates were successfully cultured and tested for drug susceptibilities. They included 75 drug-resistant tuberculosis species, of which 66 were RFP-resistant strains. rpoC mutations were found in 24 of the 66 RFP-resistant isolates (36.4%). Fifteen different types of mutations, including single mutations (22/24, 91.7%) and multiple mutations (2/24, 8.3%), were identified, and 12 of these mutations are reported for the first time in this study. The most frequent mutation involved a substitution at codon 452 (nt 1356) resulting in amino acid change F452L. Conclusion: Fifteen different types of mutations were identified and were predominantly single-nucleotide substitutions (91.7%). Mutations were found only in dual isoniazid- and RFP-resistant isolates of M. tuberculosis. No mutations were identified in any of the drug-susceptible strains.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제44권2호
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• pp.251-263
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• 1997

연구배경 : 다제내성결핵의 증가는 효과적인 결핵 치료를 어렵게 할 뿐만 아니라 결핵관리 사업에 큰 장애로 대두되고 있다. 따라서 다제내성결핵균의 내성획득 기전에 대한 이해와 조기진단 방법의 개발이 시급한 실정이다. 최근 분자생물학의 발달로 결핵균의 유전학적인 검검출방법은 기존 배양검사의 감수성에 필적하는 수준이며, 더 나아가 1차 약제인 INH와 RMP 등의 핵산 수준에서 내성기전에 대한 최근의 연구 결과는 더욱 새롭고 빠른 감수성 검사의 기틀을 마련할 것으로 생각된다. RMP에 대한 M. tuberculosis의 주 내성기전은 RNA polymerase $\beta$subunit (rpoB)의 돌연변이로 보고되고 있다. 방 법 : 본 실험에서 42예의 결핵균 배양검체 (RMP 내성 32예, 감수성 10예)를 선택하여 rpoB 유전자의 돌연변이를 분석하였다. 역교잡법(reverse hybridization)을 이용한 상용화된 INNO-LiPA Line Probe Assay (LiPA)를 이용하여 돌연변이 양상을 검사하고 직접염기서열 방법으로 분석한 결과와 비교하였다. 결 과 : LiPA에서 RMP 감수성균주는 S띠의 발색이 모두 나타났으며, 내성균주는 모두 R띠의 발색이냐 S띠의 소실이 나타나 내성임을 확인할 수 있었다. 내성균주 32예중 22예(68.8%)는 4개의 R띠중 하나의 소실이 있어 바로 돌연변이 양상을 확인할 수 있었으며 R5(S531L)형이 17예(77.3%)로 제일 많았다. LiPA에서 확인되지 않았던 10예는 직접염기서열 분석법으로 내성양상을 검사한 바, 총 11예와 점돌연변이와 1예의 염기결실을 확인하였다. 이중 S522W와 9염기쌍의 결실은 현재까지 보고된 바 없는 처음으로 보고되는 유형의 돌연변이었다. 결 론 : 한국인의 결핵균에서 RMP 내성의 주 기전은 rpoB 유전자의 돌연변이에 의한 RNA polymerase의 구조 변화에 기인하는 것을 알 수 있었고 직접염기서열 결정법으로 그 양상을 확인하였으며, LiPA법이 RMP 내성의 조기진단에 유용하게 이용될 수 있는 것으로 판단되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제50권1호
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• pp.29-41
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• 2001

결핵환자에 있어 rpoB 유전자 염기서열 돌연변이로 인해 생겨나는 rifampin(RIF)내성은 화학요법치료에서 나타나는 다제내성의 표지자로서 많은 연구가 되어 있으며 rifabutin(RIB)은 이러한 RIF의 내성을 보이는 일부 점돌연변이에 대하여 감성 또는 내성을 보이는 것으로 보고되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 mycobacteria rpoB 유전자의 특정 DNA 서열(17 bp)을 고정한 올리고뉴클레오티드 칩을 개발하여 rpoB 유전자의 점돌연변이으로 인한 RIF과 RIB의 감수성을 조사하고자 하였다. 방법 : 사용된 올리고뉴클레오티드 칩은 RIF 내성 프로브 및 RIB 감성 프로브를 포함하도록 고안되었으며, 각각의 돌연변이에 상응하는 야생형 프로브를 동일한 염기서열에서 선정하여 형광 시그날 세기의 직접비교에 의해 보다 정확한 탐지를 가능하게 하였다. 결과 : 15개의 임상 분리체를 검사한 결과 RIF 내성으로 밝혀진 돌연변이중 13개의 임상 분리체에서 RIB 감수성 돌연변이 종류를 판별할 수 있었다. 결론 : 올리고뉴레오티드 칩으로 rpoB 유전자에 대한 점돌연변이 연구는 결핵환자에 대한 RIF과 RIB 약제내성 유무를 판단케 함으로써 효과적인 화학요법치료를 가능케 할 것이며 기존 방법과 비교시 효율 및 재현성이 매우 높다고 판단되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제45권4호
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• pp.714-722
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• 1998

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.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제83권4호
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• pp.289-294
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• 2020

Background: Line probe assay (LPA) is standard diagnostic tool to detect multidrug resistant tuberculosis. Non-interpretable (NI) results in LPA (complete missing or light wild-type 3 and 8 bands with no mutation band in rpoB gene region) poses a diagnostic challenge. Methods: Sputum samples obtained between October 2016 and July 2017 at the Intermediate Reference Laboratory, All India Institute of Medical Sciences Hospital, New Delhi, India were screened. Smear-positive and smear-negative culture-positive specimens were subjected to LPA Genotype MTBDRplus Ver 2.0. Smear-negative with culture-negative and culture contamination were excluded. LPA NI samples were subjected to phenotypic drug susceptibility testing (pDST) using MGIT-960 and sequencing. Results: A total of 1,614 sputum specimens were screened and 1,340 were included for the study (smear-positive [n=1,188] and smear-negative culture-positive [n=152]). LPA demonstrated 1,306 (97.5%) valid results with TUB (Mycobacterium tuberculosis) band, 24 (1.8%) NI, three (0.2%) valid results without TUB band, and seven (0.5%) invalid results. Among the NI results, 22 isolates (91.7%) were found to be rifampicin (RIF) resistant and two (8.3%) were RIF sensitive in the pDST. Sequencing revealed that rpoB mutations were noted in all 22 cases with RIF resistance, whereas the remaining two cases had wild-type strains. Of the 22 cases with rpoB mutations, the most frequent mutation was S531W (n=10, 45.5%), followed by S531F (n=6, 27.2%), L530P (n=2, 9.1%), A532V (n=2, 9.1%), and L533P (n=2, 9.1%). Conclusion: The present study showed that the results of the Genotype MTBDRplus assay were NI in a small proportion of isolates. pDST and rpoB sequencing were useful in elucidating the cause and clinical meaning of the NI results.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제55권5호
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• pp.440-448
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• 2003

연구배경 : 다제내성균의 신속한 확인을 가능케 해주는 감수성검사법은 신속한 처방결정을 통해 환자의 치료 성공률을 향상 시킴과 동시에 다제내성균의 전파를 조기에 차단할 수 있게 되어, 국가 결핵관리 사업의 효율성을 증대시킬 수 있다. 방 법 : 아이나 또는 리팜피신 내성에 관련된 유전자 rpoB, katG, inhA, ahpC 등의 돌연변이를 검출할 수 있는 probe를 합성하였고, 총 502개의 내성균을 대상으로 중함효소연쇄반응 역교잡반응법으로 내성균 검출을 시도하였다. 결 과 : 264개의 리팜피신 내성균 중에서 Ser531Leu돌연변이가 46%를 차지하였고, codon 526에서는 32% 의 균주에서 돌연변이를 보였으며, codon 516에서는 10%의 균주가 돌연변이를 나타냈다. 469개의 아이나 내성균 중에서는 64%가 katG 유전자의 Ser315Thr 돌연변이를 나타내었고, 19%의 균은 inhA 유전자 promoter 돌연변이를 가지고 있었으며, ahpC유전자 돌연변이는 3%에 불과하였다. 역교잡반응법에 의한 검출율은 아이나 내성균 중 80%이상이었으며, 리팜피신 내성균에서도 92%이상을 검출할 수 있었다. 결 론 : 역교잡반응법에 의해 리팜피신 뿐만 아니라 아이나에 대한 감수성검사를 신속하게 수행할 수 있음을 확인하였고, 이 검사법은 특히 재발 또는 다제내성이 의심되는 환자의 처방 결정에 매우 유용한 수단이 될 수 있다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제41권1호
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• pp.24-30
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• 2009

Rifampicin (RIF) and isoniazid (INH) are the most important drug for the treatment of Mycobacterium tuberculosis. Mutations correlated to rifampicin and isoniazid-resistance have been detected in rpoB gene and katG gene, respectively. Of the rifampicin-resistant isolates, 90% showed mutations in rpoB gene at codon 507 to 533. Isoniazid-resistant isolates analysed had a mutation in katG at codon 315. The aim of this study is to develop a pyrosequencing-based approach for rapid detection of ripampin or isoniazid resistant M. tuberculosis based on characterization of all possible mutation in the target region. For this study, the DNA selected from 35 cases of MTB PCR positive clinical sample such as bronchial washing, sputum, and pleural fluid. RIF or INH resistant was analyzed by pyrosequencing data of rpoB and katG gene. 28 (80%) and 7 (20%) of 35 MTB PCR positive DNAs were occured rifampicin-sensitivity and resistant, respectively. For INH, 30 (85.7%) and 5 (14.5%) cases were detected isoniazid-sensitivity and resistant, respectively. When pyrosequencing analysis was compared with ABI sequencing analysis, both analysis were presented same result, but pyrosequencing analysis was more rapid than ABI sequencing analysis. In conclusion, we found that pyrosequencing technology offers high accuracy, specificity, short turn around time and a high throughput in detection of rifampicin or isoniazid resistance in M. tuberculosis.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제49권5호
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• pp.546-557
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• 2000

연구배경 : 결핵발병률과 다제내성 결핵균주의 증가로 효과적인 치료 및 관리를 위해 보다 신속하고 정확한 약제내성의 진단이 필요한 실정이다. 이에 다제내성 중요한 표지자인 rifampin 내성의 주요 기전인 rpoB 유전자 돌연변이 검출을 위해 기존의 직접 염기 서열분석과 최근 유전자 발현, 유전자 변이 및 다형성, 그리고 염기서열분석 등의 연구에 중요한 기술로 이용되어지는 oligonucleotide chip 기술을 이용하기 위한 간편하고 정확한 돌연변이 검출법을 개발하고자 시행하였다. 방법 : 본 연구에는 rifampin 내성 결핵 균주 28예와 10예의 감수성 균주 총 38예의 rifampin 내성 결해 균주를 선택하였고, wild type probe 6종류와 돌연변이 출현빈도가 높은 12종류의 probe를 제작하여 총 18 종류의 oligonucleotide probe를 고형지지체에 부착 시킨 저밀도 oligonucleotide chip을 제작하였으며 oligonucleotide chip을 이용한 rpoB 돌연변이 검출과 결과를 직접염기서열 분석 결과와 비교하였다. 결과 : Oligonucleotide chip 분석 결과 rifampin 감수성 균주에서 모두 각 codon의 wild type probe와 반응이 나타났으며, 내성 균주에서는 돌연변이가 나타난 codon을 제외한 codon 의 경우는 wild type probe와 반응이 일어났으며, 각 균주 별 돌연변이가 나타난 codon은 정확하게 그에 해당하는 돌연변이 probe와 반응함을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 직접 염기 서열 분석 결과와 서로 일치함을 알 수 있었다. 또한 oligonucleotide chip 분석 결과와 염기서열 분석 결과에서 rpoB 유전자의 codon 531과 526에서 대부분 돌연변이가 검출되어 rpoB 유전자의 돌연변이 중 큰 비중을 차지함을 또한 알 수 있었다. 결론 : 결핵균의 rifampin 내성 획득에 중요한 기전인 rpoB 유전자의 돌연변이를 저밀도의 oligonucleotide chip을 이용하여 검출할 수 있었으며 향후 지속적인 개선에 의하여 항생제 내성 진단의 자동화를 위한 유용한 수단이 될 것으로 기대된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제55권1호
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• pp.41-58
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• 2003

연구배경 : 약제내성 결핵권의 조기 진단을 위해서, 최근 돌연변이 검출 및 질병의 진단 등에 새로운 기술로 대두되고 있는 올리고뉴콜레오티드 칩 기술을 이용하여 결핵균의 리팜핀, 아이소나아지드와 스트렙토마이신 내성과 관련된 rpoB, katG와 rpsL 유전자의 주요 돌연변이를 신속하고 정확하게 검출하고자 하였다. 방 법 : 리팜핀 내성 검출의 야생형 7개와 돌연변이형 13개, 아이소니아지드 내성 검출의 야생형 2개와 돌연변이형 3개, 그리고 스트렙토마이신 내성 검출을 위한 야생형과 돌연변이형 프로브 각 2종류를 고안한 후, 유리 슬라이드에 고정시켜 올리고뉴클레오티드 칩을 제작하였고, 약제내성을 가지고 있는 배양균주 55균주를 선택하여 PCR 증폭반응과 혼성화 반응을 실시한 후 비공초점 레이저 스케너를 이용하여 돌연변이를 검출하였다. 이를 염기서열방법으로 확인하여 돌연변이 다형성을 분석하였다. 결 과 : 리팜핀 내성은 코돈 531과 코돈 526에서 65%의 돌연변이를 검출하였고, 현재까지 보고되어 있지 않은 D516F의 새로운 돌연변이도 검출하였다. 아이소니아지드 내성은 S315T와 R463L 돌연변이가 45.2%로 검출되었고, 스트렙토마이신 내성은 K43R과 K88R 돌연변이가 78%로 검출되었다. 리팜핀 내성의 88%(35/40), 아이소니아지드 내성의 50%(20/42), 그리고 스트렙토마이신 내성의 78%(7/9)를 검출함으로써 현재까지 보고되어 있는 세가지 약제내성과 관련된 rpoB, katG와 rpsL 유전자의 주요 돌연변이는 대부분 검출할 수 있음을 확인할 수 있었고, 염기서열분석 결과와 비교하였을 때 모두 일치하는 결과를 얻음으로써 올리고뉴콜레오티드 칩의 유용성을 확인할 수 있었다. 결 론 : 따라서 본 연구에서 개발한 올라고뉴클레오티드 칩은 약재내성 결핵균의 조기 진단에 유용한 도구가 될 것으로 사료된다.