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수요일, 7월 24, 2024

cfRNA로 결핵을 진단 할 수 있을까!!

 오늘은 따끈따끈한 논문 하나를 가져와봤습니다. 나온지 보름이 아직 안됐습니다. :)

제목은 Circulating cell-free RNA in blood as a host response biomarker for detection of tuberculosis 으로 결핵을 탐지하는 방법으로 기존의 객담이나 객담에서 균을 배양하는 방법이 아닌 cfRNA로 시퀀싱해서 결핵 감염 여부를 확인 할 수 있다는 논문되겠습니다.

보통은 객담에서 배양을 한 후 결핵이 맞는지 확인하게 되는데 이 경우는 혈액만 뽑을 수 있으면.... 가능하다고 하네요.

DOI: 10.1038/s41467-024-49245-6


gemini

## cfRNA: 결핵 진단의 새로운 희망

결핵은 전 세계적으로 감염병으로 사망하는 주요 원인이며, 효과적인 스크리닝 및 진단 전략 부족이 주요 문제입니다. 기존 결핵 진단 방법은 정확도가 낮거나 시간이 많이 걸리거나 비용이 많이 들거나 환자에게 불편함을 줄 수 있습니다.

**cfRNA 기반 결핵 진단 방법**은 이러한 문제를 해결할 수 있는 새로운 희망으로 주목받고 있습니다. 이 방법은 혈액 검사를 통해 플라즈마 세포프리 RNA (cfRNA)를 분석하여 결핵을 진단하는 것입니다. cfRNA는 감염된 세포에서 분비되는 짧은 RNA 조각으로, 질병의 진행과 관련된 특정 유전자 발현 패턴을 드러낼 수 있습니다.

**cfRNA 기반 결핵 진단 방법의 장점:**

* **높은 정확도:** 연구 결과에 따르면 cfRNA 기반 결핵 진단 방법은 90% 이상의 높은 정확도를 보여줍니다. 이는 기존 진단 방법보다 훨씬 높은 수치입니다.

* **빠른 결과:** cfRNA 검사는 혈액 검사를 통해 간편하게 진행되며, 결과는 짧은 시간 안에 확인할 수 있습니다.

* **편리한 검사:** cfRNA 검사는 환자에게 불편함을 줄 수 있는 침습적인 절차가 필요하지 않습니다.

* **비용 상대적으로 저렴:** cfRNA 검사는 기존 진단 방법보다 비용이 상대적으로 저렴합니다.

**cfRNA 기반 결핵 진단 방법의 단점:**

* **추가적인 연구 및 검증 필요:** cfRNA 기반 결핵 진단 방법은 아직 초기 단계의 연구이며, 더 많은 연구와 검증이 필요합니다.

* **실제 임상 환경에서 적용 가능성 평가 필요:** cfRNA 기반 결핵 진단 방법이 실제 임상 환경에서 얼마나 효과적으로 적용될 수 있는지 평가해야 합니다.

**결론:**

cfRNA 기반 결핵 진단 방법은 높은 정확도, 빠른 결과, 편리한 검사, 비용 상대적으로 저렴 등의 장점을 가지고 있습니다. 하지만 아직 초기 단계의 연구이며, 더 많은 연구와 검증이 필요합니다. 향후 연구를 통해 cfRNA 기반 결핵 진단 방법이 실제 임상 환경에서 효과적으로 적용될 수 있도록 노력해야 합니다.


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Plasma cfRNA signature를 기반으로 한 gene expression-based assay는 결핵을 진단하는 데 높은 정확도를 보입니다. 이 연구에서는 결핵 환자와 대조군을 대상으로 한 실험에서, 결핵 환자군에서 높은 수준의 대식세포 마커, 호중구 마커, 인터페론 유전자, 항균 유전자 등이 검출되는 것을 확인했습니다. 이를 통해 Cell-free RNA가 결핵 진단에 유용한 바이오마커가 될 수 있다는 가능성을 제시했습니다.

6개의 유전자를 사용한 이유는, 이 유전자들이 결핵과 관련된 면역 반응과 세포 및 조직 손상을 잘 반영하기 때문입니다. 하지만, 더 적은 수의 유전자를 사용하거나 더 많은 유전자를 사용하는 것도 가능합니다. 이는 연구 목적과 대상에 따라 다를 수 있으며, 적절한 유전자를 선택하기 위해서는 추가적인 연구가 필요합니다.

결핵을 진단하는 데에는 Xpert MTB/RIF, GeneXpert, Line Probe Assay (LPA), Mycobacterium tuberculosis culture 등 다양한 검사 Kit와 Tool이 사용됩니다. 이러한 검사들은 각각의 장단점이 있으며, 검사 결과의 정확도와 소요 시간 등을 고려하여 적절한 검사를 선택해야 합니다.

결핵을 진단하는 데에는 검사 Kit나 Tool뿐만 아니라, 영상 검사, 혈액 검사 등 다양한 검사 방법을 함께 사용하는 것이 좋습니다. 이를 통해 결핵을 정확하게 진단하고, 적절한 치료를 수행할 수 있습니다.

Cell-free RNA를 사용하여 결핵을 진단하는 것은 기존의 검사 방법에 비해 빠르고 정확한 결과를 얻을 수 있다는 장점이 있습니다. 또한, stable하고 소량의 plasma로 assay 할 수 있으며 host cellular injury에 대한 insight를 제공합니다. 

하지만, 아직은 초기 연구 단계이기 때문에, 더 많은 연구와 검증이 필요합니다. 또한, 검사 비용과 기술적인 문제 등도 해결해야 할 과제입니다.

앞으로 Cell-free RNA를 사용한 결핵 진단 기술이 발전하면, 결핵의 조기 진단과 치료에 큰 도움이 될 것입니다. 이를 위해서는 연구와 기술 개발이 지속적으로 이루어져야 하며, 정부와 기업의 지원도 필요합니다.


chatGPT

### cfRNA를 활용한 결핵 진단: 최신 연구 동향

최근 결핵 진단에서 획기적인 발전을 가져올 수 있는 새로운 접근법으로서 **혈장 유래 세포 자유 RNA(cfRNA)**가 주목받고 있습니다. 이 방법은 기존의 혈액 RNA(wbRNA) 기반 진단법과 비교했을 때 여러 가지 이점을 가지고 있어 많은 관심을 받고 있습니다.

#### cfRNA를 활용한 결핵 진단의 정확성

연구진은 결핵 진단을 위해 **6개의 유전자 서명**을 이용한 cfRNA 분석법을 개발하였습니다. 이 방법은 결핵 환자와 비결핵 환자를 구분하는 데 높은 정확도를 보였으며, 훈련 데이터셋에서 91.5%, 테스트 데이터셋에서 91.8%, 검증 데이터셋에서 88.3%의 정확도를 기록했습니다. 이러한 결과는 cfRNA 분석법이 결핵 진단에서 매우 신뢰할 수 있는 방법임을 시사합니다.

#### cfRNA와 기존 진단법의 비교

기존의 결핵 진단법으로는 주로 혈액 RNA(wbRNA) 분석법이 사용되었습니다. 그러나 wbRNA 기반 방법은 다양한 독립적인 검증 연구에서 일관된 성능을 보이지 못하였고, 환자 군과 샘플 처리의 차이에 민감하다는 단점이 있었습니다. 반면, cfRNA 서명은 이러한 변수에 덜 민감하여 더 안정적인 결과를 제공할 수 있습니다.

#### cfRNA의 장단점

**장점:**

1. **높은 정확성**: cfRNA 서명은 91.8%의 높은 정확도를 보여, 결핵 진단의 신뢰성을 높입니다.

2. **샘플 안정성**: cfRNA는 소량의 혈장으로도 분석이 가능하며, 샘플의 안정성이 뛰어나 장기 보관이 가능합니다.

3. **호스트 세포 손상 통찰 제공**: cfRNA는 혈액 내 순환하는 세포뿐만 아니라 혈관화된 고형 조직에서 유래한 RNA를 포함하고 있어, 호스트 세포의 손상 상태에 대한 더 깊은 통찰을 제공합니다.

**단점:**

1. **초기 비용**: cfRNA 분석을 위한 초기 장비와 기술 비용이 높을 수 있습니다.

2. **기술적 복잡성**: cfRNA 분석은 고도의 정밀한 기술과 전문 지식을 요구합니다.

#### 결론

cfRNA를 이용한 결핵 진단법은 기존의 혈액 RNA 분석법보다 더 높은 정확도와 안정성을 제공하며, 결핵 진단의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 특히, 고품질의 가래 샘플을 얻기 어려운 고위험군 환자들에게 유용할 수 있습니다. 따라서 cfRNA 기반 진단법은 결핵 관리 및 진단에서 중요한 도구로 자리매김할 가능성이 큽니다.

결핵 진단의 새로운 시대를 여는 cfRNA 분석법의 발전에 많은 기대가 모아지고 있으며, 앞으로 더 많은 연구와 임상 검증을 통해 그 잠재력이 더욱 입증될 것으로 보입니다.


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제목: cfRNA - 결핵 진단의 새로운 혁명

결핵은 여전히 전 세계적으로 주요 사망 원인 중 하나입니다. 효과적인 진단은 결핵 관리의 핵심이지만, 기존 방법들의 한계로 어려움을 겪어왔습니다. 최근 코넬 대학교 연구진이 혈장 무세포 RNA(cfRNA)를 이용한 새로운 결핵 진단 방법을 개발해 주목받고 있습니다.

연구진은 우간다, 베트남, 필리핀의 251명 환자 샘플을 분석하여 6개 유전자로 구성된 cfRNA 시그니처를 발견했습니다. 이 방법의 정확도와 기존 방법과의 비교 결과는 다음과 같습니다:

1. 정확도:

   - cfRNA 시그니처: 테스트 세트에서 97.1% 민감도, 85.2% 특이도

   - 기존 전혈 RNA 시그니처들: WHO의 최적 목표 제품 프로파일(TPP)을 충족하지 못함

   - Xpert MTB/RIF Ultra: cfRNA 시그니처와 높은 상관관계 (상관계수 0.757)

2. 흉부 X-선(CXR) 점수와 비교:

   - cfRNA 시그니처는 CXR 점수와 중등도의 상관관계를 보임 (Pearson r = 0.50-0.62)

3. GBP5 단백질 바이오마커와 비교:

   - GBP5 단백질: 민감도 0.78, 특이도 0.67, ROC-AUC 0.76

   - cfRNA 바이오마커: 이보다 우수한 성능

장점:

1. 높은 정확도: WHO의 TPP를 충족하는 수준의 성능

2. 안정성: 지리적 위치, 샘플 수집 방법, HIV 상태에 관계없이 일관된 성능

3. 비침습적: 혈액 샘플만으로 검사 가능

4. 포괄적 정보: 혈액 세포와 조직에서 유래한 RNA를 모두 포함하여 전신적 영향 반영

5. 높은 상관관계: 기존 표준 방법들과 높은 일치도

단점:

1. 복잡성: RNA 추출과 분석에 전문 장비와 기술이 필요

2. 시간: 결과를 얻는 데 일정 시간이 소요됨 (즉각적인 결과 제공 어려움)

3. 비용: 초기에는 기존 방법들보다 비용이 높을 수 있음

4. 검증 필요: 더 큰 규모의 임상 시험과 다양한 결핵 형태에 대한 추가 검증 필요

이 새로운 cfRNA 기반 방법은 기존 진단 방법들의 한계를 극복할 잠재력을 보여주고 있습니다. 특히 객담 샘플 채취가 어려운 환자나 폐외 결핵 의심 환자들에게 유용할 수 있습니다. 또한, 죽거나 손상된 세포에서 유래한 RNA를 분석함으로써 활동성 결핵에 대한 더 정확한 정보를 제공할 수 있습니다.

그러나 이 방법이 현장에서 널리 사용되기까지는 아직 갈 길이 멉니다. 대규모 임상 시험을 통한 추가 검증, 비용 효율성 개선, 그리고 간편한 진단 키트 개발 등의 과제가 남아있습니다.

결론적으로, cfRNA 기반 결핵 진단 방법은 기존 방법들보다 더 정확하고 포괄적인 정보를 제공할 잠재력을 가지고 있습니다. 이는 결핵 조기 진단과 효과적인 치료에 큰 도움이 될 것입니다. 의학 기술의 발전이 어떻게 오랜 인류의 적과 싸우는 데 기여하는지 보여주는 훌륭한 사례라고 할 수 있겠습니다. 앞으로 이 기술의 발전과 임상 적용을 기대해 봅니다.


기존 방법은 객담에서 해야하는데 이방법은 혈액을 뽑으면 되기때문에 검체 확보가 쉽고, 6개cell-free 유전자의 RNA를 보기 때문에 민감도와 특이도에서 낮지 않다. 라는 장점이 있기는 하지만 일단 TB의 경우 TB 유무도 중요하긴한데 약제내성이 있는 결핵균의 경우 결핵 유무로 약을 처방할 수 없기 때문에 이 방법이 진짜 중요한가라는 생각이 들기도 합니다.

다만 남미나 아프리카의 결핵에 감염된 환자의 경우 많은 경우 에이즈에 동시감염이 되어 있는 경우가 많아서 결핵 감염 여부만을 아는것도 현장에서는 저희가 모르는 어떤 장점이 있을지도 모르겠습니다.

기존에 객담에서 배양을 한 후 PCR로 검사하다가, 이제는 객담에서 Amplicon으로 NGS를 돌리고 있는 와중에 TB가 감염되었을 때 발현이 증가하는 유전자 6개를 봐서 TB를 진단할 수 있는 tool이 나오다니.. 신기하긴 합니다. 이제 이 cfRNA에서 몇몇 유전자를 더 조합하면 약제내성도 알 수 있는 때가...

그리고 대조 비교 검사 방법 중에 자랑스럽게도 한국의 Lunit Insight chest X-ray TB algorithm도 포함되어 있었습니다.


그럼 다음에 흥미로운 논문을 가져와보도록 하겠습니다.


출처: @wm_ohmygirl