이 글의 목차는 다음과 같습니다.
1. 코로나 유전자 검사 (Real-time RT-PCR)
2. 코로나 긴급 사용 승인 시약
3. 코로나 검사 결과 판독 지침
4. 코로나 검사 결과 해석 시 주의사항
5. 코로나 검사 결과 보고 방법
(2020년 3월 11일에 발행된 코로나바이러스감염증-19 검사실 진단 지침 (대한진단검사의학회, 질병관리본부)을 참고했습니다.)
COVID-19 검사실 진단 지침 제3판 (20200311).pdf
1. 코로나 유전자 검사 (Real-time RT-PCR)
코로나바이러스감염증-19 (코로나19)는 유전자 검사로 진단합니다.
유전자 검사 중에서도 실시간 역전사 중합효소연쇄반응법 (real-time reverse transcription PCR, real-time RT-PCR)을 활용합니다.
(코로나바이러스는 RNA바이러스라서 DNA 검사를 위해 역전사 과정이 필요합니다.)
현재 코로나 진단키트도 개발되었는데, 세계적으로 다양한 프로토콜이 제시되었고, 어느 유전자 부위를 검출해야하는지 프로토콜마다 차이가 있으며, 가장 적합한 프로토콜에 대해서는 학술적 근거가 더 필요한 상황입니다.
다양한 프로토콜 중에, 2개의 유전자를 검사하는 프로토콜은 대부분 1개의 유전자를 선별검사 (screening test) 용으로, 나머지 1개는 확인검사 (확진검사, confirmatory test) 용으로 사용하는 2단계 해석 알고리즘을 사용합니다.
3개 이상의 유전자를 검사하는 프로토콜은 3개 모두 양성인 경우에만 코로나바이러스가 검출된 것으로 해석하고, 1개라도 음성인 경우에는 미결정 (indeterminate)이나 음성으로 해석하는 경우가 많습니다.
지금 소개하는 지침은 질병관리본부 감염병분석센터와 세계보건기구 (WHO)의 지침을 기준으로 합니다.
E 유전자 PCR을 선별검사로 시행하고, orf1b 유전자의 RdRp 부위의 PCR을 확인검사 (확진검사)로 사용합니다.
현재 (2020년 3월 11일 기준) 대한진단검사의학회와 질병관리본부는 본 지침에서 진단에 사용하는 유전자와 다른 유전자를 활용하는 검사방법이더라도 모든 유전자가 양성인 경우에만 최종 양성으로 판정하는 것을 권장합니다.
이는 COVID-19 음성으로 최종 판정된 환자의 검체에서 비특이적이고 약한 증폭이 관찰되는 현상을 경험한 많은 전문가들이 있기 때문입니다.
민간 의료기관에서 실시간 역전사 중합효소연쇄반응법 (real-time RT-PCR) 이외의 방법인 판코로나바이러스 중합효소연쇄반응법, 혈청학적 검사 방법, 검사실 자체 제작 검사법 (laboratory developed test, LDT), 식품의약품안전처의 긴급 사용 승인을 받지 않은 시약을 진단 목적으로 사용하는 것은 권장하지 않습니다.
자체 제작 검사법 등을 사용하는 경우 요양급여가 적용되지 않습니다 (보건복지부 고시 제2020-31호).
2. 코로나 긴급 사용 승인 시약에 대하여
우리나라는 메르스 (MERS, Middle East Respiratory Syndrome, 중동호흡기증후군)를 겪으면서 신속한 시약 승인의 필요성을 체감하고 관련 규정을 정립해두었습니다.
긴급 사용 승인 제도는 신종감염병, 해외유입감염병에 대응하기 위해 만들어진 제도로, 긴급한 사용을 목적으로 하는 신속한 평가 및 심의가 특징입니다.
따라서 이렇게 긴급하게 승인된 시약을 사용하는 검사이므로 지속적으로 충분한 질 관리가 필요하며, 검사의 성능을 지속적으로 분석하기 위한 자료 및 검체 수집, 양성 및 음성 검체의 교차분석 등이 필요합니다.
2020년 3월 11일을 기준으로, 국내에는 코로나바이러스감염증-19의 체외 진단 목적으로 긴급 사용 승인된 real-time RT-PCR 상용 시약이 있습니다.
(승인된 시약에 대한 정보는 질병관리본부 홈페이지 - 공고/고시를 참조하면 됩니다.)
모든 의료기관은 감염병 예방 및 관리에 관한 법률 18조 4항, 신종 코로나바이러스감염증 민간의료기관 유전자검사 관리 용역 사업에 근거하여, 검사 결과와 모든 양성 검체를 질병관리본부 감염병분석센터로 이송해야 합니다.
이러한 조치는 긴급 사용 승인된 시약의 질관리, 감염병의 실험실 감시 (laboratory surveilance)를 위한 것입니다.
긴급 사용 승인된 시약을 사용하여 양질의 검사를 수행하기 위해, 아래 조건을 만족하는 의료기관에 한해서 긴급 사용 승인된 시약만을 사용하여 진단 목적의 검사를 수행할 수 있습니다.
1) 진단검사의학재단 분자진단분야 우수검사실 인증기관
2) 대한진단검사의학회 실시 코로나바이러스감염증-19 진단 검사법 교육 이수 기관
3) 대한임상검사정도관리협회 실시 코로나바이러스감염증-19 외부정도관리 적합 판정 기관
3가지 조건을 모두 만족하는 의료기관에서만, 긴급 사용 승인된 시약으로만, 코로나 진단 유전자검사를 시행할 수 있습니다.
3. 코로나 검사 결과 판독 지침 (실시간 역전사 중합효소연쇄반응법, real-time RT-PCR)
1) 개별 유전자 검사의 양성, 음성 판정 기준
(현재 본 지침에서 코로나19 유전자 검사에 사용하는 2가지 유전자는 E 유전자, orf1b 유전자의 RdRp 부위입니다.)
- 양성대조물질 (+), 음성대조물질 (-), 표적유전자 Ct≤cutoff: 해당 유전자 양성
→ 검사에서 양성대조물질이 양성이고, 음성대조물질이 음성으로 제대로 나왔으며, 검사 대상 유전자의 Ct값이 기준 이하이면 해당 유전자 양성으로 판정한다는 뜻입니다.
- 양성대조물질 (+), 음성대조물질 (-), 표적유전자 미검출 또는 Ct>cutoff: 해당 유전자 음성
→ 검사에서 양성대조물질이 양성이고, 음성대조물질이 음성으로 제대로 나왔으며, 검사 대상 유전자가 검출되지 않았거나 Ct값이 기준을 초과하면 해당 유전자 음성으로 판정한다는 뜻입니다.
(internal control 증폭과 무관)
- 양성대조물질 (-) 또는 음성대조물질 (+) 인 모든 경우: 표적 유전자와 internal control 증폭 여부와 관계없이 부적합 (invalid)으로 재검 필요
→ 정상적으로 (검사가 제대로 됐다면) 양성대조물질은 양성으로, 음성대조물질은 음성으로 나와야 하는데 그렇지 않은 경우에는 재검해야 한다는 뜻입니다.
* Cycle threshold (Ct) 설명
(Reference: Real-Time PCR: understanding Ct, ThermoFisher Scientific)
Ct (cycle threshold)는 역치 선과 증폭 곡선의 교차점입니다.
PCR은 쉽게 말하면 증폭 과정으로, 대상 유전자를 증폭하여 검출이 될 정도로 농도를 높여서 검출하는 원리입니다.
대상 유전자가 존재하고, 높은 농도로 존재할수록 사이클을 덜 돌려도 (증폭을 덜 해도) 일찍 검출이 될 것입니다.
즉 Ct는 검사 대상 유전자의 농도와 음의 상관관계가 있습니다.
그래서 검사 판독 기준에서 Ct값이 기준치 (cutoff) 이하이면 양성, 초과이면 음성이라고 되어 있는 것입니다.
* 주의: 바이러스 역가가 낮은 cutoff 근처 결과는 위음성, 위양성 가능성이 있습니다. 진단검사의학과 전문의가 검사 결과를 직접 판독해야 하고, 필요시 잔여 검체나 새로 채취한 검체로 재검을 시행해야 합니다.
2) 최종 판정
질병관리본부 감염병분석센터, 세계보건기구 (WHO)의 지침을 기준으로 하는 현재 지침에서는 E 유전자 PCR을 선별검사로 시행하고, orf1b 유전자의 RdRp 부위의 PCR을 확진검사로 사용합니다.
2020년 3월 11일 현재, 모든 (2가지) 유전자가 양성인 경우에만 최종 양성으로 판정할 것을 권장합니다.
코로나 최종 음성 환자에서 비특이적인 약한 증폭이 관찰되는 경우가 있기 때문입니다.
- 선별검사 양성, 확진검사 양성: 코로나19 양성 (SARS-CoV-2 검출)
- 선별검사 양성, 확진검사 음성: 코로나19 음성 (SARS-CoV-2 미검출)
- 선별검사 음성, 확진검사 음성: 코로나19 음성 (SARS-CoV-2 미검출)
- 선별검사 양성, 확진검사 양성: 재검 또는 질병관리본부로 검사 의뢰
* SARS-CoV-2는 코로나19 원인 바이러스의 공식 명칭입니다. 공식 명칭이 정해지기 전에는 2019-nCoV라고 하기도 했습니다.
* 이 지침에서는 선별검사용 유전자 1개 (E), 확진검사용 유전자 1개 (orf1B)를 기준으로 하지만, 일부 코로나 진단키트, 코로나 시약은 1개의 유전자를 선별검사용으로, 2개의 유전자를 확진검사용으로 사용합니다.
이러한 경우에는 확진검사용 2개의 유전자가 모두 양성인 경우에만 확진검사 양성으로 판정합니다.
확진검사용 유전자 2개 중에 어느 하나라도 음성이면 양성이라고 할 수 없습니다.
* 선별검사 양성, 확진검사 음성인 경우에는 SARS-CoV-2가 아닌 다른 베타코로나바이러스일 가능성이 있습니다.
* 선별검사, 확진검사 모두 음성이지만 internal control 증폭도 일어나지 않은 경우에는 검사 부적합 (invalid)으로 재검이 필요합니다.
* 코로나 긴급 승인 시약의 특성과 공중보건상의 중요성을 고려하여, 민간 의료기관에서 코로나 의심환자의 검체로 시행한 검사에서 처음으로 양성이 나온 경우에는 반드시 질병관리본부로 검체를 전달하여 양성 여부를 이중으로 확인해야 합니다.
* 이렇게 이중확인 결과 양성이 맞는 경우, 해당 의료기관은 진단 능력을 입증한 것으로 간주하여 다음 검사부터는 해당 의료기관의 코로나 검사만으로 확진할 수 있습니다.
* 첫 양성 결과를 신고하고 검체 수거를 의뢰하려면 질병관리본부 긴급상황실 (043-719-7789, 7790)로 연락바랍니다.
* 검체 수송은 전문 운송기관 (녹십자랩셀)에서 실시합니다.
4. 코로나 검사 결과 해석 시 주의사항
1) 코로나바이러스 검출 시기
코로나19의 바이러스 검출 시기에 대해서는 아직 잘 알려지지 않은 점이 있어, 접촉력이 분명한 의심환자에서 상기도 검체로 검사하여 1회의 음성 결과만으로는 코로나19를 배제하기 어렵습니다.
이러한 환자에서 코로나 검사 1회 음성이지만 임상적으로 코로나19의 가능성이 높은 경우에는 일정 시간 후에 검체를 다시 채취하여 검사해야 합니다.
증상이 심해지거나 영상에서 폐렴 소견이 관찰되는 경우에는 하기도 검체를 채취하여 검사하는 것을 고려할 수 있습니다.
2) 코로나 검사 위음성의 원인
- 검체의 질이 부적절한 경우
- 검체를 너무 이른 시기에, 혹은 너무 늦은 시기에 채취한 경우
- 검체 취급이나 운송 과정이 부적절한 경우
- 바이러스 변이
- 억제물질이 존재하는 경우
- 검사 전에 항바이러스제를 투여한 경우
3) 코로나 검사 결과가 불확실한 경우 해결방안
- 상기도 검체만으로 검사하여 음성인데 임상적으로 코로나19 가능성이 높은 경우, 하기도 검체로도 검사해볼 수 있습니다.
- 환자 검체, 양성대조물질, 음성대조물질을 함께 검사하고, 모든 반응에서 내부대조물질을 함께 검사하고 결과를 확인해봅니다.
- 역학적 연관성이 있고 (확진자와 접촉 등) 코로나19의 증상이 있는 환자에서 반복해서 음성이 나오는 경우에는 해당 검체를 시,도 보건환경연구원 또는 질병관리본부에 확인 검사를 의뢰합니다.
- 검체 기본 정보
환자 이름, 나이 (생년월일), 성별, 관리번호 (병록번호), 검체번호, 병동, 처방일자, 검체 종류, 검체 채취 시각
- 결과는 다음 중 하나의 형태로 보고합니다.
음성 (Negative)
불확정 (Indeterminate, Inconclusive), 모호 (Equivocal): 새로운 검체로 재검 권장
양성 확인 중 (Positive in confirmation): 확인을 위해 질병관리본부로 검체 이송
양성 (Positive): 즉시 보고
(현재 불확정과 모호라는 두 용어의 차이를 명확하게 구분하는 기준은 없습니다.)
- 비고: 검체의 질 등 특이사항을 기록합니다.
- 결과 보고 시각
지금까지 코로나 검사방법, 유전자검사 원리, 결과보고 방법 등을 알아봤습니다.
※ 코로나 진단키트 - 미국의 지적, 대한진단검사의학회의 입장
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