배양기반의 결핵 진단 및 항결핵제 감수성 검사법 개선

초록

ㅁ 연구목표 ㅇ 배양기반 진단법 개선을 통한 결핵 조기 진단 및 항결핵제 감수성검사 기간 단축 진단법 개발 ㅁ 연구내용 및 결과 ㅇ 결핵 환자 객담 샘플내 결핵균에 대한 rRpfs 단백질의 생장 촉진 효과 평가 - 배양 배지 성분 개선을 위한 후보 물질 확보(10종) : RpfA~E, RipA, PkfA, Wag31, SucA, MtrA 재조합 단백질 확보 - 결핵 환자 유래 객담 자원 확보 및 rRpfs의 성장 촉진 효과 확인 : 국립보건연구원 정책연구용역사업를 통해 수집한 결핵환자 객담 자원 확보(94개) - 자동액체배양시스템(MGIT) 이용 배양 된 49개의 결핵 환자 유래 객담 샘플에 대한 rRpf의 배양 기간 단축 효과 확인 ▶ 49개 샘플중 25개 샘플에서 rRpf 첨가로 대조군 대비 TTD(Time To Detection)이 감소 확인함(최소 3시간 ~ 최대 354시간 단축) ㅇ 결핵균 배양 촉진 후보 물질 첨가 배지의 표쥰 균주 성장 촉진 효능 평가 - 표준 결핵균주를 활용한 개선된 배양 배지 최적화를 위한 결핵균 생장 촉진 효과 평가 : 재조합 결핵균 단백질의 M. tuberculosis H37Rv, M. tuberculosis H37Ra 성장 촉진 효과 평가 ▶ 단독 및 병합 처리에 의한 성장 촉진 효과 확인되지 않음 ▶ rRpf의 결핵 진단 기간 단축 효과 연구를 위해서는 임상 검체 사용 필요 ㅇ rRpf에 의한 결핵균의 항생제 감수성 영향 평가 - 임상 분리 결핵균의 항생제 감수성 변화 평가 ▶ 임상 분리 결핵균의 항생제 감수성 검사 영향 없음 ▶ 임상 분리 결핵균의 항생제 저항성 관련 유전자의 변이 확인되지 않음 - 표준 결핵균의 항생제 감수성 변화 평가 ▶ rRpf에 의한 M. tuberculosis H37Rv의 항생제 감수성은 영향 받지 않음 ㅇ 배양법과 분자진단법 연계를 통한 결핵 진단 및 항생제 감수성 검사 기간 단축 연구 - rRpf을 첨가한 배지에 객담 배양 후 배양액에 존재하는 결핵균을 Xpert MTB/RIF로 측정하여 배양 촉진 효과 및 감수성 검사 기간 단축 효과 평가 ▶ CT 값 단축 및 다른 진단 방법으로 결핵 진단에 실패한 샘플에 대한 결핵균 유전자 검출 등의 성장 촉진 효과를 통한 진단 기간 개선 효과 확인 되지 않음 ㅇ rRpf의 결핵 이외 항산균에 대한 성장 촉진 효과 확인 - 비결핵항산균(NTM)에 대한 재조합 Rpf 단백질의 생장 촉진 효과 ▶ NTM의 생장 및 항생제 감수성에 영향 없음 ㅁ 기대효과 및 활용방안 ㅇ 액체 배지를 활용한 배양법 기반 결핵 진단에 필요한 기간 단축

ㅇ Evaluation of Growth-Promoting Effects of Candidate Additives for Culturing Mycobacterium tuberculosis - Acquisition of candidate substances for medium improvement (10 types) : RpfA~E, RipA, PkfA, Wag31, SucA, and MtrA recombinant proteins acquired. - Evaluation of growth-promoting effects of improved media using laboratory Mycobacterium strains : No growth-promoting effect on Mycobacterium tuberculosis H37Rv and H37Ra was observed by adding single or combined tuberculosis-derived proteins. - Evaluation of the effect of recombinant Rpf proteins on antibiotic susceptibility of M. tuberculosis H37Rv : No impact on the antibiotic susceptibility phenotype of M. tuberculosis H37Rv by recombinant rRpf proteins. ㅇ Evaluation of Growth-Promoting Effects of Recombinant Rpf Proteins on Mycobacterium tuberculosis in Sputum Samples from Tuberculosis Patients - Acquisition of sputum samples from tuberculosis patients : Sputum samples from tuberculosis patients (94 samples) were collected through the National Institute of Health's policy research project (Tuberculosis Cohort Study I) - Evaluation of recombinant Rpf protein’s growth-promoting effect on 49 sputum samples cultured using the MGIT (automated liquid culture system) : A reduction in TTD (Time To Detection) was observed in 25 out of 49 samples, compared to the media without recombinant Rpf proteins (reduction from a minimum of 3 hours to a maximum of 354 hours). - After culturing sputum samples in MGIT medium with recombinant Rpf proteins for 3 and 7 days, tuberculosis bacteria in the culture were measured using Xpert MTB/RIF to assess the promotion effect : No significant change in indicators, such as △CT value reduction, was observed to confirm the growth-promoting effect. - Evaluation of antibiotic susceptibility of clinical isolates of Mycobacterium tuberculosis in the presence of recombinant Rpf proteins : No mutations in antibiotic resistance genes or changes in antibiotic susceptibility phenotype were observed. ㅇ Confirmation of Tuberculosis-Specific Growth-Promoting Effect of Recombinant Rpf Proteins - Growth-promoting effect of recombinant Rpf proteins on non-tuberculous mycobacteria (NTM) : No effect on the growth or antibiotic susceptibility of NTM was observed