코로나바이러스감염증-19/진단 및 검사
1. 검사 대상
현재 코로나바이러스감염증-19의 진단검사는 일반인 아무에게나 실시하지 않고 원칙상 아래 4가지의 적응증에 해당 할 때 실시 한다.
다만 검사 대상을 이에 완전히 국한하는 것은 아니고, 이 외에도 검사를 실시하는 경우가 많이 있다. 예를 들어 외국에서 입국한 자가격리 대상의 경우 아래 해당 사항이 없으나, 격리 시작 및 해제시에 각각 지역구 보건소의 선별진료소에서 검사를 진행한다.
'''유전자 검사의 적응증'''
-
* '''신종코로나 바이러스 유전자 검사는 다음의 적응증에 해당할 때 시행할 수 있다. '''
1. 신종 코로나바이러스 감염 의사환자의 확진
1. 신종 코로나바이러스 감염 확진 환자의 격리해제
A. 격리해제를 위해서는 다음의 조건을 만족해야 한다.
i. 환자의 임상증상이 모두 사라진 다음 48시간이 지나고 호흡기 검체 유전자 검사 결과가 24시간 이상 간격으로 연속 2회 음성.
1. 무증상 밀접 접촉자의 선별
A. 무증상 밀접 접촉자에서의 진단의 가치는 아직 명확하게 입증되지 않았으나, 감염으로 진행되는 사례의 조기진단을 위해서 유전자 검사 시행을 고려할 수 있다.
1. 원인 불명 호흡기 질환의 원인 감별
A. 발열을 동반한 폐렴 또는 호흡기 증후군 환자에서 질병의 원인을 규명하고 신종 코로나바이러스 감염을 감별하기 위해 검사를 시행할 수 있다.
-
'''출처''': ''2019 신종 코로나바이러스 검사실 진단 지침 제 3판(Guidelines for the Laboratory Diagnosis of 2019 novel coronavirus in Korea)'', 대한진단검사의학회 신종 코로나바이러스 대책위원회, 질병관리본부 감염병분석센터, 2020.
2. 핵산검출 진단검사법
바이러스 검사는 대부분 분자진단법인 핵산검사법을 사용하며 PCR, RT-PCR, Multiplex PCR, PCR-RFLP 등이 있다. 이 방법들이 공통적으로 포함하고 있는 단계는 PCR 단계로서, DNA 증폭을 위해 DNA이중가닥에 열을 가하여 단일 가닥으로 분리한 후 온도를 낮추어 단일 가닥에 primer를 결합시킨다. 결합된 primer에서부터 DNA중합효소가 주형에 상보적인 새로운 단일 가닥을 합성하게 된다. 이 과정을 여러 번 수행하여 획득한 증폭된 DNA 즉, PCR 산물을 분석하는 것이다.
2.1. 실시간 유전자 증폭 검사(RT-PCR)
Real-Time Quantitative Reverse Transcription PCR
검사를 하기위해서는 검체(Specimen)가 필요하며 검체의 종류와 채취방법은 다음과 같다.
'''신종 코로나바이러스 검체의 선택과 채취'''
-
* '''일반 사항'''
1. 신종 코로나바이러스의 확진을 위해서는 반복 검사가 필요할 수 있으며, 다른 감염증과의 혼합 감염의 임상적 의의도 아직 확실하지 않기 때문에 충분한 양의 임상 검체를 적절한 방법에 따라 채취할 것을 권장한다.
1. 현재까지 알려진 의학적 지식으로는 단일한 음성 검사 결과, 특히 상부 호흡기 검체로 시행한 검사만으로는 감염을 배제하기 어렵다. 상부 호흡기 검체로 시행한 검사결과가 음성이더라도 중증 또는 진행성 질환인 경우 하부 호흡기 검체를 반복 채취하고 검사하는 것을 강력히 추천한다.
1. 진단을 위한 검체는 증상 발현 후 7일 이내 채취하는 것을 권장한다.
-
'''출처''': ''2019 신종 코로나바이러스 검사실 진단 지침 제 3판(Guidelines for the Laboratory Diagnosis of 2019 novel coronavirus in Korea)'', 대한진단검사의학회 신종 코로나바이러스 대책위원회, 질병관리본부 감염병분석센터, 2020.
- 상기도 검체
- 구인두도말(Oropharyngeal swab)의 채취
- 그림에는 편도에서 채취하라 되어있는데 편도가 아니라 그 뒤의 인두 구역에서 채취하여야 한다.
- 비인두도말(Nasopharyngeal swab)의 채취
- 하기도 검체
[image]
- 객담(Sputum)의 채취
하기도 검체는 대표적으로 객담(Sputum)이나 기관지 세척액(bronchial washing), 기관지 흡입액(tracheal aspirates), 경기관지흡인(transtracheal aspirates), 기관지폐포 세척액(bronchoalveolar lavage), 경기관폐생검(transbronchial lung biopsy)가 있다. 코로나 검체채취 방법
검체 채취 요원이 위에서 언급한 검체들을 세단계에 걸쳐 포장하여 검사실로 배송하면 검사실에 있는 임상병리사나진단검사의학과 전문의 검사를 실시한다. 검사의 명칭은 '''신종 코로나바이러스 실시간 역전사-중합효소연쇄반응법'''('''2019 Novel Coronavirus Real-time Reverse Transcription PCR''')이며 COVID-19의 진단검사는 두 개의 프로토콜이 있으며 첫째, 2단계의 프로토콜을 사용하는 경우 E 유전자를 PCR로 검사하는 선별검사(Screening test)와 orf1b 유전자의 RdRP 부위를 PCR법으로 확인검사(confirmatory test)하는 2단계 해석 알고리즘이 있으며 이 방법이 가장 대표적인 방법이다.
이러한 두 단계 검사에서 모두 양성일 경우 COVID-19 양성으로 해석하고, 선별검사에서 양성, 확인검사에서 음성일 경우 다른 종의 코로나바이러스 감염으로 해석한다. 만약 선별검사에서 음성, 확인검사에서 양성일 경우 재검사 하거나 질병관리본부로 검사를 의뢰한다.
둘째, 세 단계의 프로토콜을 사용하는 경우 1차검사, 2차검사, 3차검사에서 모두 양성으로 나온 검체만을 양성으로, 1개 이상의 음성은 미결정(indeterminate)이나 음성으로 해석한다.
이렇게 검사가 끝난 후 결과가 나오면, 검사를 의뢰한 해당 유증상자에게 결과가 통보된다. 만약 음성이라면 문자로 음성 사실이 통보되고, 유증상자는 일반 감기일 가능성이 높으니 일반 병원에 가면 되는 거고, 마스크 잘 쓰고 다니면 된다. 만약 양성이라면, 보건소의 지시에 따라 조심히 격리병상으로 향하면 된다.
자세한 검사방법과 내용은 PCR 문서에 있다.
코로나 검사, 진단, 결과 판독 지침
코로나 검사 관련 Q&A (by 학회 등 6개 유관 기관)
유튜브에 대한진단검사의학회에서 제작한 영상이 있다.
2.2. 역전사고리매개등온증폭법(RT-LAMP)
Reverse Transcription Loop-Mediated Isothermal Amplification
RT-PCR뿐만 아니라 또 다른 핵산증폭 방법인 RT-LAMP 기술을 이용한 검사 방법도 사용되고 있다. Reverse transcriptase(RT)를 함께 사용하여 LAMP DNA 검사방법으로 RNA 에서 cDNA를 먼저 만들고 증폭하는 방법이다. 따라서 RNA 바이러스를 진단하는데 사용된다. 주로 60~65°C 사이의 일정 온도에서 수행되기 때문에 고가의 RT-PCR 장비가 필요 하지 않으면서도 DNA를 증폭할 수 있다. 또한, PCR cycle 단계가 없기 때문에 검사과정이 쉽고, 약 30분 정도의 증폭 시간이 짧은 장점이 있다.
3. 면역혈청학적 진단법
면역혈청학적인 검사법은 면역반응에 기반을 두고 혈액, 객담과 같은 인체로부터 얻어지는 검체에서 항원 또는 항체를 검출하는 것이다. 단백질 항원을 표적으로 검사하는 것이 일반적으로 면역혈청학적인 검사에 포함되며, 핵산검사법과 달리 항원을 추출하기 위한 전처리 단계가 거의 없어 인체검체를 바로 사용할 수 있는 장점이 있다.
3.1. 효소결합면역흡착검사(ELISA)
Enzyme-Linked Immunosorbent Assay
보편적으로 사용되는 Sandwich 법을 이용한 ELISA 방법은 먼저, 마이크로웰 플레이트에 anti-SARS-CoV-2 항체를 코팅한다. 코팅이 된 항체를 일반적으로 포획항체라고 한다. 여기에 환자의 검체를 첨가하게 되면 검체 내에 존재하는 SARS-CoV-2 항원이 포획된다. 그 다음 효소로 표지된 두 번째 anti-SARS-CoV-2 항체를 첨가하게 되면 포획되어 있는 SARS-CoV-2 항원과 결합하고 표지된 효소가 반응을 하여 발색이 나타나게 된다. 포획된 항원의 종류가 많을수록 발색이 진하게 나타나기 때문에 정량적 측정이 가능하다. 효소 대신에 다양한 리포터 시스템을 사용할 수도 있다. 그러나, sandwitch 법은 동일한 표적항원에 대해 두 개의 서로 다른 특이성을 가진 항체, 포획항체와 reporter-결합 항체가 필요함으로 이들 항체의 개발에 많은 노력이 필요하다. 이런 이유 때문인지 현재 승인이 된 ELISA 방법은 대부분 항원검사가 아닌 항체검사법이 주를 이루고 있다. 그러나 항원에 특이적인 항체가 개발되면 자동화 검사과정 뿐만 아니라 소규모 연구실의 수작업 과정에도 사용될 수 있어 활용의 범위가 넓다는 장점이 있다.[2]
3.2. 측면유동면역분석법(LFIA)
Lateral Flow Immunochromatographic Assay
LFIA에서는 항원을 검출하는 방법과 항체를 검출하는 방법으로 나눌 수 있다. 항원을 검사하는 방법은 SARS-CoV-2 바이러스의 구성 분자를 검사 표적으로 하며, 현재 감염을 진단하는데 적용된다. 항원검사법은 ELISA의 Sandwich 법과 원리적으로 동일하다. 항체는 SARS-CoV-2 바이러스의 감염 후에도 일정기간 동안 인체 내에 존재함으로 현재(현성) 감염 뿐만 아니라, 환자의 회복 상태 추정하거나, 치료 효과, 역학 조사, 백신의 유용성 등을 평가하는데 사용될 수 있다. 이 검사법은 과정이 단순하고, 고가의 검사 장비가 필요하지 않으며, 항체의 존재 여부를 빠른 시간(15분 이내) 내에 알 수 있기 때문에 검사법으로서 장점이 있으며, 현장검사법(point-of care test, POCT)으로써 최적의 검사법이 될 수 있다.
[image]
4. 폐 CT 검사
5. 현황
- 항체 검사(혈액 검사)
보통 초기 면역에 분비되는 항체(immunoglobin M)와 장기 면역에 나타나는 항체(immunoglobin G)가 다르므로 항체가 제대로 생성되었는지 좀더 자세하게 확인할 수 있게 된다. 따라서 재감염에 대한 우려가 줄어들어 이미 한번 감염된 의료진이나 시민들이 지금처럼 마스크와 방호복을 착용할 필요도 사라진다.
그러면 기존에 재감염이 발생한 이유가 RT-PCR의 민감도가 낮기 때문인지 아니면 정말 재감염 때문인지 궁금할 수 있다. 다행스럽게도 biorxiv에 발표된 새로운 연구자료에 따르면 변인을 통제한 상황에서 짧은꼬리원숭이에게 코로나19를 직접 주사하고 경과를 지켜봤더니 재감염이 발생하지 않았다고 한다. 관련 자료 다만 해당 자료는 아직 peer-review되지 않았으므로 주의를 요한다. 그리고 재감염이 안된다는 이야기는 재감염의 가능성이 현저히 낮다는 것이지, 재감염이 아예 안된다는 것이 아니므로 주의할 필요는 있다. 실제로 천연두만 해도 항체가 완전히 생성되었지만 재감염된 경우가 드물지만 있다고 한다.
항체의 효능에 대한 내용은 코로나19-치료 항목 참조.
5월 14일, 스위스 제약업체 로슈의 항체검사기를 영국에서 처음 승인하였다. #
12월 16일, 집에서도 감염 여부를 확인할 수 있는 진단키트가 미 식품의약국(FDA)의 승인을 받았다.#
- 타액 검사
- 신속항원
결과가 30분 안에 나오나 정확도가 낮다는 단점이 있다. 이도 2020년 12월 14일에 추가된 검사방식이다.
'''<사용 방법>'''
[1] 참고로 이 검사, 많이 불편하다. 구인두도말 채취의 경우는 그냥 그렇지만, 비인두도말 채취는 긴 면봉을 코로 집어넣어서 끝까지 닿게 하고, 거기서 또 검체 채취를 위해 슬슬 문지르기 때문에 정말 많이 아프고 이질감이 느껴진다. 독감검사를 해본 사람은 잘 아는 그 고통보다도 체감상 더 아프다는 사람도 있다. 의료진들이 마스크와 장갑을 착용하고 방역복 등을 입고 있어서 상대적으로 어색하기 때문이기도 하다. 거기다가 선별진료소에 근무하는 의료진의 숙련도에 따라 고통이 또 천차만별이다. 숙련된 사람은 부드럽고 덜 아프게 하는 반면, 미숙한 사람은 힘 조절 등을 못하는 경우가 많아서 눈물이 한 방울 나올 정도로 아프다.[2] 생명과학회지 2020. Vol.30. No.8