보라매병원에 입원한 COVID-19 확진 환자들의 검사 결과들을 후향적으로 분석해보면, 진단을 받고 입원/입소한 초반에는 상기도 검체에서 하기도 검체보다 더 높은 viral load를 보이는 경향성이 있다. 그리고 viral load가 감소하여 퇴원을 앞둔 시점에는 하기도에서 더 오랫동안 바이러스가 검출되는 경향성이 있다. 추가로, 일부 환자에 대해서는 임상의와 협의 하에 비호흡기 검체에서 COVID-19 검사도 시행하였는데, 혈장(plasma)에서는 65명의 환자 중 4명에게서 아주 낮은 수준의 바이러스가 검출되었다. 대변에서는 50명의 환자 중 39명의 환자에게서 바이러스가 검출되었으며, 이중 소아환자들은 호흡기 검사에서 음성이 확인된 이후에도 대변에서 바이러스 유전자를 확인할 수 있었다. (참고: 퇴원 1-2주 뒤 외래에 방문한 소아 환자들의 대변에서 양성이 확인되기도 하였다.) 소변에서는 1세 미만 2명의 환아에서만 낮은 농도로 확인되었으나, 이는 검체 채취상의 오염을 배제할 수 없었다.

COVID-19의 검사실적 진단의 기준 방법은 real￾time RT-PCR이다. SARS-CoV-2 real-time RT￾PCR은 세계적으로 다양한 프로토콜이 제시되었으며, 각 프로토콜마다 SARS-CoV-2에서 검출하는 유전자부위에 대한 차이가 존재하기도 한다. WHO와 질병관리본부의 지침은 두개의 유전자를 사용하는 2단계 해석 알고리즘을 사용하는 것이다. 두 기관 모두 E 유전자를 PCR 선별검사로 시행하고, orf1b 유전자의 RdRp 부위를 PCR 확인검사로 사용하도록 권고하고 있다. 국내에서 COVID-19의 체외 진단목적으로 긴급 사용 승인된 상용시약들(5월 11일 기준 6개: 코젠, 씨젠, 솔젠트, 에스디바이어센서, 바이오세움, 바이오코어)은 상기의 두 개의 유전자 부위 외의 다른 유전자들 (N, ORF1a)을 검출하기도 한다. 질병관리본부와 대한진단검사의학회는 어떠한 키트를 사용하건, 키트에서 검사하는 모든 유전자가 검출되었을 때만 양성(positive)으로 해석하고 한 개의 유전자라도 음성일 경우 미결정(indeterminate or invalid)이나 음성(negative)로 해석하도록 권고한다.

(그림 1) SARS-CoV-2의 유전자 검사 타겟 (출처: WHO homepage)

문제는, 모든 유전자에서 유전자 증폭이 이른 PCR cycle (낮은 Ct값)에서 나타나는 명확한 양성인 경우와 모든 유전자에서 증폭이 되지 않은 명확한 음성을 제외한 애매한 영역, 불분명한 범위인 grey zone이 존재하기에 결과 판독 시 어려움이 발생한다는 것이다. 초진 환자를 진단할 때 뿐만 아니라, 확진 환자의 격리해제 검사 기준이 “24시간 이상의 간격으로 연속 2회 real-time RT-PCR 결과가 음성이 충족되는 것”이므로 추적관찰시에도 양성/미결정/음성 판정이 중요하다.

SARS-CoV-2 유전자 검사에 영향을 주는 요소는 다양하다. 먼저, 상기도 검체, 특히 비인두 검체의 경우에는 환자에게서 얼마나 제대로 검체를 채취했는지에 따라, 하기도 검체인 가래의 경우 올바른 채담 과정과 함께 검사실에서 검체 전처리 과정을 얼마나 최적화하여 수행했는지에 따라 유전자 증폭 결과가 달라질 수 있다. 일부의 PCR 결과는 비특이적으로 PCR반응이 일어나는 것인지, 낮은 농도의 바이러스 증폭으로 생긴 것인지 구분이 어려울 때가 있다. 따라서 정확한 판독을 위한 재검의 시행 여부와 검사의 최적화 결정에 진단검사의학과 전문의들의 종합적 판단이 특히 필수적으로 요구된다. 또한 각 검사기관별로 선택하는 핵산 추출법과 PCR 키트에 따라 증폭 cycle 값이 달라지며, 같은 방법을 택하더라도 PCR 기기에서 설정한 역치값에 따라 Ct값에 차이가 생기게 된다. 문제는, 현재 사용하고 있는 real-time PCR 키트들이 긴급 승인 제품들이기 때문에 임상 평가 자료가 미비하여 회사에서 제공한 기준에만 따르면 모호한 범위가 생기게 되며, 아직까지 확실한 기준점이 마련되지 못하였다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 대한진단검사의학회는 검사기관들 간의 외부정도관리를 시행하여 표준화에 애쓰고 있다.