오미크론 변이바이러스가 급속도로 확산 중인 가운데 전세계적으로 438,857,245 (22.3.2)명의 누적 확진자와 5,986,667명의 사망자, 225개국의 발생국, 1.36%의 치명률을 나타내고 있습니다. 대한민국도 국내에서 첫 확진자가 발생했던 지난 2020년 1월 20일 이후 3,492,686명의 누적 확진자, 8,266명의 사망자, 0.24%의 치명률을 보이고 있습니다. 1)
정부는 2021년 11월 1일부터 위드 코로나 시작을 발표했고, 위드코로나는 코로나19와 독감, 즉 트윈데믹 상황의 위험을 내포하고 있습니다. 독감과 코로나19는 초기증상이 매우 비슷해 환자의 임상적 증상만으로는 구분이 어렵고 반드시 정확한 진단이 필요합니다. 위드코로나 시대에 독감과 코로나19를 동시에 진단하여 트윈데믹 상황에 맞는 검사와 대처가 요구됩니다.
< cobas® SARS-CoV-2 & Influenza A/B >
< cobas® 8800 system과 cobas® 6800 system >
1. cobas® SARS-CoV-2 & Influenza A/B 대용량 검사 4)
cobas® SARS-CoV-2 & Influenza A/B은 cobas 6800 system(체외 수인 15-1087호) 및 cobas 8800 system(체외 수인 15-1087호)을 이용하여, 신종코로나바이러스 감염증(COVID-19)과 일치하는 호흡기 바이러스 감염이 의심되는 환자로부터 의료진이 수집한 비인두 스왑 검체에서 사스 코로나 2 바이러스(SARS-CoV-2), 인플루엔자 A 바이러스 및 인플루엔자 B 바이러스 RNA 를 실시간(real-time) 역전사 중합효소연쇄반응(reverse transcription-polymerase chain reaction, RTPCR)으로 정성 검출 및 분별을 위한 자동화된 다중정성검사용 체외진단 의료기기입니다. 3)
한국로슈진단의 자동화 분자 검사는 검체 분주부터 결과보고까지 전자동으로 이루어지는 cobas® 6800와 cobas® 8800을 바탕으로 24시간 대량 검사가 가능합니다. 동시에 384건4 (cobas® 6800 system), 960건4 (cobas® 8800 system) 검사가 가능하며, SARS-CoV-2 바이러스, A형 인플루엔자 바이러스, B형 인플루엔자 검사가 3.5시간 이내 가능합니다. 3)
2. 핵산추출부터 검출까지 표준화된 검사 시스템 핵산은 환자 검체 및 첨가된 내부 대조물질 RNA (RNA IC) 분자에서 동시에 추출됩니다. 요약하면, 검체에 단백분해효소(proteinase)와 용해 시약 (lysis reagent)을 첨가하면 핵산이 방출됩니다. 방출된 핵산은 첨가된 자성유리입자(magnetic glass particles)의 실리카 표면에 결합하여, 비결합물질과 변성단백질, 세포파편, 잠재적인 PCR inhibitor 등의 불순물들은 다음 세척단계에서 제거되고 정제된 핵산은 상승된 온도에서 elution buffer로 자성유리입자에서 분리합니다. 외부 대조물질(양성 및 음성)이 매 검사 시 동일한 방식으로 처리됩니다. 3)
유전자의 보존된 Target Sequence은 다음과 같습니다. 검체로 부터 SARS-CoV-2 표적핵산의 증폭은, SARS-CoV-2에 고유한 ORF1 a/b 비구조 부위에 대한 표적 특이적 정방향 및 역방향 프라이머를 사용하고 pan-Sarbecovirus 검출을 위해 구조 단백질 외피 E-gene의 보존적인 부위(conservedregion)가 선택되었습니다. 인플루엔자 A와 B 바이러스의 검체로 부터 표적핵산의 증폭은 인플루엔자 A 바이러스의 기질 단백질(matrix protein) 1과 2(M1/M2) 유전자와 인플루엔자 B 바이러스의 NEP(Nuclear export protein)/ 비구조 단백질 1 (nonstructural protein 1, NS1) 유전자 각각에 대한 표적 특이적 정방향 및 역방향 프라이머를 사용해 이루어집니다. 3)
RNA 내부 대조물질의 선택적인 증폭이 코로나 바이러스 또는 인플루엔자 바이러스 지놈과 상동성이 없는 비경쟁적 서열 특이적 정방향 및 역방향 프라이머를 사용합니다. 증폭된 핵산은 형광물질 표지된 올리고뉴클레오티드 프로브의 cleavage에 의해 검출됩니다. 내열성 DNA polymerase 효소가 증폭에 사용됩니다. 3)
Master mix는 코로나바이러스 유형 SARS-CoV-2, Sarbecovirus subgenus의 구성원, 인플루엔자 A 바이러스, 인플루엔자 B 바이러스 및 RNA 내부 대조물질 핵산에 특이적인 검출 프로브를 포함하고 있습니다. 코로나 바이러스, 인플루엔자 A 바이러스, 인플루엔자 B 바이러스와 RNA 내부 대조물질 검출 프로브는 각각 고유의 형광염료로 표지되어 리포터로 작용합니다. 각 프로브에는 또한 quencher로 작용하는 두 번째 염료가 있습니다. 표적 서열에 결합되지 않으면, 손상되지 않은 프로브 (intact probe) 의 형광 시그널은 quencher 염료에 의해 억제됩니다. PCR 증폭 단계에서, 특이적인 한가닥 DNA 템플릿(specific single-stranded DNA template)에 프로브가 hybridization 되면 DNA polymerase 의 5'-> 3' exonuclease 활성에 의한 프로브의 leavage로 인해 리포터와 quencher 염료가 분리되고 형광 시그널이 생성됩니다. 각 PCR cycle과 함께 생성되는 cleaved 프로브가 증가하고 부수적으로 리포터 염료의 누적 시그널이 증가합니다. 각각의 리포터 염료가 정해진 파장에서 측정되므로 증폭된 코로나 바이러스 표적 물질, 인플루엔자 표적물질과 RNA 내부 대조물질의 동시 검출 및 식별이 가능합니다. Master mix는 deoxythimidine triphosphate (dTTP) 대신 deoxyuridine triphosphate(dUTP)가 들어있으며, 이는 새로 합성되는 DNA (amplicon)에 삽입됩니다. 이전 PCR 검사에서 오염된 amplicon이 있으면 PCR master mix에 들어있는 AmpErase 효소(uracil-Nglycosylase)에 의해 첫 번째 thermal cycling 단계에서 제거되며 AmpErase 효소는 55°C 이상의 온도에 노출되면 불활성화되기 때문에 새로 형성된 amplicon은 파괴되지 않습니다. 3)
3. 임상적 민감도와 특이도 (국내허가사항)
• SARS-CoV-2
- 임상적 민감도: 100.00% [95% CI 97.74 - 100%]
- 임상적 특이도: 99.82% [95% CI 98.96 - 99.97%]
| COVID-19 | 참조표준 | 합계 | ||
|---|---|---|---|---|
| 양성 | 음성 | |||
| cobas® SARS-CoV-2 & Influenza A/B | 양성 | 166 | 1 | 167 |
| 음성 | 0 | 540 | 540 | |
| 합계 | 166 | 541 | 707 | |
• Influenza A
- 임상적 민감도: 97.14% [95% CI 92.88 - 98.88%]
- 임상적 특이도: 99.04% [95% CI 96.58 - 99.74%]
| Influenza A | 참조표준 | 합계 | ||
|---|---|---|---|---|
| 양성 | 음성 | |||
| cobas® SARS-CoV-2 & Influenza A/B | 양성 | 136 | 2 | 138 |
| 음성 | 4 | 207 | 211 | |
| 합계 | 140 | 209 | 349 | |
• Influenza B
- 임상적 민감도: 100.00% [95% CI 97.15 - 100%]
- 임상적 특이도: 100.00% [95% CI 98.20 - 100%]
| Influenza B | 참조표준 | 합계 | ||
|---|---|---|---|---|
| 양성 | 음성 | |||
| cobas® SARS-CoV-2 & Influenza A/B | 양성 | 131 | 0 | 131 |
| 음성 | 0 | 209 | 209 | |
| 합계 | 131 | 209 | 340 | |
4. cobas 6800/8800 system 오염방지기전 장비 구조적으로 밀폐된 자동화 시스템을 통해 오염에 대한 위험을 감소시키고 샘플 분주하는 모듈 내의 Air lnlet으로 에어로졸에 의한 오염을 최소화 해줍니다. 5)
[참고문헌]
1) http://ncov.mohw.go.kr/, 중앙방역대책본부 COVID-19 국내 발생 현황
2) 메디게이트뉴스 기사 참조, http://medigatenews.com/news/1421097671
3) cobasSARS-CoV-2 & Influenza A/B Qualitative assay for use on the cobas6800/8800 Systems (package Insert), Pleasanton, CA, Roche Molecular Systems, Inc. 2020
4) https://diagnostics.roche.com/global/en/products/instruments/cobas-6800.html.Accessed 6Aug2021
5) Iordanoaia, N., et al. (2016 September). Cross-contamination Compliance of cobas p612 pre-analytical system in use with cobas 6800/8800 Systems. Accepted for presentation at ISBT, Dubai, UAE.
[허가사항]
[1] cobasⓇ SARS-CoV-2 & Influenza A/B 체외 수허 21-115호
[2] cobasⓇ 6800 system 체외 수인 15-1087호, cobas 8800 system 체외 수인 15-1087호
[3] MC-KR-00716
