Epstein-barr virus 감염 진단을 위한 특이항체 검사법과 중합효소연쇄반응법의 임상적 유용성

Abstract

[한글]

전염성단핵구증을 일으키는 주된 원인체인 Epstein-Barr virus (EBV)는 인체의 여러 종양발생과 연관성을 갖고 있는 것이 밝혀져 그 중요성이 부각되고있다. 현재 EBV 감염 진단에 가장 많이 사용되고 있는 방법은 효소면역법(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)을 이용한 특이항체검사법이며 최근에는 유전자재조합 항원을 이용하여 민감도와 특이도가 많이 향상되었다. 그러나 EA-IgM (early antigen-IgM)의 위양성율이 높으며, 면역억제환자, 면역결핍환자, 면역글로불린을 투여받은 환자 등에서는 검사결과의 신뢰도가 떨어진다는 단점이 있어 정확한 EBV 감염 진단에 어려움이 많은 현실이다.

본 연구에서는 EBV 감염 진단법을 비교해보기 위하여 연세대학교 의과대학 세브란스병원에서 EBV panel test가 의뢰된 환자 944명을 대상으로 특이항체검사법을 시행하였고, 이 중 151명의 환자에 대해서는 중합효소연쇄반응법(polymerase chain reaction, PCR)을 동시에 시행하여 두 검사법간의 연관성과 환자의 병력조사를 통한 임상적 유용성을 평가해 보고자 하였다. 동시에 우리나라에서의 EBV에 대한 혈청학적 및 분자유전학적 역학을 조사해 보았다.

특이항체검사법은 Anti-EBV recombinant EA-IgM, EA-IgG,EBNA-IgG (EBV nucleic antigen-IgG) ELISA kit (Biotest AG, Franfurt, Germany)를 사용하였고 결과는 흡광도치를 기준으로 EBV 감염의 stage를 9가지로 구분하여 해석하였다. 중합효소연쇄반응은 환자의 말

초혈액으로부터 단핵구를 분리하여 이로부터 DNA를 추출한 후 EBNA 2 region을 시발체로 사용하여 증폭시켰다.

대상군 944명에 따한 특이항체검사 결과는 seronegative가 9.9%였다. 즉 우리나라에서의 EBV의 혈청학적 유병율은 90.1%였다. 이를 대상군별로 보았을 때 소아환자군에서는 seronegative와 primary infection이 가장 흔했고 성인환자군에서는 past infection, 중환자실 및 이식환자군에서는 reactivation의 빈도가 높았다. 또한 EBNA-IgG 음성이 20.3%에서 관찰되었으므로 3가지 panel 항목 모두를 검사하지 않고는 EBV 감염의 정확한 stage 판독이 불가능하였다. PCR을 시행하였던 151명의 검사결과 총 35.8%의 양성율을 보였고 유전자 아형분류에 의해 구분해 보면 제 1형이 55.6%, 제 2형이 20.4%, 제 1형과 제 2형의 동시감염이24.1%로 나타났다. Panel test와 PCR 검사와 비교해 보았을 메 seronegative에서는 모두 PCR 음성이었고 primary infection과 reactivation일 때의 PCR 양성율이 41.7%, 43.5%로 높았다. 환자군에 따른 PCR 결과를 보면 소아, 성인환자군의 PCR 양성율 20.4%, 19.6%에 비하여 이식, 중환자실환자군에서 PCR 양성율이 64.6%, 50.0%로 높았다. 또한 이식환자군에서는 제 2형 EBV에 의한 감염빈도도25.8%로 높았으며, PCR 양성군이 PCR 음성군에 비하여 이식장기 거부반응, 감염, 종양 등의 합병증을 동반하는 빈도가 많아 (78.6% vs. 45.0%) 혈청학적 검사법에 비해 임상양상과 잘 일치하였다.

따라서 특이항체검사 결과 우리나라에서 EBV seronegative의 빈도는 9.9%였으며 EBNA-IgG 음성의 빈도도 20.3%로 관찰되어 정확한 EBV 감염의 판독을 위해서는 EA-IgM, EA-IgG, EBNA-IgG 모두를 포함한 panel test가 꼭 필요할 것으로 생각되었다. 또한 PCR 검사 결과 우리나라의 EBV 감염은 주로 제1형에 의한 경우가 많았으나 이식환자군에서와 같이 세포매개 면역기능이 억제된 환자에서는 제 2형에 의한 경우도 미국, 유럽에 비하여 높았다. 또한 이들에서의 panel test와 PCR 결과는 비교적 상관관계가 높았으며 특히 이식환자에서는 PCR검사법이 신뢰도가 높았다.

이상의 결과를 종합할 때 정확한 EBV 감염 진단을 위한 선별검사로는 EA-IgM, EA-IgG, EBNA-IgG 모두를 포함한 EBV panel test가 시행되어야 할 것이고, 혈청학적 검사법으로는 정확한 상태를 측정하기 어려운 이식환자군 및 면역결핍환자군에서나, 면역기능이 정상인 대상군에서도 EBV 감염의 확진이나 예후 판정을 위하여는 EBV PCR법이 필요할 것으로 생각되었다.

[영문]

Epstein-Barr virus (EBV) is known to be the causative agent of infectious mononucleosis and it has been intimately associated with several human tumors, so the importance of EBV is continuously growing on. The most widely used method in the diagnosis of EBV infection is EBV-specific antibody detection by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), and recently EBV-specific antibody panel test using recombinant antigens was introduced and contributed greatly to the more sensitive and specific diagnosis of EBV infection. But still the early antigen (EA)-IgM is too sensitive that it has difficulty in discriminating true EBV infection from secondary reactivation by other infectious agents or autoimmune diseases.

In this study, the patient group was made up of 97M patients in Yonsei University Severance Hospital who were suspected to be infected with EBV. EBV-specific antibody panel test was performed in this group and EBV PCR was also performed in randomly selected 151 patients. We studied the serological and molecular epidemiology of EBV infection in Korea.

E8V panel test was composed of EA-IgM, EA-IgG, EBNA-IgG(Biotest AG, Frankfurt, Germany) and Performed by ELISA methods. The test results were classified into 9 categories by 0.D. value and we could interpret the accurate stage of EBV infection. For EBV PCR, EBNA 2 region was amplified by PCR using the DNAs isolated from peripheral blood mononuclear cells of patients, as a template.

EBV panel result of 944 patients showed that serongative rate was 9.9%, that is, the overall seroprevalence rate of EBV infection in korea was 90.1%. According to patient group, seronegative and primary infection was high in pediatric group, past infection rate was high in adult group, and reactivation rate was high in ICU and transplantation group. And EBNA-IgG negative rate was 20.3%, which had been earlier believed to be more than95%, so the diagnosis of accurate stage of EBV infection

was impossible without EBNA-IgG.

The overall positive rate of EBV PCR in 151 patients was 35.8%, of which type 1 genotype was 55.6%, type 2 was 20.4%, and coinfection of type 1 and 2 was 24.1%. In comparison with EBV panel test, PCR results were all negative in case of seronegative group. PCR positive rate of primary infection and reactivation was high (41.7%, 43.5%, respectively). According to the patient group, the PCR positive rate of transplantation and ICU group was higher (64.6%, 50.0%, respectively) than pediatric and adult group (20.4%,19.6%, respectively). In transpla ntation group PCR

positive patients had more severe complications like graft rejection or infection than PCR negative patients.

In summary, type 1 EBV was the most prevalent genotype in Korea, but type 2 EBV infection was high in patients with defective cellular immunity. Type 2 positive rate was higher than that in USA and United Kingdom but lower than Australia. The

results of EBV panel test and EBV PCR showed good correlation with each other. EBVPCR was correlated well with clinical condition especially in transplantation group or other immunocompromised patients.

In conclusion, EBV panel test including EA-IgM, EA-IgG, EBNA-IgG was useful in the screening and staging of EBV infection, and in immunocomp개mised host such as transplantation group, EBV PCR was also needed in confirming and determining Prognosis of EBV infection.