호흡기 감염 진단을 위한 DNA/RNA 동시 표적 NGS 패널 개발

하부 호흡기 감염증은 기존 배양이나 표준 검법으로 병원체를 규명하지 못하는 비율이 60%를 넘는다. mNGS는 숙주 DNA 오염에 의한 시퀀싱 효율 저하와 거짓 양성 문제가 발생하고 일반 타깃 패널은 RNA 바이러스 동시 검출에 한계가 있었다. 연구진은 277종의 병원체 DNA와 RNA를 동시 증폭하는 표적 NGS 패널을 구축하고 SNP 기반 필터링 파이프라인을 도입해 진단 정확도를 개선했다.

무엇을 했나

• 의심 환자 465명의 기관지폐포세척액(BALF) 검체를 수집해 277종의 병원체를 타깃하는 mp-tNGS 패널을 개발하고 검증했다.
• DNA와 RNA 병원체를 동시 추출·증폭하고 시퀀싱 데이터의 SNP 정보를 분석해 시약 및 외부 오염을 판별하는 알고리즘(AUC 0.992)을 적용했다.
• CMT 및 mNGS와 진단 성능을 비교하여 세균·진균 25 copies/mL, 바이러스 50 copies/mL 수준의 검출 한계(LoD)를 확인했다.
• Pneumocystis jirovecii 등 배양하기 어려운 병원체를 정확히 검출했으며 표현형 항균제 감수성 시험과 97.08% 일치하는 내성 예측 결과를 얻었다.

왜 눈여겨볼 만한가

전장 mNGS 대비 숙주 딥시퀀싱 비용을 줄이면서 DNA/RNA 바이러스와 세균, 진균을 동시에 스크리닝할 수 있어 타깃 패널의 임상 활용성을 높였다. 특히 tNGS 도입 시 고질적인 문제인 오염 리드 판별을 SNP 알고리즘으로 해결하려 한 점이 실용적이다. 다만 277종 다중 프라이머 증폭 특성상 배치 간 변동성(interbatch CV 26.03%)이 다소 높아 앰플리콘 라이브러리 제작 과정의 표준화가 선행되어야 할 것으로 보인다.

원문

• Clinical chemistry and laboratory medicine · DOI 10.1515/cclm-2026-0540