문장섭·이동연·주건 교수팀
기존 배양검사보다 '우수한 성능과 짧은 검사'
시퀀싱 이용 새 분석법, 대부분 1일 이내에 '원인균' 확인
문 교수 "당뇨병성 족부감염 기전 밝히는 동시에 기존 치료 패러다임 바꿀 연구"
논문, 미국 당뇨학회지 'Diabetes'에 등재
[보건타임즈] 포도당 수치가 높은 당뇨병 환자는 피의 점성이 높아져 혈액순환이 원활하지 않다. 특히, 심장과 거리가 먼 발은 강한 하중을 받아 위험이 더 크다.
당뇨발로 불리는 당뇨병성 족부질환은 당뇨 환자의 발에 발생하는 궤양, 말초 신경병증이다. 쉽게 감염이되는 데다 심하면 발을 절단해야 할 만큼 치명적이다.
서울대병원 임상유전체의학과 문장섭(사진 左)·이동연(中)·주건(右) 교수팀은 수술치료를 받는 당뇨병성 족부감염 환자에게서 채취한 54개의 괴사조직 샘플을 활용, 새로운 기술과 기존 배양검사의 성능을 비교했으며 최신 염기서열 분석법 나노포어 시퀀싱 기술을 통해, 당뇨병성 족부감염 유발 원인균을 정확히 파악할 수 있다(논문)고 7일 밝혔다.
당뇨 환자의 조직 샘플로 실험해본 결과 이 방법은 기존 배양검사보다 분석 성능이 우수하며 속도가 빨랐다.( 그림 1참조)
새로운 시퀀싱 기술은 복합세균감염을 더 많이 찾아냈다.
표본 가운데 약 81%(44/54)를 복합세균감염으로 진단했으나, 기존 배양 검사는 약 51%(32/54)에 그쳤다.
12개의 복합세균감염을 단일세균감염(10개)으로 잘못 파악하거나 균 동정 자체에 실패(2개)했다.
더 나아가, 복합세균감염 속에서 가장 풍부하게 존재하는 세균이 무엇인지 파악, 각 세균을 상대적으로 정량화할 수 있었다.
이 분석에 따르면, 시퀀싱 기술을 통해 가장 많이 존재하는 것으로 밝혀진 세균이 기존 배양검사에서는 동정이 되지 않는 경우가 빈번했다.
배양검사로 동정된 세균이 시퀀싱으로 확인한 결과 병변 내에 매우 적게 존재하는 사례도 흔했다.
또 기존 배양검사는 프레보텔라, 박테로이데스 등 일부 혐기성균을 검출해낼 수 없었지만, 새로운 시퀀싱 기술에선 검출이 가능해 우수한 민감도를 보였다.
즉, 배양검사에 의존한 기존 당뇨병성 족부감염 원인균 탐색과정이, 실제 존재하는 세균 조성을 충분히 반영하지 못했음을 이번 연구를 통해 확인한 것이다.
분석 속도도 기존 배양검사보다 훨씬 우수했다.
일반 배양검사는 세균을 배양해 파악하는데 대개 2~3일에서 1주일까지 걸리는 반면, 시퀀싱을 통한 새 분석법은 대부분 1일 이내에 원인균을 확인했다.
이번 연구를 통해 당뇨병성 족부감염 원인균의 정확한 진단과 치료에 한 걸음 다가갔다.
문 교수는 "이 연구는 최신 분자유적학 기술을 활용, 당뇨병성 족부감염 원인균을 정확하게 진단해냄으로써, 환자의 예후 개선에 기여할 것으로 기대된다"며 "치료가 어려운 당뇨병성 족부감염의 기전을 밝히는 동시에 기존 치료 패러다임을 바꿀 수 있는 연구"라고 평가했다.
이 연구결과를 다룬 논문은 'Nanopore 16S Amplicon Sequencing Enhances the Understanding of Pathogens in Medically Intractable Diabetic Foot Infections'란 주제로 미국 당뇨학회지 'Diabetes'에 등재됐다.
기사최종편집일: 2024-05-03 17:10:13
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