나노포어 논문/Virus

감염병 진단의 새로운 시대: 나노포어 기반 호흡기 바이러스 mNGS 분석법 검증

youngmun 2025. 4. 9. 16:29

Validation of an Automated, End-to-End Metagenomic Sequencing Assay for Agnostic Detection of Respiratory Viruses

 

호흡기 바이러스 진단, 이제는 mNGS로

― 나노포어 기반 전장 메타게놈 시퀀싱의 임상 적용 가능성

병원체를 미리 예상하지 않아도 되는 새로운 진단법, 나노포어 기반 mNGS가 감염병 진단에 혁신을 가져옵니다.

연구 배경

현재의 분자 진단(molecular diagnostics)은

  • 진단할 수 있는 병원체의 수와 종류가 제한적이고
  • 복합 감염 또는 미확인 바이러스 탐지에는 한계가 있습니다.

이에 반해, mNGS (metagenomic next-generation sequencing)는 병원체를 특정하지 않고도 시료에 존재하는 모든 유전정보를 탐색할 수 있는 차세대 병원체 진단법으로 주목받고 있습니다. 이 연구는 Oxford Nanopore의 GridION 시스템을 기반으로, 호흡기 바이러스를 위한 end-to-end mNGS 분석법의 정확성, 속도, 처리량, 비용 효율성을 검증한 내용입니다.

연구 방법

  • 분석 대상:
    캐나다 밴쿠버 종합병원(Vancouver General Hospital)에서 수집된 비인두 면봉(nasopharyngeal swab) 359개
  • 진단 대상 바이러스:
    • SARS-CoV-2 (코로나바이러스)
    • 인플루엔자 A/B
    • RSV (호흡기 세포융합 바이러스)
  • 비교 기준:
    기존 RT-PCR 결과(양성/음성)를 기준으로 mNGS 분석의 정확도 및 민감도/특이도 평가

연구 결과 요약

항목 내용
검출 한계(LOD) 10³ ~ 10⁴ copies/mL
민감도 (전체 기준) 61.9%
민감도 (Ct < 30 기준) 86.8%
특이도 100%
평균 소요 시간 12시간 이내
동시 처리량 최대 55개 샘플 (GridION 사용)
분석 성격 정량적 분석 가능 (semiquantitative)

결론 및 의의

  • mNGS는 다중 병원체 진단 및 감염 추적에 매우 유용
    특히 Ct값이 낮은(→ 바이러스 양이 많은) 환자 샘플에서는 민감도도 매우 우수하게 나타났습니다.
  • 자동화된 분석 파이프라인(BugSeq 사용)을 통해 임상 실험실에서도 실용적으로 도입 가능한 구조를 제시했습니다.
  • 향후 감염병 관리, 공중보건 감시, 의료현장 적용 등에서 병원체 비특이적 진단법으로서의 mNGS의 가능성을 확장할 수 있을 것으로 기대됩니다.