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Evaluation of the OraQuick HCV Rapid Antibody Test as a Screening Test for Hepatitis C Virus Infection

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Academic year: 2021

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서론

C형 간염은 C형 간염 바이러스(hepatitis C virus, HCV) 에 의한 간질환으로, WHO에 의하면 매년 3-4백만 명이 HCV에 감염되고 1억 5천만 명이 만성적으로 감염되어 간 경변이나 간암의 위험에 노출되어 있으며 35만 명 이상이 C형 간염 관련 질환으로 사망한다[1]. 국내에서는 질병관리 본부에 의하면 C형 간염 보고는 2005년 이후 증가하다가 2010년부터 감소하는 추세를 보이며 2011년 4,252건이었 다[2].

C형 간염은 현재 예방 백신이 없기 때문에 빠른 진단을 통해 조기에 치료받기 위해서 HCV에 대한 선별검사가 중

요하다[2]. 미국 질병통제예방센터(Centers for Disease Control and Prevention, CDC)는 선별검사로 HCV 항체 검사를 시행하고 선별검사 양성이 나왔을 경우 확인검사 (HCV RNA testing)를 시행하는 알고리즘을 제시하였다 [3].

장비를 사용하는 HCV 항체검사는 환자가 결과를 확인할 때까지 기다리는 시간이 다소 길기 때문에 최근 HCV 항체 검사결과를 더 빠른 시간 내에 알 수 있는 신속선별검사가 개발되고 있다. 신속선별검사 중 OraQuick HCV 신속항체 검사(OraSure Technologies, Bethlehem, PA, USA)가 최 근 개발되어 정맥혈, 모세혈 검체 사용 시에 한해 미국 식품 의약품안정청(US Food and Drug Administration, FDA)

Evaluation of the OraQuick HCV Rapid Antibody Test as a Screening Test for Hepatitis C Virus Infection

Hae In Bang, Tae Youn Choi, Jeong Won Shin, Rojin Park, and Eun Su Park Department of Laboratory Medicine, Soonchunhyang University College of Medicine, Seoul, Korea

Background: Among the multitude of tests developed for the diagnosis of hepatitis C virus (HCV) infection, the enzyme immunoassay and the chemiluminescence immunoassays (CLIA) are the most commonly used. The OraQuick HCV Rapid Antibody Test is also popular because it can detect HCV antibodies from blood or saliva within 20 minutes. In this study, we compared the performances of the OraQuick HCV Rapid Antibody Test and CLIA in the diagnosis of HCV infection.

Methods: We tested 150 serum samples from Soonchunhyang University Seoul Hospital for HCV between November 2012 and January 2013 using CLIA (ADVIA Centaur) as well as the OraQuick test. The data from both tests were compared to the results of HCV real-time PCR (COBAS AmpliPrep/COBAS TaqMan HCV test kit).

Results: In the PCR analysis, 59 of the 150 samples (39.3%) tested positive and 91 (60.7%) tested negative for HCV RNA. All these samples also tested positive when screened by CLIA. However, only 57 of 59 samples tested positive with the OraQuick test. Among the 91 samples found to be HCV-negative in the PCR analysis, 50 tested negative in both CLIA and the OraQuick tests.

However, a discrepancy was noted among the remaining 41 samples that tested HCV-negative in the PCR analysis; 21 of these samples tested positive in both CLIA and the OraQuick tests, but the remaining 20 tested positive only in CLIA.

Conclusions: Although the OraQuick test showed a marginally lower sensitivity for HCV detection than CLIA, we conclude that it is still beneficial because it is rapid and can be performed using blood and saliva samples. Our findings suggest that the OraQuick test could be an important diagnostic tool for screening HCV infection.

(J Lab Med Qual Assur 2013;35:100-6)

Key Words: Hepatitis C virus, Hepatitis C antibodies, HCV real-time PCR

Corresponding author:

Tae Youn Choi

Department of Laboratory Medicine, Soonchunhyang University Seoul Hospital, 59 Daesagwan-ro, Yongsan-gu, Seoul 140-743, Korea

Tel: +82-2-709-9425 Fax: +82-2-709-9083 E-mail: choity@schmc.ac.kr

pISSN: 1225-097X

eISSN: 2288-7261 Received October 10, 2013, Revision received November 13, 2013, Accepted November 22, 2013

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의 승인을 받았다[4]. 검사결과가 나오기까지 20-40분 정 도의 시간이 소요되며 장비가 필요 없고 현장검사가 가능하 며 혈액을 채취하지 않고 구강액으로도 검사를 할 수 있다 는 장점이 있다. 본 연구에서는 OraQuick HCV 항체검사를 평가하기 위하여 화학발광면역측정법(chemiluminescence immunoassay, CLIA)을 사용한 HCV 항체 선별검사결과 와 비교하였다.

대상 및 방법

1. 대상

2012년 9월부터 2013년 1월 사이 HCV 항체검사와 HCV 실시간 PCR검사가 의뢰된 혈청 150검체를 대상으로 하였 다. 건강검진 검체 9건, 간질환 이외의 병으로 입원 시 의뢰 된 검체 59건, 간질환 의심 환자 및 C형 간염 과거력이 있 는 환자의 검체 82건이었다.

2. Hepatitis C virus 항체검사

HCV 항체검사로는 CLIA를 이용하는 자동면역장비 인 ADVIA Centaur와 신속항체검사키트인 OraQuick 검사를 동일한 날 제조사의 지침에 따라 시행하였다.

ADVIA Centaur HCV 항체검사(Siemens Healthcare Diagnostics, Tarrytown, NY, USA)는 혈청 및 혈장에 있 는 HCV IgG 항체를 검출하기 위해 항원으로 c200과 NS5 재조합 항원 및 c22 합성펩티드를 사용하는 샌드위치 면역 측정법이다. HCV IgG 항체를 검출하기 위해 acridinium ester로 표지된 monoclonal anti-human IgG 시약을 사 용한다. 결과는 1.00 index value 미만이면 음성, 1.00 index value 이상이면 양성으로 하였고 양성일 시 수치 보 고하며 11 index value 이상이면 ≥11 index value로 보고 하였다.

OraQuick HCV 신속항체검사는 HCV 항체를 검출하 기 위한 정성용 면역검사방법으로 항원으로 HCV 게놈의

core, NS3, NS4 부위의 재조합 단백질과 합성 펩티드를 포 함하고 있다. 키트 내 포함된 루프로 혈청 검체를 채취하여 전처리 용액에 넣어 혼합한 다음 검사용 스트립을 담가 놓 은 후 20분에 대조선과 검사선의 적자색 발현 유무를 보고 대조선만 나타나는 경우 음성으로 대조선과 검사선이 모두 나타나는 경우를 양성으로 판독하였다.

3. Hepatitis C virus 실시간 PCR검사

COBAS AmpliPrep/COBAS TaqMan HCV Test 키트 (Roche diagnostics, Mannheim, Germany)를 사용하 여 제조사의 지침에 따라 검사를 시행하였다. RNA 추출 은 자동화 장비인 COBAS AmpliPrep을 사용하였고 RNA 의 역전사과정 및 증폭에 따른 형광신호 감지는 COBAS TaqMan 48 analyzer를 사용하였다. 측정 가능범위는 15- 6.90×10

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IU/mL이다.

결과

150검체 중 HCV PCR 양성은 59검체(39.3%)였고 음성 은 91검체(60.7%)였다. CLIA 항체검사의 경우 HCV PCR 양성 59검체 모두에서 양성이었고 OraQuick 항체검사의 경우 59검체 중 두 검체에서 음성을 보였다. HCV PCR 음 성 91검체 중 CLIA 항체검사에서 41검체가 양성, 50검체 가 음성결과를 보였다. OraQuick 항체검사에서는 21검체 가 양성, 71검체가 음성결과를 보였다(Table 1).

HCV PCR결과를 참고 표준으로 하였을 때 CLIA 항체 검사의 민감도는 100%, 특이도는 54.9% (95% 신뢰구 간, 47.0-63.0%), 양성예측도는 59% (51.1-66.9%), 음 성예측도는 100%이었고 OraQuick 항체검사의 민감도는 96.6% (94.3-99.7%), 특이도는 76.9% (70.3-83.7%), 양성예측도 73.1% (65.9-80.1%), 음성예측도는 97.2%

(94.3-99.7%)이었다.

CLIA와 OraQuick 항체검사결과 두 검사법 간의 일치율

Table 1. Comparison of the PCR results with the CLIA and OraQuick

CLIA OraQuick

Positive Negative Total Positive Negative Total

PCR Positive 59 0 59 57 2 59

Negative 41 50 91 21 70 91

Total 100 50 150 78 72 150

Abbreviations: PCR, hepatitis C virus real-time PCR; CLIA, chemiluminescence immunoassay; OraQuick, OraQuick HCV

Rapid Antibody Test.

(3)

은 85.3% (128/150)였다. OraQuick 항체검사는 CLIA 항 체검사 양성 검체에서 78% (78/100)의 일치율을 보였고 CLIA 항체검사 음성 검체에서 100% (50/50)의 일치율을 보였다.

CLIA와 OraQuick 항체검사에서 불일치결과를 보였 던 검체는 22건으로 모두 CLIA 항체검사에서는 양성, OraQuick 항체검사에서는 음성이었다(Table 2). CLIA 항 체검사 양성, OraQuick 항체검사 음성이면서 HCV RNA PCR 양성을 보였던 1번과 2번 환자의 의무기록을 검토한 결과 모두 만성 C형 간염의 병력이 있으며 한 명은 간세포 암종, 다른 한 명은 간경화로 진단받고 치료 중인 환자였다 (Table 3). CLIA 항체검사 양성, OraQuick 항체검사 음성 이면서 HCV RNA PCR 음성을 보였던 20검체 해당 환자 20명의 의무기록을 검토한 결과, 8번과 9번 두 환자(10%) 는 C형 간염의 과거력이 있음이 확인되었으며 CLIA 수치 는 각각 4.77, 4.08 index value였고 AST, ALT 간기능검 사는 정상이었다. 나머지 18명은 C형 간염의 과거력을 확 인하지 못하였으며 이 중, 4번 환자는 간기능검사를 시행 하지 않았고(CLIA, 11 index value 이상), 5명(6, 12, 13, 18, 20번 환자)은 AST, ALT검사에서 이상을 보인 과거력 이 있었다. 나머지 12명의 순천향대학교 서울병원에서 시 행한 모든 AST, ALT검사는 정상이었다(Table 3). 위 20검 체에서 11 index value 이상으로 보고한 두 검체를 제외한 나머지 18검체 보고값의 평균은 2.84 (1.02-9.25) index value였다(Table 4).

CLIA 항체검사 양성, OraQuick 항체검사 양성, HCV PCR 음성으로 나온 21검체에서 19검체가 11 index value 이상의 값을 보였고 나머지 두 검체는 5.84와 10.64 index value였다(Table 4). 21검체 해당 환자 21명의 의무기록 검 토 결과, 16명(76%)이 C형 간염의 과거력이 있거나 만성 C 형 간염, 간경변, 간세포암 등으로 치료받고 있었다. 나머 지 5명은 과거력을 확인할 수 없었으며 순천향대학교 서울

병원에서 시행한 모든 AST, ALT검사는 정상이었다.

고찰

1990년에 HCV 항체검사가 FDA 승인을 받은 이후 임 상적 진단과 무증상 환자들의 선별검사로 널리 사용되어 왔다[5]. 1세대 면역검사법은 NS4 부위의 c100-3, 2세 대 면역검사법은 NS3 부위의 c33c와 core 부위의 c22-3 을 추가, 현재 사용하고 있는 3세대 면역검사법은 NS5 부 위의 항원이 추가되어 검사의 민감도와 특이도를 높였다 [6]. 효소를 표지자로 사용하는 효소면역측정법(enzyme immunoassay, EIA)보다 acridinium ester를 표지자로 사용하는 CLIA의 특이도가 높아 진단적 효율성이 좋아졌 다는 보고도 있으며[6]. Luminol 유도체를 표지자로 사용 한 CLIA법 검사의 민감도는 100%로 2세대 EIA의 민감 도 98.9%보다 높았지만 특이도는 98.1%로 2세대 EIA의 100%보다 낮았다는 보고도 있다[7].

미국 CDC는 EIA법으로 검사했을 때 위양성률이 면역 력이 있는 그룹에서는 35%, 면역력이 약화된 그룹에서는 15%였다고 보고하였다. 면역학적 측정법은 위양성률이 높 기 때문에 면역학적 측정법에서 양성이 나온 경우 특이도가 높은 HCV RNA PCR 등의 분자검사가 필요하다[3].

HCV PCR 양성이며 CLIA 항체검사에서 양성이 나왔으 나 OraQuick 항체검사에서는 음성이 나온 환자는 두 명으 로 한 명은 간세포암종(유전자형 IIa), 다른 한 명은 간경화 (유전자형 검사결과 없음)로 진단받은 환자였다. 혈청전환 잠복기, 바이러스 변이형, 비전형적 혈청전환, 검사실 오류 등에서 HCV 항체검사가 음성이 나오기도 하지만[8] 간질환 의 병력이 있고 CLIA 항체검사에서 양성이 나왔으며 그 역 가가 11 index value 이상으로 높았으므로 OraQuick 항체 검사의 음성결과는 위음성(2/59, 3.4%) 가능성이 높았다고 본다.

HCV PCR 음성인 환자들 중, CLIA 및 OraQuick 항체 검사 모두 양성인 환자는 21명으로 16명에서 HCV 과거력 이 있었음을 확인하였고 나머지 5명은 CLIA 및 OraQuick 항체검사결과가 위양성이거나 환자는 인지하지 못했으 나 HCV 감염의 과거력이 있었을 것임을 추측할 수 있었 다. HCV PCR 음성인 환자들 중, CLIA 항체검사 양성이나 OraQuick 항체검사 음성인 환자는 20명 중에서 HCV 감염 과거력이 확인된 환자는 두 명으로 이 경우는 OraQuick 결 과가 위음성임을 알 수 있었고 나머지 18명은 CLIA 위양성 일 것으로 생각되나 환자가 인지하지 못한 HCV 과거력이 Table 2. Comparison of the CLIA and OraQuick test results

CLIA

Positive Negative Total OraQuick Positive 78 0 78

Negative 22 50 72

Total 100 50 150

Abbreviations: CLIA, chemiluminescence immunoassay;

OraQuick, OraQuick HCV Rapid Antibody Test.

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Ta ble 3. C ase p rofiles sh owi ng d isc re pan cies i n t he CL IA an d Or aQ uic k t est r esul ts Pa tie nt Ag e/g en de r C linic al d ia gn osi s Pe rso na l hi st or y of he pa tit is C i nf ect io n CL IA (in de x va lu e) H C V R N A (I U/m L) A LT* (U/L) 1 73/M C hr on ic he pa tit is C , he pa to cel lu la r c ar ci no m a O >11.0 7.04×10

4

51 2 74/F H ep at itis C v ira l l iv er ci rr hosis O >11.0 6.68×10

5

28 3 56/F Co ncu ssio n, ch ro nic he pa tit is C X >11.0 <15 19 4 34/F H ep at itis C X >11.0 <15 N T 5 54/F Pos tme no pa usa l os te op or osis, he pa tit is C c ar rie r X 9.25 <15 17 6 68/F C hr on ic he pa tit is C X 5.44 <15 43 7 71/M End s ta ge k idne y d isea se, R/O ch ro nic he pa tit is C X 5.37 <15 7 8 28/M H ep at itis C , he mo ph ilia O 4.77 <15 32 9 60/M G as tr ic c anc er , R/O he pa tit is C O 4.08 <15 16 10 32/F Pr eg na nc y c on fir me d X 2.81 <15 16 11 45/M End s ta ge k idne y d isea se X 2.66 <15 19 12 61/F Liv er ci rr hosis, R/O ch ro nic he pa tit is B, R/O ch ro nic he pa tit is C X 2.32 <15 27 13 42/M A lc oho l- i nd uc ed acu te p anc rea tit is, R/O he pa tit is C X 2.31 <15 27 14 45/M H ep at itis C X 2.13 <15 14 15 70/F A tr ia l fib ril la tio n X 1.57 <15 35 16 64/M D M , u ns pe cifie d he pa tit is X 1.43 <15 29 17 44/F Pel vic i nfl am m at or y d isea se, R/O he pa tit is C c ar rie r X 1.34 <15 13 18 63/F M ul tip le fr act ur e of r ibs, u ns pe cifie d he pa tit is X 1.29 <15 134 19 81/F Co ns tip at io n, h yp ot hy ro id ism X 1.2 <15 14 20 60/M C hr on ic p anc rea tit is X 1.08 <15 16 21 64/M Po lyp of c olo n X 1.05 <15 15 22 45/M H erp es zos te r i nfe ct io n X 1.02 <15 15 A bb re via tio ns : C LI A , che m ilu m inesc en ce im m uno as sa y; O ra Q uick , O ra Q uick H C V R ap id A nt ib ody Tes t; H C V, he pa tit is C vi ru s; N T, not tes te d; R/O , r ule ou t. *As sa y p erfo rme d o n t he sa me d ay a s C LI A .

(5)

있을 가능성을 배제할 수 없었다. CLIA에 비해 OraQuick 이 위양성이 적은 것으로 보이나 특이도가 높은 RIBA (recombinant immunoblot assay)법으로 추가검사를 하지 않아 위양성률을 구하지는 못하였다는 점에서 본 연구는 한 계가 있다.

HCV PCR 음성인 환자들에서 CLIA 항체검사결과가 11 index value 이상인 환자는 21명이었으며 이 중 19명 (90.5%)은 OraQuick 항체검사 양성이었고 두 명은 음성이 었다. 이 두 명의 환자들은 HCV 감염의 과거력이 없었으 며 간기능은 정상이었다. CLIA 항체검사에서 4-<6 index value인 환자가 5명이었으며 이 중 한 명만 OraQuick 양성 결과를 보였다. 4 index value 미만에서는 모두 OraQuick 음성결과를 보였다.

CDC에서 Abbott 2세대 HCV EIA, Ortho 3세대 HCV kit 사용 시 HCV 항체가 3.8 signal-to-cutoff (S/Co) 이 상이면 95% 이상에서 진양성임을 예측할 수 있다고 보고 하였다[3]. 또한 S/Co값이 3.0-19.9일 경우, PCR 양성 결과가 나온 것이 아니라면 RIBA검사를 할 필요가 있으 며 3.0 미만 또는 20.0 이상은 RIBA가 불필요하다는 보고 가 있다[9]. 이처럼 진양성 또는 진음성을 예측하는 데에 있 어 HCV 항체가의 높고 낮음이 판단에 도움이 된다. 본 연 구에서도 장비가 달라 단위 표시가 다르기는 하나 4 index value 미만의 경우 환자들의 의무기록 검토결과 HCV 감염 가능성이 낮다고 판단하였다.

HCV 신속항체검사키트로는 OraQuick뿐 아니라,

Chembio DPP HCV 항체검사(Chembio Diagnostic Systems Inc.), Multiplo 신속 HIV/HCV 항체검사 (MedMira Laboratories Inc.) 등이 있다[10]. Chembio DPP, Multiplo, OraQuick HCV 항체검사의 민감도는 각 각 96.2-98.0%, 86.8-88.3%, 97.8-99.3%로 OraQuick 이 다소 더 민감하였으며 특이도는 99.5% 또는 그 이상으 로 세 가지 검사들 간에 유의한 차이가 없었다[10]. Lee 등 [11]의 보고에 의하면 OraQuick 항체검사 평가결과 특이도 99.6-99.9%, 민감도 99.7-99.9%로 매우 높았으며 구강 액 검체의 경우 민감도가 98.1%로 다소 낮았으나 HCV 감 염 진단에 매우 유용할 것으로 보았다. O’Connell 등[12]도 335건의 HCV 양성 혈장 검체로 검사하였을 때 OraQuick 항체검사의 민감도는 99.4%로 다른 신속검사키트보다 우 수하였다고 보고하였다. 본 연구에서 HCV PCR 양성 59검 체를 대상으로 하였을 때 OraQuick 양성은 57검체이며 민 감도는 96.6% (95% 신뢰구간, 94.3-99.7%)로 다른 보고 에 비해 다소 낮은 값을 보였다. 이는 대상 검체 수가 적었 기 때문인 것으로 생각된다.

2002년 HIV 신속항체검사로 FDA에서 승인한 OraQuick HIV-1 신속항체검사(OraSure Technologies, Bethlehem, PA, USA)가 개발되어 높은 민감도와 특이도를 보였으며 현장검사로써 응급실 내원 환자, 응급수술 환자, 경피적 손 상 원인 제공자 등에게서 유용하게 사용되고 있다[13].

OraQuick HCV 신속항체검사도 신속하게 결과가 나온다 는 점에서 응급실에 내원한 환자, 응급수술 환자 등에서 유 Table 4. Values of CLIA according to the PCR and OraQuick test results

PCR positive PCR negative

OraQuick OraQuick

Positive Negative Positive Negative

CLIA (index value)* 0.00–0.99 50

1.00–1.99 8

2.00–3.99 5

4.00–5.99 1 4

6.00–7.99

8.00–10.99 1 1

≥11.00 57

2 19 2

Total 57 2 21 70

Abbreviations: CLIA, chemiluminescence immunoassay; PCR, hepatitis C virus real-time PCR; OraQuick, OraQuick HCV Rapid Antibody Test.

*Cutoff index value of CLIA is 1.00.

No. of samples.

(6)

용하리라 생각하며 혈액뿐 아니라 구강 검체로도 검사가 가 능하여 감염관리 중요성이 대두되고 있는 요즈음 현장검사 로써 1차 의료기관, 특히 환자의 혈액에 자주 노출되나 혈 액검사를 자주 시행하지 않는 치과 병, 의원 등에서 유용하 고 편리하게 사용될 수 있을 것으로 생각된다. 다만 HCV 항체검사는 위양성 및 위음성의 한계가 있으므로 HCV 항 체검사에서 양성이 나왔을 경우와 항체검사에서 음성이 나 왔더라도 임상적으로 의심이 되는 경우 HCV PCR검사로 확인하는 과정이 필요할 것이다.

REFERENCES

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C형 간염 바이러스 감염의 신속선별검사로서 OraQuick Hepatitis C Virus 신속항체검사의 평가

방해인 • 최태윤 • 신정원 • 박노진 • 박은수

순천향대학교 의과대학 진단검사의학교실

배경: C형 간염 바이러스(hepatitis C virus, HCV) 감염의 진단을 위한 많은 방법들이 개발되어 왔 다. 선별검사는 HCV 항체검사로 효소면역법과 화학발광면역법(chemiluminescence immunoassay, CLIA)을 주로 이용하고 있으며 최근 많이 사용되고 있는 OraQuick HCV 신속항체검사는 혈액, 구강 액을 이용하여 HCV 항체를 20분 이내 검출할 수 있는 간이검사이다. 본 연구에서는 OraQuick검사 의 성능을 CLIA와 비교하여 평가하고자 하였다.

방법: 2012년 9월부터 2013년 1월까지 HCV검사가 의뢰된 150검체를 대상으로 하였다. HCV 항 체검사는 ADVIA Centaur 장비를 이용한 CLIA와 OraQuick 항체검사로 실시하였다. HCV 실시간 PCR 검사는 COBAS AmpliPrep/COBAS TaqMan HCV test 키트를 사용하였다.

결과: 150검체 중 HCV PCR 양성은 59검체(39.3%)였고 음성은 91검체(60.7%)였다. PCR 양성 59 검체 중 모든 검체에서 CLIA 항체검사 양성이었으나 이 중 두 검체에서 OraQuick 항체검사 음성이 나왔다. PCR 음성 91검체 중 50검체는 두 가지 방법 모두에서 음성이 나왔고 나머지 PCR 음성 41 검체 중, 21검체는 두 가지 방법에서 양성, 20검체는 CLIA 항체검사에서 양성, OraQuick 항체검사 에서 음성결과를 보였다.

결론: OraQuick 항체검사는 CLIA 항체검사보다 민감도는 낮으나 신속하게 검사할 수 있고 혈액이 나 구강 검체로 간편하게 검사가 가능하다는 점에서 HCV 감염관리에 유용하게 사용될 수 있을 것 으로 생각된다.

(J Lab Med Qual Assur 2013;35:100-6)

교신저자: 최태윤

우)140-743 서울시 용산구 대사관로 59, 순천향대학교 서울병원 진단검사의학과

Tel: 02)709-9425 Fax: 02)709-9083 E-mail: choity@schmc.ac.kr

수치

Table 1. Comparison of the PCR results with the CLIA and OraQuick
Table 3. Case profiles showing discrepancies in the CLIA and OraQuick test results PatientAge/genderClinical diagnosisPersonal history of  hepatitis C infectionCLIA (index value)HCV RNA (IU/mL)ALT* (U/L) 173/MChronic hepatitis C, hepatocellular carcinomaO&

참조

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