신생아 대사질환 선별을 위한 패널검사

 

I. 신생아 대사질환 선별검사의 목적과 종류

   신생아 대사질환 선별검사의 시행목적은 조기치료로 질환을 예방할 수 있거나, 최소한 질환의 경과를 호전시킬 수 있는 유전질환을 가진 신생아를 발견하는 것이었다. 신생아 대사질환 선별검사는 1961년 미국에서 처음 페닐케톤뇨증과 갑상선 기능저하증에서 시행된 이래 현재 약 50여 개 질환에 대한 선별검사가 산발적으로 시행되고 있다. 이들 모든 질환에 대하여 현재까지 그 효용성이 평가되어 있지 않고 있다. 그러므로 현재 어떤 질환에 대한 신생아 대사질환 선별검사를 할 것인가는 아직도 확실한 결론이 나있는 상태는 아니다. 그렇지만 다음과 같은 조건을 대개 만족시키는 질환들에 대하여 신생아 선별검사를 할 수 있을 것이다.

1. 질환이 흔하고, 공중보건에 영향이 있는 심한 질환이어야 한다.
2. 질환이 우리가 알고 있는 증상을 초래해야 한다.
3. 선별검사는 단순하고 신뢰성이 있어야 하고, 위양성과 위음성이 낮아야 한다.
4. 증상이 치료로 인해 호전되어야 한다.
5. 적절한 진단검사가 있어야 하고, 경과추적 치료대책이 마련되어야 한다.
6. 이 검사는 사회에 대해 비용대 효과 분석에서 양성이 있어야 한다.

   그러나 위와 같은 조건을 모두 만족시키는 신생아 선별검사는 매우 소수이며, 실제로 개개의 신생아 선별검사가 위와 같은 조건을 만족시키는 지는 집단 선별검사를 하기 전에는 알 수 없다. 실제 검사가 시행되고 수년이 지나야 임상적 증상과 치료의 효과를 알 수 있다. 예를 들면 페닐케톤뇨증의 변이형과 감상선 기능저하증이 언제 시작되는 지 알지 못하고 조기 치료가 질환의 경과를 변화시키는 지에 대해서는 논란의 여지가 있다.
   갈락토스혈증 선별검사는 간의 손상과 패혈증의 예방에 매우 효과적인 것으로 보인다. 그러나, 최근 대규모 경과 추적분석에서는 정확한 진단과 치료가 수행되어도 환자들의 지능지수가 낮고, 언어 및 운동 발달에 장애가 있는 것이 확인되고 있다. 그러므로 선별검사는 사망을 예방하기는 하나 장기간 합병증을 예방하지는 못하고 있다.  또한 질환에 대한 치료 방법이 없더라도 신생아 선별검사를 할 수 있다. 예를 들면, 두션형 근육이영양증(Duchenne muscular dystrophy)은 현재 치료방법이 없고 2세 이전에는 보통 진단이 되지 않지만 조기발견이 즉각적인 유전상담과 이환된 환자의 추가 출산을 예방할 수 있다는 점에서 선별검사를 수행하는 곳도 있다.
   비용대 효과 분석  측면에서는 미국의 경우 갑상선 기능저하증 환자에 대해서는 조기진단 및 조기치료에 소요되는 비용이 장애자가 될 경우 이들을 수용하고 교육하는데 드는 총비용과 비교하여 약 1/9에 불과하며, 1976년 분석에 의하면 환자 10명당 약 60만 불을 절약할 수 있다고 보고하고 있다. 일본에서는 국가적으로 진단이 늦어져 정신박약아가 되어 특수시설에 수용되는 비용이 226억 엔이며, 신생아 선별검사비와 조기 발견되어 치료받은 비용은 44억엔으로 신생아 선별검사를 실시하면 매년 182억 엔을 절약할 수 있다고 보고하고 있다.
   이러한 외국의 사정이 국내에 적용될 때는 국내에서 어떤 질환에 대한 선별검사를 할 것인가 자체에 대한 고려가 이제 시작이라고 할 수 있다. 국내에서는 신생아 선별검사를 시행하는 시점에서 역학 조사 결과 등이 거의 없으므로 외국의 예를 참고하여 검사 종목을 정할 수 밖에 없다. 외국에서 흔히 시행되고 있는 선별검사는 표1과 같다.

      표 1. 신생아 대사검사 대상질환
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      Phenyalaninemia, PKU(페닐케톤뇨증)
      Maple syrup urine disease
      Homocystinuria
      Tyrosinemia
      Hypothyroidism
      Galactosemia
      Biotinidase deficiency
      Sickle cell disease
      Congenital adrenal hyperplasia
      Cystic fibrosis
      Neuroblastoma
      ─────────────────────               

   한림대의료원에서는 초기에 Neonatal T4, Neonatal TSH, 17-α progesteron, galactosemia, phenylketonuria, homocystinuria 5개 검사종목을 시행했으나 현재는 국내에서 거의 발견되지 않는 homocystinuria 검사는 생략하였다. 이들 질환에 대하여 간단한 언급을 하도록 한다.

1. 선천성 갑상선기능저하증     
   이 질환은 지능저하 및 골 성숙의 지연, 성장장애 등을 초래하는 가장 흔한 내분비 질환이다. 대사질환 선별검사를 수행하는 가정 대표적인 질환으로서 국내 빈도는 신생아 4000-5000명 중 1명일 것으로 추정된다. 이와 같은 높은 빈도에도 불구하고 조기 임상증상 및 증후가 비특이적이어서 신생아기에 임상증상만으로 진단되는 경우는 5%에 불과하다고 보고되고 있다. 이는 조기에 발견하면 비가역적인 뇌손상 등 중요 휴유증을 피할 수 있으므로 신생아 선별검사로서는 필수적이다.
   이 질환에 대한 검사방법으로  T4 단독 검사방법과 T4-TSH 조합 검사방법이 이용되고 있는데, T4 단독 검사방법이 갑상선 기능저하증 10%에서 정상치를 보이고 있으므로 이들을 발견하지 못한다. T4와 TSH를 동시에 수행하는 방법은 갑상선기능저하증 환자의 발견에 매우 예민한 방법으로 증명이 되어있고, 대부분의 유럽국가와 일본에서 선호하는 방법이다.

2. 선천성 부신기능항진증(Congenital Adrenal Hyperplasia)
   이 질환은 스테로이드 생합성의 대사 장애질환군을 가리킨다. 이들 둥 가장 흔한 것은 21-hydroxylase 결핍증이며, 이 효소의 기질인 17-hydroxyprogesterone이 혈청 내에 증가한다. 이 기질의 측정은 환자의 진단뿐만 아니라 치료의 평가기준으로도 사용된다. 국내의 빈도는 조사된 바 없으나, 선천성 대사질환 환자중 가정 많은 빈도를 기록하고 있으며, 전 세계적으로 약 12,000명당 1명으로 추정되고 있다.

3. 갈락토혈증(Galalctosemia)
   이 질환은 저혈당과 대사성 산증, 간종대, 백내장, 지능저하 등을 일으킨다. 이 질환은 아형에 따라 galactose-1-phosphate uridyl transferase 결핍증에서는 galactolse-1-phosphate와 galactose가 동반 증가하며, galactokinase 결핍증에서는 galactose가 증가한다. 그러므로 대사질환 선별검사에서는 galactose와 galactose-1-phosphate를 모두 측정하는 것이 유리하다. 이 질환은 외국에서 약 60,000명당 1명으로 추정되고 있다.

4. 페닐케톤뇨증(Phenylketonuria)
   이 질환은 지능저하 등을 초래하며, 대개 신생아에서 증상이 없다. 백인에서 12,000명당 1명으로 서구에는 갑상선 기능저하증과 함께 대표적으로 시행되는 대사질환 선별검사이다. 혈중 phenylalanine이 증가하며, 비정형 페닐케톤뇨증이 상대적으로 외국보다 많은 것으로 생각되므로 이를 의심하는 환자에서는 phenylalaine hydroxylase 결핍에 의한 페닐케톤뇨증만 고려해서는 안된다. 국내에서는 약 80,000-100,000명당 1명으로 추정되고 있다.


II. 신생아 대사질환 선별검사의 수행상 주의점

신생아 선별검사를 효과적으로 수행하기 위해서는 다음과 같은 요소들을 고려하여야 한다.

1. 부모에 대한 교육
   모든 신생아 부모에 대하여 대사 질환 검사의 의의와 시행되고 있는 대사질환 검사의 범위와 한계에 대하여 교육이 되어야 하고,  모든 신생아에 대하여 퇴원하기전 빠짐없이 선별검사가 이루어지도록 한다.

2. 검체 수집과 취급
   가장 이상적인 검체 채취조건은 퇴원하기전 생후 72시간 이내, 정상 단백 및 수유 24시간 후에 채취하는 것이다. 만약 일찍 검체가 채취되면, 페닐케톤뇨증 등의 질환에서 검체 검사에서 이상이 나타나지 않을 수 있다. 24시간이내 검사를 받은 신생아는 생후 14일 이내 다시 선별검사를 받도록 한다. 또 최대 생후 7일 이내에는 선별검사가 이루어지도록 한다.
   제대혈은 대부분의 대사물이 생후까지 축적되지 않으므로 원칙적으로 선별 검사의 검체로 사용될 수 없다. 다만 galactosemia, biotinidase, hemoglobinopathy 등 일부 대사질환에서는 제대혈을 사용할 수 있다. 여과지의 한 면에 보통 신생아 발바닥에서 채혈하여 이를 묻힌다. 이때 여과지에 충분히 묻히는 것이 필요하다. 보통 1/8인치 여과지 disk를 이용하여 한 종목의 검사를 하게 되는데 이는 약 3 l의 미량혈액이므로 여과지를 충분히 묻히는 것이 필요하다.
   여과지에 손가락, 화장품, 요, 대변, 알콜, 우유 등의 물질이 오염되지 않도록 한다. 이는 여과지를 혈액으로 포화시키는 것을 방해하거나, 혈액을 희석시키기 때문이다. 우유의 오염은 galactose를 증가시킨다. 부적합 검체일 경우에는 가능한 빨리 다시 검체 채취가 되도록 한다. 신생아의 건강과 수유와 관계없이 생후 7일 이내에 검체를 채취해야 한다. 정상미숙아는 처음에 T4가 낮을 수 있으나, 이는 처음 6주 동안 서서히 정상화된다.

3. 환자 정보
    신생아 이름, 병록번호, 검체 채취일자 등이 정확하게 얻어야 한다. 영양을 수액을 통해 치료할 경우 전반적인 아미노산의 증가를 볼 수 있다. 그리고 항생제를 쓸 경우에는 미생물을 이용한 선별검사에 영향을 미친다. 이러한 치료정보는 꼭 검사실에서 알 수 있도록 기입되어야 한다.

4. 결과보고 및 해석
    모든 검체에 대한 결과보고가 되어 있는 것을 확인하여야 한다. 이상 결과가 바로 진단이 이루어진 것을 의미하거나, 치료가 시작되어야 하는 것을 의미하는 것은 아니다. 대개의 경우, 위양성 결과이거나, 치료가 필요하지 않은 일과성 이상인 경우가 흔하고, 치료가 필요한 환자 상태는 매우 소수이다.

III 선별검사방법의 종류

1. Guthrie법
   그 동안 가장 널리 쓰였던 방법이다. 특정 대사물에 대한 대사장애를 가진 미생물 균주를 이용하여 검체내 특정 대사산물이 증가되어 있는지 확인함으로 선별검사를 할 수 있다. 이 방법은 가장 먼저 개발되어 가격이 저렴하고, 방법이 단순한 장점이 있으나, 모든 과정이 수작업에 의존하므로 검체 수의 증가에 따라 인력이 많이 필요하고, 기록에 의한 오차가 항상 문제로 발생되며, 검사 수행 시간이 오래 걸리며 균주의 성장 상태에 따른 결과판독의 주의를 해야 하는 등 단점이 있다.

2. Microplate법
    이 방법을 쓸 경우 환자 검체를 신속하게 분석할 수 있고, Guthrie법보다 상대적으로 자동화를 이룰 수 있으며, 환자 검체의 분석결과를 정량적으로 얻을 수 있으므로 이 방법이 점차 널리 쓰이고 있다. 또한 microplate 분석장비는 대개의 검사실에 있으므로 이를 이용하여 측정하면 어렵지 않게 신생아 선별검사를 수행할 수 있다. 단점으로는 종목에 따라 항체 등이 필요하고, 킷트를 이용하여 검사를 하게되므로 검사 수행비용이 다른 방법에 비해 비싼 점이다.

3. High Performance Liquid Chromatography (HPLC)
   이 방법은 microplate법보다는 검체 처리 능력은 떨어지나, 일단 수행이 되면 검체당 검사비용이 저렴하고, 여러 검사를 하나의 검사 방법을 통하여 동시에 할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 고가의 장비를 사용해야하는 단점이 있다.

4. DNA 선별검사
   아직까지는 외국에서도 시행되고 있지 않으나, 특정 돌연변이가 매우 높은 빈도로 나타나는 질  에서 사용할 수 있다. 겸상세포질환(sickle cell disease)(βAval-> his)이나 medium chain acyl-CoA dehyrogenase 결핍증(A985G mutation), cystic fibrosis (F508) 등에서 사용될 수 있으나 국내에서는 이들 질환의 빈도가 높지 않은 것으로 생각되거나, 이러한 특정 돌연변이가 관찰되지 않고 있다.

5. Fast Atom Bombardment Tandem Mass Spectrometry
    최근에 개발된 방법으로 그 동안 수행하기 어려웠던 유기산 대사질환이나, 지방산 대사질환 등에 대한 검사를 수행할 수 있다. 그러나 이 기기는 조작이 복잡하고 현재 매우 고가로서 국내 병원 단위에서는 수행하기는 아직 어렵다.

 

                       선천성 대사이상 검사 안내 

선천성 대사이상 검사는 1997년부터 검사수가의 일부를 정부로부터 지원을 받게됩니다. 본원에서는 보건복지부로부터 “선천성 대사이상검사 기관”으로 지정을 받았고, 검사방법 개선과 함께 일부 검사항목도 변경하였습니다. 소아과의 신생아 진료업무에 참조바랍니다.

● 검사방법 : 효소면역법 (Enzyme Immunoassay)

● 검사항목과 검사물질   

      (1) 페닐케톤뇨증(phenylketonuria, PKU) -------- Phenylalanine

      (2) 선천성 갑상선기능저하증 (congenital hypothyroidism, CH)

                                           ------------ N-TSH, N-FT4(free thyroxine)

      (3) 갈락토스혈증(galactosemia) ------Galactose, galactose-1-phosphate

      (4) 선천성부신비대증(congenital adrenal hyperplasia, CAH)

      (5) 단풍당뇨증(maple syrup urine disease, MSUD)

                       ------ Branched amino acid (leucine, isoleucine, valine)

                       ----------------17α-OHP(hydroxy-progesterone)

[참고]

1) 호모시스틴뇨증은 국내에서 거의 발견되지 않으므로 검사항목에서 삭제하고 선천성 부신증식증의 17-OHP 검사항목을 추가하였습니다.

2) 상대적으로 빈도가 높은 선천성 갑상성기능저하증의 보다 정확한 진단을 위해 N-FT4 검사항목을 추가하였습니다.

 

●검사코드 및 수가

  (1) RX0401  선천성 대사이상 기본검사 :  2 종목 (PKU, N-TSH)

  (2) RX040  선천성 대사이상 종합검사  :  6 종목 (PKU, N-TSH, N-FT4,

                                                             MSUD, Galactosemia, CAH)     

●검사수가 : RX0401 (기본)  무료  

                   RX040  (종합)  25,000원(비급여)

 

●검사일 및 결과보고 : 매주 목요일 검사, 익일 보고

●검사문의 : 강동성심병원 임상병리과 화학검사실(전화 : 원내 517번)

                   의료원 산하병원 임상병리과 외래접수 담당자        

      

                                         1997년  4월 1일

                                         2000년 12월11일 (1차 수정)

                                                강동성심병원 임상병리과