간은 우리 몸에서 가장 큰 기관 중의 하나로 무게는 약 1.5kg 정도이며, 쐐기 모양으로 횡격막 바로 아래에 위치하여 복강의 오른쪽 상부 사분역의 대부분을 차지합니다. 또한 기능면에서 담당하고 있는 중요한 기능을 살펴보면 첫 번째로 단백질, 당, 비타민, 그리고 지방 등 영양분의 처리가 있습니다. 두 번째는 담즙을 생산하여 지방과 지용성 비타민의 흡수를 도와줍니다. 세 번째는 알코올, 암모니아, 니코틴, 약물, 그리고 소화하면서 생긴 몸에 해로운 물질 등 독성 물질을 제거하여 무해하게 만드는 작용입니다. 마지막 역할은 혈액의 재활용으로 오래된 적혈구를 제거하는데 노화 적혈구 안에 포함되어 있는 철은 골수에서 새로운 적혈구를 만드는데 재활용됩니다.
간의 기본적인 구조는 다음과 같습니다.
˚ 간조직
˚ 담관
˚ 혈관
˚ 결합조직
간은 크게 오른쪽과 왼쪽의 두개의 간엽으로 나누어집니다. 두개의 엽은 약 10만개의 간소엽으로 구성되어 있으며 각각의 소엽은 동맥, 정맥, 담관을 가지고 있습니다. 간문맥과 간동맥에서는 간세포에 영양을 공급하며 담관은 총담관과 합쳐져서 담즙을 담낭에 저장하게 합니다.
2. 간기능검사의 개요
간기능검사란 간,담도계 질환의 간접적인 증거를 제시하는 생화학적 검사로 간 질환의 발견, 진단, 중증도 평가, 치료 감시, 예후 평가 등에 이용합니다.
검사항목으로는 간의 대사와 분비기능을 반영하는 빌리루빈, 암모니아, 콜레스테롤 검사가 있으며, 합성기능을 보는 알부민, 응고인자가 있습니다. 또한 간 또는 담도의 손상을 반영하는 검사로는 아미노전이효소(AST,ALT), 젖산탈수소효소(LD), 알칼리인산분해효소(ALP), 감마 글루타밀 전이효소(GGT) 등이 있습니다.
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검사종목의 이해
1. 빌리루빈
빌리루빈은 건강한 성인에서 하루 약 250~350mg 생성되며 이중 약 85%가 수명을 다한 적혈구의 파괴로부터 만들어집니다. 주로 비장, 골수 등의 세망내피계로부터 혈중에 방출된 비결합형 빌리루빈 또는 간접 빌리루빈(indirect bilirubin)은 물에 녹지 않아 혈중에서 알부민과 결합해 간으로 이동합니다. 간에서 물에 녹는 결합형 빌리루빈 또는 직접 빌리루빈(direct bilirubin)으로 변화된 후 담즙에 포함되어 장관으로 배출됩니다.
빌리루빈은 간질환과 황달의 진단에 중요한 검사 중 하나입니다.
1) 총 빌리루빈
˚ 증가하는 경우 : 황달
˚ 감소하는 경우 : 소구성 저색소성빈혈, 악액질
2) 직접빌리루빈
˚ 증가하는 경우 : 간세포성 황달, 간내 담즙울체, 용혈성 빈혈, 듀빈-존슨 증후군
(3) 간접 빌리루빈
˚ 증가하는 경우 :각종 적혈구 파괴의 증가(용혈성 빈혈), 체질성 황달(질베르 증후군, 크리글러나야 증후군) 신생아 황달
˚ 감소하는 경우 : 소구성 저색소성빈혈, 악액질
2. 암모니아
암모니아는 아미노산과 핵산의 주 대사산물로, 암모니아를 요소로 전환시키는 요소회로(urea cycle)의 주요 효소들이 간세포에만 존재하여 간에서만 대사됩니다.
간경변 또는 (라이 증후군을 포함한) 급성 전격간부전 등에 의해 간의 대부분이 파괴되면, 암모니아의 혈중 농도가 증가되어 간성뇌병증(hepatic encephalopathy)을 일으키게 됩니다. 암모니아 검사는 간성혼수, 간뇌증후군 등의 진단과 치료관찰에 이용됩니다.
˚ 증가하는 경우 : 간성혼수, 중증 간질환, 간성뇌증(전격성 간염, 간경변, 문맥-체순환 션트 등), 라이(Reye)증후군, 요소 사이클 효소 결손증
3. 콜레스테롤
간은 지질단백(lipoprotein)의 합성 및 대사의 중요 장소입니다. 간 질환은 지질단백 이상을 흔히 초래하여 간경변을 포함한 심한 간 질환에서는 고밀도지질단백(HDL) 감소 및 고중성지방혈증이 발생합니다(중성지방 250~500mg/dL).
심한 급성 및 만성 간세포 부전증이 있으면 콜레스테롤의 합성이 저하되어 혈중 콜레스테롤치가 떨어집니다. 회복기에 들어서면 콜레스테롤치는 다시 상승하여 정상화됩니다.
혈청 콜레스테롤치는 간질환 뿐 아니라 영양결핍증이 있는 경우에도 저하될 수 있습니다. 담즙 정체증이 있는 환자들에서는 혈청 콜레스테롤치가 상승하고 중성지방도 증가합니다.
˚ 증가하는 경우 : 원발(성) 고콜레스테롤혈증(가족성 고콜레스테롤혈증, III형 고지혈증, 지단백 리파아제 결손증 등), 속발(성) 고콜레스테롤혈증(당뇨병
, 갑상선기능저하증, 신증후군, 간암, 폐쇄성 황달 등)
˚ 감소하는 경우 : 일차성 저콜레스테롤혈증(α-지단백 결손증, 무/저β 지단백혈증 등), 이차성 저콜레스테롤혈증(갑상선기능항진증, 간세포 장애 등)
4. 알부민 및 기타 혈청 단백
모든 단백질의 90% 이상과 알부민의 100%가 간에서 합성됩니다. 간조직의 심한 파괴는 혈청 총단백과 알부민 농도의 감소를 가져옵니다.
간경변에서는 간세포 파괴 이외에 문맥 고혈압에 의해서도 단백 전구물질인 아미노산 전달이 감소되기 때문입니다.
혈청 총단백과 알부민 농도는 간기능검사에서 매우 중요하나 신장 질환, 영양결핍, 단백-소실 창자병증, 드물게는 만성 염증 질환 등 혈청 총단백과 알부민이 감소되는 다른 원인들도 있음을 꼭 기억해야 합니다.
˚ 증가하는 경우 : 탈수증, 영양과다
˚ 감소하는 경우 : 중증 간질환, 신증후군, 영양실조, 흡수불량 등
5. 응고인자
혈액응고는 최소한 13개의 응고 인자들이 관여하는 복잡한 일련의 과정으로 제 Ⅰ,Ⅱ,Ⅴ,Ⅶ,Ⅸ,Ⅹ 및ⅩⅢ 인자들이 간에서 합성됩니다.
간세포의 기능장애가 있을 때 이들의 합성이 적어지고 따라서 혈액응고의 지연이 나타납니다. 이때 가장 널리 사용하는 검사가 프로트롬빈 시간(PT)으로 이 검사는 제Ⅰ,Ⅱ,Ⅴ,Ⅶ 및 Ⅹ인자들에 의해 영향을 받습니다.
프로트롬빈 시간의 지연은 간질환 이외에 여러 선천성 응고인자 결핍증, 응고인자의 소모성 질환 그리고 이에 영향을 끼치는 약물 복용시에도 보일 수 있어 해석에 주의를 필요로 합니다.
간세포 질환의 진단시 프로트롬빈 시간은 간경변증까지 진행하여 간의 합성능이 심하게 저하되었을 때 비로소 비정상 소견을 보이기 때문에 예민한 검사가 되지는 못합니다. 이 검사는 간기능이 심하게 저하된 환자들에서 출혈 위험도를 판단하는데 도움이 되므로 간침생검이나 외과적 처치를 할 경우 출혈의 가능성 예측과 예방에 중요한 지표가 됩니다.
6. 아미노전이효소(Aminotransferases)
AST와 ALT는 가장 기본적인 간기능검사 항목으로 AST는 심장, 근육, 혈구 등을 포함한 체내 대부분에 존재하나 ALT는 주로 간에만 존재합니다. AST와 ALT의 활성도(농도)는 간세포 내가 가장 높으며 AST와 ALT는 반감기가 각각 17시간과 47시간입니다.
간세포 손상 시 세포막이 파괴되면 이 효소들이 방출되어 굴모양혈관(sinusoid)으로 들어가 혈청 AST와 ALT의 농도가 상승하게 됩니다.
급성 간세포 손상의 초기에는 간세포 내 농도가 더 높은 AST가 ALT보다 더 많이 증가합니다 24~48시간 뒤부터는 반감기가 더 긴 ALT가 AST보다 더 높아집니다. 예외적으로 알코올성 간염에서는 AST가 더 증가하여 AST:ALT 비율(DeRitis 비율로도 불림)이 3~4:1정도가 됩니다. 알코올중독자는 비타민 B6결핍 때문에 AST와 ALT 농도가 실제보다 낮게 나올 수 있습니다.
만성 간세포 손상 시에는 AST보다 ALT가 더 높은 경우가 흔하나 섬유화가 진행되면 ALT는 감소하게 되고 AST:ALT 비율은 점차 높아져 간경변 상태에 이르면 ALT보다 AST가 더 높은 경우가 많습니다.
말기 간경변에서는 광범위한 간 파괴로 인해 보통 AST와 ALT가 높지 않으며 심지어 감소할 수도 있습니다. 급성 전격 간부전 때는 AST와 ALT가 모두 크게 증가됩니다.
증가하는 경우 : 전격성 간염,바이러스성 간염, 약제성 간장애, 알코올성 간염, 만성간염, 간암, 간경변, 담즙울체, 폐쇄성 황달
7. 젖산탈수소효소(Lactate Dehydrogenase, LD)
LDH는 대부분의 조직이나 장기에 넓게 분포하여 장기가 손상을 받으면 그 조직으로부터 LDH가 유리되어 혈청 중 농도가 상승하게 됩니다. 일반적으로 처음에는 총 활성을 측정하여 높은 수치를 보였을 경우에 동종효소를 측정하여 손상장기를 추정합니다.
간염 때 혈청 LD 농도의 상승은, 간의 LD 동종효소(LD4와 LD5)의 농도가 AST나 ALT에 비해 상대적으로 낮습니다.(혈청의 약 500배) 반감기도 4~6시간으로 짧아 임상증상이 나타난 때에는 정상으로 떨어진 후가 흔합니다.
다른 간 효소의 상승 없이 ALP의 높은 상승과 함께 총 LD가 500IU/L 이상으로 크게 상승되면 전이암, 원발(성) 간세포암종, 드물게는 혈관종 같은 양성종양 등의 공간점유병변의 가능성이 있습니다.
˚ 증가하는 경우 : 용혈성 빈혈, 악성빈혈, 심근경색, 백혈병, 악성종양, 급성간염, 감염증 등
˚ 감소하는 경우 : LDH부분 결손증, 항종양제 또는 면역억제제 투여
8. 알칼리인산분해효소(Alkaline phosphatase, ALP)
정상인의 혈청 ALP는 주로 간과 뼈의 ALP로 구성됩니다.
폐쇄성 쓸개즙정체 시 합성 증가 및 배설 감소로 혈청 ALP는 정상 상한치의 2배 이상으로 증가됩니다. 혈청 빌리루빈의 증가 속도와 비례하는 경향이 있으나 폐쇄가 해소되면 혈청 ALP 농도는 빌리루빈보다 더 나중에 정상으로 떨어집니다.
ALP는 또한 간 손상에 의해 발생한 황달의 대부분에서 중증도로 증가됩니다.
˚ 증가하는 경우 : 간질환(간경변, 간세포암, 만성 간염), 담도계질환, 골질환, 부갑상선 기능항진증 등
˚ 감소하는 경우 : 선천성 hypophosphatasia, 갑상선 기능저하증
, 악성빈혈 등
9. 감마 글루타밀 전이효소 (Gamma-Glutamyl Transferase, GGT)
GGT는 펩티드의 N말단 글루타민산을 다른 펩티드 또는 아미노산으로 전이하는 효소이며 글루타치온 등의 생성에 관여합니다.
GGT는 간세포 손상 때보다는 간의 폐쇄성 질환과 공간점유병변 때 더 높게 상승됩니다. GGT 검사의 주목적은 ALP 상승의 원인을 감별하는 것입니다. ALP와 함께 GGT도 상승되었으면 ALP 상승의 원인은 거의 쓸개길(담도)입니다.
ALP와 GGT는 주로 쓸개모세관(bile canaliculi)쪽 세포막에 붙어있어 쓸개즙정체(cholestasis)시 쓸개즙산(bile acid) 축적에 의해 간세포막이 용해되면 이 효소들이 방출되므로 농도가 증가합니다. 원발쓸개관간경변 또는 경화쓸개관염 같은 만성 쓸개즙정체 시에는 GGT가 정상 상한치의 10배 이상으로 크게 상승할 수도 있습니다. GGT는 또한 미세소체 내에도 존재하여 미세소체효소-유발 약물(페노바르비탈, 딜란틴 등)은 GGT 합성 및 혈중 GGT 농도를 증가시킬 수 있습니다.
GGT는 또한 만성 음주자의 60~70%에서 대략 음주량과 비례하여 상승됩니다.
GGT는 간 질환이 없이도, 알코올중독자, 비만한 사람의 일부, 아세트아미노펜, 페니토인, 카르바마제핀 같은 약물의 과다복용 등 때 상승될 수 있습니다.
증가하는 경우 : 알코올성 간장애, 약물성 간장애, 담즙울체 (간내, 간외), 급성 간염, 만성 간염, 간경변, 간세포암, 과영양성 지방간 등
10. 인도사이아닌그린(Indocyanin green, ICG) 검사
ICG-Rmax 검사로 구한 소실률은 ICG-R15와 매우 상관성이 높으며 비용이 많이 들고 약 15%의 경우에 정확한 값을 산출할 수 없어 현재는 ICG-R15로 대용하는 경우가 많습니다.
ICG-R15검사(15분 정체율)의 정상치는 10% 이하입니다. 10~30%를 중등도 증가로 보고, 30% 이상을 고도 증가로 보며 50% 이상의 증가는 로터 증후군 및 체질성 ICG 배설이상을 고려할 수 있습니다.
˚ Alanine aminotransferase (ALT) : 간세포성 질환에 민감하며, 간 특이성
˚ Albumin : 만성도와 중증도의 지표
˚ Prothrombin time (PT) : 중증도 지표, 만성간염에서 경화증의 초기지표
간 기능 검사의 질환별 결과 패턴
1. 급성 손상과 괴사성 병변
주로 급성 간염(감염성, 독성), 경색, 외상성 손상 등이 이에 속합니다. 일반적으로 간염에서 간세포가 80%까지 파괴될 때까지는 단백 합성과 암모니아 대사를 적절히 유지할 수 있으므로 총단백, 알부민, 암모니아 수치는 정상입니다. AST와 ALT의 현저한 증가를 보이며, LD 또한 증가할 수 있습니다. 쓸개관도 같이 영향을 받기 때문에 빌리루빈이 증가하며 쓸개관 손상으로 인해 ALP, GGT 등도 증가합니다. 간세포 손상이 있으면 비결합 빌리루빈이 증가합니다.
2. 간경변
회복 가능한 간경변은 간염의 검사소견과 비슷합니다. 간 조직의 80% 이상이 파괴된 경우에는 AST, ALT, LD가 정상 또는 감소합니다. 총단백과 알부민도 감소하고, 암모니아는 증가합니다.
그리고 섬유화가 쓸개모세관을 파괴하므로 빌리루빈이 증가하게 됩니다.
3. 급성 쓸개관 폐쇄
쓸개관에서 쓸개즙 배설을 막는 결석이나 종양 등에 의해 발생됩니다.
직접 빌리루빈과 ALP, GGT가 증가하나 다른 간기능 검사 수치는 정상을 보입니다.
4. 공간점유병변
공간점유병변의 가장 흔한 원인은 간으로의 전이암(metastatic carcinoma)입니다.
특징적으로 ALP와 LD가 증가하고, 다른 검사는 보통 정상입니다.
5. 수동 울혈
AST, ALT, LD의 경도 증가가 특징으로, 좀 더 심한 경우에는 빌리루빈과 ALP가 증가합니다.
검사양상은 간염과 간경변이 복합된 소견을 보입니다.
AST와 ALT가 현저히 증가하여 종종 10,000IU/L 이상 증가하기도 하며, 암모니아도 증가하여 간성 뇌병증을 일으킵니다. 총단백과 알부민은 현저히 감소하며 LD, ALP, 빌리루빈은 증가합니다.
검사결과가 비정상일 때
간기능 검사 결과를 해석함에 있어서 먼저 간담도 질환을 큰 범주의 질환군으로 나누어 해석하는 것이 필요합니다. 이것은 간기능 검사상 유사한 범주의 질환들은 그 결과 패턴이 매우 비슷하여 간기능 검사만으로 원인 질환들을 감별하는 것이 사실상 불가능한 경우가 많기 때문입니다.
검사 결과의 패턴에 따라 다음의 검사들 중에서 선택적으로 시행하게 됩니다.
˚ 간염바이러스에 대한 혈청학적 검사
˚ 초음파 검사
˚ 헌혈 등의 병력과 가족력
˚ 음주력
˚ 약물 복용 여부
˚ 전산화단층촬영술(CT) 검사
그리고 나아가 간 조직 생검술 같은 검사들을 단계적으로 시행하는 것이 간기능 이상의 접근법으로써 바람직합니다.
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