당화혈색소(
glycated or glycosylated hemoglobin)란 산소를 운반하는 적혈구의 혈색소(헤모글로빈) 분자가 혈액 속의 포도당과 결합한 것으로 그 비율이 어느 정도인지로 나타낸다. 적혈구는 약 120일이라는 일정기간이 지나면 새로운 적혈구로 바뀌기 때문에 당화혈색소는 대체로 2-3개월 동안의 장기적인 혈당치를 나타내게 된다.
당화혈색소 검사는 오래전부터 당뇨병 환자의 혈당관리가 제대로 되고 있는지를 확인하는데 주로 이용되어 왔다. 공복혈당 검사는 공복상태에서만 가능하고, 검사수치가 통증이나 감염 등 다른 요인들에 의해 달라질 수 있으나 당화혈색소는 공복이 필요없어 아무때나 할 수 있고, 검사결과에 영향을 미칠 수 있는 변수도 매우 적다.
당화혈색소(
glycated Hb)라 함은 통상적으로
Hemoglobin A1c (=HbA1c, A1C, HbA1c)를 의미한다. 성인의
적혈구내 혈색소는 HbA (90%), HbA1 (7%), HbA2 (2%), HbF (0.5%) 등으로 구성되어 있고, HbA1도 다시 분획하면 HbA1a, Hb A1b, HbA1c (90%)로 나눌 수 있다. HbA1c는 생화학적으로 혈색소의 N-Terminal Valine에 Glucose가 붙어있는 양상이다.
진단검사의학과 검사실에서 시행하는 HbA1c 측정법으로는 이온교환수지를 이용한 미니칼럼(minicolumn)법, 전기영동법(electrophoresis), 면역측정법, 고속액체크로마토그래피법(HPLC) 등이 있다.
●미국당뇨병학회, 당뇨병 진단기준에 HbA1c 검사 추가
향후 당뇨병 발생 위험이 높은 ‘공복혈당장애’
미국당뇨병학회(
American Diabetes Association, ADA)는 지난 1월 당뇨병 진단과 스크리닝을 위한
HbA1c검사를 권고하는 새로운 당뇨병 진단지침(
2010 guideline)을 발표한 바 있다.
HbA1c 검사가 전혀 새로운 것은 아니지만 그동안 표준화가 되지못한 관계로 당뇨병 진단이 아닌 추적검사로만 활용되어 왔다. 그러나 지금은 많은 임상연구가 이루어지면서 검사결과의 활용범위도 달라지게 되었다.
여기서 HbA1c가 6.5%이상이면 당뇨병(diabetes) 진단기준을 충족시킬 수 있고, 5.7-6.4%이면 향후 5년 안에 당뇨병이 발생할 위험이 매우 높다는 고위험군, 즉 "전기 당뇨병(prediabetic range)"을 의미한다. 예방책으로 체중을 5~10% 줄이고, 매일 30분간 규칙적이고도 적당한 운동을 하게되면 당뇨병 진행을 60%까지 떨어뜨릴 수 있고, 5.5-6.0%이면 당뇨병 예방책을 미리 세워야 한다고 주장했다. 이에 따라 당뇨병 진단에는 현재 사용되고 있는 공복혈당검사, 경구당부하검사에 당화혈색소검사가 새로 추가된 것이다.
기존에는 공복혈당 기준으로 126 mg/dL 이상이면 당뇨병으로 진단하였다. 그런데 중요한 점은 126 mg/dL 미만이라고 해서 반드시 안심할 수 없다는 점이다. 공복혈당 정상 수치는 100 mg/dL 미만인데, 공복혈당이 100-125 mg/dL인 경우는 향후 당뇨병 발생 위험이 매우 높은 ‘공복혈당장애’로 진단되고, 특히 공복혈당이 110-125 mg/dL인 경우는 식후 혈당을 검사하면 당뇨병으로 판정될 가능성이 높다. 따라서 최근에는 공복혈당장애를 100-109 mg/dL 범위의 1단계와 110-125 mg/dL의 2단계로 나누어 구분하고 있다.
●ADA 당뇨병 진단기준
(Criteria for Diagnosis of Diabetes, 2010)
1) 공복혈당(fasting plasma glucose) >126 mg/dL
공복의 정의는 적어도 8시간 동안 칼로리 섭취가 없는 경우를 말한다.
2) 경구당부하검사 (oral glucose tolerance test)
two-hour plasma glucose >200 mg/dL,
통상 검사전 10~12시간의 공복상태를 유지한 후 성인은 포도당 75gm을 200mL 정도의 물에 녹여 5분 이내에 섭취한다. 포도당 섭취 전, 섭취 30분, 60분, 90분, 120분 후에 혈당을 검사한다.
3) 무작위 혈당 random plasma glucose >200 mg/dL, 고혈당 증상이 있는 환자일 경우
4) HbA1c assay >6.5%, 분석방법은 NGSP (National Glycohemoglobin Standardization Program) 인증을 받고, DCCT (Diabetes Control and Complications Trial) 표준 검사법에도 부합해야 함.
●HbA1c 측정치에 영향을 주는 요인 
HbS, HbC, HbF, HbE 같은 특정 혈색소는 HbA1c 측정값을 교란시킬 수 있다. 최근 사용되는 측정법은 흔한 헤모글로빈 이상을 교정할 수 있으며, affinity assays는 혈색소 성향에 영향을 받지 않는다. 그러나 2009년 CAP A1C survey에 의하면 검사실의 6.5%는 HbS 혹은 HbC를 가진 경우 CV가 10%를 넘었으며, 검사실의 약 20%는 HbE가 측정에 영향을 미치고, 6%는 HbD가 영향을 주는 검사방법을 사용하고 있다고 보고하였다. 적혈구 교체율을 변화시킬 수 있는 조건, 즉 용혈빈혈, 만성말라리아, 출혈, 수혈 등은 적혈구 수명이 단축되면서 분석방법과 무관하게 HbA1c 값을 낮춘다.
반대로 비장적출술, 재생불량빈혈 환자처럼 적혈구 수명이 증가하는 경우는 혈당 농도와 무관하게 HbA1c 농도가 증가할 수 있다. 철결핍빈혈 또한 HbA1c를 1~1.5% 높일 수 있으며, 이는 철분 치료 후 정상화되는 것으로 보고되었다. 드물지만, 고용량의 salicylate, vitamins C, E 등이 HbA1c 측정에 영향을 줄 수 있다. 따라서 HbA1c를 진단기준으로 사용할 때에는 여러 가지 제한점을 고려할 필요가 있다. 만성신부전(chronic renal failure)은 많은 당뇨병 환자에서 발생하는데, 당뇨 조절에 HbA1c 결과치는 다양한 요인들에 의해 좌우되므로 특히 주의 깊게 다루어져야 한다.
●HbA1c검사 : 당뇨병 및 뇌졸중과 같은
심혈관질환 위험도까지 예측 가능
NEJM 최근 호에서 2-3개월 간의 장기 혈당을 나타내는 당화혈색소(
HbA1c) 검사가 공복혈당 검사보다 당뇨병 위험을 더 정확히 평가 진단하고, 나아가서는
심장병과 뇌졸중 등 심혈관질환의 위험까지 예측할 수 있다는 연구결과를 발표하였다.
미국 존스홉킨스 보건대학원의 엘리자베스 셀빈(Elizabeth Selvin) 박사는 지역사회의 "동맥경화 위험도(Atherosclerosis Risk in Communities, ARIC)" 조사에 참가한 성인 1만1천92명의 15년 간 자료를 바탕으로 HbA1c와 당뇨병 진단기준의 타당성, 심혈관질환과의 연관성 등을 종합하여 분석한 결과 이 같은 사실을 확인했다.
연구팀은 당화혈색소(HbA1c) 수치가 5.0% 미만, 5.0~5.5%, 5.5~6.0%, 6.0~6.5%, 6.5% 이상의 5단계로 나누어 비교한 결과 당뇨병의 위험비(hazard ratio)는 각각 0.52, 1.00(기준), 1.86, 4.48, 16.47였다. 그리고 HbA1c 5.0-5.5%의 위험비(hazard ratio)를 1.0으로 했을 때 장차 관상동맥질환(심장병)이 발생할 가능성은 HbA1c 수치가 가장 낮은 그룹이 0.96, 가장 높은 그룹이 1.95로 나타났다. 뇌졸중위험비는 HbA1c 5.0% 이하가 1.06, 6.5% 이상은 3.16이었고, 원인에 관계 없이 사망으로 이어질 위험비는 A1c 수치가 가장 낮은 그룹이 1.48, 가장 높은 그룹이 1.65로 나타났다.
Tosoh G7 method in 2007-2008, Tosoh Corp.
●추정평균혈당 Estimated Average Glucose (eAG)
추정평균혈당(eAG)이란 당뇨병이 얼마나 잘 조절되고 있는가를 판단하는 새로운 방법이다. 당뇨병 환자들은 A1C 검사결과는 과거 2~3개월에 걸쳐 평균 혈당을 반영하는 지표라는 사실을 비교적 잘 알고 있다.
그러나 혈당 수치는 혈당측정기에서는 mg/mL로 표시되기 때문에 A1C의 백분률(%) 단위보다는 혈중농도 단위로 표기하는 것이 바람직하다는 이유로 미국당뇨병협회(ADA)에서 제시한 것이다. (http://www.diabetes.org)
추가 HbA1c 결과보고 방식
본원에서 HbA1c 결과보고 방식은 기존의 NGSP (National Glycohemoglobin Standardization Program) 단위와 함께 IFCC (International Federation of Clinical Chemistry) 단위와 eAG (estimated average glucose)를 추가로 보고한다. 이는 국제 HbA1c 측정 표준화컨센서스의 권고에 따른 것이다. 즉 기존의 검사결과를 master equation을 통해 변환시킨 IFCC 단위 및 eAG를 추가로 보고하는 것으로 eAG는 HbA1c 치를 토대로 계산한 지난 3개월간 환자의 평균 혈당 농도이다. 보고방식 별 참고범위는 다음과 같다. [2011년 4월 21일]
HbA1c-NGSP: 4-6%
HbA1c-IFFCC: 20-40mmol/mol
HbA1c-eAG; <126mg/dL
추가 당화알부민(Glycated albumin, glycoalbumin, GA)
당화알부민은 알부민에 글루코즈가 결합된 당화단백질로 HbA1c와 함께 환자의 지난 기간동안의 혈당치를 평가하는 검사이다. 알부민은 글루코즈와의 결합 친화력이 헤모글로빈보다 10배나 강하여, 당화알부민은 HbA1c보다 혈당 변화에 더욱 예민하게 변화하고 적혈구보다 반감기가 짧아서 최근 2~4주전의 혈당 수치를 반영하는 HbA1c보다 더욱 최근 1~2주전의 혈당 변화를 알려준다.
여러 연구에서 당화알부민이 HbA1c보다 더 정확한 혈당 모니터검사임을 보고하였는데, 특히 혈액투석을 받는 신장질환 환자에서는 적혈구 수명이 정상보다 짧아져 HbA1c 수치가 낮게 측정되는데 비하여, 당화알부민은 적혈구 수명 단축에 의한 오류의 영향을 받지않아 혈당조절 지표로 훨씬 유용한 검사라고 할 수 있다.
검사방법으로 혈청에 ketoamine oxidas,프로테아제(protease), POD를 첨가하여 생성된 청자색의 당화 아미노산을 정량한다. 다음에는 알부민과 BCP(bromcresol purple)의 청자색 결합체 흡광도를 측정하여 알부민을 구한다. 즉 효소법에 의한 당화알부민과 알부민을 측정하여 당화알부민 농도를 알부민 농도로 나누어 당화알부민 값(%)을 산출한다. 참고치는 11.0-16.0%이다. [2011년 7월 11일]
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