포도당과 크레아티닌 농도에 따른 크레아티닌 측정시의 간섭현상
박동진․박지영․조현찬
한림대학교 의과대학 진단검사의학교실
Creatinine Interference dependent on Glucose and Creatinine Concentrations
Dong Jin Park, Ji-Young Park, and Hyoun Chan Cho
Department of Laboratory Medicine, Hallym University College of Medicine, Seoul, Korea
Background: In peritoneal dialysis patients, measurement of creatinine is an important marker of kidney function and gives an information for assessment of dialytic adequacy. High glucose concentration in peritoneal dialysis fluid is known to interfere with creatinine measurement.
Creatininine interference with kinetic Jaffe method for glucose and creatinine concentration must be considerated for giving accurate informations about the assessment of dialytic adequacy.
Methods: 10% dextrose fluid (Daihan Pharm Co., Korea) was diluted to prepare specimens with seven different glucose concentrations. Creatinine solutions with seven different concentrations were made with creatinine powder (Sigma-Aldrich Co., USA) and distilled water.
The prepared specimens were mixed with equal volume to make total 49 specimens of different glucose and creatinine concentrations. The glucose concentrations of specimens were ranging from 200 mg/dL to 5,000 mg/dL and the creatinine concentrations of specimens were ranging from 0 mg/dL to 10 mg/dL. The specimens were assayed for creatinine with two automated chemistry analysers, Hitachi 7600-110 (Hitachi, Japan) and Unicel DXC 800 (Beckman Coulter Inc., USA). Creatinine HR reagent (Wako Pure Chemical Industries, Japan) and CREA reagent (Roche Diagnostics, Germany) were used in Hitachi 7600-110 analyser, and CREm reagent (Beckman Coulter Inc., Ireland) was used in Unicel DXC 800.
Results: Interference of creatinine measurement varied with both glucose and creatinine concentrations to different extent in different analytical systems and reagents. It was observed that creatinine interference increased with increasing glucose concentration in all the systems and reagents. At constant glucose concentration, creatinine interference showd a downward tendency with increasing creatinine concentration among the three reagents.
Conclusions: High glucose concentration and creatinine concentrations provoked the interference of creatinine measurement and the aspect of creatinine interference varied according to the analytic systems and reagents. Each center performing creatinine assay should allow for the creatinine interference and give an accurate results to clinicians.
Key Words：Creatinine, Interference, Jaffe method, Glucose concentration
교신저자：박지영
우) 134-701 서울시 강동구 길동 445번지 한림대학교 의과대학 진단검사의학교실
전화：02)2224-2336, 팩스：02)2224-2214 E-mail：parkjy@hallym.or.kr
서 론
복막투석은 신대체요법으로 확립된 치료방법중의 하나로,
혈관 접근이 어렵거나 심각한 고혈압, 투석 후의 전해질 불
균형, 심한 빈혈 등 혈액투석이 적당하지 않은 경우에 시행
되고 있다[1]. 이러한 복막투석의 적절성을 평가하는 지표
가 되는 물질은 요소와 크레아티닌이다[2]. 크레아티닌은
복강 안으로 주입된 복막투석액에 의해서 생긴 삼투압차이
에 의하여 혈장으로부터 청소된다[3]. 이 때 청소율을 증가
시키기 위하여 임상적으로 사용되는 복막투석액은 종종
4,000 mg/dL를 넘는 고농도의 포도당을 포함하고 있다.
크레아티닌을 측정하는 방법은 화학적 방법인 Jaffe법과 효 소법, 건식화학법, Isotope-dilution mass spectrometry (IDMS)법과 참고법(reference method)인 high per- formance liquid chromatography (HPLC)법 등이 있다[4,5].
실제 임상검사실에서는 크레아티닌 측정 시 일반적으로 Jaffe법을 가장 많이 사용하고 있다. 검체 내의 크레아티닌 은 알칼리 환경에서 피크르산(picric acid)와 반응하여 생 긴 다홍색의 복합체를 형성하게 되며[6], 색의 정도가 크레 아티닌의 농도와 비례하는 원리를 이용하여 520 nm 파장 에서 흡광도를 측정하는 것이 Jaffe법의 원리이다.
Jaffe 반응은 크레아티닌에 특이적인 것은 아니며, Jaffe-like chromogen을 형성하는 물질은 단백질, 아스코 르빈산, 포도당, 과당, 요산, 케톤체, 세팔로스포린계열 항 생제 등이다[5]. 크레아티닌 측정시의 간섭현상은 크게, Jaffe-like chromogen에 의한 양성간섭(postive inter- ference)과 빌리루빈에 의한 음성간섭으로 나눌 수 있다 [7,8].
임상검사실에서 크레아티닌 측정시에 포도당에 의한 간 섭현상은 크게 강조되지 않고 있는데, 그 이유는 혈청, 소 변, 체액 등 주로 크레아티닌 측정에 사용하는 검체에서는 크레아티닌 측정에 큰 영향을 미칠 정도의 포도당이 존재하 는 경우가 드물기 때문이다. 하지만 복막투석액의 포도당 농도는 이보다 훨씬 높아 크레아티닌 측정에 상당한 양성 간섭효과를 보일 수 있다. 따라서, 복막투석 환자에 있어서 임상적인 정확한 치료 결과를 파악하기 위해서 고농도 포도 당에 의한 간섭현상을 배제한 정확한 크레아티닌 측정은 필 수적이라고 할 수 있겠다.
이에 저자들은 고농도의 포도당이 크레아티닌 측정에 미 치는 간섭현상을 파악하고자 한림의대 강동성심병원에서 사 용하고 있는 자동화학분석기 Hitachi 7600-110 (Hitachi, Tokyo, Japan)과 UniCel DxC 800 (Beckman Coulter, Inc., Fullerton, CA, USA)을 이 용하여 포도당 및 크레아티닌 농도에 따른 크레아티닌 측정 결과에 대한 영향을 알아보고자 하였다.
재료 및 방법
1. 시약 및 재료
10% 포도당 용액(Daihan Pharm Co., Seoul, Korea)을 증류수로 희석시켜 만든 400 mg/dL, 800 mg/dL, 1600 mg/dL, 2500 mg/dL, 4000 mg/dL, 5000 mg/dL, 10000 mg/dL 농도의 포도당 용액과 creatinine, anhydrous 파우더(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)를 증류수에 녹여 만든 0 mg/dL, 2 mg/dL, 4 mg/dL, 8 mg/dL, 12 mg/dL, 16 mg/dL, 20 mg/dL 농도의 크레아티닌 용액을 각각 1:1
로 혼합하여 총 49개의 검체를 준비하였다.
2. 측정 방법
위와 같이 준비한 49개의 검체에 대해 자동화학분석장비 인 Hitachi 7600-110과 UniCel DxC 800을 사용하여 검체당 2번씩 크레아티닌을 반복 측정하여 그 평균값을 구 하였다. 크레아티닌이 음의 값을 나타내는 경우는 0으로 간 주하였다. 크레아티닌 간섭현상의 크기는 실제 평균 측정값 에서 크레아티닌 분말의 농도로 계산한 참값을 뺀 수치로 정의하였다. Hitachi 7600-110 장비의 경우 Creat- inine-HR (Wako Pure Chemical Industries, Tokyo, Japan)과 CREA (Roche Diagnostics, Mannheim, Germany) 두 가지 시약을 사용하여서 각각 검사를 시행 하였다. UniCel DxC 800 장비는 CREm (Beckman Coulter Ireland Inc., Galway, Ireland) 시약을 사용하 였다.
결 과
크레아티닌 측정에서의 간섭현상은 용액의 포도당 농도 및 크레아티닌 자체의 농도 모두에 의해 영향을 받았으며 측정 기기 및 시약에 따라서도 다른 결과를 보였다(Fig.
1-3). 측정한 세 가지 시약 결과 모두, 포도당의 농도가 증 가함에 따라 정도의 차이는 있지만 크레아티닌 측정에서의 양성 간섭현상이 증가하는 것을 보여주었다. 특히 크레아티 닌 농도가 0 mg/dL일 경우, 포도당 농도가 증가함에 따라 크레아티닌 측정에 대한 간섭현상이 급격하게 증가하는 양 상(exponential pattern)을 보였다. Creatinine-HR과 CREm 시약을 사용한 경우 대부분 포도당 농도가 800~1250 mg/dL에서부터 크레아티닌 측정에 대한 간섭 현상이 시작되었다(Fig. 1, 2). CREA 시약을 사용한 경 우는 그보다 고농도인 포도당 2000 mg/dL 농도에서부터 간섭현상이 시작되었다(Fig. 3). 그리고 세 가지 시약 모 두, 동일한 포도당 농도에서 측정할 경우 크레아티닌 농도 가 증가할수록 간섭현상의 정도가 감소하는 경향을 보여주 었다.
고 찰
Jaffe법은 현재 우리나라 임상검사실에서 가장 많이 사
용되고 있는 크레아티닌 측정법으로 2008년 대한임상검사
정도관리협회 임상화학분과 정도관리에 참여한 기관의
89.2%가 이 방법을 사용하고 있다[9]. 따라서 이 방식에
서 간섭현상을 일으키는 물질에 대해서 인식하고, 각각의
간섭현상을 교정하여 정확한 크레아티닌 측정치를 보고하는
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
glu (200) glu (400) glu (800) glu (1250) glu (2000) glu (2500) glu (5000) Glucose concentration (mg/dL)
Creatinine concentration (mg/dL)
crea 0 crea 1 crea 2 crea 4 crea6 crea 8 crea 10
Fig. 1. Relationship of creatinine interference and glucose concentration tested by HITACHI 7600-110 clinical chemistry analyzer with Creatinine-HR reagent.
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4
glu (200) glu (400) glu (800) glu (1250) glu (2000) glu (2500) glu (5000) Glucos e concentration (mg/dL)
Creatinine concentration (mg/dL)
crea 0 crea 1 crea 2 crea 4 crea6 crea 8 crea 10
Fig. 2. Relationship of creatinine interference and glucose concentration tested by Unicel DXC
800 clinical chemistry analyzer with CREm reagent.
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5
glu (200) glu (400) glu (800) glu (1250) glu (2000) glu (2500) glu (5000) Glucos e concentration (mg/dL)
Creatinine concentration (mg/dL)
crea 0 crea 1 crea 2 crea 4 crea6 crea 8 crea 10
Fig. 3. Relationship of creatinine interference and glucose concentration tested by HITACHI 7600-110 clinical chemistry analyzer with CREA reagent.
것이 중요하다.
Jaffe-like chromogen에 의한 양성 간섭현상을 교정하 기 위해서 사용되는 방법은 크게 보상적 방법(compe- nsated method)과 비보상적 방법(non-compensated method)로 구분할 수 있다. 보상적 방법은 Jaffe법으로 측정 한 크레아티닌 값에서 산술적으로 Jaffe-like chromogen에 의한 영향을 빼주는 것이다. Jaffe법으로 크레아티닌 측정 시 평균적으로 0.3 mg/dL 상승된 결과를 나타내기 때문에 이 만큼을 감하는 방식으로 계산하고 있다[10]. 비보상적 방 법은 참고법인 HPLC법으로 측정한 크레아티닌 값과 장비 의 측정값이 일치하도록 보정 곡선(calibration curve)을 조 절하는 것이다. 그 외 빌리루빈 등과 같은 음성 간섭현상을 줄이기 위해서 흡광도를 보정하여 간섭효과를 교정하는 rate blanking 방법도 이용되고 있다[11,12].
일반적으로 임상검사실에서 크레아티닌을 측정할 때 가 장 문제가 되는 간섭물질은 음성 간섭현상을 일으키는 빌리 루빈이다. 하지만 복막투석액에는 혈청이나 요 및 기타 체 액에서보다 훨씬 고농도의 포도당이 포함되어 있으므로 이 에 의한 양성 간섭현상에 대한 주의가 더 필요하며 흔히 사 용되는 보상적 방법에서처럼 단순히 0.3 mg/dL를 빼 주는 것 만으로는 정확한 크레아티닌 치를 구할 수 없다. 실제로 이번 실험에 사용하였던 세 가지 시약 중 유일하게 보상적 방법을 사용하였던 CREA 시약 측정 시에도 정도는 덜하지
만 상당한 간섭현상을 보인 것을 확인할 수 있었다.
이번 연구 결과, Jaffe법에 의한 크레아티닌 측정은 고농 도의 포도당에 의해 상당한 양성 간섭현상을 보였으며 그 정도는 측정 기기 및 시약에 따라 차이가 나는 것을 알 수 있었다. 또한 간섭현상은 용액의 포도당 및 크레아티닌 농 도 모두에 의해 영향을 받았는데, 포도당 농도가 증가할수 록 그 정도가 증가하였고 크레아티닌 농도가 증가하면 감소 하는 경향을 보였다.
본 연구에서는 Jaffe법만을 대상으로 하였지만 고농도 포도당에 의한 간섭의 정도가 비교적 적다고 알려진 효소법 [3]에서도 상당한 간섭현상이 관찰되고[13] 이 경우는 Jaffe법과는 달리 크레아티닌 농도가 높아질수록 그 정도가 커졌다는 보고[6]가 있다. 따라서 어떤 측정법을 사용하는 지에 상관없이 고농도의 포도당을 함유하는 복막투석액에서 크레아티닌 농도를 측정하는 경우 해당 검사실 자체에서의 포도당의 간섭현상에 대한 확인이 우선되어야 할 것이다.
최근까지도 복막투석액에서 크레아티닌 측정 시 Twardowski 등[14]이 제안한 교정 공식이 널리 사용되어 왔지만 이는 단순히 포도당에 의한 간섭현상만을 고려한 것 으로 정확한 교정 크레아티닌 치를 산출에는 한계가 있다.
그러나 다양한 농도로 구성된 포도당 및 크레아티닌 용액에
서 크레아티닌을 측정하여 간섭현상의 크기를 구한 후, 다
중회귀분석을 통한 교정공식을 만들거나 교정곡선을 사용하
는 등의 방법을 사용한다면 보다 정확한 크레아티닌 치를 구할 수 있을 것이다.
결론적으로 고농도 포도당의 크레아티닌 측정에 대한 간 섭현상은 기기 및 시약 등의 측정 방식 뿐 아니라 포도당 및 크레아티닌 자체의 농도에 의해서도 영향을 받으므로 각 검사실에서는 각자의 검사시스템에서의 간섭현상 정도를 측 정하여 이를 반영한 교정공식 등을 사용한 보다 정확한 크 레아티닌 측정치를 임상에 제공해야 할 것이다.
요 약
배경: 복막투석환자에 있어서 크레아티닌의 농도는 신장 기능을 평가하고 복막투석의 적절성을 평가하는데 있어서 매우 중요하다. 복막 투석액은 종종 4,000 mg/dL 이상의 고농도의 포도당을 포함하고 있으며, 이는 크레아티닌 측정 시에 일반적으로 가장 많이 사용하는 Jaffe법에 의해 간섭 현상을 보일수 있다. 환자의 치료를 위해 포도당 농도와 크 레아티닌 농도에 따른 간섭현상을 고려한 정확한 크레아티 닌 측정이 필요하다.
방법: 10% 포도당 용액(대한약품공업, 한국)을 희석시 켜 만든 7가지 농도의 포도당 용액과 크레아티닌 파우더 (Sigma-Aldrich Co., USA)를 증류수에 희석시켜 만든 7 가지 농도의 크레아티닌 용액을 각각 동량 혼합하여 총 49 개의 검체를 준비하였다. 검체들의 포도당 농도 범위는 200 mg/dL 에서 5,000 mg/dL 사이였으며, 크레아티닌 농도 범위는 0 mg/dL 에서 10 mg/dL 사이였다. 준비된 검체들을 두대의 자동화학분석장비 HITACHI 7600-110 (Hitachi, Japan) 과 Unicel DXC 800 (Beckman Coulter Inc., USA)를 사용하여 크레아티닌 값을 측정하 였다. Hitachi 7600-110 장비의 경우 시약은 Creatinine-HR (Wako Pure Chemical Industries, Japan)과 CREA (Roche Diagnostics, Germany) 두 가지 시약을 사용하여서 각각 검사를 시행하였다. UniCel DxC 800 장비의 경우 시약은 CREm (Beckman Coulter Ireland Inc., Ireland)을 사용하였다.
결과: 크레아티닌 측정시 크레아티닌 간섭현상은 포도당 농도와 크레아티닌 농도에 따라 차이를 보였으며 측정기기 및 시약에 따라서도 다소 차이를 보여주었다. 측정한 세 가 지 시약 결과 모두 다 포도당의 농도가 증가함에 따라 정도 의 차이는 있지만, 크레아티닌 양성 간섭현상이 증가하였 다. 그리고 세 가지 시약 모두, 동일한 포도당 농도에서 측 정할 경우 크레아티닌 농도가 증가할수록 크레아티닌 간섭 현상의 정도가 감소하는 경향을 보였다.
결론: 고농도 포도당과 크레아티닌의 농도 모두가 크레 아티닌 측정시에 간섭현상을 일으키며, 그 양상은 자동화학 분석장비와 시약을 따라서 다소 차이가 있었다. 따라서 고 농도 포도당 용액을 함유한 복막투석액에서 크레아티닌을
측정하는 경우 각 검사실에서는 이런 사실을 고려하여 정확 한 결과를 임상에 제공하는 것이 중요할 것으로 생각된다.
참 고 문 헌
