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간섭 효과를 최소화하는 크레아티닌 측정법 정희정

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임상검사와 정도관리:제30권 제2호 2008

J Lab Med Qual Assur 2008 ; 30:229-31 - 종 설 -

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간섭 효과를 최소화하는 크레아티닌 측정법

정희정․전사일․민원기

울산의대 서울아산병원 진단검사의학과

Creatinine Determination with Minimized Interference

Hee-Jung Chung, Sail Chun, and Won-Ki Min

Department of Laboratory Medicine, University of Ulsan College of Medicine and Asan Medical Center, Seoul, Korea

Serum creatinine has been widely used clinically as an important index for kidney function.

Kinetic Jaffe assay is used for serum creatinine analysis at about 80% of clinical laboratories in Korea. There are two major interferences when creatinine level is measured by kinetic Jaffe method. One is Jaffelike chromogen, which causes positive interference, and the other is bilirubin that creates negative interference. Positive interference created by Jaffelike chromogen can be easily corrected by subtracting 0.3 mg/dL (arithmetic compensation), which is average interference by Jaffelike chromogen in normal serum, from the measured creatinine value by kinetic Jaffe method. The interference created by bilirubin can be eliminated by rate blanking which corrects the rate of change in absorbance by bilirubin from the absorbance change by Jaffe reaction.

Compensated rate-blanked Jaffe kinetic assay employs above two major corrections. In clinical laboratories currently using kinetic Jaffe Method, simple application of "compensated rate-blanked Jaffe kinetic assay" can determine serum creatinine values that minimizing major interferences without change of reagent.

Key Words : Creatinine, Kinetic Jaffe, Interference, Bilirubin, Jaffelike chromogen, Rate-blank

교신저자: 민원기

우) 138-736 서울시 송파구 풍납2동 388-1 서울아산병원 진단검사의학과

전화: 02)3010-4503, FAX: 02)478-0884 E-mail: wkmin@amc.seoul.kr

사구체 여과율은 신기능 평가의 중요한 척도로서, 만성 신장병 진행의 경과 추적에 유용하다. 혈청 크레아티닌 농 도는 사구체 여과율에 반비례하며, 신기능의 가장 중요한 지표로 임상적으로 널리 이용되고 있다[1]. 혈청 크레아티 닌을 측정하는 방법에는 절대법(definitive method)인 isotope dilution mass spectrometry (IDMS)법과 참고법 (reference method)인 high performance liquid chro- matography (HPLC)법이 있고 실제 검사실에서 사용되는 방법으로는 Jaffe 반응을 이용한 화학적 방법, creatininase, creatine deaminase 등을 이용하는 효소법이 있다[2,3]. 저자

들은 크레아티닌 측정 시 관찰되는 간섭현상과 이를 효과적 으로 최소화하는 방법을 알아보고자 한다.

1. 국내 검사실의 크레아티닌 측정법

2007년 대한임상검사정도관리협회 임상화학분과 정도관 리에 참여한 기관의 크레아티닌 분석법 분포를 보면, kinetic Jaffe법이 84.8%로 가장 많았고, end-point Jaffe 법이 7.6%, 기타 방법이 7.3% 이었다[4]. 전체 응 답기관의 92.4%가 Jaffe법을 이용하고 있었으며, 1% 미 만의 기관이 효소법을 이용하고 있었다[4]. 따라서 혈청 크 레아티닌을 Jaffe법으로 측정할 때 일으키는 주요 간섭물질 을 알고, 이들에 의한 간섭효과를 최소화하는 방법이 중요 하다.

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230 정희정․전사일․민원기

Bilirubin (mg/L) Cr (mg/dL) Delta Cr (mg/dL)

<0.20 0.92 ± 0.04

5.10 0.68 ± 0.03 -0.24

10.10 0.58 ± 0.05 -0.35

14.90 0.42 ± 0.08 -0.39

18.30 0.28 ± 0.06 -0.64

24.00 0.12 ± 0.08 -0.80

Table 1. Effect of bilirubin on results by the kinetic Jaffe method[5]

2. Jaffe 법

Jaffe 법(피크르산 알칼리법, alkaline picrate method) 은 크레아티닌이 알칼리 환경에서 피크르산(picrate)과 반 응하여 생성되는 다홍색 복합체를 500 nm 파장에서 흡광 도를 측정하는 방법으로 1886년 처음 소개되었다. End- point assay와 kinetic assay가 가능하며, 크레아티닌과 피크르산의 반응이 일어나는 20~60초 사이를 kinetic assay로 측정하는 방법이 현재 많이 이용되고 있다[4,5].

Jaffe 반응은 크레아티닌에 특이적이지 않으며 체내 여러 물질과 반응하여 간섭현상을 나타낸다[3,6]. 그 영향을 최 소화하기 위하여 Lloyd’s 시약, 이온교환수지 등을 사용하 거나, 용매추출 및 acid blanking을 하는 등의 방법이 개 발되었다. 그러나 사용하기 번거롭거나 특정 간섭물질에만 효과를 보여 실제 검사에 적용하기에는 한계가 있다[3].

Jaffe 법으로 크레아티닌을 측정할 때 간섭을 일으키는 주요 원인은 양성간섭(positive interference)을 일으키는 Jaffelike chromogen과 음성간섭(negative interference) 을 일으키는 빌리루빈으로 요약할 수 있다[3].

3. Jaffelike chromogen에 의한 간섭

피크르산은 크레아티닌 외에도 혈청에 존재하는 단백질, 포도당, 과당, 아스코르빈산, 피루브산, 요산, 케톤체(ketone bodies), acetone, 2-oxoglutarate, guanidine, cephalosporin, hydantoin 등과 같은 물질과도 반응하여 Jaffe 복합체를 생 성한다[3,6]. 이 물질들은 크레아티닌처럼 Jaffe 반응에서 색 변화를 일으키므로 pseudo-creatinine chromogen 또는 Jaffelike chromogen이라고 한다[3,7]. Jaffelike chromogen에 의한 간섭의 영향을 보정하기 위한 방법으로 보상적 방법 (compensated method)과 비보상적 방법(non-compensated method)이 있다.

1) 보상적 방법 (Compensated method)

Kinetic Jaffe법으로 측정한 크레아티닌 값에서 산술적 으로 Jaffelike chromogen에 의한 값을 빼는 방법이다.

이 방법은 정상 혈청이 평균적으로 0.3 mg/dL (27 μ mol/L)의 Jaffelike chromogen을 포함한다는 결과를 이 용한 것이다[7]. 검체마다 Jaffelike chromogen의 농도에 약간씩 차이가 있는 것은 반영하지 못하며, Jaffelike chromogen 중 대부분을 차지하는 케톤이나 케톤산이 높은 환자에서는 크레아티닌을 과대 평가할 수 있다[3]. 전 농도 에 걸쳐 참고법으로 측정한 값과 일치율이 좋고 방법도 간 단하다는 장점이 있어 검사실에 쉽게 적용할 수 있다.

2) 비보상적 방법 (Non-compensated method)

이 방법은 HPLC 참고법으로 측정한 크레아티닌 값과 장 비의 측정값이 일치하도록 보정 곡선(calibration curve)을 조절하는 것이다. 이 방법은 일치시킨 기준 크레아티닌 농 도보다 높을수록 참고법으로 측정한 값보다 낮은 값을, 기 준 크레아티닌 농도보다 낮을수록 참고법으로 측정한 값보 다 높은 값을 나타낸다. 따라서 만성 신장병 환자에서 크레 아티닌을 과소 평가할 수 있는 단점이 있다.

4. 빌리루빈에 의한 간섭

빌리루빈과 같은 혈색소 분해 산물들은 알칼리 환경에서 산화되어 무색의 화합물을 형성하고 흡광도를 감소시킨다 [3]. Kinetic Jaffe법은 피크르산 첨가 후의 흡광도 증가 율로 크레아티닌 양을 계산하므로 고빌리루빈혈증 환자에서 는 실제값 보다 낮게 측정된다[8]. 간경변 등으로 혈중 빌 리루빈 농도가 크게 증가한 환자에서 이러한 오류가 발생하 기 쉽다. 빌리루빈에 의한 간섭은 빌리루빈 농도가 높을수 록 증가하며, 포합형과 비포합형 빌리루빈 모두 유사한 정 도의 영향을 미친다[8,9]. Osberg 등[5]이 보고한 빌리루 빈 농도에 따른 간섭효과를 Table 1에 나타내었다.

빌리루빈에 의한 흡광도 감소를 보정하여 간섭효과를 보 정하는 방법으로 rate blanking이 있다. 피크르산과 반응 을 일으키기 전에 빌리루빈에 의한 흡광도 감소율(reagent 1 rate)을 미리 측정하여 실제 피크르산 시약과 크레아티 닌이 반응을 일으키는 동안 관찰된 흡광도 증가율(reagent 2 rate)에서 보정하여 주는 방법이다[10]. 일반화학 검사

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간섭 효과를 최소화하는 크레아티닌 측정법 231 에서 사용되는 serum blanking과 마찬가지 원리이나, 절

대값이 아닌 기울기를 보정한다는 점과 두 번째 시약인 피 크르산이 첨가되기 전에 blanking 한다는 점이 다르다.

Rate blanking을 적용하면 별도의 비용 발생 없이 사용하 던 Jaffe 시약을 그대로 유지하면서 고빌리루빈혈증에 의한 간섭현상을 대부분 제거할 수 있다.

일부 시약에서는 Jaffe 반응 전에 potassium ferricyanide 를 첨가하거나 (O'Leary method)[10] buffering ion과 계면 활성제를 첨가하여[11] 빌리루빈을 빌리버딘(biliverdin)으로 산 화시킴으로써 빌리루빈 간섭효과를 감소시키기도 한다.

Kinetic Jaffe 법으로 혈청 크레아티닌을 측정할 때 간 섭을 일으키는 주요 원인은 양성 간섭을 일으키는 Jaffe- like chromogen과 음성 간섭을 일으키는 빌리루빈이다.

임상 검사실에서는 Kinetic Jaffe 법으로 측정한 크레아티 닌 값에서 Jaffelike chromogen에 의한 0.3 mg/dL을 산 술적으로 빼고, 빌리루빈에 의한 흡광도 변화율을 보정하는 rate blanking으로 간섭효과를 최소화하여 보다 정확한 크 레아티닌 측정치를 얻을 수 있다. 대한임상검사정도관리협 회에서는 2005년부터 크레아티닌 분석법에 대한 응답 항목 으로 위의 두 가지를 적용한 방법인 compensated rate-blanked Jaffe kinetic assay를 추가하였고 2007년 신빙 도 조사결과 전체 응답기관 중 5.5%가 이 방법을 사용하고 있었다. 현재 kinetic Jaffe 법을 사용하고 있는 검사실에서 는 추가비용 없이 compensated rate-blanked Jaffe kinetic assay를 적용할 수 있다. 검사실 책임자는 정확한 크레아티 닌 값을 보고하기 위하여 이 방법의 적용을 고려할 필요가 있다.

혈청 크레아티닌 농도는 신기능의 중요한 지표로 임상적 으로 널리 이용되고 있다. 현재 국내 검사실의 약 85%가 혈청 크레아티닌 분석에 kinetic Jaffe 법을 사용하고 있 다. Kinetic Jaffe 법으로 크레아티닌을 측정할 때 간섭을 일으키는 주요 원인은 양성간섭을 일으키는 Jaffelike chromogen과 음성간섭을 일으키는 빌리루빈으로 요약된 다. Jaffelike chromogen에 의한 간섭은 kinetic Jaffe 법으로 측정한 크레아티닌 값에서 Jaffelike chromogen에 의한 평균 간섭치인 0.3 mg/dL을 산술적으로 빼는 방법 (arithmetic compensation)으로 쉽게 보정할 수 있다.

빌리루빈에 의한 간섭은 빌리루빈에 의한 흡광도 변화율을 Jaffe reaction에 의한 흡광도 변화율에서 보정하여 주는 rate blanking 으로 보정할 수 있다. 위의 두 가지 보정을

적용한 방법으로 compensated rate-blanked Jaffe kinetic assay가 있다. 현재 kinetic Jaffe법을 사용 중인 검 사실에서는 시약의 변경 없이 compensated rate-blanked Jaffe kinetic assay만 도입하여 간섭물질의 영향을 최소화 한 크레아티닌 측정값을 보고할 수 있다.

참 고 문 헌

1. Stevens LA, Coresh J, Greene T, Levey AS. Assessing kidney function-measured and estimated glomerular filtration rate. N Engl J Med 2006;354:2473-83.

2. Myers GL, Miller WG, Coresh J, Fleming J, Greenberg N, Greene T, et al. Recommendations for improving serum creatinine measurement: a report from the Laboratory Working Group of the National Kidney Disease Education Program. Clin Chem 2006;52:5-18.

3. Lamb E, Newman DJ, Price CP, Kidney function tests. In:

Burtis CA, Ashwood ER, et al. eds. Tietz textbook of clinical chemistry and molecular diagnostics. 4th ed. St.

Louis: Elsevier Saunders, 2006:797-801.

4. 민원기, 고창하, 김경동, 김영기, 김정호, 김진규 등. 임상 화학검사 신빙도조사 결과보고(2007). 임상검사와 정도관 리 2008;30:1-12.

5. Osberg IM, Hammond KB. A solution to the problem of bilirubin interference with the kinetic Jaffe method for serum creatinine. Clin Chem 1978;24:1196-7.

6. Weber JA, van Zanten AP. Interferences in current methods for measurements of creatinine. Clin Chem 1991;37:695-700.

7. Zawta B, Delanghe J, Taes Y, Van Den Noortgate N, Lameire N, Engel WD. Arithmetic compensation for pseudo-creatinine interferences of the creatinine Jaffémethod and its effect on creatinine clearance results. Clin Chem 2001;47(S):S148-9.

8. Daugherty NA, Hammond KB, Osberg IM. Bilirubin interference with the kinetic Jaffe method for serum creatinine. Clin Chem 1978;24:392-3.

9. Dorwart WV. Bilirubin interference in kinetic creatinine determination. Clin Chem 1979;25:196-7.

10. O'Leary N, Pembroke A, Duggan PF. A simplified procedure for eliminating the negative interference of bilirubin in the Jaffe reaction for creatinine. Clin Chem 1992;38:1749-51.

11. Knapp ML, Mayne PD. Development of an automated kinetic Jaffe method designed to minimise bilirubin interference in plasma creatinine assays. Clin Chim Acta 1987;168:239-46.

수치

Table 1. Effect of bilirubin on results by the kinetic Jaffe method[5]

참조

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