JMBS Journal of Metabolic and Bariatric Surgery J Metab Bariatr Surg 2013;2(2):45-48

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JMBS Journal of Metabolic and Bariatric Surgery J Metab Bariatr Surg 2013;2(2):45-48

투고일: 2013년 11월 20일, 심사일: 2013년 11월 25일, 게재확정일: 2013년 11월 30일 책임저자： 최승호, 서울시 강남구 언주로 211번지

연세대학교 강남세브란스병원 외과 우: 135-270

Tel: 02-2019-3374, Fax: 02-3462-5994, E-mail: [email protected] Copyright © 2013, The Korean Society for Metabolic and Bariatric Surgery

고도비만을 동반하지 않은(체질량 지수 35 kg/m ² 이하) 제2형 당뇨 환자에서 위우회술 후 인슐린 저항성 및 인슐린 분비능의 초기 결과

연세대학교 의과대학 강남세브란스병원 외과

최승호

Early Outcome of Gastric Bypass on Insulin Sensitivity and Insulin Secretion in BMI ＜35 kg/m ² with Type 2 Diabetes

Seung Ho Choi

Department of Surgery, Gangnam Severance Hospital, Yonsei University College of Medicine, Seoul, Korea

Purpose: Metabolic effects of bariatric surgery in morbidly obese patients (BMI ＞35 kg/m

) with type 2 diabetes have been established. However, effectiveness of bariatric surgery in BMI ＜35 kg/m

with type 2 diabetes is controversial. Also, change of insulin sensitivity and insulin secretion in BMI ＜35 kg/m

after operation has not been reported. Materials and Methods: Five patients who was BMI ＜35 kg/m

with type 2 diabetes, and received gastric bypass were enrolled.

Using oral glucose tolerance test, Matsuda index and HOMA-IR for insulin resistance and insulinogenic index for insulin secretion were checked. Results: The mean BMI was 27.6±5.4 kg/m

and HbA1c was 7.4±1.2% with anti-diabetic medication before operation. The mean BMI and HbA1c were decreased to 23.2±5.0 kg/m

and 5.7±0.4% without anti-diabetic medication 3 months after operation. Preoperative Matsuda index, HOMA-IR and insulinogenic index were 2.5±1.1, 4.7±1.6 and 0.2±0.1 in each. Three months after operation, Matsuda index and HOMA-IR were improved into 5.2±1.8 and 1.5±1.0 (P＜0.05). Also, insulinogenic index was increased into 0.5±0.3 (P＜0.05). Conclusion: In BMI ＜35 kg/m

with type 2 diabetes, insulin sensitivity and insulin secretion were much improved after gastric bypass and metabolic surgery might be effective to control type 2 diabetes in patients with BMI ＜35 kg/m

. However, long-term follow-up and case accumu- lation are needed.

Key Words: Bariatric surgery, Gastric bypass, Non-obese, Insulin secretion, Insulin sensitivity

서론

제2형 당뇨는 전세계적으로 인류의 건강을 위협하는 중요한 질병이다 (1). 제2형 당뇨의 치료원칙은 식이요법을 포함한 식생 활 개선, 운동요법, 그리고 혈당을 낮추는 약제의 사용이라 할 수

있다. 최근 고도 비만을 동반한 제2형 당뇨에서 수술적 치료가

효과적임을 보고한 이래 제2형 당뇨에 대한 수술적 치료의 관심

이 높아지고 있다 (2,3). 제2형 당뇨가 호전되는 기전(mecha-

nism)으로는 칼로리 섭취 제한 및 체중 감소에 의한 것과 체중 감

소와는 독립적인 것 등이 제시되고 있다 (4,5). 당뇨병이란 인슐

Journal of Metabolic and Bariatric Surgery Vol. 2, No. 2, 2013

Journal of Metabolic and Bariatric Surgery

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Table 1. Patient characteristics

Patients (n=5)

Age (yrs) 49.6±13.2

Preoperative BMI

(kg/m

) 27.6±5.8

M：F 2：3

Preoperative HbA1c

(%) 7.4±1.2

Duration of type 2 DM (yrs) 3.5±2.7

a

BMI = body mass index;

HbA1c = glycated hemoglobin.

린 저항성과 인슐린 분비능 저하가 가장 중요한 요인인 만큼 수 술 후 인슐린 저항성이 감소하거나 인슐린 분비능이 향상된다면 당뇨가 호전될 수 있을 것이다.

고도비만을 동반한 제2형 당뇨환자는 인슐린 분비능이 보존 된 상태에서 인슐린 저항성이 높은 경우가 많으며, 칼로리 제한 및 체중감소가 인슐린 저항성을 감소시키기 때문에 수술 후 충분 한 체중감소만으로 인슐린 분비능 향상 없이 제2형 당뇨의 호전 을 유도할 수 있을 것으로 예상된다 (6). 그러나 고도비만을 동반 하지 않는 환자에서는 인슐린 분비능이 손상된 경우가 많고, 심 한 체중감소를 유도하기 어렵기 때문에 어느 정도의 인슐린 분비 능이 남아있거나 수술 후 뛰어난 인슐린 분비능 향상이 있어야 제2형 당뇨의 호전을 기대할 수 있을 것이다. 여러 연구에서 비 만을 동반하지 않은 환자는 대사 수술 후 완치율이 낮음을 보고 하고 있는데, 이는 손상된 인슐린 분비능이 원인일 수 있다 (7).

한편 서구와 달리 우리나라를 포함한 동양권의 제2형 당뇨 환 자는 고도비만이 동반된 경우가 많지 않고, 인슐린 분비능의 감 소가 심하며, 조기에 발병하고, 합병증이 많이 나타나는 것이 특 징이라고 할 수 있다 (8,9). 즉 동, 서양의 제2형 당뇨환자가 그 양 상의 차이를 보이고 있다. 따라서 국내에 흔한, 고도비만을 동반 하지 않은 제2형 당뇨환자의 대사수술에 대한 효과를 연구하는 것은 매우 중요하다고 생각된다. 이에 저자는 고도비만을 동반 하지 않은 제2형 당뇨환자에서 위우회술 후 인슐린 저항성 및 분 비능의 변화를 관찰하였다.

대상 및 방법

연세대학교 강남세브란스병원 외과에서 2011년 9월부터 2013년 8월까지 2년간 체질량지수가 35 kg/m

이하이면서 제2 형 당뇨를 동반하여 위우회술을 시행받은 5명을 대상으로 하였 다. 모든 환자에서 체중, 키, 경구 내당능 검사(Oral Glucose Tolerance Test), 금식 상태에서 HbA1c과 C-peptide 값을 측 정하였다. 경구 내당능 검사는 밤새 금식 후, 아침 시간에 경구로 글루코스 75그램을 섭취하고 0, 30, 60, 90, 120분째 채혈하여 글루코스와 인슐린 농도를 측정하는 것으로 하였다. 수술 전 공 복 C-peptide 측정치가 1 ng/ml 이상인 경우를 수술 적응증으 로 하였으며 본 연구대상의 경우는 평균 2.1±0.6 ng/ml이었다.

모든 검사는 환자의 동의를 구한 후 시행하였다. 인슐린 저항성 을 측정하기 위하여 Matsuda index (insulin sensitivity index), homeostasis model assessment-insulin resistance (HOMA- IR) 등의 지표를 사용하였다 (10,11). 인슐린 분비능은 insulinogenic index를 사용하였다 (12).

수술은 복강경에 의하여 시행되었다. 식도위접합부에서 소만 에 치우친 소위(gastric pouch)를 15-20 cc 정도 크기로 만들고

이를 소장과 루와이 형태로 연결하였다. 루 사지(roux limb)와 담즙췌장 사지의 길이(biliopancreatic limb)는 각각 100 cm로 하였다. 퇴원 후 약 1,000칼로리 정도의 식사와 하루 1시간이상 의 걷기를 권장하였다.

모든 데이터는 전향적으로 수집하여 후향적 분석을 하였다.

결과는 SPSS 통계 프로그램(SPSS Inc, Chicago, IL)을 이용하였 으며 연속 변수에 대한 검증은 Mann-Whitney U test로, 짝을 이루는 데이터는 Wilcoxon signed rank test를 이용하였다. P 값은 0.05 이하일 때 통계적으로 의미있다고 해석하였다.

결과

대상환자의 임상적 특징은 Table 1과 같다. 모든 환자에서 수 술 사망이나 특이한 합병증은 없었으며 수술 후 3일째 퇴원하였 다. 수술 전 1명은 인슐린 주사와 경구혈당강하제를, 4명은 경구 혈당강하제만을 사용하였으나 수술 후 3개월째 추적검사를 시 행할 당시는 모든 환자에서 당뇨관련 약제를 사용하지 않았다.

수술 후 3개월째 평균 체질량지수와 당화혈색소는 23.2±5.0 kg/m

및 5.7±0.4 %로 수술 전에 비하여 의미있게 감소하였다 (P＜0.05). 수술 전 인슐린 저항성을 측정하기 위한 Matsuda 인 덱스와 HOMA-IR은 각각 2.5±1.1 및 4.7±1.6로 인슐린 저항 성이 증가된 상태를 보여주었다. 수술 전 인슐린 분비능을 측정 하기 위한 insulinogenic index는 0.2±0.1로 매우 떨어져 있었 다. 수술 후 3개월이 경과한 다음 측정한 Matsuda 인덱스와 HOMA-IR은 각각 5.2±1.8, 1.5±1.0으로 매우 호전되어 있었 다(P＜0.05). Insulinogenic index도 0.5±0.3으로 수술 전에 비하여 대단히 호전되어 있었다(P＜0.05).

고찰

고도비만과 제2형 당뇨가 있는 146명 환자에서 시행한 위우

회술 후 121명(83%)이 당뇨가 완전히 소실되었음을 관찰한 이

래 여러 연구에서 고도비만과 제2형 당뇨가 동반된 경우는 대사

수술이 매우 효과적임을 보여주고 있다 (2,3,13,14). 아울러 메

타분석을 이용한 연구에서 체질량지수 35 kg/m

이하인 제2형

최승호:

고도비만을 동반하지 않은(체질량 지수 35 kg/m

이하) 제2형 당뇨 환자에서 위우회술 후 인슐린 저항성 및 인슐린 분비능의 초기 결과

Journal of Metabolic and Bariatric Surgery

당뇨에서도 수술적 치료가 효과적이고, 이러한 효과는 오랫동안 지속되고 있음을 보여주고 있다 (7,15). 그러나 고도 비만을 동 반하지 않는 제2형 당뇨에서 시행된 대사 수술이 표준 치료라 할 수 있는 단계는 아니라고 할 수 있다. 또 어느 정도의 체중까지, 혹은 어느 정도의 췌장 베타 세포의 기능이 보존되어 있어야 수 술이 효과가 있을지도 연구 중이라 하겠다.

한편 인슐린 저항성이란 근육과 지방조직에서의 인슐린 매개 포도당 흡수 저하, 그리고 간에서의 당신생 억제력의 감소 등을 말한다. 본 연구에서는 인슐린 저항성 대리 지표로서 공복 시 평 형 상태로부터 구한 HOMA-IR과 동적인 검사를 통해 구한 Matsuda index를 이용하였다. HOMA-IR은 간에서의 당신생 억제력을 파악할 수 있는 이점이 있고, Matsuda index는 인슐린 저항성을 측정하는 표준 방법인 글루코스 클램프에서 측정한 지 표와 상관관계가 높다고 알려져 있으며, Matsuda index는 정상 인에서 3 이상, HOMA-IR은 1.5 이하의 수치를 보인다고 보고 되고 있다 (10,12). 위우회술을 시행하게 되면 수술 직후부터 간 에서의 당신생이 억제되며 이는 에너지 섭취의 제한이 중요한 역 할을 하는 것으로 추정되고 있으며 시간이 지남에 따라 말초 인 슐린 저항성이 호전되는데 이는 체중 감소와 연관이 깊은 것으로 보고되고 있다 (4). 본 연구에서도 Matsuda index와 HOMA-IR 을 이용하여 인슐린 저항성을 측정한 결과 모든 환자에서 수술 전 인슐린 저항성이 매우 높은 상태였으며 수술 후 3개월째 측정 한 검사에서 정상에 가까운 인슐린 감수성을 보이는 것으로 미루 어 비만도가 심하지 않은 제2형 당뇨환자에서도 위우회술을 시 행하면 인슐린 감수성이 매우 호전될 수 있음을 알 수 있었다. 그 러나 본 연구에서 수술 전에 비하여 약 15%의 체중 감소가 동반 되었기 때문에 마른 당뇨환자에서 체중 감소 없이 인슐린 저항성 이 호전되는지는 확인 할 수 없었다.

인슐린 분비는 영양소, 호르몬, 신경 자극 등에 의하여 복합적 으로 나타나기 때문에 베타 세포 기능(β-cell function )을 정확 하게 측정하는 것은 매우 어렵다 (16). 아울러 검사에 따라 결과 가 조금씩 다르게 나온 경우가 있어 해석에 어려움이 있다고 하 겠다. Umeda 등은 고도비만환자에서 제2형 당뇨가 동반된 경 우에 위우회술 후 insulinogenic index가 7일째는 변하지 않았 으나 30일째, 90일째는 의미있게 증가하였다고 보고하였다 (17). 여러 연구에서도 위밴드술에서는 수술 후 변화가 없었으나 위우회술 후 4-6주째 insulinogenic index가 매우 호전되었음 을 보고하였다 (18,19). 저자는 체질량지수가 35 kg/m

이하인 경우에도 제2형 당뇨가 동반된 환자에서 위우회술 후 insuli- nogenic index가 수술 후 3개월째 의미있게 호전된 것을 관찰 하였다. 이는 체질량지수가 낮은 경우에도 대사수술 후 췌장 베 타세포 기능회복으로 제2형 당뇨가 호전될 수 있음을 시사한다 고 생각된다.

대사수술 후 제2형 당뇨가 호전되는 근본적인 기전은 여러가 지가 제시되고 있으나 가장 흥미로운 것은 해부학적 구조의 변경 후 incretin 호르몬의 변화라고 하겠다. 위우회술 후 glucose- dependent insulinogenic polypeptide (GIP) 호르몬의 변화 는 연구자마다 차이가 있으나, glucagon-like peptide-1 (GLP-1) 호르몬은 모든 연구에서 증가하는 것으로 보고하고 있 다 (4). 수술 후 GLP-1 의 증가는 췌장의 베다 세포의 기능 회복 과 인슐린 분비의 증가를 가져올 수 있을 것으로 생각되고 있다 (4,5,18). 그러나 보다 정확한 기전에 대한 것은 아직 많은 연구 가 필요하다고 할 것이다.

통상적으로 위우회술에서 루 사지(roux limb)와 담즙췌장 사 지의 길이(biliopancreatic limb)는 각각 100-150 cm, 50 cm 정도이나, 루 사지나 담즙췌장 사지를 길게 했을 때 제2형 당뇨 의 호전에 더욱 효과적이라고 보고되고 있다 (20,21). 저자는 모 든 예에서 루 사지는 통상적인 100-150 cm로 하였으나 담즙췌 장 사지를 100 cm로 하였다. 담즙췌장 사지의 길이가 길어졌을 때 당뇨의 호전 효과가 올라가는 것은 음식물이 회장(ileum)에 빨리 도달하게 하는 것, 그리고 많은 부위의 근위부 공장이 우회 하는 것 등으로 설명될 수 있을 것으로 생각되나 이에 대한 이해 를 위해서는 많은 연구가 필요할 것으로 생각된다.

본 연구는 여러 제한점을 가지고 있다. 첫째 비교군이 없고 후 향적 연구이기 때문에 정확한 비교가 어렵다고 하겠다. 수술 전 후의 변화를 관찰하였으나, 위우회술에 의한 변화인지, 혹은 음 식제한 및 체중 감소에 의한 것인지, 위우회술과 다른 수술에서 도 같은 결과가 나올 수 있는지 등이 불명확하다고 할 수 있다. 그 러나 다른 연구를 통하여 본 연구의 인슐린 저항성 및 분비능에 대한 결과는 위우회술에 의한 것임을 시사하고 있다고 생각된 다 (4). 그리고 증례수가 5예로서, 향후 많은 증례를 축적하여 같 은 결과를 보여줄 수 있는지를 기다려야 할 것으로 생각된다. 끝 으로 제2형 당뇨의 기능 검사는 아직 정확히 정립이 되지 않아서 연구의 어려움이 있는 분야라고 할 수 있기에, 본 연구에서 사용 한 방법이 공통적으로 인정된 방법이라고 할 수 없다고 하겠다.

결론

여러가지 제한점에도 불구하고 본 연구의 결과로 체질량지수 35 kg/m

이하인 제2형 당뇨환자에서 위우회술이 당뇨를 호전 시키는데 효과적이라고 생각되었으며, 수술 후 인슐린 감수성 및 인슐린 분비능의 호전이 중요한 기전으로 판단되었다.

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