Abstract : Intravenous fat emulsion (IVFE) in parenteral nutrition (PN) has an advantage of slip- plying essential fatty acids with non-glucose based energy. However, it has been associated with the development of hypertriglyceridemia.
The principal management of PN-dependent patients with hypertriglyceridemia is to withhold the IVFE until serum triglyceride (TG) level is normalized. This practice may predispose patients to the development of essential fatty acid deficiency.
This study evaluated the effects of fish oil fatty acids on TG levels and liver toxicity in PN dependent hypertriglyceridemia patients.
This study included patients who developed TG levels > 400 mg/dL with soybean oil emulsion
정맥영양요법을 시행 중인 고중성지방혈증 환자에서 fish oil이 함유된 지방유제 투여 효과 분석
가톨릭대학교 서울성모병원 약제부
a, 가톨릭대학교 의과대학 약리학 교실
bThe Effect of an Intravenous Fat Emulsion Composed of Fish Oil on Hypertriglyceridemia Patients Receiving Total Parenteral Nutrition
Ji-Eun Kwon
a, So-Young Oh
a, Ae-Ryoung Park
a, Soon-Joo Kim
a, and Hyen O La
a,bDepartment of Pharmacy, Seoul St. Mary's Hospital, The Catholic University of Korea
aDepartment of Pharmacology, College of Medicine, The Catholic University of Korea
b222 Banpo-daero, Seocho-gu, Seoul, 137-701, Korea
회원학술보고
투고일자 2013. 6. 20; 심사완료일자 2013. 7. 15; 게재확정일자 2013. 7. 23
�교신저자 나현오 Tel:02-2258-2520 E-mail:[email protected]
and then fish oil emulsion in their PN from October 2010 to April 2012 at Seoul St. Mary’ s Hospital.
The study investigated the differences in TG, aspartate transaminase (AST), alanine transami- nase (ALT) and total bilirubin (TB) before and after the regimen change, and evaluated the signif- icance of the differences.
A total of 10 patients (6 adults and 4 children) were included. After administration of fish oil IVFE, the average serum TG level was decreased from 451 mg/dL to 250 mg/dL, and this was sta- tistically significanthly different (P=0.006). The average serum AST was increased from 40.5 IU/L to 54.0 IU/L (P=0.910), but the average serum ALT was decreased from 33.5 IU/L to 26.5 IU/L (P=0.508). The average serum TB was increased from 0.7 mg/dL to 0.9 mg/dL (P=0.432). These results showed no statistically significant differences.
In conclusion, this study suggests that PN with fish oil emulsion may result in an effective decrease in TG levels. Changes in the liver somatic index did not show statistically significant results. Therefore, we can presume that increased risk of hepatotoxicity did not occur. In order to achieve more accurate and reliable results, it is necessary to conduct randomized controlled trials for evaluating hepatotoxicity of fish oil fatty acids.
[Key words] Total parenteral nutrition, Hypertriglyceridemia, Fish oil
연구배경 및 목적
정맥영양요법(parenteral nutrition, PN)은 1960 년대 말 Stanley Dudrick에 의해 처음 사용된 이후 경구나 위장관을 통한 영양공급이 부적절한 환자에 게 필요한 영양분을 공급해 주는 치료법으로 자리잡 고 있다. 한편 정주용 지방유제(intravenous fat emulsion, IVFE)는 그 이전인 1961년 유럽을 중심 으로 개발되어 1980년대부터 PN에 추가하여 사용되 기 시작하였고, 1990년대에는 탄수화물, 아미노산, 지방을 주요한 에너지원으로 하는 total nutrition admixture(TNA)의 형태로 발전하였다.
1)지방을 함유하는 TNA 형태의 정맥영양요법은 탄 수화물을 대신하여 비 단백열량을 공급할 수 있으며 필수 지방산의 결핍을 방지할 수 있는 장점을 가지고 있으나, 고중성지방혈증과 간독성이 빈번히 발생하 는 문제점이 있다.
PN을 시행 중인 약 33 %의 환자에서 고중성지방혈
증이 발생한다고 보고되어 있으며, 원인으로 과도한
macronutrient 공급과 저조한 혈당조절 및 carni-
tine 부족 등을 들 수 있다.
2)중성지방수치가 1000
mg/dL 이상 측정되는 심각한 고중성지방혈증의 경
우 췌장염, 지방성 폐간질염과 신경학적 변화가 발생
할 수 있다.
3)American society for parenteral and enteral nutrition(A.S.P.E.N.)에서 제시한 가이드라인에 의 하면 정맥영양요법을 시행 중 중성지방수치가 400 mg/dL 이상 측정되는 고중성지방혈증이 발생하면 지방유제의 투여를 제한하도록 하고 있으며, 500 mg/dL 이상 측정되는 경우 지방유제 투여를 중단하 도록 하고 있다.
4)하지만 이러한 치료법은 필수 지방 산의 결핍이 유발될 수 있으며, 지방을 통해 필요로 하는 칼로리를 공급하지 못함으로써 당이 과도하게 공급되어 고혈당을 유발할 수 있는 문제점이 있다.
최근 fish oil 즉 오메가-3 지방산이 초저밀도 리포 단백질 (very low density lipoprotein, VLDL)을 감소시켜 중성지방수치를 감소시키는 효과를 보이는 것으로 나타났다.
5)이에 경구용 fish oil 제제가 FDA 의 승인을 받아 고중성지방혈증 치료제로 사용되고 있으며, 이러한 장점을 이용하여 fish oil을 정맥으로 투여하는 연구들이 진행되고 있다.
5)PN을 장기간 사용하는 경우에 발생할 수 있는 대표 적인 부작용으로 간기능 저하를 들 수 있으며, 경우 에 따라서는 간경화로 진행되기도 한다.
6)최근 대두 유에서 유래한 오메가-6 지방산이 PN 관련 간질환 (parenteral nutrition associated liver dys- function, PNALD)의 주요한 원인으로 꼽히고 있으
며,
7),8)이에 따라 PNALD의 발생위험을 감소시키기
위한 방법으로 fish oil을 함유한 지방유제를 투여하 는 방법이 시도되고 있다. 2008년 Pediatrics에 발 표된 KM Gura의 논문에 의하면 PN을 장기간 투여 하여 발생한 PNALD 소아환자에게 fish oil을 함유 한 지방유제를 투여한 결과 담즙정체에서 회복되는 기간 및 사망률, 간이식을 시행하게 되는 환자 수에 서 대두유에서 유래한 지방유제 투여군에 비해 효과 적인 결과를 보였다.
9)이에 본 연구에서는 PN 투여 중 고중성지방혈증을 나타내는 환자를 대상으로 하여 fish oil을 함유한 PN으로 변경 투여한 후 혈중 중성지방수치와 간수치 변화를 조사하여 중성지방수치 개선과 간독성에 미 치는 영향을 분석하여 새로운 치료법을 제시하고자 하였다.
연구방법
1. 연구대상
서울성모병원에 입원한 환자 중 2010년 10월부터 2012년 4월까지 PN을 투여 받으면서, 중성지방수치 가 400 mg/dL 이상인 환자 중 영양집중지원팀 (nutrition support team, NST)의 자문을 받아 fish oil을 함유한 PN으로 변경하여 투여한 환자를 대상으로 하였다. 기존 PN에는 지방유제로 올리브유 와 대두유를 함유하였으며, 변경된 PN에는 지방유제 로 25 % 올리브유와 30 % 대두유, 30 % 중쇄 지방 산, 15 % fish oil을 함유한 제형을 사용하였다.
2. 자료수집 및 조사항목
본 연구는 대상환자의 의무기록 및 NST 자문회신 서를 바탕으로 후향적으로 분석하였다. 환자의 특성 으로 나이, 성별, 키 등을 조사하였으며, 영양상태는 ICD-9-CM (the international classification of disease nineth revision clinical modification) code를 기준으로 평가하였다(Table 1).
10)또한 fish oil을 함유한 PN의 투여 전과 투여 일주 일 후 실험실적 검사수치를 모니터링하였다. Fish oil을 함유한 PN이 고중성지방혈증에 미치는 영향을 분석하기 위해 중성지방수치를 이용하였으며, PN에 의한 간독성을 분석하기 위해 aspartate transam- inase (AST), alanine transaminase (ALT), total bilirubin (TB) 수치를 사용하였다.
성인 환자의 체중당 지방유제의 투여량을 조사하여 이를 A.S.P.E.N. / European society for par- enteral and enteral nutrition(E.S.P.E.N.) 가이 드 용량에 따라 적절 용량군과 과용량 투여군으로 나 누어 이에 따른 중성지방수치 변화를 조사하였고, 이 를 통해 적절한 fish oil을 함유한 지방유제의 투여량 을 살펴보고자 하였다.
3. 통계분석
획득한 데이터는 통계처리 패키지 프로그램인 SAS
version 9.2 (SAS Institute Inc.USA)를 이용하여
투여 전, 후의 상관관계를 밝히기 위해 각 항목별로
비모수 검정에 해당하는 윌콕슨 사이드-랭크 검정을 시행하였다. P값이 0.05 미만일 때 통계적으로 유의 성이 있다고 정의하였다. 실험결과의 비뚤림(bias)을 감소시키기 위하여 모든 date의 통계처리는 생물통 계학 전문가에 의뢰하여 수행하였다.
연구결과
1. 대상환자 특징
1) 환자특성 및 지방유제 투여량
2010년 10월부터 2012년 4월까지 PN을 투여 받 으면서, 중성지방수치가 400 mg/dL 이상인 환자는 총 10명이었다. 남성과 여성은 각각 3명과 7명으로 여성이 많았다. 평균 연령은 37세로 18세를 기준으 로 성인은 6명, 소아는 4명이었다(Table 2). Fish oil이 함유된 PN으로 제형을 변경할 시점에서의 환 자의 임상적 상황에는 뚜렷한 변화가 없었다.
성인의 평균 지방유제 투여량은 1.04 g/kg/day로
Albumin(g/dl)
< 2.5
< 60 60 - 75 75 < - 90 > 90
Severe protein energy malnutrition
Severe protein energy malnutrition
Moderate malnutrition
Protein malnutrition (Kwashiorkor)
2.5 - 3.0 Severe protein energy malnutrition
Moderate
malnutrition Moderate malnutrition
Protein malnutrition (Kwashiorkor)
3.1 - 3.5 Moderate
malnutrition Moderate
malnutrition Mild
malnutrition Mild malnutrition
> 3.5 Energy
malnutrition (Marasmus)
Energy malnutrition (Marasmus)
Mild
malnutrition No malnutrition present
Percentage of ideal body weight (%) Table 1. Criteria grid for determining malnutrition diagnosis by ICD-9-CM
1 1 여자 혈구 탐식성 림프조직구증 850 650 18
2 6 여자 재생불량성 빈혈 1300 1100 50
3 10 남자 T 림프모세포 림프종 2300 1900 50
4 36 남자 사립체성 뇌근병증 1500 1500 50
5 38 여자 전신성 홍반성 루프스 1850 1836 90
6 56 여자 혈구 탐식성 림프조직구증 1800 1613 57
7 61 여자 복막암 1800 1800 50
8 71 남자 식도암 1900 1570 56
9 79 여자 단장증 1300 1000 40
10 1 여자 가족성적혈구 포식성
림프조직구 증식증 800 603 20
나이 성별 상병명 필요열량
(Kcal/day)
PN 공급량 (kcal/day)
Lipid 투여량
(g/day)
Table 2. Patients’characteristics
최소 0.72 g/kg/day 에서 최대 1.71 g/kg/day 의 분포를 보였으며, 소아의 평균 지방유제 투여량은 1.72 g/kg/day로 최소 0.95 g/kg/day 에서 최대 2.11 g/kg/day 분포를 보였다(Table 3).
성인의 지방유제 투여량은 최대 1.72 g/kg/day 를 투여한 한명을 제외한 5명의 경우 A.S.P.E.N. / E.S.P.E.N.에서 제시하는 적정 지방유제 투여용량 인 0.7~1.5 g/kg/day에 일치하게 투여되었으
며,
11),12)소아의 지방유제 투여량은 A.S.P.E.N /
E.S.P.E.N.에서 제시하는 적정용량 상한선인 2~3 g/kg/day에 모두 포함되어 있었다.
13)2) 영양상태 평가
ICD-9-CM 표를 기준으로 혈중 알부민 수치와 이 상체중 대비 실체중의 퍼센트(percentage of ideal body weight, PIBW) 를 가지고 영양상태를 판정한
Adults (g/kg/day) 1.04 (0.72 - 1.71)
1.72 (0.95 - 2.11) Children (g/kg/day)
Lipid 투여량 (Mean, min - max) Table 3. Patients’characteristics - Lipid dosage / kg
Fig. 1 Distribution of patients’nutrition states by ICD-9-CM
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2.3 2.5 3.3 2.8 2.4 2.3 3.3 3.0 2.5 3.0
Albumin
86.7 91.2 105.5 81.3 95.6 101.8 135.9 125.1 89.7 113.6
PIBW (%)
Moderate malnutrition Protein malnutrition Mild malnutrition Moderate malnutrition Protein malnutrition Protein malnutrition Mild malnutrition Protein malnutrition Protein malnutrition Protein malnutrition
Nutrition state
Table 4. Results of patients’albumin, PIBW, and nutrition states
결과 6명(60%) 환자에서 protein malnutrition을 보였으며, mild malnutirition 및 moderate mal- nutrition의 경우 각각 2명(20%)으로 나타났으며 (Fig. 1), 각 환자의 영양상태 평가 결과는 Table 4 와 같았다.
2. Fish oil 투여 전, 후 중성지방수치 변화
PN을 시행하는 중 고중성지방혈증을 나타낸 환자 들의 평균 중성지방수치는 451 mg/dL로 정상 중성 지방수치인 40~200 mg/dL에 비해 현저히 높은 수 준을 보였다. 이때 fish oil이 함유된 PN으로 제형을 변경한 후 중성지방수치를 모니터링한 결과 일주일
후의 평균 중성지방수치는 250 mg/dL로 낮아졌으 며, 제형 변경 전, 후에 유의한 차이를 보였다 (p=0.006)(Fig. 2)(Table 5). 이러한 평균 중성지방 수치 변화는 성인 환자와 소아 환자 모두 동일한 결 과를 보였다.
3. Fish oil 투여 전, 후 간수치 변화
각 환자의 fish oil 투여 전, 후 간수치 변화는 Table 6과 같았다.
1) Aspartate transaminase (AST)
PN을 시행하는 중 고중성지방혈증을 나타낸 대상
환자들의 평균 AST 수치는 40.5 IU/L로 정상범위 인 14~40 IU/L에 비해 조금 높은 수준을 보였다.
Fish oil이 함유된 PN으로 제형을 변경한지 일주일 후에 측정한 AST 수치는 54 IU/L로 이전 수치에 비 해 상승되었으나, 통계적으로 유의한 차이를 보이지 는 않았다(p=0.508)(Fig. 3).
2) Alanine transaminase (ALT)
PN을 시행하는 중에 고중성지방혈증을 나타낸 환 자들의 평균 ALT 수치는 33.5 IU/L로 정상범위인 9~45 IU/L에 포함되어 있었다. Fish oil이 함유된 PN으로 제형을 변경한지 일주일 후 측정한 평균 Fig. 2 The average change of triglyceride level
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
443 240
497 402
428 230
557 377
413 516
459 201
407 300
553 252
530 248
411 240
Fish oil 변경 전 triglyceride level (mg/dL) Fish oil 변경 일주일 후 triglyceride level (mg/dL)
Table 5. Results of patients’triglyceride level
ALT 수치는 26.5 IU/L로 평균 7 IU/L 감소되었으 나, 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다 (P=0.910)(Fig. 4).
3) Total bilirubin (TB)
대상환자들의 평균 TB 수치는 0.7 mg/dL에서 fish oil을 함유한 PN으로 변경 투여한지 일주일 후 0.9 mg/dL으로 상승하였으나, 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(P=0.432)(Fig. 5).
Fish oil을 함유한 지방유제의 투여 전과 후의 TB
Fig 4. The average change of AST
12 3 4 5 6 7 8 9 10
43 / 19 27 / 10 0.54 / 0.39
39 / 54 40 / 62 0.75 / 1.17
31 / 12 60 / 27 0.83 / 0.86
179 / 321 99 / 192 0.53 / 0.91
275 / 206 117 / 108 2.49 / 2.19
38 / 93 12 / 17 1.06 / 0.95
78 / 73 151 / 171 0.32 / 0.3
18 / 18 15 / 26 0.7 / 0.51
42 / 54 27 / 26 7.74 / 5.48
28 / 29 16 / 17 0.35 / 0.31