Comparison of Hemoglobin A1c and Fasting Blood Glucose for Diagnosis of Diabetes in Korea

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서 론

공복혈당(fasting blood glucose, FBG), 75 g 2시간 경구포도당부하 검사(75 g 2 hour Oral glucose tolerance test, 2hr-OGTT), 당화혈색소 (hemoglobin A1c, HbA1c)는 현재 당뇨병의 진단기준으로 사용되고 있다.^1,2) 이 중 HbA1c는 최근 1–3개월 동안의 혈당 조절 상태를 반영 한다. 헤모글로빈 A에 탄수화물 moiety가 부착되면 HbA1c를 형성하 고 A1a, A1b, A1c로 분획된다. 이중 HbA1c가 60%–80%로 가장 많으며 B사슬의 N-발린 말단부위에 포도당이 결합된 것으로 실제 혈당을 반영하는 것은 HbA1c이다.³⁾ HbA1c는 순간 혈당보다 스트레스나 감 염 등의 외부 영향을 덜 받으며, 개인별 편차가 적고 공복상태와 관

계없이 측정이 가능한 장점이 있다.⁴⁾

하지만 기존의 연구들에서 HbA1c는 당뇨병의 진단에 있어 인종, 나이, 성별 등에 따라 그 민감도와 특이도가 차이가 날 수 있었다.^4-6) 또한 국내외 연구마다 제시하고 있는 HbA1c의 절단값 역시 다양하 게 제시되고 있다.^7-9)

본 연구는 2014년 시행된 국민건강영양조사를 사용하여 FBG와 HbA1c 두 가지 검사의 일치도와 HbA1c의 절단값을 알아보고자 하 였다.

Breif

Communication

한국인 당뇨병 진단에 사용되는 당화혈색소와 공복혈당 비교

김건우, 김유리*, 김수환, 김유진, 조인정

부산의료원 가정의학과

Comparison of Hemoglobin A1c and Fasting Blood Glucose for Diagnosis of Diabetes in Korea

Kun Woo Kim, Yu-Lee Kim*, Su Hwan Kim, Yujin Kim, In Jeong Cho

Department of Family Medicine, Busan Medical Center, Busan, Korea

Background: Glycated hemoglobin A1c (HbA1c) has been recommended as a diagnostic test for diabetes by the American Diabetes Association since 2010. However, there may be differences in HbA1c values according to race, sex, and age. We compared HbA1c and fasting blood glucose (FBG) test results for the diagnosis of diabetes.

Methods: We analyzed the data of 3,421 adults (aged ≥30 years) who were not diagnosed with diabetes mellitus, derived from the 2014 Korean National Health and Nutrition Examination Survey. The following criteria were used for the diagnosis of diabetes mellitus; HbA1c ≥6.5% and FBG level ≥126 mg/mL.

Results: The kappa index of agreement between FBG and HbA1c criteria was 0.60. For a diagnosis of diabetes based on the FBG level, the HbA1c cutoff value was 6.1%, with a sensitivity of 88.7% and a specificity of 89.1% (area under the curve 0.889).

Conclusion: There was moderate concordance between HbA1c and FBG criteria for the diagnosis of diabetes in Korean adults. As HbA1c may be affected by race, sex, or age, further large-scale, population-based studies on diabetes complications are required to evaluate the role of HbA1c in the diagnosis of diabetes in Korea.

Keywords: Diabetes Mellitus; Hemoglobin A1c; Fasting Blood Glucose; Diagnosis

https://doi.org/10.21215/kjfp.2016.6.5.524 eISSN 2233-9116

Korean J Fam Pract. 2016;6(5):524-527

KJFP

Korean Journal of Family Practice

Received February 24, 2016 Revised July 14, 2016 Accepted July 27, 2016 Corresponding author Yu-Lee Kim

Tel: +82-51-507-3000, Fax: +82-51-507-3001 E-mail: [email protected]

This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons At- tribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted noncommercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

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Breif

Communication

Korean Journal of Family Practice 방 법

본 연구는 2013년 1월부터 2015년 12월까지 시행된 국민건강영양 조사 제6기 자료 중 2014년도 자료를 이용하였다. 건강 검진을 시행 한 30세 이상의 성인 5,286명을 대상으로 하였다. 그 중 당뇨병 진단 받은 440명, 당뇨병 진단 여부를 모르거나 응답하지 않은 831명, 혈색 소 11.0 g/dL 미만이거나 혈색소 값이 결측인 448명, 혈청 크레아티닌 수치 1.5 mg/dL 이상 9명, 공복시간 8시간 미만 76명, 그리고 학력, 월 간 음주, 흡연 여부 모르거나 응답하지 않은 59명과 수축기, 이완기 혈압수치가 결측인 2명을 제외한 3,421명을 대상으로 분석하였다. 국 민건강영양조사는 질병관리본부 연구윤리심의위원회의 승인을 받 아 수행되었다(2013-12EXP-03-5C).

혈당을 포함한 일반화학검사는 채혈한 후 응고 직후 즉각적인 혈 청분리를 하여 냉장 보관하였고 중앙으로 운송한 후 분석하였다.

COBAS 8000 C702 (Roche, Mannheim, Germany) 장비와 전용시약을 이용하여 분석하였다. HbA1c는 Tosoh G8 (Tosoh, Tokyo, Japan)과 전 용시약을 이용하여 양이온 교환수지 크로마토그래피법(high per- formnace liquid chromatography)을 사용하여 분석하였다.

당뇨병은 2010년 미국당뇨병협회에서 제시한 기준에 따라 HbA1c 6.5% 이상 또는 FBG 126 mg/dL 이상을 당뇨병으로 정의하였다.

분류된 자료는 IBM SPSS Statistics ver. 22.0 (IBM Co., Armonk, NY, USA)을 사용하여 통계 분석하였다. 당뇨병 진단 기준으로서 FBG와 HbA1c 기준의 일치도는 Cohen’s Kappa 값을 사용하였으며, FBG로 진단된 당뇨병을 예측하는 HbA1c의 절단값은 receiver operating characteristics (ROC) curve를 이용하여 분석하였다. 모든 통계량의 유의수준은 P<0.05로 하여 유의성을 판단하였다.

결 과

전체 대상자 3,421명 중 HbA1c ≥6.5%이면서 FBG ≥126 mg/mL인 대상 자가 95명(2.8%), HbA1c ≥6.5%이면서 FBG <126 mg/mL인 대상자가 79명 (2.3%), HbA1c <6.5%이면서 FBG ≥126 mg/mL인 대상자가 38명(1.1%)이었다.

대상자들의 FBG 126 mg/dL 이상을 당뇨병으로, HbA1c는 6.5% 이 상을 당뇨병으로 정의한 두 기준 간 비교한 일치도(카파값)는 0.60으 로 중간정도의 일치도를 보였다(Table 1).

Table 1. Agreement of different diagnostic criteria for diabetes mellitus Variable HbA1c

(%)

FBG (mg/dL) Agreement (%)

Kappa (95% CI)

<126 ≥126 Total

Overall (n=3,421) <6.5 3,209 38 96.5 0.60 (0.54–0.65)

≥6.5 79 95

Men (n=1,437) <6.5 1,335 23 96.4 0.64 (0.56–0.71)

≥6.5 28 51

Women (n=1,984) <6.5 1,874 15 96.6 0.60 (0.54–0.65)

≥6.5 51 44

<60 y

Overall (n=2,306) <6.5 2,203 22 97.5 0.61 (0.53–0.68)

≥6.5 34 47

Men (n=958) <6.5 907 13 97.2 0.64 (0.52–0.75)

≥6.5 13 25

Women (n=1,348) <6.5 1,296 9 97.7 0.58 (0.46–0.69)

≥6.5 21 22

≥60 y

Overall (n=1,115) <6.5 1,006 16 94.5 0.58 (0.54–0.65)

≥6.5 45 48

Men (n=479) <6.5 428 10 94.7 0.64 (0.52–0.75)

≥6.5 15 26

Women (n=636) <6.5 578 6 94.3 0.52 (0.40–0.63)

≥6.5 30 22

HbA1c, hemoglobin A1c; FBG, fasting blood glucose; Cl, confidence interval.

Table 2. Sensitivity, specificity, positive and negative predictive values for diabetes defined by fasting blood glucose ≥126 mg/dL according to differ- ent HbA1c cutoff points

HbA1c cutoff point

(%)

Overall (n=3,421 ) <60 y (n=2,306) ≥60 y (n=1,115)

Sensitivity (%) Specificity (%) AUC Sensitivity (%) Specificity (%) AUC Sensitivity (%) Specificity (%) AUC

6.5 71.4 97.6 0.845 68.1 98.5 0.833 75.0 95.7 0.854

6.4 73.7 96.3 0.850 71.0 97.9 0.844 76.6 93.1 0.848

6.3 77.4 94.7 0.861 76.8 97.0 0.869 78.1 89.9 0.840

6.2 82.7 92.7 0.877 84.1 95.8 0.900 81.3 85.9 0.836

6.1 88.7 89.1 0.889 88.4 93.5 0.910 89.1 79.7 0.844

6.0 93.2 83.8 0.885 91.3 89.3 0.903 95.3 72.0 0.837

5.9 94.7 76.6 0.856 94.2 83.4 0.888 95.3 62.0 0.787

5.8 95.5 68.1 0.818 95.7 77.7 0.862 95.3 49.9 0.726

5.7 98.5 58.0 0.783 100 67.7 0.838 96.9 37.5 0.672

5.6 99.2 46.6 0.729 100 56.0 0.780 98.4 26.5 0.624

HbA1c, hemoglobin A1c; AUC, area under the curve.

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Kun Woo Kim, et al. Comparison of Hemoglonin A1c and Fasting Blood Glucose

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대상자를 전체군과 60세 미만군, 60세 이상군으로 구분하여 당뇨 병 진단을 위한 HbA1c의 절단값을 비교한 결과는 Table 2와 같다. 대 상자 전체군은 HbA1c의 절단값이 6.1% (민감도 88.7%, 특이도 89.1%, area under the curve [AUC] 0.889), 60세 미만군의 절단값은 6.1% (민감 도 88.4%, 특이도 93.5%, AUC 0.910), 60세 이상군의 절단값은 6.5% (민 감도 75.0%, 특이도 95.7%, AUC 0.854)였다.

고 찰

본 연구에서 새롭게 진단된 당뇨병의 유병률은 전체 6.2%, FBG 기 준으로는 3.9%, HbA1c를 기준으로는 5.1%였다. 따라서 HbA1c의 당뇨 진단율이 FBG보다 높았다. 이러한 결과는 국내외에서 보고된 기존 연구 일부와 일치하고 있는데, 인도의 한 연구에서는 전체 당뇨병의 78%가 HbA1c로 진단되었고, FBG로는 59.6%를 진단하였다.⁹⁾ 또한 국 내의 한 연구에서는 FBG와 HbA1c를 기준으로 574명이 당뇨병으로 진단되었고, 그 중 FBG 기준으로 377명, HbA1c를 기준으로는 545명 으로 HbA1c의 당뇨 진단율이 FBG보다 높았다.¹⁰⁾ 하지만 Carson 등¹¹⁾ 의 연구에서는 새롭게 진단된 당뇨병의 유병률은 FBG 기준으로 3.6%, HbA1c 기준으로 2.3%로 FBG의 당뇨 진단율이 HbA1c보다 높 았다.

본 연구에서 FBG와 HbA1c를 기준으로 정의한 당뇨병 사이의 일 치도(카파값)은 0.60이었다. National Health and Nutrition Examina- tion을 이용한 Carson 등¹¹⁾의 연구에서는 두 진단기준의 일치도(카파 값)은 0.60으로 본 연구와 일치하였다. 하지만 국내 Yun 등¹²⁾의 연구 에서는 두 진단기준의 일치도(카파값)은 0.50으로 본 연구보다 낮았 다. 하지만 일치도를 구하는 데 이용된 Cohen’s Kappa 값 0.41–0.60은 중간 정도의 일치도(moderate agreement)를 의미하기 때문에 유의미 한 차이를 보이지는 않았다.

본 연구에서 FBG 126 mg/dL 이상의 조건에 해당하는 HbA1c의 절 단값은 6.1%였고, 60세 이상인 군의 절단값은 6.5%였다. 이 중 60세 이 상인 군의 절단값은 미국당뇨병학회의 권고 기준과 동일하였다. 국 내외 연구마다 HbA1c의 절단값이 다양하게 제시되고 있다.^7-9,11) 여러 연구들에서 HbA1c는 당뇨병의 진단에 있어 인종에 따라 그 민감도 와 특이도가 차이가 날 수 있었다.^13-17) 이는 HbA1c 값 자체가 인종에 따라 차이가 있으며, 인종에 따라 다른 HbA1c 값을 고려되어야 한다.

본 연구의 HbA1c에 영향을 줄 수 있는 빈혈이나 혈청 크레아티닌 수치가 높은 대상자를 제외하였으며, FBG에 영향을 줄 수 있는 공 복 시간이 짧은 사람을 제외하여 당뇨병 진단의 정확성을 높였다는 장점이 있다. 또한 국내 다수의 연구들은 병원을 방문한 당뇨병 고위 험군을 대상으로 하였으나, 본 연구는 국민건강영양조사를 이용하

였기 때문에 보다 인구 집단에 대표성을 가지는 조사라고 볼 수 있 다. 또한 연구에 이용된 질병관리본부 내 HbA1c의 검사법은 2012년 도에 International Federation of Clinical Chemistry (IFCC)에서 승인 을 받아 HbA1c IFCC Networklab이 되었기¹⁸⁾ 때문에 표준화된 검사 법이라 할 수 있겠다.

하지만 2hr-OGTT를 포함하지 않아 당뇨병의 유병률을 과소평가 할 수 있었으며, 경구포도당부하검사와 HbA1c를 비교할 수 없는 것 은 본 연구의 제한점일 것이다. HbA1c는 당뇨병성 망막병증과 밀접 한 관련이 있는데,²⁾ 본 연구는 당뇨병성 망막병증을 비롯한 당뇨병 미세혈관 합병증에 대한 조사가 이루어지지 않았기 때문에 실제 당 뇨병의 진단 절단값을 제시했다기보다는 예측값을 제시한 것으로 보는 것이 적절하고, 이 역시 제한점으로 볼 수 있다.

결론적으로 대상자들의 FBG 126 mg/dL 이상을 당뇨병으로, HbA1c는 6.5% 이상을 당뇨병으로 정의한 두 기준 간 비교한 일치도 는 0.60이었으며, HbA1c의 절단값이 6.1%였다. 또한 HbA1c의 당뇨 진 단율이 FBG보다 높았다. 따라서 HbA1c는 단독으로도 당뇨병 진단 기준의 하나로 사용될 수 있다고 볼 수 있다.

하지만 본 연구는 당뇨병성 망막병증을 비롯한 당뇨병 미세혈관 합병증에 대한 조사가 이루어지지 않았기 때문에 이에 관한 대규모 연구를 진행하여 한국인에게 적합한 HbA1c 값을 찾는 추가적인 연 구가 필요할 것으로 생각된다.

요 약

연구배경:

2010년 미국당뇨병협회에서 당뇨병의 진단기준으로 당화 혈색소 6.5% 이상을 추가하였다. 본 연구는 한국 성인을 대상으로 당 화혈색소와 공복혈당을 비교하여, 당뇨병의 진단에 있어 당화혈색 소의 특성, 일치도 및 절단값을 알아보고자 하였다.

방법:

국민건강영양조사 제6기 자료 중 2014년도 자료를 이용하였 고, 당뇨병 진단받은 440명, 당뇨병 진단 여부를 모르거나 응답하지 않은 831명, 혈색소 11.0 g/dL 미만이거나 혈색소 값이 결측인 448명, 혈청 크레아티닌 수치 1.5 mg/dL 이상 9명, 공복시간 8시간 미만 76명, 그리고 학력, 월간 음주, 흡연 여부 모르거나 응답하지 않은 59명과 수축기, 이완기 혈압수치가 결측인 2명을 제외한 3,421명을 대상으로 분석하였다.

결과:

새롭게 진단된 당뇨병의 유병률은 전체 6.2%, 공복혈당 기준 으로는 3.9%, 당화혈색소를 기준으로는 5.1%였다. 대상자들의 공복 혈당 126 mg/dL 이상을 당뇨병으로, 당화혈색소는 6.5% 이상을 당뇨 병으로 정의한 두 기준 간 비교한 일치도(카파값)는 0.60이었다. 공복 혈당 126 mg/dL 이상의 조건에 해당하는 당화혈색소의 절단값은

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6.1% (민감도 88.7%, 특이도 89.1%, AUC 0.889)였다.

결론:

본 연구의 당화혈색소의 절단값은 미국당뇨병협회에서 권고 한 진단기준으로서의 당화혈색소값과 차이를 보였다. 당화혈색소는 당뇨병의 진단에 있어 인종, 나이, 성별 등에 따라 그 민감도와 특이 도가 차이가 날 수 있다. 이에 당뇨병의 합병증을 포함한 대규모 연 구를 진행하여 한국인에게 적합한 당화혈색소 값을 찾는 것이 시행 되어야 할 것이다.

중심단어:

당뇨; 당화혈색소; 공복혈당; 진단

REFERENCES

1. Report of the Expert Committee on the Diagnosis and Classification of Di- abetes Mellitus. Diabetes Care 1997; 20: 1183-97.

2. American Diabetes Association. Standards of medical care in diabetes—2010. Diabetes Care 2010; 33(Suppl 1): S11-61.

3. Koenig RJ, Peterson CM, Kilo C, Cerami A, Williamson JR. Hemoglobin AIc as an indicator of the degree of glucose intolerance in diabetes. Diabetes 1976; 25: 230-2.

4. International Expert Committee. International Expert Committee report on the role of the A1C assay in the diagnosis of diabetes. Diabetes Care 2009; 32: 1327-34.

5. Christensen DL, Witte DR, Kaduka L, Jørgensen ME, Borch-Johnsen K, Mohan V, et al. Moving to an A1C-based diagnosis of diabetes has a different impact on prevalence in different ethnic groups. Diabetes Care 2010; 33:

580-2.

6. Nakagami T, Tominaga M, Nishimura R, Yoshiike N, Daimon M, Oizumi T, et al. Is the measurement of glycated hemoglobin A1c alone an efficient screening test for undiagnosed diabetes? Japan National Diabetes Survey.

Diabetes Res Clin Pract 2007; 76: 251-6.

7. Bae JC, Rhee EJ, Choi ES, Kim JH, Kim WJ, Yoo SH, et al. The cutoff value of HbA1c in predicting diabetes in Korean adults in a university hospital in

Seoul. Korean Diabetes J 2009; 33: 503-10.

8. van’t Riet E, Alssema M, Rijkelijkhuizen JM, Kostense PJ, Nijpels G, Dekker JM. Relationship between A1c and glucose levels in the general Dutch population: the new Hoorn study. Diabetes Care 2010; 33: 61-6.

9. Mohan V, Vijayachandrika V, Gokulakrishnan K, Anjana RM, Ganesan A, Weber MB, et al. A1C cut points to define various glucose intolerance groups in Asian Indians. Diabetes Care 2010; 33: 515-9.

10. Choi J, Park IK. Comparison of the characteristics of patients with diabetes as diagnosed using three different tests. Lab Med Online 2014; 4: 71-6.

11. Carson AP, Reynolds K, Fonseca VA, Muntner P. Comparison of A1c and fasting glucose criteria to diagnose diabetes among U.S. adults. Diabetes Care 2010; 33: 95-7.

12. Yun WJ, Shin MH, Kweon SS, Park KS, Lee YH, Nam HS, et al. A comparison of fasting glucose and HbA1c for the diagnosis of diabetes mellitus among Korean adults. J Prev Med Public Health 2010; 43: 451-4.

13. Herman WH, Ma Y, Uwaifo G, Haffner S, Kahn SE, Horton ES, et al. Differ- ences in A1c by race and ethnicity among patients with impaired glucose tolerance in the diabetes prevention program. Diabetes Care 2007; 30: 2453- 7.

14. Davidson MB, Schriger DL. Effect of age and race/ethnicity on HbA1c levels in people without known diabetes mellitus: implications for the diagnosis of diabetes. Diabetes Res Clin Pract 2010; 87: 415-21.

15. Saudek CD, Herman WH, Sacks DB, Bergenstal RM, Edelman D, Davidson MB. A new look at screening and diagnosing diabetes mellitus. J Clin Endo- crinol Metab 2008; 93: 2447-53.

16. Likhari T, Gama R. Glycaemia-independent ethnic differences in HbA(1c) in subjects with impaired glucose tolerance. Diabet Med 2009; 26: 1068-9.

17. Rohlfing CL, Little RR, Wiedmeyer HM, England JD, Madsen R, Harris MI, et al. Use of GHb (HbA1c) in screening for undiagnosed diabetes in the U.S.

population. Diabetes Care 2000; 23: 187-91.

18. Quality Control of the Clinical Laboratory for the Korea National Health and Nutrition Examination Survey (KNHANES) 2014, 6th second year [Internet]. Cheongju: Korea Centers for Disease Control and Prevention;

2015 [cited 2016 Feb 22]. Available from: https://knhanes.cdc.go.kr/

knhanes/index.do.