접수일：2008년 8월 8일, 승인일：2008년 8월 18일
책임저자：신 수 156-707 서울시 동작구 보라매길 31-1 서울대학교 보라매병원 진단검사의학과
TEL: 02) 870-2600, FAX: 02) 870-2620, E-mail: [email protected]
적혈구 비예기항체 선별 및 동정을 위한 두 가지 미세원주응집법의 비교
이혜연1*ㆍ주신영2*ㆍ신 수1,2ㆍ성승준1ㆍ노은연1ㆍ윤종현1,2ㆍ한규섭2
서울특별시립 보라매병원 진단검사의학과1, 서울대학교 의과대학 검사의학교실2
= Abstract =
A Comparison of Two Microcolumn Agglutination Systems for Red Cell Antibody Screening and Identification
Hye Yeon Lee1*, Shin-Young Joo2*, Sue Shin1,2, Seung Jun Sung1, Eun Youn Roh1, Jong Hyun Yoon1,2, Kyou Sup Han2
Department of Laboratory Medicine, Seoul National University Boramae Hospital1, Seoul National University College of Medicine2, Seoul, Korea
Background: The use of the microcolumn agglutination method for red cell antibody screening and identification is on the increase because it has several advantages over the conventional tube method. The aim of this study was to compare two microcolumn agglutination systems, the Ortho BioVue (Ortho-clinical Diagnostics, Amershman, Bucks, UK) and the DiaMed-ID (DiaMed Ag, Cressier, Morat, Switzerland), which are both popularly used in Korea.
Methods: We used 897 consecutive serum samples that were requested to undergo red cell antibody screening.
They were collected from February, 2008 to March, 2008 at Seoul National University Boramae Hospital. All the serum samples were screened for red cell antibody by both microcolumn agglutination systems, and any positive sample by either of the two systems was re-tested for antibody identification by both systems. We followed the instructions of each manufacturer and we used the LISS/Coombs microcolumn agglutination method for red cell antibody screening and identification.
Results: The rate of positive screening was 0.8% by the Ortho BioVue and 0.7% by the DiaMed-ID with insignificant differences between the two systems (P=0.439). The two systems showed excellent overall concordance in screening, 99.4%. Among the 9 samples with positive screening results, we found specific antibodies in only four samples. The rate of identification was 29% (2/7) by the Ortho BioVue and 33% (2/6) by the DiaMed-ID.
Conclusion: Both methods were very comparable on performing red cell antibody detection and identification.
Thus, they could both be used in laboratories for routine tests in such a way as to compensate for any shortcomings of the other method. (Korean J Blood Transfus 2008;19:132-139)
Key words: Microcolumn agglutination, Comparison, Antibody screening
서 론
적혈구 비예기항체를 검출하는 방법에는 적혈 구 응집을 확인하는 도구에 따라 시험관법, 슬라 이드법, 원주응집법 등이 있으며 반응조건에 따 라 실온식염수법, 저이온강도식염수법(LISS), 알 부민법, 항글로불린법(Coombs), 효소법 등이 있 다.1) 이중 미세원주응집법은 원주의 상층부에서 적혈구와 항체를 반응시키고 원심분리를 통해 그 것을 원주 아래쪽으로 통과시켜 응집된 입자를 매질에서 크기에 따라 분리하여 반응여부와 강도 를 판독하는 방법이다. 이는 1986년에 Lapierr에 의해 처음으로 기술되었고 곧이어 상업화된 키트 들이 개발되었다. 이 검사법의 장점은 최종 반응 물이 안정하며 결과가 객관적이어서 여러 사람이 판독할 수 있고 상업화된 키트에서는 하나의 카 드에 여러 개의 미세원주를 장착하여 손쉽게 동 시에 다양한 검사를 시행할 수 있다는 점이다.2) 또한 기존에 검사실에서 주로 사용되던 저이온강 도식염수를 이용한 시험관법보다 더 민감하게 항 체를 선별하는 것으로 알려졌다.3) 이러한 장점들 로 인해 미세원주응집법은 기존의 시험관법을 점 점 대체해가고 있는 추세이다. 상업화된 키트는 DiaMed사에 의해 처음으로 공급되기 시작하여 이후 Ortho-Clinical Diagnositics사의 제품이 출시 되었고 최근에는 Diagnostic Grifols사의 제품도 공급되기 시작했다.4) 본 검사실에서는 2004년부 터 Ortho BioVue (Ortho-clinical Diagnostics, Amer- shman, Bucks, UK)를 비예기항체선별에 이용하 였고, 선별검사상 이상이 발견되면 외부로 위탁 하여 동정검사를 시행하였다. 2004년 1월부터
2008년 7월까지 시행된 선별검사 중 양성반응을 보인 경우는 1.5% (539/35316)였으나 이 중 항체 동정검사가 의뢰된 경우는 양성인 경우의 6.5%
(35/539)에 불과하여, 비예기항체양성인 경우의 임상적 의의에 대한 재정립이 필요하였다. 그 첫 단계로써 본 연구에서는 현재 많은 검사실에서 사용하는 두 가지 미세원주응집법인 Ortho Bio- Vue (Ortho-clinical Diagnostics, UK)와 DiaMed ID (DiaMed Ag, Cressier, Morat, Switzerland) 두 시스 템의 항체선별 및 동정능력의 일치율을 비교 평 가하였다.
대상 및 방법
1. 대상
2008년 2월부터 3월 사이에 서울특별시립 보라 매병원에 비예기항체 선별검사가 의뢰된 897개 의 혈청 검체를 대상으로 하였다. 모든 검체에 대 해 두 가지 원주응집법(Ortho BioVue, DiaMed-ID) 으로 비예기항체 선별검사를 시행하였다. Ortho BioVue 검사는 검체접수 후 4시간 내에 실온보관 된 검체로 시행하였고, DiaMed-ID 검사는 24∼48 시간 냉장보관 후 다시 실온화하여 사용하였다.
2. 방법
1) 비예기항체 선별검사
기본적으로 각 제조사의 지시사항에 따라 시행 하였다. Ortho BioVue (Ortho-clinical Diagnostics) 검사는 Coombs 카드에 LISS 40μL와 함께 항체 선별용혈구인 selectogen I, II (Ortho-clinical Diag-
Table 1. Comparison of antibody screening results by Ortho BioVue and DiaMed
DiaMed
Concordance P*
Positive Negative (n=6) (n=891) Ortho BioVue
Positive
4 3 892/897 1.3×10−75 (n=7)
Negative
2 888 (99.4%) (n=890)
*Calculated by chi square test. Positive rate of Ortho BioVue, 0.8%; of DiaMed, 0.7%; P=0.439, calculated by binomial test.
nostics)를 각각 10μL씩 분주하고 환자 혈청 40 μL를 첨가하여 37oC에서 10분간 항온한 후 Ortho BioVue-centrifuge로 5분간 원심분리하였다.
DiaMed-ID (DiaMed Ag) 검사는 LISS/Coombs 카 드에 항체선별용혈구인 DiaCell I, II (DiaMed Ag) 를 각각 50μL씩 분주하고 환자 혈청 25μL를 첨 가하여 37oC에서 15분간 항온한 후 DiaMed ID- centrifuge로 10분간 원심분리 하였다.
2) 비예기항체 동정검사
Ortho BioVue 검사는 Coombs 카드에 LISS 40 μL와 항체동정용혈구인 Resolve Panel A (Ortho- clinical Diagnostics)를 각각 10μL씩 분주하고 환 자 혈청 40μL를 첨가하여 37oC에서 10분간 항온 한 후 Ortho BioVue-centrifuge로 5분간 원심분리 하였다. DiaMed 검사는 LISS/Coombs 카드에 항 체동정용혈구인 ID-DiaPanel I, II (DiaMed Ag)를 각각 50μL씩 분주하고 환자 혈청 25μL를 첨가 하여 37oC에서 15분간 항온한 후 DiaMed ID-cen- trifuge로 10분간 원심분리 하였다.
3) 결과판독
모든 원주의 응집강도는 제조사의 방법에 따라 응집된 적혈구의 분포에 따라 음성부터 4＋까지 총 6단계(−, ＋/−, 1＋, 2＋, 3＋, 4＋)로 반응 점 수를 부여하였다.
4) 통계분석
두 선별검사 시스템의 항체 검출률은 이항분포 검사를 시행하여 비교하였으며, 두 검사결과의 일치률은 Fisher의 카이제곱검정으로 유의성을 확인하였다. 모든 통계분석은 양측검정으로 유의 확률 P＜0.05일 때 유의하다고 판정하였다.
결 과
1. 비예기항체 선별검사
총 897개의 혈청 검체를 Ortho BioVue와 Dia- Med의 두 시스템으로 선별검사를 시행한 결과 Ortho BioVue는 7개(0.8%), DiaMed는 6개(0.7%) 에서 양성을 보여 두 검사결과의 양성률에 차이 가 없었고(P=0.439), 전반적인 두 검사결과의 일 치율도 99.4% (P=1.3×10−75)로 우수했다. 5개 검 체에서 선별검사결과가 일치하지 않았는데 Ortho BioVue만 양성인 것이 3개, DiaMed만 양성인 것 이 2개였다(Table 1).
2. 비예기항체 동정검사
Ortho BioVue나 DiaMed-ID 선별검사 중 하나 또는 모두에서 양성을 보인 9개 검체로 비예기항 체 동정검사를 시행하였다. 두 검사 모두에서 양 성을 보인 4예 중 1예에서 DiaMed-ID로 anti-Lea, ani-Leb의 복합항체가 동정되었고 나머지 3예는 항체가 동정되지 않았다. Ortho BioVue 선별검사 에서만 양성을 보인 3예 중 2예는 각각 anti-Lea와
Table 2. Comparison of antibody identification results by Ortho BioVue and DiaMed
Antibody screening Antibody identification
Ortho BioVue DiaMed-ID
Ortho BioVue DiaMed-ID Cell I Cell II Cell I Cell II
1 1＋* − − 1＋ ND (1＋)† anti-Lea, anti-Leb
2 1＋ ＋/− ＋/− ＋/− ND (＋/−) ND (＋/−)
3 1＋ 1＋ 2＋ − ND ND
4 ＋/− ＋/− − ＋/− ND (＋/−) ND (＋/−)
5 − − 2＋ − − anti-C
6 − − − ＋/− − ND (＋/−)
7 ＋/− ＋/− − − anti-Lea −
8 ＋/− ＋/− − − anti-M −
9 ＋/− ＋/− − − ND (1＋) −
*Strength of agglutination; †Mean strength of agglutination in positive columns.
Abbreviation: ND, not defined.
anti-M 항체가 동정되었으나 나머지 1예는 동정 되지 않았고, DiaMed-ID 선별검사에서만 양성을 보인 2예 중 1예는 anti-C로 동정됐으나 나머지 1 예는 동정되지 않았다(Table 2). 즉, 선별검사 양 성인 9예 중 4예에서 항체가 동정되었고 Ortho BioVue와 DiaMed-ID의 각각의 항체동정률은 각 각 29% (2/7), 33% (2/6)였다.
고 찰
한국인에서의 비예기항체 빈도는 0.26%∼
1.73%까지 보고되어 있다. 이는 헌혈자 또는 수 혈대상자, 임산부 등 특정 대상군에서 검출된 결 과이며 대상군, 검사방법, 사용한 판넬 적혈구 종 류에 따라서도 보고자마다 빈도에 큰 편차를 보
인다.5-16) 본 연구의 비예기항체 양성률은 두 검사
를 종합하면 1.0% (9/897)이고 두 검사 각각으로 는 0.8% (7/897), 0.7% (6/897)로 이전에 보고된 양 성률을 벗어나지 않았다(Table 1). 본 검사실의
2004년부터 시행한 항체선별 및 동정 통계를 보 면, 총 54개월간의 비예기항체 양성률은 1.5%
(539/35316)이며, 반응강도는 보고자마다 따로 표 기하지 않는 경우도 있어 정확한 평가가 어려우 나 양성인 경우의 8.2% (44/539)에서 ＋/−의 약 한 강도를 보였다. 비예기항체검사가 routine 검 사화한 2007년 1월부터 2008년 7월까지 항체동정 검사가 의뢰된 경우는 양성인 경우의 6.6% (19/
288)였으며, 이 중 실제로 항체특이성이 밝혀진 경우는 73.7% (14/19)이었고 나머지 26.3% (5/19) 에서는 정상 또는 자가항체로 밝혀지거나 항체 특이성이 동정되지 못했다.
비예기항체 선별검사에서 Ortho BioVue와 Dia- Med의 양성률에 차이가 없었고(Ortho BioVue, 0.8%; DiaMed, 0.7%; P=0.439) 전반적인 두 검사 의 일치율(99.4%, P=1.3×10−75)이 우수하긴 하였 으나 일치를 보인 대다수 결과가 음성반응이었기 때문에 비예기항체 빈도가 높은 군에서 두 검사 의 비교결과는 다를 수 있음을 고려해야 했다. 두
검사 중 한 가지에서라도 양성반응을 보인 9개 검체만 놓고 보았을 때 검사결과의 일치율은 44.4% (4/9, P=0.500)로 다소 낮았으나 두 검사 양 성률은 대상검체 수가 너무 적어 유의하게 다르 다고 할 수 없었다(Ortho BioVue, 77.8%; DiaMed, 66.7%; P=0.378). 기존에 두 검사 시스템을 비교 한 문헌들은 대부분 두 방법의 전반적인 항체선 별능에 큰 차이가 없는 것으로 보고하고 있으
나,17-20) 일부에서는 DiaMed-ID가 민감도나 비특
이반응 면에서 더 우수하다는 보고가 있고,21) Ortho BioVue의 반응성이 모호한 경우가 더 많았 다는 보고도 있다.18) 본 연구에서는 양성검체에 서 Ortho BioVue가 더 자주 ＋/− 반응을 보이는 경향은 있었다(Table 2).
선별검사에서 양성을 보인 9개 검체로 항체동 정검사를 시행한 결과 항-Lewis 항체가 2건, 항-C 항체 1건, 항-M 항체 1건, 동정되지 못한 예가 5 건이었다. 이전에 한국인에서 가장 흔히 검출되 는 적혈구 항체는 항-Lewis계 항체였다가 최근 미세원주응집법을 사용하면서 항-Rh계 항체, 그 중에서도 항-E 항체의 검출비율이 가장 높아졌다 는 보고가 있는데,5,7-9,22,23)
본 연구에서도 항- Lewis계 항체와 항-Rh계 항체가 주로 동정되었고 특이하게 항-M 항체가 1건 동정되었다.
이전 국내 선별검사에서 양성을 보인 검체의 동정률은 50∼83.5%5,7,24)로 보고되고, 본 병원에 서도 최근 18개월간의 임상에서 의뢰된 항체동정 에서는 73.7%가 항체특이성을 밝힐 수 있었으나, 본 연구에서 비예기선별 양성인 모든 검체에서의 동정률은 두 검사방법을 합쳐도 44.4% (4/9)로 기 존의 보고보다 낮았다. 그 이유는 임상에서 의뢰 되는 경우는 실제 임상적 의의가 있는 환자일 가 능성이 높다는 것 이외에, 검사상의 차이로 볼 수 있다.
검사 측면에서, 선별검사 양성 검체 중 4개에
서는 반응강도 1＋이상의 응집반응을 보였는데 이중 2개(검체2, 검체3)에서 특이성이 동정되지 않았다. 그 원인으로 먼저 비특이반응을 생각해 볼 수 있다. 검체2는 특발성혈소판감소성자반증 으로 진단된 젊은 남자의 것으로 환자가 적혈구 를 수혈 받은 적이 없는데도 불구하고 첫 선별검 사에서부터 양성반응을 보여 특정 적혈구항체에 의한 반응보다는 비특이적 반응에 의한 것으로 추정되었다. 검체3은 한 달 전에 시행한 선별검 사에서는 음성이다가 신선동결혈장을 수혈한 후 검체3으로 시행한 선별검사에서 양성을 보인 경 우로 수혈된 혈장 내에 있던 항체나 응집소에 의 해 비특이적인 응집반응을 보인 것으로 추정되었 다.
다음으로 선별검사에서 약한(＋/−) 반응이 있 으면서 동정되지 못한 경우는 3건이었는데(검체 4, 검체6, 검체9) 이중 한 건은 Ortho BioVue와 DiaMed 모두에서 약한 반응성을 보였고, 나머지 2건은 각각 한 검사법에서만 약한 양성반응을 보 였다. 이렇게 약한 반응성을 보이면서 동정이 안 된 이유로 앞에서 언급한 비특이반응 외에 외국 인 패널로 동정이 안되는 한국인의 특이항체를 생각해 볼 수 있다. 예를 들어 항-Diego 항체는 외 국인 패널로는 검출할 수 없지만 국내에서 제조 한 Diego 항원 양성 혈구를 사용하면 동정되지 않았던 비예기항체의 상당수가 항-Di로 동정되 었다는 보고가 있다.5,25) 다음으로 반응성이 약하 게 나타난 한랭항체를 생각할 수 있다. 비예기항 체는 반응 온도에 따라 응집이 달라 실온에서만 동정되는 경우가 있으며6) 특히 항-M, -N, -Lea, -Leb, -P1 등과 같은 한랭항체는 실온보다 더 낮은 온도에서 잘 반응하여 22도 이하에서 동정결과가 명확해지기도 한다.26) 미세원주응집법의 경우 일 률적으로 37도 항온 후 판독하므로 시험관 법을 사용해 실온에서의 반응성을 따로 확인한 경우보
다 한랭항체의 양성률이 낮거나 반응강도가 약했 다는 보고가 있다.23,27) 따라서 본 연구에서도 37 도 항온과정이 일부 결과해석에 어려움을 일으켰 을 가능성이 있다. 마지막으로 아직 명명되지 않 은 임상적 중요성이 미미한 항원에 대한 항체를 생각해볼 수 있겠다.
한편 항-C 항체는 DiaMed 선별검사에서만 2＋
로 양성반응을 보여 동정되었는데 다른 연구에서 도 DiaMed에서 양성인 항-C항체를 Ortho BioVue 에서 검출하지 못했다는 보고가 있다.20)
반대로 항-Lewis 항체 중 하나와, 항-M 항체는 Ortho BioVue 선별검사에서만 미약한 반응을 보 여 동정되었다. 이들 항체는 대개 실온에서 더 잘 반응하며 임상적으로 문제를 일으키지 않으나 37 도에서 반응하는 항-Lewis, 항-M 항체의 경우 용 혈성 수혈부작용을 일으킬 수도 있다고 보고되어 있다.28) 본 연구 결과는 이러한 한랭항체 검출에 Ortho BioVue가 더 민감할 가능성을 보였으나 양 성 검체 수가 너무 적어 통계적인 확인이 불가능 했고 이에 관해 언급한 문헌도 찾지 못했다.
요 약
배경: 미세원주응집법은 적혈구 비예기항체 선 별, 동정검사에 있어서 기존의 시험관법에 비해 여러 장점을 가지고 있어서 그 사용이 점점 증가 하는 추세에 있다. 본 연구의 목적은 국내에서 많 이 쓰이는 두 미세원주응집 검사 시스템인 Ortho BioVue (Ortho-clinical Diagnostics, Amershman, Bucks, UK)와 DiaMed-ID (DiaMed Ag, Cressier, Morat, Switzerland)을 비교평가 하는 데에 있다.
방법: 2008년 2월부터 3월 사이에 서울특별시 립 보라매병원에 비예기항체 선별검사가 의뢰된 897개의 혈청 검체를 대상으로 하였다. 모든 검 체에 대해 두 검사 시스템으로 항체 선별검사를
시행하였고, 한 검사에서라도 양성이 나온 검체 는 다시 두 검사 시스템으로 동정검사를 시행하 였다. 검사과정은 기본적으로 각 검사 시스템의 지시사항에 따랐으며 항체 선별, 동정검사 모두 LISS/Coombs법을 이용한 미세원주응집법을 이 용하였다.
결과: 항체선별검사에서 Ortho BioVue의 양성 률은 0.8%, DiaMed의 양성률은 0.7%로 차이가 없 었고(P=0.439), 전반적인 두 검사결과의 일치율도 99.4%로 우수했다. 선별검사 양성인 9예 중 4예 에서 항체가 동정되었고 Ortho BioVue와 DiaMed- ID의 항체동정률은 각각 29% (2/7), 33% (2/6)였 다.
결론: 검사실에서 시행하는 비예기항체검사에 서 두 검사법 중 어느 한쪽의 우월함을 가릴 수 없었고, 두 가지 모두 상호보완적으로 사용할 수 있을 것으로 생각된다.
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