Evaluation of the HM-JACK Automatic Analyzer for Fecal Occult Blood Test 분변잠혈검사 자동측정기인 HM-JACK의 평가

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임상검사와 정도관리：제24권 제2호 2002

J. Lab. Med. & Quality Assurance 2002：24：221-224

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분변잠혈검사 자동측정기인 HM-JACK의 평가

홍승복․김현수․박효순*․이도훈

분당제생병원 진단검사의학과, 성균관의대 강북삼성병원 진단검사의학과*

Evaluation of the HM-JACK Automatic Analyzer for Fecal Occult Blood Test

Seung Bok Hong, Hyun Soo Kim, Hyo Soon Park* and Do Hoon Lee

Department of Laboratory Medicine, Pundang Jesaeng General Hospital, Sungnam, Korea

*Department of Laboratory Medicine, Sungkyunkwan University School of Medicine Kangbuk Samsung Hospital, Seoul, Korea

Background：Fecal occult blood test is a useful method for mass screening of colorectal cancer. HM-JACK is automatic analyzer for detecting fecal occult blood with latex agglutination methods. We evaluated its apparatus for compatibility for clinical testing.

Methods：The linearity, precision and effect of temperature and container in stool storage were evaluated. The comparison study with OC-Hemodia and prozone phenomenon were evaluated.

Results：The linearity was good(R

²

=0.997) and coeffiecinet variation(CV) of within-day precision were 4.6% and 2.6% in low concentration and high concentration. The CV of between-day precision were 4.8% and 3.5%. The hemoglobin concentration of 0.1 g/dL(1 × 10

⁶

ng/mL) was measured to 651 ng/mL for Antigen excess zone. The hemoglobin were more decreased in room temperature storage and usual container storage than in low temperature storage and HM-JACK container storage. The concordance rate between HM-JACK and OC-Hemodia was 90%.

Conclusion：HM-JACK showed good performance for linearity, precision and comparison study. Therefore, it can be used effectively in clinical laboratory due to convenience, and possibility of quantitation and fast reporting.

Key Words：Fecal occult blood test. Colorectal cancer, HM-JACK, OC-Hemodia

교신저자：이도훈

우) 463-050 경기도 성남시 분당구 서현동 255-2 분당제생병원 진단검사의학과

전화：031-779-0241, FAX：031-779-0257 E-mail：[email protected]

서 론

분변 내 잠혈 검사는 소화관 출혈, 대장암의 조기발견을 위한 선별검사로 널리 이용되고 있다[1]. Guaiac법, ortho- toluidine법 등 화학적 방법은 예민한 검사이나 육류, 어 류, 과일 등의 음식물이나 철분제제, 아스피린 같은 약물에 의해 위양성을 보일 수 있으며, 비타민 C나 환원물질에 의 해 위음성 결과를 보일 수 있는 단점이 있다[2]. 따라서 이 런 단점을 보완한 사람혈색소에 대한 항체를 이용한 면역학 적 방법이 개발되었으며 많은 검사실에서 라텍스 응집법

(latex agglutination)을 이용한 정성적 방법을 사용하고 있다[3]. 최근에는 면역학적 방법을 이용한 분변내 사람혈 색소의 정량이 가능한 기기가 도입되었고[4] 본원에서도 면 역학적 방법을 이용한 자동화 기기인 HM-JACK (Kyowa Medix Co., Japan)을 국내에서 처음으로 사용하게 되어 이 자동화 기기의 직선성, 정밀도 및 검체보관조건을 평가하고 정성적 면역학적 측정법인 OC-Hemodia(Eiken Chemical Co., Japan)의 결과와 비교하여 보았다.

재료 및 방법 1. 기기 및 재료

1) HM-JACK(Kyowa Medix Co., Japan)：측정원

리는 대변 내 혈색소와 항인혈색소 항체를 감작시킨 라텍스

입자가 반응하여 응집을 일으키고 이 반응의 변화를 광학적

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홍승복․김현수․박효순․이도훈

Table 1. Within and between-day precision of HM-JACK fecal occult blood analyzer

Within-day precision (n=10) Between-day precision (n=10) Mean ± SD

(ng/mL) CV(%) Mean ± SD

(ng/mL) CV(%)

Low concentration 28.2 ± 1.3 4.6 26.97 ± 1.3 4.8

High concentration 411.1 ± 10.8 2.6 438.3 ± 15.7 3.5

Fig. 1. Linearity of Hemoglobin(Hb) measurement by HM-JACK fecal occult blood analyzer.

y = 1.0096x - 3.704 R² = 0.9997

0 200 400 600 800 1000

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

Expected Hb concentration ( ng/ mL )

Measured Hb concentration (ng/mL)

으로 측정하여 검체 중 혈색소 농도를 정량적으로 산출한다.

측정방법은 채변용기에 변을 채취하여 기기에 장착하면 용 기내용물을 1방울(13 μL)을 적하하고 이곳에 사람 HbAo 항체를 흡착시킨 라텍스입자의 현탁액 90 μL와 헤모글로빈 완충액 198 μL를 첨가하여 두 시점에서 산란강도를 측정한 다. 두 측정치 차이로 헤모글로빈을 산출하며, 측정단위는 채변 용기 중 혈색소 농도(ng/mL)이고 이를 변검체 1 g당 환산하면 12 ng/mL은 약 30 μg/g으로 환산된다. 기기회사 에서 권고한 cut-off 치인 15 ng/mL(37.5 μg/g 변)이상 을 양성으로 판정한다.

2) OC-Hemodia(Eiken Chemical Co., Japan)：검 체 내의 혈색소와 사람혈색소에 대한 항체를 감작시킨 폴리 에틸렌 라텍스 입자의 반응에 의한 응집여부를 육안으로 판 정하였는데 응집여부는 시약회사의 권고대로 3분간 충분히 교반 후 판정하였다. 이 검사의 측정범위는 200ng/mL이 상이며 이는 40μg/g 변에 해당한다.

2. 방 법

1) 직선성(Linearity)

기기회사에서 제시하는 HM-JACK의 측정범위가 7-1000 ng/mL이었으므로 정상인 혈액을 증류수로 용혈시켜 측정 한 혈색소 농도 1828 ng/mL 용액을 HM-JACK 전용 헤 모글로빈 완충액으로 계단희석(x2, x4, x8, x16)하여 직 선성을 검증하였다.

2) 정밀도(Precision)

상품화된 저농도와 고농도의 표준물질(Kyowa Medix Co., Japan)을 이용하여 하루동안 10회 및 10일간 매일 측정하여 평균, 표준편차 그리고 변이계수를 구하였다.

3) Antigen excess zone

정상인 혈액에서 혈액을 증류수로 용혈시켜 0.1 g/dL (1 × 10

⁶

ng/mL)의 용혈액을 만든 다음 HM-JACK 전용 헤모글로빈 완충액으로 계단희석하여 각 희석 단계 농도를 측정하였다.

4) 검체의 보존온도 및 검체 보관용기에 따른 변화 분변 검체 중 HM-JACK으로 측정한 잠혈검사에서 양성 인 검체를 기존의 대변용기와 HM-JACK 전용 용기에 각 각 담아 냉동(-20℃), 냉장(4℃) 및 실온에서 보관하면서 6일간 HM-JACK으로 측정하였다.

5) HM-JACK 기기와 OC-Hemodia와 비교

2001년 2월부터 5월까지 분당제생병원에 내원하여 변잠 혈검사가 의뢰되었던 환자의 검체 중 200 검체를 대상으로 자동화기기 HM-JACK 결과와 수기법인 OC-Hemodia 결 과를 비교 평가하였다.

결 과 1. 직선성(Linearity)

계단희석한 혈색소 농도 57 ng/mL에서 914 ng/mL의 범위에서 좋은 직선성을 보여 주었다(y=1.0096×-3.704, R

²

=0.997)(Fig. 1).

2. 정밀도(Precision)

저농도와 고농도의 표준용액을 이용하여 일내 10회 시행 한 검사간 정밀도는 변이계수(CV)가 4.6% 및 2.6%이었 고, 10일간 시행한 검사일간 정밀도는 변이계수(CV)가 4.8% 및 3.5% 이었다(Table 1).

3. 항원과다구역(Antigen excess zone)

고농도의 검체에서 결과가 오히려 낮게 나타나는 항원과 다구역이 보였으며, 0.1 g/dL (1×10

⁶

ng/mL)의 검체가 651 ng/mL로 측정되었다(Fig. 2).

4. 보존 상태에 따른 변화

변 검체를 플라스틱 검체 용기에 채변하여 냉동(-20℃),

냉장(4℃) 및 실온에 보관하였을 때 혈색소 농도는 시간에

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분변잠혈검사 자동측정기인 HM-JACK의 평가

223 Fig. 2. The calculated concentration and measured concentration of Hb after serial dilution.

0 200 400 600 800 1000 1200

8 15 31 61 122 244 488 977 1953 3906 7813 15625

3125 0

625 00

1250 00

250000 500000 100000

0

Cal cul ated Hb Conc . ( ng/ mL )

Measured Hb Conc. (ng/mL)

Fig. 3. Hemoglobin(Hb) concentration change of stool when stored in usual storage container.

0 20 40 60 80 100 120

0 1 2 3 4 5 6

day

Hb concetration change (%)

Room temperature (4°C) (-20°C)

Fig. 4. Hemoglobin(Hb) concentration change of stool when stored in container for HM-JACK.

0 20 40 60 80 100 120

0 1 2 3 4 5 6

day

Hb concentration change (%)

Room temperature (4 ° C) (-20 ° C)

Table 2. Comparison of occult blood test between HM- JACK and OC-Hemodia

HM-JACK

(+) (-)

OC-Hemodia (+) 80 0

OC-Hemodia (-) 20 100

따라 감소하였는데 특히 실온에서 감소폭이 컸다(Fig. 3).

변 검체를 HM-JACK 전용채변용기에 보관하였을 때 냉동 보관에서는 6일 후에 5%가 감소하였으나 냉장 및 실온에 보관하였을 때 각각 33% 와 40%가 감소하였다(Fig. 4).

5. OC-Hemodia와의 비교

200명의 변검체를 HM-JACK과 OC-Hemodia로 각각 측정한 결과 두 방법 모두 양성은 80검체, 모두 음성은 100검체, 그리고 OC-Hemodia 음성이며, HM-JACK 양 성은 20검체 이었다. OC-Hemodia 양성이며 HM-JACK 음성인 검체는 없었다(Table 2).

고 찰

대변 내 잠혈을 검출하기 위하여 다양한 혈액성분 즉 알 부민[5], α1-antitrypsin[6], lactoferin[7] 등을 검출할 수 있으나 헤모글로빈을 측정하는 것이 가장 대중화되어 있 다. Guaiac 법은 1894년 Van Deen에 의해 소개된 후 가장 널리 사용되어 온 방법이나 페록시다제를 갖고 있는 채소 및 헴 성분을 갖고 있는 고기의 섭취 그리고 소화기 출혈을 야기할 수 있는 약물의 투여 등으로 인해 위 양성을 보일 수 있고[2], 비타민 C에 의해 위 음성을 야기할 수 있는 단점이 있다[8]. 사람의 헤모글로빈 항원과 특이적으 로 반응하는 면역학적 방법이 개발되었는데 이는 식사나 상 부소화기 출혈에 영향이 거의 없어 현재 널리 이용되고 있 는 검사 방법이나 이 방법도 대변 내 정상 상재균에 의해 헤모글로빈의 항원 부위가 파괴되거나 혈액이 장내 오래 저 류시 영향을 받는다고 알려져 있다[9]. 면역학적 방법은 그

동안 대부분 수기법이 이용되었는데 이는 육안으로 관찰하 므로 주관적인 판독이 이루어지고 정량적으로 측정할 수 없 으며 많은 인력이 소모된다. HM-JACK은 사람 혈색소에 대한 항체를 이용한 라텍스 응집법을 원리로 하는 자동화된 분변 잠혈 측정기기로 정량적 분석이 가능하며, 시간당 180검체를 측정하고 조작과정이 간편하므로 사용이 편리하 다[10].

본 연구에서 고농도 물질을 단계희석하여 측정한 직선성 검사에서 57ng/mL에서 914ng/mL의 범위에서 우수한 직 선성을 보였다(R

²

=0.9997). 이는 기기회사에서 제시하는 측정범위와 비슷한 결과를 보였고 기기 자체도 1000ng/

mL이상의 경우는 over range(>>)로 표시된다. Antigen

excess zone으로 1000ng/mL 보다 높은 농도는 낮은 값

으로 측정되는데 실제로 0.1g/dL (1×10

⁶

ng/mL) 농도가

651ng/mL으로 측정되었으며 이는 cut-off치(15ng/mL)

이상이므로 잠혈의 존재를 확인하는데 오류는 없었다. 정밀

도 검사에서 일내 10회 측정하였는데 변이계수(CV)는 저

농도와 고농도에서 각각 4.6% 및 2.6%, 그리고 10일간

측정한 일간 정밀도도 변이계수가 4.8% 및 3.5%로 양호

한 결과를 보여 주었다. 검체의 보존 상태에 따른 헤모글로

빈 농도의 변화는 변 검체를 통상적인 채변 용기에 6일간

보관 후 측정 시 헤모글로빈 농도 변화는 냉동에서 15%,

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냉장에서 79%, 실온에서 82%의 감소를 보였다. 실온에 보관 후 측정하였을 때 1일 후에 28%가 감소하였으나 냉 장 보관 시에는 1일에 5%감소, 2일에는 21%의 감소를 보 였다. HM-JACK 채변용기에 보관하였을 때 변화는 6일간 보관한 후 냉동에서 5%, 냉장에서 33%, 실온에서 40%의 혈색소 농도가 감소하여 일반 채변 용기보다 감소폭이 적었 다(Fig. 3, 4). 그리고 실온에서 2일 보관 후에도 10%이 하로 감소하였으며 냉장 및 냉동 보관의 경우에는 거의 변 화가 없었다. 그러므로 일반용기 사용 시에는 가능한 즉시 검사하여야하며 1일 이내 검사 시에는 일반용기에 냉장보관 이 가능하나 이보다 장시간 보관 후 검사할 경우에는 냉동 보관이 필요할 것으로 사료된다. 그리고 HM-JACK 전용 용기 사용 시에는 2-3일 이내에 측정할 경우 냉장보관이 필요하며 그 이상일 경우 냉동보관이 필요 할 것으로 사료 되었다. 200명의 대변 검체를 HM-JACK과 같은 측정원 리를 이용하는 수기법인 OC-Hemodia와 동시에 측정하여 비교하였는데 일치율이 90% 이었으며 20예의 불일치는 모 두 HM-JACK은 양성이나 OC-Hemodia는 음성의 결과를 보여 HM-JACK의 예민도가 높았다. 高[10] 등은 cut-off 치에 대한 언급은 없었지만 HM-JACK 기기를 OC-He- modia와 비교시 97.3%의 일치율을 보였다고 하였는데, 이의 차이는 HM-JACK의 경우 cut off치의 설정에 의해 양성율이 변할 수 있고 OC-Hemodia의 경우 육안으로 판 독하기 때문에 검사자에 따라 애매한 경우 판독의 오류가 있을 수 있다고 생각된다.

결론적으로 HM-JACK 분변 잠혈 측정기기는 직선성 및 정밀도가 우수하였고 OC-Hemodia에 비해 높은 예민도, 신속한 검사 및 결과보고, 객관적, 정량보고 그리고 인력의 감소 등으로 임상 검사실에서 유용할 것으로 사료되었다.

요 약

배경：변잠혈 검사는 대장암의 유용한 선별검사이며 HM-JACK은 라텍스 응집법을 이용한 변잠혈 자동 검사 기기이다. 저자들은 이 기기의 임상적 유용성 및 기기의 성 능을 평가하였다.

방법：기기의 직선성, 정밀도 그리고 보관 온도와 용기에 의한 영향을 평가하였다. Antigen ex cess zone 유무와 OC- Hemodia와의 상관성도 평가였다.

결과：HM-JACK의 직선성은 우수하였으며(R

²

=0.997) 일내 정밀도는 저농도와 고농도에서 각각 변이계수가 4.6%

와 2.6% 이었다. 일간 정밀도에서 변이계수는 저농도와 고 농도에서 각각 4.8%와 3.5% 이었다. Antigen excess zone이 관찰되었으며 0.1 g/dL(1×10

⁶

ng/mL)의 농도가 651ng/mL로 검출되었다. 보관온도와 용기에 따른 혈색소 의 변화는 저온 및 HM-JACK 전용용기에 비하여 실온 및 일반 검체 용기에 저장하였을 때 심한 감소를 보였다.

OC-Hemodia와 동시에 검사한 상관성 검사에서 90%의 일치율을 보였다.

결론：이상의 결과로 HM-JACK은 직선성, 정밀도 그리 고 기존 방법과의 상관성이 우수하였으며, 변잠혈의 정량, 검사과정의 편리성 그리고 신속한 보고 등으로 임상 검사실 에서 유용할 것으로 사료되었다.

참 고 문 헌

1. Inger DB. Colorectal cancer screening. Prim Care 1999;26:

179-87.

2. Levin B. Screening for colorectal cancer. Cancer Control 1996;3:20-5.

3. Robinson MHE, Pye G, Thomas WM. Haemoccult screening for colorectal cancer: the effect of dietary restriction on compliance. Euro J Surg Oncol 1994;20:545-8.

4. 김동찬, 조성석, 송정한, 김의종, 김진규. 면역학적 분변잠 혈검사를 위한 자동측정기 OC-SENSOR의 평가. 임상병리 와 정도관리 1998;20:281-7.

5. Nakagama T, Yasuoko H, Kishino T. ELISA for occult fecal albumin. Lancet 1992;1:1368-9.

6. Dubrow R, Yannieli L. Fecal protein markers of colorectal cancer. Am J Gastroenterol 1992;87:854-8.

7. Roseth AG, Kristinsson J, Nygaard K. Fecal lactoferrin: A novel marker of colorectal cancer in rat, a longitudinal in vivo study. Gastroenterol 1995;108:A530.