담석 환자에서

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대한소화기학회지 2000;35:475 - 483

담석 환자에서 A polipopr ot ein E 유전자 다형성과 담석 및 담즙 내 콜레스테롤과의 관계

울산대학교 의과대학 서울중앙병원 내과, 일반외과*, 임상병리과†

박주상・서동완・유교상・박광민*・이영주*・전사일†

민 원 기†・이 성 구・김 명 환・이 승 규*・민 영 일

Ap o li p o p r o t e i n E P o l y m o r p h i s m a n d Ch o le s t e r o l i n S t o n e s a n d B i l e o f P a t i e n t s w i t h Ch o le l i t h i a s i s

J u S a n g P a r k , M .D ., D o n g Wa n S e o , M .D ., Ky o -S a n g Yo o , M .D ., Kw a n g -Mi n P a rk , M.D.*, You n g -J o o Le e , M.D.*, S a i l Ch u n , M.D.†, Wo n -Ki Min , M.D.†, S u n g Koo Le e , M.D., My u n g H w an Ki m , M.D.,

S u n g Gyu Le e , M.D.* a n d You n g Il Min , M.D.

Departments of Internal medicine, General Surgery*, and Clinical Pathology†, University of Ulsan College of Medicine, Asan Medical Center, Seoul, Korea

Background/Aims: Apolipoprotein E4 (apo E4) has been reported to be a risk factor for cholesterol

gallstone formation. As a cause of cholesterol gallstone formation, increased hepatic uptake of cholesterol absorbed from intestine and enhanced biliary cholesterol secretion in patients carrying apo E4 genotype have been suggested, but there is little direct evidence supporting cholesterol supersa- turation in the bile. Furthermore, it is unclear whether apo E polymorphism is associated with intrahepatic duct (IHD) stone formation. We performed this study to elucidate the relationship between apo E genotypes and the cholesterol content of bile and stones in patients with gallbladder (GB) stones or IHD stones. Methods: Fourty-seven patients with GB stones and 43 patients with IHD stones were enrolled in this study. Apo E genotype, bile composition and stone composition were analyzed.

Results: Apo E genotypes and cholesterol content of stones were not significantly different between

the patients with GB stone and the patients with IHD stone. The bile composition and cholesterol content of gallstone in the patients showed no significant difference according to apo E genotypes.

Conclusions: Apo E4 genotype is not associated with an enhanced biliary cholesterol secretion and

high cholesterol content in GB or IHD stones. (Kor J Gastroenterol 2000;35:475 - 483)

Key Words: Apolipoprotein E, Cholesterol stone, Gallbladder stone, Intrahepatic duct stones

접수: 1999년 10월 12일, 승인: 2000년 1월 26일

연락처: 서동완, 138-736, 서울특별시 송파구 풍납동 388-1, 울산대학교 의과대학 서울중앙병원 소화기내과 Tel: (02) 2224-3192, Fax: (02) 485-5782, E-mail: dwseo@www.amc.seoul.kr

※ 본 연구는 1998년 아산생명과학연구소 연구비 지원에 의해 이루어졌음.

※ 본 논문의 요지는 1998년 37차 대한소화기학회 추계학술대회에서 구연발표되었음.

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476 대한소화기학회지 : 제 35 권 제 4 호 2000

서 론

담석은 지역에 따라 다양한 양상을 보여 서양에 서는 콜레스테롤담석과 담낭담석의 유병률이 높은 반면,1,2 우리 나라를 비롯한 동아시아 지역의 경우 담도 내 담석과 색소성 담석이 상대적으로 많이 보 고되었다.3,4 그러나 최근 들어 우리 나라에서도 점 차 콜레스테롤 담석의 발생 빈도가 증가하는 추세 이며,3,5,6 따라서 담도 내 콜레스테롤담석 형성에 대 한 관심도 증가하고 있다.

최근까지 보고된 담석 형성의 병태생리에 관한 연구에서는, 콜레스테롤담석 형성에 있어 담즙 내 콜레스테롤 과포화가 필수적인 것이 아니며,7 오히 려 콜레스테롤 결정(cholesterol crystals) 형성이 더 중요하다고 보고하고 있다.8 또한 콜레스테롤담석 형성에 유전적 소인으로 작용하는 요인 중 하나가 apolipoprotein E (apo E)라고 알려져 있다.9,10

Apo E는 저밀도지단백(LDL) 콜레스테롤 또는 chylomicron remnant 등의 지단백을 간세포의 수용 체(receptor)에서 흡수하는 과정에 배위자(ligand) 역 할을 한다.11 이러한 apo E에는 유전학적 다형성 (genetic polymorphism)이 있어서 이들은 19번째 염 색체의 apolipoprotein CI과 CII에 위치한 대립유전 자 ε2, ε3, ε4의 조합에 의해 6개의 표현형(E2/2, E2/3, E2/4, E3/3, E4/3, E4/4)을 가지고 있고, apo E 의 112번째 아미노산이 cysteine이고 158번째 아미 노산이 arginine이면 E3, 양쪽이 모두 arginine이면 E4, 양쪽이 모두 cysteine이면 E2가 된다.12

이러한 표현형의 다양성에 의해 콜레스테롤 대사 조절에 차이가 발생하며, 특히 apo E4는 다른 유전 형에 비하여 수용체에 대한 친화력이 높아11 장에서 콜레스테롤 흡수를 증가시키고,13 혈액 내 chylomicron remnant를 간세포 내로 더 빨리 제거한다 고 알려져 있다.14 이로 인한 간세포 내로의 콜레스 테롤 섭취 증가는 담즙 내로 분비되는 콜레스테롤 양을 증가시켜 콜레스테롤 담석의 형성에 영향을 미칠 것으로 추정하였다.15 또한 apo E4 유전자형에 서 간세포 내로의 콜레스테롤 섭취 증가는 3- hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A (HMG-CoA)

reductase를 억제하여 간세포 내에서의 콜레스테롤 생성을 감소시킨다.13,16 따라서 담즙 내 콜레스테롤 보다 간세포 내에서 새로 합성된 콜레스테롤로부터 주로 합성되는 담즙 내 담즙산의 양은 감소하게 된 다고 보고되었다.16-18 이러한 작용으로 ε4 대립유전 자를 가진 사람에서는 유전학적으로 콜레스테롤 담 석의 발생 빈도가 높고 비수술적인 방법으로 치료 해도 다시 재발할 가능성이 높다고 가정할 수 있 다.19

Apo E4가 ESWL 치료 후 담석 재발의 높은 위험 인자20라는 보고와, apo E4의 빈도 분포가 담관담석 이나 정상 대조군에 비해서 담낭담석군에서 의미 있게 높았다21는 보고 등이 이러한 가설을 뒷받침하 고 있다.

그러나 콜레스테롤담석을 가진 사람과 그렇지 않 은 사람 사이에 apo E4의 빈도 분포에는 차이가 없 었다15는 보고와, 각 apo E 군간에 담낭담석 내 콜레 스테롤 함량의 차이가 없었다19는 보고, 그리고 빠른 콜레스테롤 결정화는 다발성 담석들과 관련이 있지 apo E4와는 관련이 없다22는 보고 등도 있어 apo E 가 담즙에서 콜레스테롤 과포화를 초래한다는 직접 적인 증거가 아직 부족한 실정이다. 또한 우리 나라 담석 양상이 서양과 비교시 담관담석과 색소성 담 석의 비율이 상대적으로 높아 미주, 유럽의 apo E4 에 대한 보고와는 다소 차이가 있을 것으로 예상할 수 있다.

따라서 저자들은 본 연구 대상에 담낭담석뿐 아 니라 간내담석도 포함하여, 그러한 환자에서 apo E 의 유전형의 빈도 분포의 차이를 보고자 하였다. 또 한 더 나아가 apo E4가 콜레스테롤 과포화를 직접 초래하는지 알기 위해 혈액, 담즙 그리고 담석의 성 분을 채취, 비교하여 그 연관성에 대해서도 알아보 고자 하였다.

대상 및 방법

1. 연구 대상

1998년 2월부터 1998년 9월까지 서울중앙병원 소화기내과에 입원한 담석 환자들을 대상으로 하여 복부 초음파검사, 복부 전산화단층촬영 및 내시경적

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박주상 외 10인. 담석 환자에서 Apolipoprotein E 유전자 다형성과 담석 및 담즙 내 콜레스테롤과의 관계 477

역행성 담도조영술을 시행하여 담석증으로 진단받 은 환자 90예를 대상으로 하였다. 담석의 위치에 따 라 담낭담석 환자군 47예(평균 연령 54.0±14세, 남:

여=15:32)와 간내담석 환자군 43예(58.0±13세, 남:

여=16:27)로 분류하였다. 대조군으로는 건강검진에 서 담석이 없다고 진단받은 1,065예(49.9±4.8세, 남:여=1061:4)를 대상으로 하였다.

총담관담석의 경우 원발성 총담관담석과 담낭이 나 간내 담관에서 이동되어 온 이차성 총담관담석 간의 구별이 어려운 경우가 많아 대상에서 제외시 켰다.

2. 방 법

1) 담석과 담즙 채취

간내담석 환자의 경우 경피경간 담도배액술을 시 행하고 이 경로를 18Fr까지 확장한 후 담도경을 이 용하여 담석제거술을 시행하면서 이때 간내담석과 담즙을 채취하였다.

담낭담석의 경우에는 복강경 담낭절제술 시행 시 수술장에서 담낭을 절제하기 전에 담낭을 노출시키 고 22 gauze 천자용 바늘로 담즙을 먼저 채취하고 담낭 절제 표본을 절개하여 담석을 얻었다.

2) 혈액 및 담즙의 분석

대상 환자에서 혈중 콜레스테롤의 측정을 위하여 12시간 이상 공복 후 혈액을 채취하였고, 환자의 혈 액을 2,500 rpm으로 약 5분간 원심분리를 한 후 그 상층액을 -70℃의 냉장고에 보관하였다. 혈중 총콜 레스테롤 및 담즙 내 콜레스테롤의 측정은 효소법 으로 Hitach 747-100 (Hitachi Co., Japan) 자동화학 분석기를 이용하였다.

담즙 내 담즙산의 측정은 효소비색법으로 Enza- bile Auto R2 (Daiichi Pure Chemicals, Tokyo, Japan) 를 이용하여, Cobas Mira (Roche Diagnostic Sys- tems Inc., Switzerland) 분석기로 측정하였다. 인지 질(phospholipid)은 효소법(Daiichi Pure Chemicals, Tokyo, Japan)으로 Cobas Mira (Roche Diagnostic Systems Inc., Switzerland) 분석기를 이용하여 측정 하였다.

3) 담석의 분석

증류수로 담석을 잘 씻은 후 건조기에서 24시간 이상 건조시켰다. 완전 건조된 담석을 grinder로 고 운 가루가 될 때까지 간 후 25 mg을 정량한 후 acidified chloroform-methanol 2:1 혼합액으로 추출 하였다. 3,000 rpm에서 약 30분간 원심분리 후 상층 액을 80℃로 중탕하여 증발시키고 petrolium ether 5 mL에 용해시켜 10분간 3,000 rpm으로 원심분리 한 후 상층액으로 효소법을 이용하여 콜레스테롤을 측 정하였다.

4) A polipopr ot e in E g e n ot y pe 의 측정 (1) DNA 분리

EDTA에 채혈한 혈액을 Wizard genomic DNA purification kit (Promega Co. WI, USA)을 이용하여 DNA를 분리하였다. 채혈된 전혈을 잘 섞어 20 uL 를 1.5 mL tube에 넣은 다음, RBC lysis buffer 200 uL을 넣어 잘 섞어 준 후 10,000 rpm에서 60초간 원심분리하였다. 상층액을 버리고 침전물을 증류수 500 uL로 씻어 준 후, Boiling resin 200 uL을 넣고 vortex 후 10분간 끓였다. 진탕 후 12,000 rpm에서 5 분간 원심분리한 후 상층액을 분리하였다.

(2) 중합효소연쇄반응(polymerase chain reaction) Apo E genotyping은 Kontula 등23의 방법을 변형 한 방법인 Apo E genotype kit(대한메디칼시스템 (주))의 Primer와 제한효소를 사용하였다. PCR (polymerase chain reaction)으로 증폭된 증폭산물의 크기는 373 bp이었으며, 아포지단백 E 유전자의 4 번째 exon의 112번째, 158번째 코돈이 포함되도록 하였다. 증폭을 위한 혼합물은 primer mix 2.0 uL, 5 U/uL Taq polymerase 0.3 uL, 5Xreaction buffer 5.0 uL, 1 U/uL UNG 0.5 uL, DNA template 5.0 uL, 10 mM dNTP mix 0.5 uL, 증류수 11.7 uL으로 총 25 uL가 되도록 하였다. 자동온도조절기(PTC-200 DNA Engine Peltier Thermal cycler, MJ research Inc, MA, USA)를 이용하여 50℃ 3분, 95℃ 3분간 template DNA를 처리한 후, 95℃ 40초, 70℃ 60초간 35회 반 복하여 증폭 과정을 거친 후 70℃에서 3분간 처리

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478 The Korean Journal of Gastroenterology : Vol. 35, No. 4, 2000

한 후 반응을 정지하였다. 증폭산물을 제한효소 HhaI으로 처리하여 RFLP (restriction fragment length polymorphism)을 관찰하였다. RFLP는 제한 효소로 처리한 증폭산물 5 uL를 Ethidium Bromide 가 포함된 2.0% agarose gel에서 자외선투시기를 이 용하여 형광밴드를 관찰하였다. 판독은 E2 geno- type은 114 bp, 91 b, 83 bp의 band가, E3 genotype 은 114 bp, 91 bp, 48 bp, 35 bp의 band가, E4 genotype은 114 bp, 72 bp, 48 bp, 35 bp의 band가 관찰됨을 확인하였다. Apo E genotyping은 중합효 소연쇄반응(polymerase chain reaction)으로 증폭한 후 제한효소 HhaI으로 처리하여 restriction fragment length polymorphism을 관찰, 분석하였다(Fig. 1).

3. 통계 처리

담낭 및 간내담석 군과 비교군에서의 apo E 유전 자형의 빈도 분포의 차이를 보기 위해서는 χ2 test를 이용하였다. 각각의 apo E 유전자형에서의 담석 및 담즙의 성분 차이를 보기 위해서, 그리고 담낭담석 과 간내담석의 성분 차이를 보기 위해서는 변수의 성격에 따라서 Student t-test나 Wilcoxon rank sum test를 시행하였다. 또한 p값이 0.05 미만일 때 유의 성이 있다고 판정하였다.

결 과

1. 담석 환자군과 대조군에서의 a po E 유전형 빈도 분포

대조군 1065예, 담낭담석 환자군 47예, 그리고 간 내담석 환자군 43예에서의 apo E 유전형을 분석한 결과 세 군 모두 E3/3 유전형이 가장 흔하였고, 대 조군에 비해 담낭담석 환자군이나 간내담석 환자군 의 E4/3유전형 빈도는 의미 있는 차이를 보이지 않 았다(Table 1). 대조군에서 각 대립유전자의 상대 빈 도(allele frequency)는 ε2는 0.053, ε3는 0.849, ε4 는 0.098이었고, 담낭담석 환자군의 상대 빈도는 ε2 는 0.043, ε3는 0.904, ε4는 0.053이었으며, 간내 담 석 환자군의 상대 빈도는 ε2는 0.047, ε3는 0.860, ε4는 0.093이었다. 세 군 모두 ε3 대립유전자의 빈 도가 가장 많았으며, 대조군에 비해 담낭담석 환자 군이나 간내담석 환자군의 ε4 대립유전자 빈도도 의미 있는 차이를 보이지는 않았다(Fig. 2).

2. 담낭담석 환자군과 간내담석 환자군에서의 비교

혈액 내 콜레스테롤 농도는 담낭담석 환자군이

Fig. 1. Apo E genotyping by PCR and RFLP. Lane 1, marker (100 bp ladder); lane 2, apo E3/3;

lane 3, apo E3/3; lane 4, apo E3/4; lane 5, apo E2/3; lane 6, apo E3/4; lane 7, apo E2/3; lane 8, apo E3/3.

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Park, et al. Apolipoprotein E Polymorphism and Cholesterol in Stones and Bile of Patients with Cholelithiasis 479

간내담석 환자군에 비해서 의미 있게 높았다(p<

0.01). 담즙 내 콜레스테롤과 인지질(phospholipid)의 농도는 담낭담석 환자군이 간내담석 환자군에 비해 서 의미 있게 높았으나, 담즙 내 담즙산은 간내 담 석 환자군에서 담낭담석 환자군에 비해 의미 있게 높았다(p<0.01). 담석 내 콜레스테롤 함유량은 담낭 담석 환자군이 간내담석 환자군에 비해 높았으나 통계학적인 의미는 없었다(Table 2).

3. a po E 유전형에 따른 혈액, 담즙, 담석 성분의 분석

담낭담석과 간내담석 환자군 모두를 대상으로

apo E 유전형에 따라 분류하여 혈액내 콜레스테롤 농도를 비교하였을 때, 각 유전자형간에 의미 있는 차이는 없었다.

또한 담즙 내 성분을 각 apo E 유전형에 따라서 비교하였을 때, 콜레스테롤의 경우 apo E3/4 환자군 이 apo E3/2 또는 apo E3/3 환자군보다 담즙 내 콜레 스테롤 함유량이 많을 것으로 기대되었지만 어느 군 에서도 의미 있는 차이를 보이지 않았다. 담즙 내 인 지질(phospholipid)과 담즙산의 경우도 apo E 유전형 에 따라서 비교한 결과 apo E3/2, apo E3/3, 그리고 apo E3/4군 간에 의미 있는 차이를 보이지 않았다.

담석 내 콜레스테롤 함유량을 측정하여 apo E 유 Table 1. Apo E genotype in Patients with Gallstones and Controls

GB stone (n=47) IHD stone (n=43) Control (n=1060) Genotype (%)

E2/2 E2/3 E3/3 E2/4 E3/4 E4/4

0 4 (8.5%) 38 (80.9%)

0 5 (10.6%) 0

0 3 ( 7.0%) 32 (74.4%) 1 ( 2.3%) 7 (16.3%) 0

5 ( 0.5%) 92 ( 8.7%) 763 (72.0%) 11 ( 1.0%) 182 (17.2%) 7 ( 0.7%) No significant difference (p>0.05) was noted between any group comparisons.

Fig. 2. Apo E allele frequencies in patients with cholelithiasis and cont- rols. No significant difference (p>0.05) was noted between any group comparisons.

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480 대한소화기학회지 : 제 35 권 제 4 호 2000

전형과 비교하였으나 역시 의미 있는 차이를 보이 지 않았다(Table 3).

‘콜레스테롤' 담석이라고 정의할 때에는 일반적 으로 담석의 건조 중량 중 콜레스테롤 함량을 퍼센 트로 계산하여 전체의 50% 이상일 때 콜레스테롤 담석이라고 분류하고 있기 때문에 담석 중 콜레스 테롤 함량이 50% 이상인 군과 미만인 군으로 구분

하여 apo E 대립유전자 상대 빈도를 비교하였을 때 에도 콜레스테롤담석군에서도 ε4 대립유전자 발현 빈도가 높지 않았다(Table 4).

고 찰

본 연구의 결과로 미루어 볼 때 apo E4 유전형이 우리 나라 담낭담석이나 간내담석 형성에 관여한다 고는 보기 어려우며, 또한 우리 나라에서 apo E의 유전적 다형성이 담즙 내 콜레스테롤 과포화나 담 석의 성분 중 콜레스테롤 함유량 결정에 직접적으 로 관여하지 않는 것으로 생각된다.

본 연구에서 apo E4 빈도와 대립유전자 ε4의 빈 도는 담낭담석 환자군, 대조군, 그리고 간내담석 환 자군 간에 통계학적으로 의미 있는 차이가 없었으 며, 오히려 대조군과 간내담석 환자군에서 높은 경 향을 보였다. 또한 담석 내 콜레스테롤 함량 비율이 Table 4. Stone Cholesterol Content and Apo E

Allele Frequency.

Apo E Allele Frequency ε2 ε3 ε4 Stone Cholesterol (%)

≥50%

50%

0.029 0.017

0.941 0.862

0.029 0.121 No significant difference (p>0.05) was noted between any group comparisons.

Table 3. Apo E Genotypes and Composition in Serum, Bile, and Stones

E2/3 (n=7) E3/3 (n=71) E3/4 (n=12) Serum cholesterol (mg/dL)

Bile composition Cholesterol (mg/dL) Phospholipid (mg/dL) Bile salt (mg/dL) Stone cholesterol (mg/dL)

158±23 123±103 487±342 695±184 204±11

174±16 186±28 769±84 479±54 177±21

161±11 149±81 726±74 463±113 166±18 No significant difference (p>0.05) was noted between any group comparisons. Data are expressed as mean±

S.D.

Table 2. The Bile Composition and Cholesterol Content in Stones, Bile, and Serum in the Patients with GB Stones and IHD Stones

GB stone IHD stone p

Serum cholesterol (mg/dL) Bile

Cholesterol (mg/dL) Bile acid (mg/dL) Phospholipid (mg/dL) Stone cholesterol (mg/dL)

187±8 277±34 279±49 1069±77 178±25

154±5 39±5 780±42 248±47 149±27

<0.01

<0.001

>0.05 Data are expressed as mean±S.D.

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박주상 외 10인. 담석 환자에서 Apolipoprotein E 유전자 다형성과 담석 및 담즙 내 콜레스테롤과의 관계 481

50% 이상인 콜레스테롤담석 환자군과 50% 미만인 비콜레스테롤담석 환자군 사이에서도 apo E4 빈도 와 대립유전자 ε4의 빈도는 의미 있는 차이를 보이 지 않았다. 이는 담낭담석 환자군에서 apo E4의 빈 도가 담석이 없는 대조군에 비해 의미 있는 차이가 없었다15는 보고와 일치하였다.

그러나 본 연구는 담낭담석 환자군의 apo E4 빈 도가 대조군보다 의미 있게 높았다19는 보고와, 담낭 담석 환자군에서 apo E4 빈도가 담도 내 담석 환자 군과 대조군에 비해서 의미 있게 높았다21는 보고 등과는 다른 결과를 보였다. 이러한 결과의 차이는 Apo E4의 빈도 분포가 북부 유럽이나 미국에서는 13-22%로 높은 반면, 아시아 지역이나 남부 유럽에 서는 8-12%로 낮게 보고되는 등24-26 인종마다 다양 하기 때문이라고 생각된다. 본 연구에서는 담석을 가지고 있지 않은 대조군 1,065예에서 apo E4의 빈 도 분포가 18.9%로 주위 아시아 지역보다는 높았으 나, 국내의 한 논문에서 보고한 대조군 49예에서의 14.3%21와는 차이가 없었다. 또다른 이유로는 각 연 구자들마다 콜레스테롤담석 환자군의 대상 선정 기 준에 차이가 있어서라고 생각된다. 본 연구에서는 담낭담석과 간내담석 환자군에서 담즙과 혈액 내 콜레스테롤 농도를 비교하였을 때 담낭담석 환자군 에서 의미 있게 높았으나, 담석에서의 콜레스테롤 농도는 두 군에서 의미 있는 차이를 보이지 않았다.

따라서 담낭담석이 콜레스테롤담석을 대표한다고 정의하기는 어려우며, 간내담석에 색소성 담석뿐 아 니라 콜레스테롤담석이 일부분 포함되어 있을 것으 로 생각된다. 이러한 소견이 이 논문의 제한점이 될 수 있다. 그러나 콜레스테롤담석을 담석의 건조 중 량 중 콜레스테롤 함량을 퍼센트로 계산하여 전체 의 50% 이상일 때로 기준하여, 담석 중 콜레스테롤 함량이 50% 이상인 군과 미만인 군으로 구분하여 apo E 대립유전자 상대 빈도를 비교하였을 때에도 콜레스테롤담석군에서 ε4 대립유전자 발현 빈도가 높지 않았다.

본 연구에서 apo E4 유전형에서의 혈액, 담즙, 그 리고 담석 내 콜레스테롤 농도가 다른 apo E형에 비 해서 높지 않았다. 이 결과는 Apo E4 유전형이 혈 액 내 LDL 콜레스테롤 농도를 증가시켜,24 담즙 내

로 분비되는 콜레스테롤 양을 증가시키고, 담즙 내 콜레스테롤의 과포화를 초래하여 콜레스테롤담석 형성에 관여할 것15이라는 가설을 뒷받침하지 못하 였으며, 다른 여러 연구 결과도 이러한 가설을 지지 하지 못하였다.15,19,22

이에 반해, 담석군과 비교군을 모두 포함시켰을 때 apo E4/3군에서 다른 군에 비해서 혈액 내 LDL 콜레스테롤 농도가 의미 있게 높았다21는 보고와, apo E2 유전형에서 혈중 콜레스테롤 농도가 낮았으 며 의미 있는 차이를 보였다15는 보고 등 가설을 지 지하는 논문들도 있었다. 그러나 후자의 보고15에 대 해서 담석 환자군의 apo E4 유전형이 비콜레스테롤 담석 환자군에 비해서 상대적으로 많았기 때문이라 고 해석하는 사람도 있었고,19 apo E4 유전형에서 다른 형과는 달리 담낭담즙 내에서 콜레스테롤 결 정이 초기에 형성되고 평균 핵형성화 시간(nu- cleation time)이 짧았다는 보고15에 대해서도, 평균 핵 형성화 시간의 단축은 그 참여한 환자 수가 적어 그 의미 해석이 어렵다고 하였고 자신들의 연구에 서는 차이가 없는 것으로 나왔다고 반론한 논문도 있었다.19 따라서 apo E4 유전형을 가진 사람에서 콜레스테롤담석 형성이 증가하는 직접적인 기전을 담즙 내 콜레스테롤의 과포화라고 추정하기는 어려 울 것으로 생각된다.

본 연구에서 apo E4 유전형과 다른 유전형 사이 에 담즙과 담석 내 성분을 비교했을 때 콜레스테롤 뿐 아니라 담즙산과 인지질(phospholipid) 농도에서 도 의미 있는 차이가 없었다. 이러한 결과는 여러 연구 결과들과 일치하는 것이며,15,19,22 국내에서는 처음 보고되는 것이다.

결론적으로 우리 나라의 담낭담석 및 간내담석 군 사이에서 apo E4 유전형 및 ε4 대립유전자 빈도 분포는 담석이 없는 대조군과 비교할 때 의미 있는 차이를 보이지 않았으며, apo E4 유전형과 혈액, 담 즙 그리고 담석 내 콜레스테롤 농도 등을 포함한 성 분과도 아무 연관성을 보이지 않았다. 따라서 우리 나라에서 apo E의 유전적 다형성이 담즙 내 콜레스 테롤 과포화나 담석의 성분 중 콜레스테롤 함유량 결정에 직접적으로 관여하지 않는 것으로 생각되나, apo E4 유전형이 콜레스테롤담석 형성에 독립적 위

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험인자가 아니라는 것을 확실히 증명하기 위해서는 앞으로 더 많은 apo E4 유전형이 포함된 담석 환자 들을 대상으로 하는 추가적인 혈액, 담즙, 그리고 담 석의 성분 연구가 필요할 것으로 생각된다.

요 약

목적: Apolipoprotein (apo) E4는 콜레스테롤담석 형성의 위험인자 중 하나로 알려져 있으나 그 기전 은 현재까지 정확하게 밝혀져 있지 않다. 또한 간내 담석과의 관련성도 아직 모르는 상태이다. 본 저자 는 담낭담석 및 간내담석을 가진 환자에서의 apo E 유전형과 담즙 및 담석 내 콜레스테롤 성분과의 관 계를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 47명의 담 낭담석 환자와 43명의 간내담석 환자를 대상으로 하였다. 담낭담석을 가진 환자는 담낭절제술시, 간 내담석을 가진 환자는 경피경간적 담도경 시술시 혈액, 담즙, 그리고 담석들을 채취하였고, apo E 유 전형, 담석과 담즙의 성분 등을 분석하였다. 결과:

담즙 내 콜레스테롤과 인지질 농도는 담낭담석 환 자군이 간내담석 환자군보다 의미 있게 높았으나, 담즙 내 담즙산은 간내담석 환자군에서 의미 있게 증가하였다. 담낭담석과 간내담석 환자군 사이에 apo E 유전형 분포와 대립유전자 빈도는 대조군과 차이가 없었으며, 각 담석군에서 apo E 유전형과 담 석 내 콜레스테롤 함유량과도 차이가 없었다. Apo E 유전형에 따른 담즙 성분과 담석 내 콜레스테롤 함유량도 각 담석 환자군 사이에 의미 있는 차이가 없었다. 결론: Apo E4 유전형은 담낭 및 간내 담석 환자군에서 담즙 내 콜레스테롤 과포화와 담석 내 콜레스테롤 함유량 증가와는 직접적인 관련이 없는 것으로 추정되며, 향후 apo E4 유전형을 가진 많은 수의 환자들을 대상으로 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

색인단어: Apolipoprotein E, 콜레스테롤담석, 담낭 담석, 간내담석

참 고 문 헌

1. Trotman BW, Ostrow JD, Soloway RD. Pigment vs. cholesterol cholelithiasis: comparison of stone type and bile composition. Am J Dig Dis 1974;

29:585-589.

2. Sutor DJ, Woolsey SE. A statistical survey of the composition of gallstone in eight countries. Gut 1971;12:55-64.

3. 문영명. 한국인 담석증의 현황. 대한소화기병학회지 1987;19:1-5.

4. 김선회, 박용현, 최재운. 10년간 경험한 담석 환자 1,719예의 역학적 및 임상적 특징 분석. 대한소화기 학회지 1993;25:159-167.

5. 서경석, 노우철, 최재운, 박용현. Cholesterol 함량에 따른 간내 담석의 monooctanoin에 의한 in-vitro 용 해. 대한소화기병학회지 1990;22:918-923.

6. 김명환, 최호순, 이성구 등. 한국인의 원발성 간내 담 석의 성분은 변하고 있는가? 대한소화기학회지 1996;

28:85-91.

7. Admirand WH, Small DM. The physicochemical basis of cholesterol gallstone formation in man. J Clin Invest 1968;47:1043-1052.

8. Sedaghat A, Grundy SM. Cholesterol crystals and the formation of cholesterol gallstones. N Engl J Med 1980;302:1274-1277.

9. Busch N, Matern S. Current concepts in cholesterol gallstone pathogenesis. Eur J Clin Invest 1991;21:

453-460.

10. Kibe A, Holzbach RT, Larusso NF, Mao SJT. Inhi- bition of cholesterol crystal formation by apolipoprotein AI and AII in model system of supersa- turated bile: implications for gallstone pathogenesis in man. Science 1984;225:514-516.

11. Mahley RW. Apolipoprotein E: cholesterol transport protein with expanding role in cell biology. Science 1988;240:622-630.

12. Zannis VI, Breslow JL. Human very low density lipoprotein apolipoprotein E isoprotein polymorphism is explained by genetic variation and post- translational modification. Biochemistry 1981;20:

(9)

Park, et al. Apolipoprotein E Polymorphism and Cholesterol in Stones and Bile of Patients with Cholelithiasis 483

1033-1041.

13. Kesäniemi YA, Ehnholm C, Miettinen TA. Intes- tinal cholesterol absorption efficiency in man is related to apoprotein E phenotype. J Clin Invest 1987;80:578-581.

14. Weintraub MS, Eisenberg S, Breslow JL. Dietary fat clearance in normal subjects is regulated by genetic variation in apolipoprotein E. J Clin Invest 1987;80:1571-1577.

15. Juvoven T, Kervinen K, Kairaluoma MI, Lajunen LHJ, Kesäniemi YA. Gallstone cholesterol content is related to apolipoprotein E polymorphism.

Gastroenterology 1993;104:1806-1813.

16. Miettinen TA. Impact of Apo E phenotype on the regulation of cholesterol metabolism. Ann Med 1991;23:181-186.

17. Miettinen TA, Gylling H, Vanhanen H, Ollus A.

Cholesterol absorption, elimination, and synthesis related to LDL kinetics during varying fat intake in men with different apolipoprotein E phenotype.

Arterioscler Thromb 1992;12:1044-1052.

18. Einarsson K, Ahlberg J, Angelin B, Holmstrom B.

Evidence for the presence of different hepatic cholesterol precursor pools in man. In: Preisig R, Bircher J, eds. The liver. 3rd ed. Aulendorf, Ger- many: Editio Cantor, 1979:233-238.

19. Bertomeu A, Ros E, Zambon D, et al. Apolipopro- tein E polymorphism and gallstones. Gastroentero- logy 1996;111:1603-1610.

20. Portincasa P, Erpecum K, Meeberg PC, Dallinga- Thie GM, Bruin TWA, Berge-Henegouwen GP.

Apolipoprotein E4 genotype and gallbladder moti- lity influence speed of gallstone clearance and risk of recurrence after extracorporeal shock-wave litho- tripsy. Hepatology 1996;24:580-587.

21. 문종호, 이유경, 조영덕 등. 담석증과 아포지단백 E 유전형과의 관련성. 대한소화기학회지 1999;33:384- 394.

22. Van Erpecum KJ, vanBerge-Henegouwen GP, Eckhardt ERM, et al. Cholesterol crystallization in human gallbladder bile: relation to gallstone num- ber, bile composition, and apolipoprotein E4 isoform. Hepatology 1998;27:1508-1516.

23. Kontula K, Aalto-Setala K, Kuusi T, Hamalainen L, Syvanen AC. Apolipoprotein E polymorphism de- termined by restriction enzyme analysis of DNA amplified by polymerase chain reaction: convenient alternative to phenotyping by isoelectric focusing.

Clin Chem 1990;36:2087-2092.

24. Gerdes LU, Klausen IC, Sihm I, Faergeman O.

Apolipoprotein E polymorphism in Danish population compared to findings in 45 other study popula- tions around the world. Genet Epidemiol 1992;9:

155-167.

25. Davignon J, Gregg RE, Sing CF. Apolipoprotein E polymorphism and atherosclerosis. Artheriosclerosis 1988;8:1-21.

26. James RW, Boemi M, Giansanti R, Fumelli P, Pometta D. Underexpression of the apolipoprotein E4 isoform in an Italian population. Arterioscler Thromb 1993;13:1456-1459.