심근효소(Cardiac enzyme) 검사의 해석 - Troponin

#. 심근효소 발견의 역사

 심근 경색 환자에서 손상된 심장근육 세포에서 다양한 효소들이 유출되어 혈액 내 수치가 상승하게 된다.
 이를 이용하여 응급실에서는 흉통환자가 내원했을 때, 혈액검사를 통해 실제 심장근육(심근, myocardium)의 손상 여부를 확인하기 위해 심근효소 검사를 시행하게 된다.
 
 하지만 대부분의 효소들은 심장근육에만 존재하는 것이 아닌 일반 근육세포에도 존재하였기에 혈중 수치가 높아진다고 해도 심장의 문제인지 아닌지 알기가 어려웠다.
 따라서 역사적으로도 심장근육에 보다 특화된 심근효소를 찾기 위한 노력이 있어왔다. 
 1950년대 AST, ALT가 괴사된 심근세포에서 유출된다는 것이 확인되었고, 1960년대에는 CK(creatine kinase)의 발견이 있었다.
 이후 1970년대 CK 효소중 CK-MB 분획을 측정하는 것이 가능해졌고 CK 수치와 CK-MB의 분획을 함께 확인하여 CK-MB/CK ratio ≥ 2.5인 경우 골격근 손상보다는 심근경색의 가능성이 높은 것으로 생각하였다.

(심근 세포의 손상으로 necrosis가 발생하면, 심장근육세포를 구성하는 다양한 심근효소들이 혈액내로 누출되고 그 농도가 높게 측정된다. myoglobin, CK와 같은 효소들은 일반 근골격계 근육세포에도 존재하는 반면, troponin은 심장근육에만 존재하는 심근 특이 효소라고 할 수 있다.)

 1980년에 들어서는 보다 특화된 cardiac troponin I (cTnI)와 cardiac troponin T (cTnT)의 측정이 가능하게 되면서, 심근에만 있는 효소를 측정할 수 있게 되었고, 이것이 오늘날 심근경색을 진단함에 있어 표준(Gold standard)으로 사용되고 있다.

 
#. 현재 임상진단에서 사용하는 심근효소들

1. Cardiac-specific troponin (cTn)

 - troponin은 심근세포의 수축기능을 담당하는 효소로 특이적으로 심장 근육에만 분포한다.

 - 따라서 심근경색의 진단에 있어 가장 추천되는 biomarker가 바로 cTn이며, 진단에 대한 민감도와 특이도가 가장 우월하다.

 - 정상 성인의 cTn 값의 99 percentile을 정상으로 정의하고, 이 기준치를 넘는 경우 상승한 것으로 평가한다.
 - 병원에 따라 검사를 운용하는 시설에 따라 정상 상한을 0.028 ~ 0.045 ng/mL 정도로 본다.
 - cTn은 급성심근경색 발생 후 7~10일까지 상승했다가 이후 서서히 감소하는 것이 일반적이며, 손상된 심장근육의 범위에 따라 수치는 정량적으로 달라질 수 있다.

 

2. CK, CK-MB

 - CK는 급성심근경색 발생 4~89시간 후에 상승해서 48~72시간 후 정상화되는 것이 일반적이다.
 - 시간 범위가 넓은 탓에 급성심근경색 진단에 있어 specificity가 낮다는 단점이 있다.
 - 외상이나 근육주사, 횡문근융해증과 같은 골격근이 파괴되는 경우에도 상승 할 수 있다.
 - CK-MB는 CK보다 심근세포에 특이적인 검사로, CK-MB/CK ratio ≥ 2.5인 경우 골격근의 손상보다는 심장근육의 손상을 의심할 수 있다.
 - 최근 임상 지침에는 cTn 상승을 심근경색 진단기준으로 사용하도록 권고하고 있으며, 이 검사가 불가능한 경우에 CK-MB 사용을 차선책으로 사용하도록 하고 있다. 따라서 cTn의 검사가 가능한 병원이라면 무조건 cTn의 수치를 확인하는 것이 맞다.
 
 

#. cardiac Troponin 상승의 원인들

 - 혈액 내 cTn의 상승은 심근세포의 손상을 반영할 뿐, 손상의 원인에 대한 정보는 없다. 
 - 따라서, 심장근육에 무리를 주는 다양한 상황에서 cTn의 상승이 관찰될 수 있다.

심인성 원인

비심인성 원인

Acute coronary syndrome (급성 관상동맥 증후군) Cardiac contusion (외상으로 인한 심장 타박) Cardiac surgery (심장수술) Cardioversion (심율동전환 치료, 심장 전기충격) Endomyocardial biopsy (심내막 조직검사) Acute and chronic heart failure (급성/만성 심부전) Aortic dissection (대동맥 박리) Aortic valve disease (대동맥 판막 질환) Hypertrophic cardiomyopathy (비후성심근병증) Tachyarrhythmia (빈맥성 부정맥) bradycardia, heart block (서맥성 부정맥) Stress-induced cardiomyopathy (스트레스 심근병증) Post-percutaneous coronary intervention (관상동맥 성형술 후) Rhabdomyolysis with myocyte necrosis (횡문근융해증) myocarditis or endocardittis/pericarditis (심근염)

Pulmonary embolism (폐동맥 색전증) Severe pulmonary hypertension (심한 폐동맥 고혈압) renal failure (신부전) stroke, subarachnoid hemorrhage (뇌졸중, 지주막하 출혈) Infiltrative disease, eg. amyloidosis (침윤성 질환, 예. 아밀로이도증) cardiotoxic drug (심독성 약물) critical illness (심한 질환) sepsis (패혈증) Extensive burn (과도한 화상) Extreme exertion (과도한 운동)

 - 위와 같은 다양한 원인으로 cardiac troponin(cTn)의 상승이 유발될 수 있다.
 - 이런 경우, 추적검사를 통해 cTn의 변화 양상을 확인하는 것이 진단에 큰 도움이 된다.
 

 - cTn은 급성 심근경색 발생 후 6시간 째부터 상승되어 24시간 즈음 최고점에 도달하게 된다. 따라서 증상 발생 후 수 시간 내에 응급실을 내원했을 경우엔 혈액검사상 상승이 확인되지 않거나, 경미한 정도에 그치는 경우가 많다. 이런 이유로 응급실 내원 시 최초 검사 후 3-6시간 이내 1회 이상의 재검사가 추천되며, 진단이 모호할 경우엔 더 짧게 2-3시간 내에 검사를 하는 것도 고려해볼 수 있겠다.

 - myocarditis에서는 초기 상승은 심근경색과 비슷하지만, 상승하는 폭이 작고 24시간 이후까지 상지속적으로 상승을 유지한다는 점에서 차이가 있다.
 - 심부전의 급성 악화 환자에서는 cTn이 기준치를 약간 상회하는 수준에서 fluctuation을 보이는 것이 일반적이다.

 

 

** 출처 : SNUH 심혈관 진료 매뉴얼, 2nd edition