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갑상샘 관련검사

목차
갑상샘 호르몬 검사 혈청 총 T4 혈청 총 T3 혈청유리 T4 또는 유리 T3 TSH 갑상샘기능이상의 원인을 결정하는 검사: Antithyroid antibodies  항 TPO항체[anti-TPO Ab (= antimicrosomal Ab)]① 항갑상샘글로불린 항체[anti-thyroglobulin (TG) antibody] 항 TSH수용체항체(Anti-TSH-receptor Ab, TSH-R Ab, TRAbs) 혈청 Thyroglobulin (Tg) 농도 기타 검사 TBG (thyroid hormone binding globulin) T3 resin uptake (T3RU) RAIU

갑상샘 호르몬 검사

혈청 총 T4

  • 혈청 총 T4 농도는 갑상샘 호르몬 결합단백(주로 Thyroxine binding globulin, TBG)과 결합되어 있는 결합형과 결합되어 있지 않은 유리형을 모두 측정한 것
  • 이중 유리형은 활성형으로 말초조직 내에서 갑상샘 호르몬의 작용을 나타내는데 총 T4 농도의 0.03% 정도에 불과함 
  • 따라서 혈청 총 T4 농도는 전적으로 결합형의 농도에 좌우되며, 갑상샘 호르몬 결합단백의 양적 또는 질적 변화가 있게 되면 실제적인 갑상샘 기능이 정상이라고 하여도 혈청 총 T4 농도가 비정상적으로 표현될 수 있음

 

혈청 총 T4가 증가하는 경우

혈청 총 T4가 감소하는 경우

  1. 갑상샘 기능 항진증 
  2. TBG의 상승 
    1. 임신, 경구피임약, 에스트로겐 
    2. 급성 또는 만성활동성간염 
    3. 급성 간헐성 포르피리아 
    4. 기타 약제 
  3. 비갑상샘질환 
  4. 기타 
    1. 갑상샘 호르몬 저항증후군 
    2. 항티록신항체 
    3. 가족성 이상알부민 고티록신혈증 
    4. 기타: 급성 정신질환, 임신 입덧 
    5. 약제: β 차단제, 아미오다론, 조영제, 암페타민 
  1. 갑상샘 기능 저하증 
  2. TBG의 감소 
    1. 안드로겐, 다량의 당질코르티코이드 
    2. 만성간질환 
    3. 말단비대증, 신증후군, 중증질환 
    4. 기타 약제 
  3. T4의 TBG 결합을 방해하는 경우 
    1. 중증 비갑상샘질환 
    2. 아스피린, 페니토인 
  4. T3 투여 

 


혈청 총 T3

  • 혈청 총 T3 농도: 결합형 + 유리형(총 T3 농도의 0.3% 정도)①
  • 혈청 총 T3 농도는 갑상샘 기능장애, 결합단백의 변화 이외에도 T4 의 T3 로의 전환을 억제하는 조건에 의해 영향을 받음②
  • 혈청 T3의 측정이 유용한 경우
    1. 갑상샘 기능 항진증의 진단③
    2. 갑상샘 기능 저하증의 진단의 선별검사로는 적합하지 않음④

① 혈청 총 T3 농도 역시 전적으로 결합형의 농도에 좌우되며 갑상샘 호르몬결합단백의 양적 또는 질적변화가 있게 되면 실제적인 갑상샘 기능이 정상이라고 하여도 혈청 총 T3 농도가 비정상적으로 표현될 수 있다.

② 혈청 총 T3 농도의 약 80-85%는 말초조직에서 T4 의 탈요오드화에 의하여 T3 로 전환된 것이므로 T4 의 T3 로의 전환을 억제하는 조건에서는 갑상샘 기능이 정상인 경우에도 혈청 총 T3 농도는 감소한다.

③ 갑상샘 기능 항진증에서는 일반적으로 T4 보다 T3 의 분비가 많고, 가벼운 갑상샘 기능 항진증일 때 T4 의 증가 없이 T3 만 증가되는 경우가 있다.

④ 갑상샘 기능 저하증에서는 상당기간 병이 진행될 때까지 혈청 T3 농도는 정상 농도를 유지하다가 마지막으로 감소하게 된다.


혈청 총 T3 농도가 증가하는 경우 

혈청 총 T3 농도가 감소하는 경우 

  1. 갑상샘 기능 항진증 
  2. TBG 의 증가 
  1. 갑상샘 기능 저하증 
  2. TBG의 감소 
  3. T4 의 T3로의 전환을 억제하는 경우 
    1. 비갑상샘질환 
    2. 약제: 프로필티오우라실(PTU), β차단제, 당질코르티코이드, 아미오다론, 조영제 
    3. 생리적: 태아 및 신생아, 절식 

 


혈청유리 T4 또는 유리 T3

  • 직접 혈청 유리 T4 또는 유리 T3 농도를 측정하는 것으로 혈청 TSH 측정과 더불어 실제 갑상샘 기능을 가장 정확하게 반영
  • 측정방법

1단계 측정법

2단계 측정법

  • 시료 혈청과 방사표지 된 T4 또는 그 유사체를 동시에 항체와 반응시키는 방법
  • 방사표지 된 T4의 유사체가 항체 뿐 아니라 어느 정도 혈청내의 결합단백과 반응하게 됨
  • 정상적인 상황에서는 큰 문제는 되지 않으나 albumin, TBPA, TBG 등 결합 단백의 양적, 질적 이상이 있거나 항 T4 자가항체 등의 비정상적인 결합물질이 있는 경우는 이들과 방사표지 된 갑상선호르몬의 유사체 간에 반응이 일어나므로 문제가 됨 
  • 비갑상샘 질환에서 유리 T4 농도가 실제보다 낮게 측정①
  • 혈청을 일단 고형상의 항체와 반응시킨 후에 방사표지 된 추적자를 넣어 다시 반응시키는 방법
  • 장점
    1. 혈청단백과 추적자와의 상호작용은 피할 수 있음
    2. 혈청 내에 존재하는 갑상샘 호르몬 결합억제 물질에 의한 영향도 상대적으로 적어 첫 단계에서 혈청과 고형상에 부착된 항체와의 반응 시 유리호르몬이 항체에 결합하는 것이 저해되는 것은 피할 수 없으나 두번째 단계에서 방사표지 된 갑상샘 호르몬의 유사체를 항체와 반응시킬 때에는 이러한 현상은 나타나지 않음

① 비갑상샘 질환에서는 혈청 내에 갑상선호르몬이 결합단백에의 결합을 억제하는 물질이 나타나며 이 물질은 유리 갑상샘 호르몬과 방사표지 된 갑상선호르몬 유사체가 항체에 결합하는 것도 억제하므로 대개는 유리호르몬이 실제보다 낮게 측정이 된다.

 


TSH

기본 생리

  • 분비 양상
    • 박동성 분비: 야간에 박동의 폭과 빈도 증가
    • 일중변동: ① 최대분비: 자정-새벽 4시 ② 최저 분비: 오전 11시경 
  • TSH의 분비 조절
    • 갑상샘 호르몬(주로 T3) 의 음성 되먹임에 의하여 합성과 분비가 조절됨
    • TSH는 갑상샘 여포세포의 TSH 수용제와 결합하여 갑상샘 세포의 성장과 증식을 촉진하며, 갑상샘 호르몬의 합성 및 분비를 자극
    • TSH 분비는 혈액 내 갑상샘 호르몬(T3, T4) 농도에 의하여 조절되므로 혈청 TSH 농도는 간접적으로 갑상샘에서의 갑상샘 호르몬 분비양상을 반영 

임상적 의의

  • TSH는 갑상샘 기능의 변화를 반영하는 가장 예민한 지표
  • 혈청 갑상샘 호르몬 농도가 약간만 변화해도 혈청 TSH 농도의 변화는 크게 변화 → 임상적으로 갑상샘 질환이 의심되어 갑상샘 기능의 변화를 알고자 할 때는 먼저 혈청 TSH 농도를 측정할 것
  • 혈청 TSH 농도가 정상이면 일단 갑상샘 기능은 정상!!

해석 시 주의점

  • 비갑상샘질환의 일부(특히 입원 중인 중증환자)에서 혈청 TSH 농도가 비정상으로 나타날 수 있음
  • TSH 분비를 억제하는 약제(당질코르티코이드, 도파민) 투여 시 혈청 TSH 농도 억제 → 유리 T4 나 유리 T3 를 같이 측정하여 감별할 필요가 있음
  • 시상하부 및 뇌하수체성 갑상샘 기능 저하증:  혈청 TSH 농도가 정상 혹은 감소 → 갑상샘 호르몬 측정, TRH 자극검사 필요
  • TSH 분비성 뇌하수체종양에 의한 갑상샘 기능 항진증:  혈청 TSH 농도의 부적절한 증가 가능

 

  • 외래에서는 (유리) T4보다 TSH가 갑상샘 기능을 평가하는데 1차적으로 이용됨
    1. 유리 T4 농도의 변화에 따라 TSH 농도가 가파르게 변화하는 역 log/선형 관계를 보이므로 TSH 농도가 훨씬 예민하기 때문
    2. 각 개인에 따라 (유리) T4의 set point가 유전적으로 정해지는 값을 갖기때문에 한 개인에서도 TSH 농도의 변화가 갑상샘 호르몬 농도의 변화에 선행하기 때문


 


갑상샘기능이상의 원인을 결정하는 검사: Antithyroid antibodies 

  • 자가면역 갑상샘 질환은 TPO와 Tg 에 대한 혈중 항체를 측정함으로써 대개 쉽게 진단할 수 있음
  • 한 가지만 측정한다면 Tg에 대한 항체만 있는 경우는 드물기 때문에 TPO 항체만 측정하는 것이 타당

 


항 TPO항체[anti-TPO Ab (= antimicrosomal Ab)]①

  • 양성률: 자가면역 갑상샘기능저하증(Hashimoto’s thyroiditis)을 가진 거의 모든 환자, 그레이브스병 환자의 80% 

① 

  • TPO (thyroid peroxidase)는 organification, coupling 과정에 관여(Iodine과 TG가 결합할 수 있는 힘을 제공) 
  • 과거에는 항미크로솜항체 또는 항미세소체항체로 불렸으나 1985년에 항원이 갑상샘 내의 갑상과산화효소(Thyroid peroxidase, TPO) 임이 밝혀지면서 현재는 항 TPO 항체라 부른다.


 

항갑상샘글로불린 항체[anti-thyroglobulin (TG) antibody]

  • 항 TPO 항체가 검출되는 경우 항갑상샘글로불린항체의 추가적인 측정은 자가면역 갑상샘질환의 진단에 도움이 되지 않음②

② Tg에 대한 antibody만 존재하는 경우는 흔하지 않으므로, TPO만 측정하는 것도 좋다.(TPO antibody가 있으면 대개 Tg에 대한 antibody도 존재)

  • 양성률
    • 정상 여성의 30% 이상, 정상 남성의 약 5% 이상
    • 그레이브스병(40-60%), 하시모토갑상샘염(90% 이상), 갑상샘 절제술이나 방사성 요오드 치료 후 발생한 갑상샘기능저하증

 


항 TSH수용체항체(Anti-TSH-receptor Ab, TSH-R Ab, TRAbs)

  • TSH binding inhibitor immunoglobulin (TBII)
  • Thyroid stimulating Ab (TSAb)
  • Thyroid stimulating blocking Ab (TSBAb)
  • TSI (Thyroid stimulating immunoglobulin)


  • 2종류 존재

자극형 항체

차단형 항체 

  • 갑상샘 세포 자극
  • TSH 수용체와 결합 후 아데닐시클라아제 cAMP 체계를 

활성화시켜 갑상샘 세포의 기능과 성장을 촉진

  • 갑상샘 세포 기능 억제
  • TSH 수용체와 결합 후 TSH나 자극형 항체의 기능 억제

 

  • TSAb (thyroid stimulating antibody)
  • TSBAb (thyroid stimulation blocking antibody)

 

  • 측정 방법에 따라 여러 이름으로 불림

방사면역측정법

 bioassay 법

  • TSH 수용체와의 결합 정도만을 반영하고 수용체결합 후의 cAMP 증감을 반영하지 못함
  • 자극형 항체와 차단형 항체를 구별하지 못함
  • 갑상샘세포주를 이용하여 항체의 수용체 결합 후의 cAMP 증감을 측정 
  • TBII (TSH-binding inhibitory immunoglobulin)
  • 자극형 항체(TSAb, thyroid stimulating antibody)
  • 차단형 항체 (TSBAb, thyroid stimulation blocking antibody)

 

TBII (TSH-binding inhibitory Ig.) 

  • TSH의 TSH-R 결합을 억제하는 능력 평가 
  • TSH-R에 대한 Ab임을 나타낼 뿐, 갑상샘 세포를 자극하는지, 억제하는지는 알 수 없음(넓은 의미에서 TBII에 TSI가 포함)

TSI (Thyroid-stimulating Ig., TSAb) 

  • TSH receptor에 대한 autoantibody로 갑상샘 세포의 cAMP 생산 자극
  • Grave's disease의 90% 이상에서(+): titer는 갑상샘 기능과 관련
  • 치료하면 titer는 감소됨, 태반을 통과하여 neonatal thyrotoxicosis 유발 가능

TSBAb (Thyroid-stimulatory blocking Ab) = TSH-R-blocking Ab

  • 갑상샘 호르몬수용체 차단항체(TSH-R-blocking Ab, TSBAb)
  • Hypothyroidism 및 thyroid atrophy를 일으킴
  • 자가면역 갑상샘염(Hashimoto’s thyroiditis)의 약 20%에서(+)

 

 

혈청 Thyroglobulin (Tg) 농도

  • 증가하는 경우
    • 갑상샘 호르몬 섭취로 발생하는 인위적 갑상샘 중독증(thyrotoxicosis factitia) 을 제외한 모든 형태의 갑상샘 중독증
    • 자가면역 갑상샘 질환, 갑상샘 손상, struma ovarii, inflammation, thyroid ca.
  • 유용성
    • 갑상샘 중독증의 진단
    • 갑상샘암 환자의 추적검사(Tg 측정의 가장 중요한 역할)①

① 갑상샘 전절제술과 방사성 제거 치료 후 Tg 농도는 측정되지 않을 정도로 억제되어야 하며, 측정되는 경우는 갑상샘 조직이 불완전하게 제거되었거나 갑상샘암이 재발한 것을 의미한다.

  • Anti-thyroglobulin Ab 존재 시에는 혈청 Tg가 실제보다 낮게 측정되므로 주의

 



기타 검사

TBG (thyroid hormone binding globulin)

  • T3, T4는 TBG에 binding하고 있는 갑상샘 호르몬의 수치를 잰 것
  • 증가: hyperestrogenic state (pregnancy), hepatitis, biliary cirrohsis, tamoxifen
  • 감소: glucocorticoid, androgen, nephrotic syndrome, hyperthyroidism

 


T3 resin uptake (T3RU)

  • 방사능으로 표지한 T3를 혈청에 첨가하여 불포화 TBG를 포화시키고 남은 것을 resin을 통해 흡착시켜 방사능을 측정하는 것 
  • T3RU 높음: T4가 많거나, TBG가 적음①

① 불포화 TBG가 많은 경우 포화시키는데 많은 T3가 필요하므로 T3 resin uptake는 감소하고, 혈중에 T4가 많은 경우 불포화 TBG가 적어지므로 따라서 T3 resin uptake는 증가하게 된다.

  • T3RU 낮음: T4가 적거나, TBG가 많음


 

RAIU

  • 1²³I을 경구투여하여 24시간 후에 갑상샘에 섭취된 양을 측정하는 것. 정상치는 5-30% 정도. 그레이브스병과 subacute thyroiditis를 감별할 때 사용되는데, 그레이브스병에서 uptake가 증가하게 됨
  • 참고로 123I는 진단에 ¹³¹I는 치료에 사용되는 것을 알아두자①
① 1²³I는 세포 손상을 일으키지 않는 γ-선 만을 방출하지만 ¹³¹I는 γ-선 뿐만 아니라 세포 손상을 일으키는 β–선을 같이 방출한다.

참고자료

  • 대한내분비학회. 내분비 대사학 2판(2011). P118-122
  • 해리슨 20/e(2018). 375장
  • 김원배. 개원의를 위한 갑상선 검사 결과 해석 및 치료. 대한내과학회지: 제 73 권 부록 2 호 2007
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