서     론

   허혈성 뇌졸중이 발생하는데 여러 원인이 있으나 그 중에서 죽상경화증이 중요하게 작용하며, 죽상경화증의 발병기전에 있어서 과산화유리기(peroxyl radical)나 산소유리기(oxygen radical)가 죽상의 형성에 관여하고,⁷⁾¹³⁾ 이때 항산화제가 중요한 방어 인자로 작용한다는 보고가 있다.⁸⁾ 
   빌리루빈은 강력한 항산화제로 지질과 지단백의 산화를 방어하는 역할을 담당하며, 혈청 빌리루빈 농도가 낮을 때 관상동맥 질환의 위험이 높아진다는 결과가 다수 보고되었으나,⁴⁾¹²⁾ 혈청 빌리루빈이 허혈성 뇌졸중에 미치는 관계에 대한 연구는 거의 없다. 
   이에 본 연구에서는 허혈성 뇌졸중의 분류 중 죽상경화증이 발병기전에서 중요한 역할을 하는 대혈관질환 아형(large artery atherosclerosis)과 혈청 빌리루빈 농도와의 관련성을 알아보기 위해, 급성 허혈성 뇌졸중 환자를 Trial of Org 10172 in Acute Stroke Treatment(TOAST) 분류에 의해 대혈관질환 아형군과 소혈관질환(small artery occlusion) 아형군으로 분류한 뒤, 두 군간에 혈청 총 빌리루빈의 농도와 National Institutes of Health Stroke Scale(NIHSS)에 의해 측정된 입원 당시 뇌졸중 중증도와의 관계를 살펴보고자 한다. 

대상 및 방법 

1. 대  상 
   본 연구는 가천뇌졸중자료등록(Gachon Stroke Registry)을 이용하여 후향적으로 조사하였다. 연구 대상은 2004년 1월부터 2007년 6월까지 급성 허혈성 뇌졸중으로 본원 신경과에 입원한 환자 중에서 증상 발생 후 24시간 이내에 내원한 환자로 제한하였고, 이 중에서 빌리루빈 농도에 영향을 줄 수 있는 간담도계 질환을 앓고 있거나, 간기능 검사 수치가 비정상적인 환자, 출혈 소견이 있는 환자는 연구 대상에서 제외하였으며 급성 허혈성 뇌졸중 외의 다른 염증성 질환을 앓고 있는 환자 또한 제외하였다. 

2. 방  법 

1) 위험인자의 분석 
   환자의 나이, 성별, 흡연과 음주 여부, 체질량 지수 [Body Mass Index, 몸무게(kg)/신장의 제곱(m2)], 고혈압과 당뇨 여부, 내원 당시 측정한 수축기 혈압과 이완기 혈압, 고지혈증, hsCRP(high sensitivity C-reactive protein), homocysteine, fibrinogen, 총 빌리루빈, 간기능 효소를 측정하였다. 
   흡연은 과거와 현재의 흡연 여부를 통해 흡연군과 비흡연군으로 분류하였다. 음주는 3개월 이상 매일 알코올 섭취량이 20g 이상 되는 경우를 음주군으로 구분하였다. 고혈압은 환자가 과거에 진단 받아 혈압약을 복용하였거나 심전도나 심초음파에서 좌심실 비대 소견이 발견되는 경우이고 기왕력이 없는 경우 급성기 뇌졸중이 경과한 후(2~3 주 후) 안정 상태의 앉은 자세에서 측정한 혈압이 2회 이상 수축기 혈압 160mmHg, 이완기 혈압 90mmHg 이상일 경우로 정의하였다. 당뇨의 경우 기왕력이 있거나 공복 시 혈당이 126mg/dL 이상이고 75g 당 경구 투여 2시간 후에 측정한 혈당이 200mg/dL 이상인 경우로 정의하였다. 
   혈중 지질은 뇌졸중 발생 48시간 이내에 이른 아침에 공복 상태에서 정맥 채혈하여 automated enzymatic procedure에 의해 총 콜레스테롤(total cholesterol), 중성지방(triglyceride; TG) 및 고밀도 지단백(high-density lipoprotein; HDL)을 측정하였고 저밀도 지단백(lowdensity lipoprotein; LDL)은 Friedewald 공식을 이용하여 계산 하였다. Homocystein은 뇌졸중 발생 48시간 이내에 8시간 이상의 공복 상태에서 이른 아침에 채혈하여 tripotassium EDTA tube에 담아 얼음 위에 냉장 보관 후 3,000 rpm으로 약 10분간 원심 분리하여 형광편광면역분석법(Fluorescence Polarization Immunoassay)을 이용하여 정량 측정하였고 측정이 2일 이상 지연될 경우 -20℃에서 냉동 보관하였다. hsCRP와 fibrinogen 역시 뇌졸중 발생 48시간 이내에 측정하였고 뇌졸중 발생 당시 hsCRP 농도를 높일 수 있는 폐렴, 요로감염 같은 감염성 질환을 가진 환자는 환자군 선정에서 제외하였다. 
   혈청 총 빌리루빈과 간기능 효소들은 가능한 빠른 시간에 정맥 채혈하여 측정된 것으로 모든 환자에서 뇌졸중 발생 24시간 이내에 시행되었다. 총 빌리루빈 농도 측정에는 Diazonium salt/Diazonium ion without blank 방법을 이용하였고 Hitachi 7600자동화학분석기(Hitachi, Japan)를 사용하여 총 빌리루빈, AST(aspartate aminotransferase), ALT(alanine aminotransferase), ALP(alkaline phosphatase)를 측정하였다. 

2) 총 빌리루빈 혈중농도 정도와 허혈성 뇌졸중의 중증도 정의 
   본 연구에서는 혈청 총 빌리루빈 농도를 낮은(Low)(<0.6 mg/dL), 중간(Middle) (0.6~0.9 mg/dL), 높은(High)(1.0~1.2 mg/dL) 3개의 군으로 나누어 비교하였고, 허혈성 뇌졸중의 중증도는 입원 당시 National Institutes of Health Stroke Scale(NIHSS)을 사용하여 경한(Mild) (0~6), 중등도(Moderate) (7~15), 중한(Severe) (>15)군의 3군으로 나누어 비교하였다. 

3) 아형에 따른 허혈성 뇌졸중 분류 
   허혈성 뇌졸중 환자들을 TOAST 분류에 따라 대혈관질환 아형군, 소혈관질환 아형군의 2군으로 나누었다. 심인성 색전증(cardiac embolism), 발생 기전이 2가지 이상인 경우, 충분한 검사가 이루어지지 않아 원인 질환을 밝히지 못한 경우(undetermined etiology), 정맥혈전이나 moyamoya 등과 같이 죽상경화의 원인이 아닌 질환인 경우(other determined etiology), 그리고 일과성 허혈성 발작, 출혈성인 경우는 제외하였다. 

4) 통계분석 
   통계분석은 SPSS 12.0을 이용하여 성별, 고혈압, 당뇨, 흡연력, 음주력의 범주형 변수의 분석이나 혈청 총 빌리루빈 농도 군과 허혈성 뇌졸중의 중증도 군과의 비교에 있어서는 Chi-square 검정을 이용하였고, 나이, 체질량지수, 내원 당시 측정한 수축기 혈압과 이완기 혈압, 지질인자, hsCRP, homocysteine, fibrinogen, 총 빌리루빈, 간기능 효소(AST, ALT, ALP) 등의 연속변수는 ANOVA 검정을 이용하였다. 모든 분석에서 p value가 0.05 미만일 경우 통계적으로 유의한 것으로 판정하였다. 

결     과 

   전체 237명의 환자가 연구에 포함되었으며, 성별 분포는 남자 116명, 여자 121명 이었고 평균 연령은 66.5±11.4 세였다. 뇌졸중 분류에 따른 환자수는 대혈관질환 아형 115명, 소혈관질환 아형 122명 이었다. 

1. 뇌졸중 아형에 따른 뇌졸중 중증도군 간의 위험인자 비교 
   뇌졸중 아형에 따른 환자의 나이, 성별, 흡연과 음주 여부, 체질량 지수 [body mass index, 몸무게(kg)/신장의 제곱(m2)], 고혈압과 당뇨 여부, 내원 당시 측정한 수축기 혈압과 이완기 혈압, 고지혈증, hsCRP (high sensitivity Creactive protein), homocysteine, fibrinogen, 총 빌리루빈, 간기능 효소에 대한 정보들은 대혈관질환은 Table 1, 소혈관질환은 Table 2에 기술되어 있다. 
   소혈관질환(SAO) 아형에서는 본 연구에서 조사된 어떠한 위험 인자에서도 뇌졸중 중증도 군들 간에 차이를 주는 것이 없었던 것에 비해(Table 2), 대혈관질환(LAA) 아형에서는 혈청 총 빌리루빈 농도와 hsCRP가 뇌졸중 중증도 군들 간에 차이가 있음을 알 수 있다.(각각 p=0.046, p<0.001, Table 1) 뇌졸중 중증도가 경한 (Mild)군에서 다른 군에 비해 혈청 총 빌리루빈 농도의 평균값이 0.74±0.23 mg/dL 로서 높음을 알 수 있고 뇌졸중 중증도가 중한 (Severe)군에서 다른 군에 비해 hsCRP 값이 5.35±9.14 mg/dL 로서 높은 것을 알 수 있다. 

2. 뇌졸중 아형에 따른 혈청 총 빌리루빈 농도와 뇌졸중 중증도군 간의 관계 
   대혈관질환(LAA) 아형에서 혈청 총 빌리루빈 농도가 높은(High)군이 뇌졸중 중증도가 경한(Mild)군에 71 %로 많이 분포 하였으며, 혈청 총 빌리루빈 농도가 낮은(Low)군에서는 뇌졸중 중증도가 중등도(Moderate) 또는 그 이상의 중한(Severe)군에 각각 65 %, 10 %로서 총 75 %가 분포하는 것을 알 수 있다(p=0.005, Table 3). 즉 대혈관질환 아형에서 혈청 총 빌리루빈 농도가 1.2 mg/dL이하인 환자들 중에서 농도가 높을수록 뇌졸중 중증도가 경하게 나타났다. 소혈관질환(SAO) 아형에서는 혈청 총 빌리루빈 농도와 뇌졸중 중증도 관계가 통계적으로 유의하지 않았다(p=0.605). 

3. 대혈관질환(LAA) 아형에서 혈청 총 빌리루빈 농도와 hsCRP의 관계 
   혈청 총 빌리루빈이 높은(High)군에서의 hsCRP 평균값(1.00±1.59 mg/dL)이 낮은(Low)군에서의 hsCRP 평균값(1.92±4.48 mg/dL)이나 중간(Middle)군에서의 hsCRP 평균값(2.06±5.12 mg/dL)보다 낮은 경향성은 있으나 통계적 유의성은 없다(p=0.759). 

고     찰 

   죽상경화증의 발병기전에 대해 여러 가지 가설이 제시되어 왔으나, 과산화유리기나 산소유리기가 다량 생산되어 산화질소의 기능을 억제하여 혈관내피세포 기능을 손상하고,¹⁶⁾ 산소 유리기에 의해 산화된 저밀도지단백(LDL)이 대식세포(macrophage)에 의해 쉽게 탐식되고 포말세포(foam cell)가 되어 혈액의 단핵구(monocyte)에 대한 화학주성을 유발하여 죽상경화증 발생에 있어서 주요한 역할을 한다는 것이 널리 알려졌다.¹³⁾ 항산화제들이 이러한 산화과정을 방지하여 죽상경화증이나 관상동맥심질환등에 있어 예방적 역할을 한다는 여러 보고가 있다.^1)10)17) 
   빌리루빈은 강력한 항산화 작용을 가지고 있으며 산소 유리기에 의한 저밀도지단백 산화 과정을 보호하고 죽상경화증의 위험을 줄여줄 수 있다는 결과가 발표되었다.¹⁴⁾ 죽상경화증이 중요한 병리기전으로 작용하고 있는 혈관질환들과 혈청 총 빌리루빈과의 관계에 대한 이전의 연구에서 Schwertner 등이 총 빌리루빈과 관상동맥심질환군간에 통계학적으로 유의한 역관계가 성립한다고 보고하였고,¹²⁾ Breimer 등이 말초혈관질환자 중 간기능 검사상 정상적 소견을 보인 31명을 대상으로 검토한 결과 이들의 혈청 총 빌리루빈 농도(중앙치 6.6 μmol/L, 범위 3~12 μmol/L)는 그 검사실의 참고치(평균 11 μmol/L, 범위 5~17 μmol/L) 보다 통계학적으로 유의하게 낮은 값을 보였다.⁴⁾ 국내 연구 중, 윤혜령 등에 의해 관상동맥 심질환군과 비관상동맥심질환 대조군과의 비교 연구에서 관상동맥심질환군의 혈청 총 빌리루빈 농도의 평균값(12.8 μmol/L)이 비관상동맥질환 대조군의 평균값(15.2 μmol/L)과 통계적으로 유의한 차이가 있음을 발표하였다.¹⁸⁾ 또한 Erdogan 등이 91명의 건강한 사람들을 대상으로 연구한 결과 혈청 총 빌리루빈 농도가 낮은 군에서 말초 혈관 내피세포 기능부전이 증가하였고 경동맥 내막-중막 두께가 증가하였다는 보고도 있었다.⁶⁾ 
   허 혈성 뇌졸중과 혈청 총 빌리루빈간의 관계에 대한 이전 연구는 많지 않으며, 빌리루빈의 항산화 작용이 알려지기 전에 나온 연구로서 Herishanu 등이 급성 허혈성 뇌졸중 환자들에 있어서 혈청 총 빌리루빈 농도가 1.1mg/dL 이상의 환자가 31.5% 였다고 보고하였는데,⁹⁾ 이때 혈청 총 빌리루빈의 농도가 높을 수록 환자의 예후가 어떻게 되었는지에 대한 결과는 없었다. Bhatia 등이 급성 뇌졸중의 예후 인자를 알아보기 위해 실시한 퇴원한 군과 사망한 군 간의 비교 연구³⁾ 에서, 통계학적으로 유의성은 없었지만(p=0.11) 사망한 군의 혈청 총 빌리루빈 농도의 평균값(0.90±0.46 mg/dL) 이 퇴원한 군의 혈청 총 빌리루빈 농도의 평균값(0.78±0.33 mg/dL)보다 높게 나와 혈청 총 빌리루빈 농도가 높을 수록 뇌졸중의 예후가 나쁘다고 생각할 수도 있으나, 이 연구의 경우 빌리루빈 수치에 영향을 줄 수 있는 간기능 효소가 비정상이거나 간질환 등을 가진 환자를 배제하지 않았으며, 결과에서도 보면 사망한 군의 혈청 AST, ALT 의 평균값(각각 55.05±83.46 IU/L, 39.58±36.54 IU/L)이 퇴원한 군의 평균값(각각 31.17±25.81 IU/L, 26.91±14.32 IU/L)보다 통계적으로 유의하게 높다는 것을 알 수 있다. 즉 간기능 변화가 빌리루빈 농도와 질환의 예후에 영향을 주었을 가능성을 배제할 수 없기에, 본 연구와 객관적으로 비교하기엔 부적절하다고 본다. 본 연구에서는 빌리루빈 농도에 영향을 미칠 수 있는 간담도계 질환을 앓고 있거나, 간기능 검사 수치가 비정상적인 환자를 제외하였으므로 빌리루빈과 허혈성 뇌졸중간의 관계를 보다 명확히 할 수 있었다. 
   본 연구 결과에서는 TOAST에 의한 분류 중, 죽상경화증이 허혈성 뇌졸중 발생의 주요한 기전으로 작용하는 대혈관질환 아형에서 뇌졸중 중증도와 혈청 총 빌리루빈 농도가 관련성이 있으며, 특히 혈청 총 빌리루빈 농도가 높은(High) 군에서 허혈성 뇌졸중의 중증도가 경한(Mild)군의 분포가 많았다. 이를 통해 빌리루빈의 항산화 작용으로 인한 죽상 경화증에 대한 보호 효과가 관상동맥 심질환 뿐 아니라 급성 허혈성 뇌졸중에 있어서도 영향을 미친다는 것을 확인할 수 있었다. 하지만 혈청 총 빌리루빈 농도가 낮은(Low)군에서 입원 당시 NIHSS 점수가 낮은 경한(Mild) 환자군의 분포(25%)에 비해 중등도(Moderate)인 환자군의 분포(65%)는 많았으나 중한(Severe) 환자군의 분포(10%)는 상대적으로 적어, 중증도가 중한 경우에는 환자의 예후와 관련된 빌리루빈의 작용 뿐 아니라 여러 위험인자들이 복합적으로 작용했으리라 생각된다. 
   또한 이전 연구에서 혈청 총 빌리루빈 농도가 높은 군(>1.0mg/dL)의 hsCRP 의 평균값(1.18±0.73 mg/dL)이 혈청 총 빌리루빈 농도가 낮은 군(0.5 mg/dL)의 hsCRP의 평균값(2.36±1.33 mg/dL)보다 통계적으로 유의하게 낮아 빌리루빈에 의한 염증 반응의 억제 가능성을 제안한 보고가 있으나,⁶⁾ 본 연구에서는 혈청 총 빌리루빈 농도가 높은(High)군에서의 hsCRP 평균값(1.06±1.55 mg/dL)이 낮은(Low)군에서의 hsCRP 평균값(1.92±4.48 mg/dL)이나 중간(Middle)군에서의 hsCRP 평균값(2.06±5.12 mg/dL)보다는 낮으나 통계적 유의성은 없었으며, 빌리루빈에 의한 염증 억제 가능성에 대해서는 더 많은 연구가 필요하다. 
   하지만 이전 연구들에서 염증반응이 뇌경색의 발생과 진행에 큰 영향을 미치며,¹¹⁾ 특히 염증반응의 민감한 표지인자로 알려진 혈중 C-reactive protein(CRP)의 농도가 뇌졸중 환자의 뇌손상 정도와 혈관 손상의 정도를 예측하는데 중요하다는 보고들이 있고,²⁾¹⁵⁾ 본 연구에서도 대혈관질환 아형에 있어서 입원당시 NIHSS에 의해 평가된 급성 허혈성 뇌졸중의 중증도가 중할수록 hsCRP 농도가 높아지는 결과가 나와 염증 정도가 급성 허혈성 뇌졸중의 중증도에 영향을 미친다는 것을 알 수 있다. 
   이번 연구의 제한점으로는 후향적인 조사 설계로 인한 문제점을 가지고 있으며, 건강한 사람을 대상으로 한 정상 대조군 없이 입원한 환자에 국한하여 연구가 진행된 점, 허혈성 뇌졸중 분류 중 소혈관질환(SAO) 아형에도 죽상경화증의 기전이 어느 정도 작용할 수 있어 대혈관질환과 소혈관질환 아형을 죽상경화증의 병리 기전이 작용하는 군과 그렇지 않은 군으로 명확히 구별하기에는 어려운 한계점이 있었으며, 혈청 총 빌리루빈을 직접, 간접 빌리루빈으로 나누어 측정하지 못하였고, 빌리루빈 농도의 범위를 1.2mg/dL 이하로 제한하여 그 이상의 범위에서 이루어지는 관계에 대한 연구가 부족하였다는 것이다. 
   본 연구의 이러한 제한점들을 감안하더라도 저자들의 분석 결과를 보면 급성으로 허혈성 뇌졸중 아형 중 대혈관질환이 발생한 환자에서 초기 혈청 총 빌리루빈 농도가 높을수록 입원 당시 NIHSS에 의해 평가된 환자의 중증도가 유의하게 낮은 것을 알 수 있었다. 한편 hsCRP와 관련된 염증에 있어서 빌리루빈의 염증 억제 가능성에 대해서는 통계적으로 유의하지 못하였으며, 앞으로 빌리루빈의 작용기전에 대한 연구가 보다 많이 필요하겠다. 

결     론 

   본 연구에서 빌리루빈의 항산화 작용으로 인한 죽상 경화증에 대한 보호 효과가 관상동맥심질환 뿐 아니라 급성 허혈성 뇌졸중의 분류 중 대혈관질환 아형에 있어서도 적용될 수 있으며, 초기 혈청 총 빌리루빈의 농도가 급성 허혈성 뇌졸중의 분류 중 대혈관질환 아형에 있어서 예후 인자로 작용할 수 있음을 제시하는데 의의를 보인다. 향후 상호간의 명확한 인과관계를 제시하기 위해서 보다 대규모의 체계적인 전향적 연구가 필요하다. 

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