Wang L, Xue H, Wang L, Li S, Zhao M, Liu X.
BMC Gastroenterol. 2026 Jan 7;26(1):9. doi: 10.1186/s12876-025-04375-z.
Introduction
자가면역 위염(autoimmune gastritis, AIG)은 A형 위염(type A gastritis)이라고도 불리며, 비정상적인 자가면역 기능으로 인해 발생하는 위염의 한 형태이다 [1]. 임상적으로는 철결핍성 빈혈, 악성 빈혈, 또는 신경학적 증상으로 흔히 발현되며, 다른 자가면역 질환을 동반하는 경우가 많다. 내시경적으로는 위 체부 및 저부를 주로 침범하는 위축성 위염이 대표적인 소견이다.
조직학적으로는 역행성 위축(retrograde atrophy)과 역행성 염증(retrograde inflammation), 고유선 조직의 감소, 장상피화생, 용종성 형태(polypoid morphology), 그리고 신경내분비 세포 증식이 주요 특징으로 관찰된다 [2, 3]. 크로모그라닌 A(CgA) 염색으로 평가되는 ECL 세포의 과형성은 Solcia 등 [4]에 따라 (1) 단순형(simple), (2) 선형(linear), (3) 미세결절형(micronodular), (4) 선종양형(adenomatoid), (5) 이형성 변화(dysplastic changes)로 분류할 수 있다.
이 중 단순형, 선형, 미세결절형과 같은 작은 형태의 신경내분비 세포 과형성은 면역조직화학적 CgA 염색 없이 H&E 염색만으로 평가할 경우, 일상적인 병리 진단에서 간과되는 경우가 많다.
ECL 세포 과형성 평가에서 관찰되는 진단 변이성에 대한 예비 관찰을 바탕으로, 본 연구에서는 표준화된 형태학적 기준의 적용과 구조화된 교육 프로그램의 도입이 일반 병리의사들 사이에서 관찰자 간 일치도를 향상시키고, 면역조직화학 염색을 기준(reference standard)으로 한 진단 정확도를 유의하게 개선할 것이라는 가설을 설정하였다.
Materials and methods
Patient selection and clinicopathological review
2023년 6월부터 2024년 6월까지 칭화대학교 부속 추양류 병원(Chuiyangliu Hospital)에서 자가면역 위염(AIG)으로 진단된 73명의 환자로부터 임상 및 조직병리학적 자료를 수집하여 후향적으로 분석하였다.
자가면역 위염(AIG)의 진단은 다음 요소들을 포괄적으로 평가하여 이루어졌다.
(1) 임상 증상: 소화불량 증상(상복부 불편감, 복부 팽만감, 조기 포만감), 비타민 B12 결핍과 연관된 빈혈 증상(피로, 창백함).
(2) 검사실 소견: 항벽세포 항체(anti-parietal cell antibody, PCA) 및/또는 항내인자 항체(anti-intrinsic factor antibody, IFA) 양성. 위산저하증 또는 무산증(위 pH 측정 또는 기초 산 분비량 < 2 mEq/hr로 확인). 혈청 비타민 B12 감소(< 200 pg/mL).
(3) 내시경 및 조직병리학적 소견: 위 체부 우세의 점막 위축과 장상피화생. 크로모그라닌 A 면역조직화학 염색으로 확인된 특징적인 신경내분비 세포 과형성(선형 또는 미세결절형).
활성 양성자펌프억제제(proton pump inhibitor, PPI) 치료를 받고 있던 32명의 환자는 연구에서 제외하였다. 모든 증례는 두 명의 병리의사가 공동으로 재검토하였다. 환자 자료로는 연령, 성별과 함께 염증, 위축, 장상피화생의 정도 및 ECL 세포 과형성의 유형과 같은 조직병리학적 소견을 수집하였다.
활동성 Helicobacter pylori 감염 여부는 주로 Giemsa 염색된 조직 절편에서 균을 조직학적으로 확인하여 판단하였으며, 환자의 의무기록에 해당 정보가 있는 경우 혈청 검사 또는 요소호기검사 결과를 보조적으로 활용하였다. 위염 환자에서 염증, 위축, 장상피화생의 등급 평가는 개정된 시드니 분류(updated Sydney System)에 근거하였다 [5]. 각 항목은 환자당 가장 심한 병변을 기준으로 하나의 전반적 점수(global score)를 부여하였다.
신경내분비 세포 과형성의 유형은 다음과 같이 분류하였다 [4]: (1) 단순형, (2) 선형 또는 사슬형, (3) 미세결절형, (4) 선종양형, (5) 이형성 변화.
모든 증례는 필수적인 CgA 면역조직화학 염색으로 검증된 합의 H&E 기준(consensus H&E criteria)에 따라 분류하였다. 연구에 참여한 모든 병리의사는 기준 표준(reference standard)과의 일치도가 κ > 0.7에 도달할 때까지 교정 교육(calibration training)을 이수하였다.
표본 수는 횡단면 유병률 연구를 위한 표준 공식에 근거하여 산출하였다.
연구 수행 과정에서 추적 관찰 중 탈락(loss to follow-up)이 발생할 가능성을 고려하여, 탈락률을 10%에서 20%로 가정하고 표본 수를 상향 조정하였으며, 최종적으로 73명의 연구 대상자를 확정하였다.
본 연구는 칭화대학교 부속 추양류 병원(Chuiyangliu Hospital) 기관생명윤리위원회(Ethics Committee)의 심의 및 승인을 받았다(승인번호: 2024-061KY). 연구는 헬싱키 선언(Declaration of Helsinki)의 윤리 원칙에 따라 수행되었다. 본 연구는 보관된 병리 검체를 이용한 후향적 분석으로, 기관윤리위원회의 승인에 따라 개별 환자에 대한 서면 동의는 면제되었다. 다만, 모든 자료는 분석 전에 완전히 익명화 처리되었다.
출판을 위한 조직병리 사진의 사용과 관련하여, 본 연구의 윤리 승인에는 과학적 목적을 위한 완전 익명화 및 개인 식별이 불가능한 현미경 사진(photomicrograph)의 게재가 명시적으로 포함되어 있다. 또한, 본 연구가 수행된 기관의 정책에 따라 환자는 연구 참여 자료의 철회를 요청할 수 있으나, 본 연구에서는 자료가 사후 처리 과정에서 완전히 익명화되어 집합적으로 분석되었기 때문에, 일단 통합된 이후에는 개별 자료를 철회하는 것은 불가능하다.
Immunohistochemistry and scoring algorithms
H&E 염색은 VENTANA H&E 600(Roche) 플랫폼을 사용하여 시행하였다. Ventana CgA 분석법은 토끼 단클론 항-CgA 항체(clone LK2H10)를 사용하는 정성적 면역조직화학(immunohistochemical) 검사이다. 본 방법은 VENTANA BenchMark ULTRA 장비에서 OptiView DAB IHC Detection Kit를 이용하여 염색한 포르말린 고정 파라핀 포매(formalin-fixed, paraffin-embedded, FFPE) 자가면역 위염(AIG) 조직 절편에서 CgA 단백 발현을 평가하기 위해 적용되었다.
실험 절차는 다음과 같다.
(1) 슬라이드를 중간 온도에서 72 ℃까지 가온하여 탈파라핀화(deparaffinization)를 시행하였다.
(2) 슬라이드를 95 ℃까지 가온한 후 8분간 반응시켰다(Cell Conditioner #1).
(3) ULTRA CC1 처리 20분.
(4) ULTRA CC1 처리 36분.
(5) ULTRA CC1 처리 52분.
(6) ULTRA CC1 처리 64분.
(7) 1차 항체를 수동으로 도포한 후 32분간 반응시켰다.
(8) 대조염색으로 Hematoxylin II를 1방울 도포하고 커버슬립을 적용한 뒤 12분간 반응시켰다.
(9) 후대조염색으로 Bluing Reagent를 1방울 도포하고 커버슬립을 적용한 뒤 4분간 반응시켰다.
세포질 내 갈색 또는 황갈색의 과립성 염색이 관찰되는 경우를 양성 반응으로 판정하였다.
Training program
H&E 염색 절편에서 ECL 세포 과형성을 일관되게 식별하기 위해 총 6시간으로 구성된 체계적인 교육 프로그램을 설계하였다. 본 프로그램은 다음의 네 단계로 이루어졌다.
형태학적 특성 교육(3시간)
참가자들은 대화형 파워포인트 모듈을 통해 세포 크기, 염색질 밀도 등 ECL 세포 과형성의 핵심 형태학적 특징을 학습하였으며, 정상 위 점막과 병리 표본을 비교 분석하였다.
이론 지식 평가(1시간)
ECL 세포 과형성의 형태학적 기준에 대한 이해도를 평가하기 위해 20문항의 객관식 시험을 시행하였으며, 숙련도 확보를 위해 정답률 90% 이상을 요구하였다.
실습 슬라이드 판독(1시간)
익명화된 H&E 염색 슬라이드를 대상으로 다두 현미경(multi-head microscope)을 이용한 감독 하 판독을 수행하여, 미묘한 ECL 세포 과형성 양상의 인지를 강화하였고, 숙련된 병리의사로부터 실시간 피드백을 제공받았다.
눈가림 검증 평가(1시간)
최종 단계로 눈가림된 영상 판독 세션을 통해 관찰자 간 일치도를 평가하고, 미세 신경내분비 세포 과형성에 대한 표준화된 진단 기준을 확립하였다.
Statistical methods
모든 통계 분석은 SPSS 소프트웨어 24.0(IBM Corporation, New York, NY, USA)을 사용하여 수행하였다. ECL 세포 과형성과 임상·병리학적 변수 간의 상관관계는 변수의 특성에 따라 적절한 통계 기법을 적용하여 분석하였다. 범주형 변수에 대해서는 카이제곱(χ²) 검정 또는 Fisher의 정확 검정을 사용하였다. 범주형 변수 간의 연관성은 카이제곱 검정을 통해 평가하였으며, 기대 빈도가 5 미만인 셀이 포함된 표의 경우 Fisher의 정확 검정을 적용하였다.
H&E 염색 절편을 기반으로 한 진단과 CgA 염색 후 진단 간의 관찰자 간 일치도는 쌍대 K 통계(Paired K statistics)를 사용하여 분석하였다. 관찰자 간 일치도는 가중 카파 계수(weighted kappa coefficient)로 정량화하였다. 카파 값은 ≤0인 경우 불량(poor), 0.01–0.20은 미약(slight), 0.21–0.40은 보통(fair), 0.41–0.60은 중등도(moderate), 0.61–0.80은 상당(substantial), 0.81–1.00은 거의 완전(almost perfect)으로 해석하였다. 통계적 유의성은 P 값이 0.05 미만인 경우로 정의하였다.
Results
Patient characteristics
자가면역 위염(AIG) 환자 73명의 연령 범위는 45세에서 76세였으며, 중앙값 연령은 58세, 평균 연령은 57세였다. 여성 환자가 43명(58.9%)으로 남성보다 더 흔하게 관찰되었다. 생검 검체는 모두 위 체부 또는 저부에서 채취되었다. 자가면역 위염 환자에서 과형성 용종이 흔히 관찰되지만, 본 연구에서는 점막 생검 검체만을 분석 대상으로 하였다. Helicobacter pylori (HP) 감염과 연관된 증례는 12예(16.4%)에 불과하였다.
염증의 정도는 중등도가 40예(54.8%)로 가장 많았으며, 위축의 경우 경도 위축 26예(35.6%), 중등도 위축 30예(41.1%), 중증 위축 14예(19.2%)였고, 위축이 없는 경우는 3예(4.1%)에 불과하였다. 장상피화생은 경도 26예(35.6%), 중등도 24예(32.9%), 중증 15예(20.5%)에서 관찰되었으며, 장상피화생이 없는 경우는 8예(11.0%)였다(Table 1).
신경내분비 종양(neuroendocrine tumor, NET)은 2예(2.7%)에서 관찰되었으며, CgA 염색을 통해 53명(72.6%)의 환자에서 ECL 세포 과형성이 확인되었다. 이 중 단순형 과형성은 3예(5.5%), 선형 과형성은 19예(34.6%), 미세결절형 과형성은 5예(9.1%), 선형과 미세결절형이 혼재된 경우는 23예(41.8%), 선종양형 과형성은 2예(3.6%), 이형성 변화는 1예(1.8%), NET는 2예(3.6%)였다.
ECL 세포 과형성의 유형에 따라 성별, 연령, 염증의 정도, 장상피화생, 위축의 정도를 비교한 결과, 통계적으로 유의한 차이는 관찰되지 않았다(χ² 검정, p > 0.05)(Tables 1 and 2).
Comparison of ECL hyperplasia identified by observing H&E-stained sections and CgA staining methods
CgA 염색을 보조적으로 활용한 진단과 비교하였을 때, H&E 염색 절편만을 기반으로 한 신경내분비 세포 증식의 진단율은 더 낮았다. H&E 염색만으로는 단순형 과형성은 전혀 진단되지 않았으며, 선형 과형성 단독 1예, 미세결절형 과형성 단독 3예, 선형과 미세결절형이 혼재된 과형성 10예만이 확인되었다. 반면, 선종양형 과형성, 이형성 변화, 그리고 신경내분비 종양(NET)은 H&E 염색 절편 관찰만으로도 모두 진단이 가능하였으며, 그 결과는 Table 3에 제시되어 있다.
H&E 염색 기반으로 최소 ECL 세포 과형성(단순형, 선형, 미세결절형)을 식별하는 진단 정확도가 낮았기 때문에, 본 연구에서는 이들 병변의 특징적인 형태학적 소견과 진단상의 함정을 정리하고자 하였다.
(1) 위 체부 및 저부에서 전정부보다 염증과 위축의 정도가 더 심한 역행성 염증(reverse inflammation)과 역행성 위축(reverse atrophy)의 배경이 관찰된다.
(2) 단순형 ECL 세포 과형성은 선강 기저부에서 산재된 형태로 관찰되며, 약간 투명한 세포질과 비교적 섬세한 핵을 특징으로 한다(Fig. 1A–C).
(3) 선형 과형성은 최소 5개 이상의 세포가 선형으로 배열되어 선의 기저막 내에 존재하는 것이 특징이며, 점막의 선형 1 mm당 최소 2개의 세포 사슬(chain)이 관찰되는 경우가 일반적이다. 주로 점막의 중층 및 하층에 위치하며, 장상피화생보다는 비교적 작거나 균일한 위선과 연관되어 나타난다. 세포 형태는 약간 투명하거나 연하게 염색된 세포질과 섬세한 핵을 보이며, Fig. 1D–F에 제시되어 있다.
(4) 미세결절형 과형성은 직경 약 30–150 μm 크기의 5개 이상 세포가 군집을 이루는 것이 특징으로, 선 내 또는 고유판(lamina propria)에서 관찰되며, 점막 선형 1 mm당 최소 1개의 미세결절이 존재한다. 단순형 및 선형 과형성에 비해 비교적 주의 깊은 관찰을 통해 확인 가능하며, 특히 20배 배율에서의 관찰이 도움이 된다. 주로 점막 기저부에 작은 군집 형태로 나타나며, 섬세한 핵과 연하게 염색된 세포질을 보인다. 이는 위선의 사선 절단(oblique section)과 혼동되지 않도록 주의해야 하며, Fig. 1G–I에 예시되어 있다.
(5) 선종양형 과형성, 이형성 변화, 그리고 신경내분비 종양(NET)의 형태학적 특징은 비교를 위해 Fig. 1J–O에 제시하였다.
Fig. 1 (A-B) H&E staining demonstrating simple hyperplasia indicating an increase in number of endocrine cells, which otherwise maintain their discrete distribution, is characterized by a scattered, slightly transparent cytoplasm and slightly delicate nuclei visible at the base of the glandular lumen, indicated by the arrow. C CgA stained demonstrating simple hyperplasia. (D-E) H&E stained demonstrating linear hyperplasia consisting of linear sequences of a minimum of five cells lying inside the basement membrane of glands. At least two chains per linear millimetre of mucosa are to be found. It is generally located in the middle and lower layers of the mucosa and represents smaller or more consistent glands rather than intestinal metaplasia, indicated by the arrow. F CgA showing linear positive staining. (G-H) H&E stained demonstrating micronodular hyperplasia, with clusters of five or more cells of around 30–150 um in diameter, indicated by the arrow. I CgA stained demonstrating micronodular hyperplasia. J H&E stained demonstrating Adenomatoid, a collection of at least five adjacent micronodules with interposing basal membranes and thin expansions of lamina propria, lying in the deep mucosa. K CgA showing Adenomatoid hyperplasia (L-M) Dysplastic changes, enlarged micronodules, whose size exceeds 150 μm in diameter. (N-O)NET showing (N) trabecular growth pattern on H&E and (O) strong cytoplasmic positivity for CgA
본 연구에서는 단순형, 선형, 미세결절형 ECL 세포 과형성을 보이는 50개의 생검 증례를 무작위로 두 군(각 25예)으로 배정하였다. 첫 번째 군에서는 별도의 교육 없이 4명의 병리의사가 판독하였을 때, CgA 염색으로 확진된 진단과의 관찰자 간 일치도가 매우 낮았으며, 쌍대 카파 값은 0.053에서 0.16 범위로 나타났다(평균 κ = 0.101; 95% 신뢰구간: −0.020–0.225)(Table 4). 반면, 경미한 ECL 세포 과형성에 대한 형태학적 기준을 중심으로 한 구조화된 교육을 시행한 이후에는 일치도가 현저히 향상되어, 카파 값이 0.718에서 0.810 범위로 증가하였다(평균 κ = 0.749; 95% 신뢰구간: 0.637–0.865)(Table 4). 병리 진단 경험 연수가 많은 병리의사의 진단 일치율은 경험이 상대적으로 적은 병리의사에 비해 다소 높은 경향을 보였다.
Discussion
자가면역 위염(AIG)은 1973년 Strickland 등[6]에 의해 처음 제안되었다. 그럼에도 불구하고 많은 임상의와 병리의사들은 여전히 AIG에 대한 이해가 충분하지 않은 실정이다. AIG의 초기 증상은 경미하거나 비특이적이며, 특징적인 임상적·형태학적 소견이 부족하다. AIG의 유병률은 이탈리아에서 4.30%로 보고되었고[7], 미국 인구에서는 최대 15%에 이르며[8,9], 연령이 증가함에 따라 유병률도 증가하는 것으로 알려져 있다. 아시아 국가에서의 발생률은 0.49%로 서구 국가에 비해 낮다[10,11].
본 연구가 수행된 기관에서는 총 9,356명의 환자가 위내시경 검사를 받았으며, 이 중 조직병리학적으로 73예가 AIG로 진단되어 검출률은 0.78%였다. 이는 기존 문헌에 보고된 수치보다 낮은 결과이다. 이는 한편으로 AIG 자체가 비교적 드문 질환이고 특징적인 병리 소견이 뚜렷하지 않아 병리의사들의 인식이 충분하지 않다는 점과, 다른 한편으로는 내시경 생검이 표준화되어 있지 않아 위 전정부, 체부, 저부 등 여러 부위에서의 다부위 채취가 이루어지지 않을 경우 AIG의 특징적인 역행성 위축과 역행성 염증을 충분히 반영하기 어렵기 때문으로 생각된다.
본 연구에서는 여성 환자(43명, 58.9%)가 남성보다 많았으며, 이는 기존 문헌과 일치하는 소견이다[10]. 발병 연령은 45세에서 76세까지 분포하였고, 중앙값은 58세로, 문헌에서 보고된 64세[11]보다 다소 낮았는데, 이는 지역적 차이와 관련될 가능성이 있다.
현재 AIG 환자에서 위 점막 병변의 중증도를 평가하는 데 가장 널리 사용되는 지표는 OLGA 및 OLGIM 점수이다[12]. 그러나 AIG에서는 전정부가 대체로 보존되기 때문에 이러한 점수 체계의 적용에는 한계가 있다. 본 연구에서 개정된 시드니 분류(updated Sydney System)[5]를 적용하여 위염을 등급화하였을 때, ECL 세포 과형성의 각 단계 간에 염증, 위축, 장상피화생 점수에서 유의한 차이는 관찰되지 않았다. 이는 AIG에 특화된 위험 평가 도구의 필요성을 더욱 강조하는 결과이다.
본 연구에서는 양성자펌프억제제(PPI) 치료를 받고 있는 환자들을 제외하였다. 만성적인 PPI 사용은 위 점막 재형성과 위산 분비 억제를 통해 신경내분비 세포 과형성을 유발하고, 신경내분비 종양(NET) 발생에 기여할 수 있는 것으로 알려져 있다[13,14].
ECL 세포 과형성 아형 간의 경향은 관찰되었으나, 일부 범주, 특히 단순형 과형성(n = 3)의 표본 수가 제한적이어서 확정적인 통계적 결론을 도출하기에는 한계가 있다. 따라서 이러한 결과는 확증적이라기보다는 가설 생성적(hypothesis-generating)으로 해석되어야 하며, 향후 더 큰 코호트 연구를 통한 검증이 필요하다.
CgA 염색은 확정 진단에 여전히 필수적이며, H&E 염색 소견은 반드시 임상적 맥락과 함께 해석되어야 한다. 벽세포(parietal cell)의 감소는 위산 분비 저하(저산증)를 초래하고, 이에 따른 고가스트린혈증이 ECL 세포 과형성을 유발한다. 이러한 ECL 세포 과형성의 최종 결과는 제1형 신경내분비 종양(type I NET)이다[15]. 기존 연구들에 따르면, 제1형 NET는 AIG 성인 환자의 4%–12%에서 관찰된다[16–18].
추적 관찰 기간 동안 총 1,032 인년(person-years) 이후 33명의 환자에서 총 50개의 제1형 NET가 발생하였으며, 이는 연간 누적 발생률 5.7%에 해당한다[19].
자가면역 위염(AIG)의 관리는 제1형 신경내분비 종양(type I NETs) 발생과의 연관성에 대한 우려로 인해 내시경적 추적 관찰과 병리학적 검사가 포함된다[20]. 혈청 크로모그라닌 A(CgA)는 널리 사용되는 신경내분비 종양의 생체표지자이지만, Peracchi 등은 ECL 세포 과형성 상태만을 기준으로 위축성 위염 아형을 구분하는 데 있어 그 변별력이 제한적임을 보고하였다[21].
CgA 염색으로 평가되는 ECL 세포 과형성은 Solcia 분류에 따라 (1) 단순형, (2) 선형, (3) 미세결절형, (4) 선종양형, (5) 이형성 변화로 구분된다[4]. 단순형 ECL 세포 과형성은 5개 미만의 세포 군집으로 정의되며, 정상 ECL 세포 분포와 형태학적으로 유사하기 때문에 진단이 드문 편이다. 보다 큰 신경내분비 세포 집합체는 선종양형 과형성으로 분류되며, 이형성은 구조적으로 비정형적인 결절 또는 미세결절 집합체가 선의 기저막을 넘어 존재하거나 직경 150–500 μm 크기의 병변으로 나타나는 경우에 진단된다[23].
AIG 환자에서 ECL 세포 과형성의 발생률은 65–85%로 보고되었으며[19,22], 가장 흔한 유형은 선형 및 미세결절형이다. 본 연구의 결과 역시 기존 문헌과 대체로 일치하였다.
본 연구 분석에서 ECL 세포 과형성의 유형과 연령, 성별, 염증 정도, 위축 정도와 같은 주요 임상 변수 간에는 통계적으로 유의한 연관성이 관찰되지 않았다. 그러나 이러한 음성 결과는 주의 깊게 해석할 필요가 있다. 특히 단순형 과형성(n = 3)과 같이 일부 아형의 표본 수가 매우 적어, 임상적으로 의미 있는 연관성을 탐지하기에는 연구의 검정력이 부족했을 가능성이 크다. 또한 다중 비교로 인해 제2종 오류(실제 효과를 발견하지 못할 가능성)의 위험도 증가한다. 이러한 한계를 보완하기 위해, 본 연구에서는 과형성 스펙트럼의 순서적 특성(단순형에서 선종양형/이형성형으로의 연속성)을 고려한 사후 분석으로 순서형 로지스틱 회귀분석을 시행하였다. 그러나 이 분석에서도 임상 변수들과의 유의한 연관성은 확인되지 않았다. 이는 잠재적 효과가 존재하더라도 그 크기가 작을 가능성을 시사하지만, 이를 완전히 배제할 수는 없다. 향후 다기관 대규모 코호트 연구를 통해 이러한 관계를 보다 충분한 검정력으로 검증할 필요가 있다.
소화기 질환을 전문으로 하지 않는 병원에 근무하는 병리의사들은 AIG, 특히 신경내분비 세포의 인지와 진단에 대한 이해가 제한적인 경우가 많다. 현재 신경내분비 세포의 진단은 주로 CgA 염색에 의존한 보조 진단에 기반하고 있다. 한 연구[23]에서는 헬리코박터 음성 위축성 위염 184예를 대상으로 신경내분비 표지자에 대한 면역조직화학 염색을 시행하여 ECL 세포 과형성을 평가하였고, ECL-H 분류가 AIG 진단에 필수적이지는 않으나, 임상·병리학적으로 유의한 차이를 반영함을 보고하였다(모두 p < 0.05).
요약하면, 단순형 ECL 세포 과형성은 5개 미만의 세포 군집으로 정의되며, 정상 ECL 세포와의 구별이 매우 어려워 진단 빈도가 낮다[24]. H&E 염색 절편에서 ECL 세포 과형성에 대한 인식이 부족할 경우, 확인을 위한 CgA 염색이 시행되지 않아 과소진단으로 이어질 수 있다. 본 연구는 Solcia 분류를 기반으로 보다 구체적이고 임상 현장에서 적용 가능한 진단 기준을 제시하고자 하였다. H&E 염색 표본에서 미세 신경내분비 세포 과형성의 특징을 체계적으로 정리한 결과, 주요 진단 포인트는 다음과 같다.
배경 평가: 역행성 염증 또는 역행성 위축이 관찰되는 부위에 주의를 기울여야 하며, 이러한 배경에서는 증식된 신경내분비 세포를 면밀히 탐색해야 한다.
세포 형태 기준: ECL 세포는 반투명한 세포질과 섬세한 핵을 보이며 주로 선 기저부에 위치한다. 이 부위에서 ECL 세포 밀도가 증가한 경우 단순형 과형성을 고려해야 한다.
구조적 배열: 점막 중·하층에서 관찰되는 선형 배열은 장상피화생과 구별되는, 비교적 균일하고 작은 위선 구조를 반영한다. 세포는 반투명한 세포질과 가볍게 점상으로 염색된 핵을 보인다.
미세결절 분포: 점막 기저부에 위치한 작은 군집으로, 섬세한 핵과 옅게 염색된 세포질을 특징으로 하며, 위선의 사선 절단에 의한 인공물과 감별이 필요하다. 이러한 소견은 20배 배율에서 가장 잘 관찰된다.
본 연구는 소화기 전문 병원이 아닌 일반 병원에서 수행되었으며, 신경내분비 세포 증식의 형태학적 교육 이후 병리의사들의 ECL 세포 인지 능력은 경력과 무관하게 유의하게 향상되었다. 교육 전 카파 계수의 신뢰구간이 넓었던 점은 진단 변동성이 크다는 것을 시사하며, 이는 표준화된 교육의 임상적 필요성을 뒷받침한다. 향후 다기관 연구에서는 평가자 층화(rater stratification)를 통해 진단 정확도를 더욱 정밀하게 평가할 수 있을 것이다.
본 연구 결과는 ECL 세포 과형성 아형(선형, 미세결절형, 이형성형)을 보다 정확히 인지하는 것이 환자 관리에 직접적인 영향을 미침을 보여준다.
(1) 위험도 분류 및 추적 관찰: 저위험군(선형/미세결절형)은 전정부 및 체부 생검을 포함한 연 1회의 내시경 추적 관찰과 혈청 가스트린 및 CgA 모니터링을 권장하며, CgA가 500 pg/mL 이상 상승할 경우 생검 재평가를 고려한다. 고위험군(이형성/결절형)은 제1형 위 신경내분비 종양(gNETs)으로의 진행 여부를 평가하기 위해 12–24개월 간격의 단기 추적 내시경이 필요하다[12].
(2) 치료적 의사결정: 초기 AIG에서는 명백한 빈혈이 없더라도 신경학적 합병증 예방을 위해 비타민 B12 보충을 고려해야 한다. 진행된 ECL 세포 과형성의 경우, 국한된 이형성 결절은 내시경적 절제가 권장되며, 고가스트린혈증을 악화시킬 수 있는 PPI 사용은 피하는 것이 바람직하다.
(3) gNET 예방: 장기 연구에 따르면 치료되지 않은 ECL 세포 과형성을 가진 AIG 환자의 5–10%에서 gNET로 진행한다. 본 연구에서 제시한 교육 프로그램은 높은 관찰자 간 일치도(95% CI: 0.637–0.865)를 보여, 진단 누락을 줄이는 데 기여할 수 있다.
향후 연구 방향으로는 본 연구 결과를 임상에 적용하기 위해 다음과 같은 추가 연구가 필요하다.
인공지능(AI) 도구 개발: H&E 및 면역조직화학 이미지를 결합한 딥러닝 기반 ECL 세포 자동 정량화 모델.
장기 예후 연구: 본 기준에 따라 분류된 환자를 대상으로 10년 추적 관찰을 통해 추적 간격을 정교화하고, 과형성 아형과 gNET 발생 간의 상관관계를 규명하는 연구.
본 연구의 중요한 신규 기여점은 비교적 짧지만 집중적인 교육 개입만으로도 진단 일치도가 통계적으로 유의하게 향상되었음(κ = 0.749)을 입증한 점이다. 이는 관찰된 진단 변동성이 진단 기준 자체의 한계라기보다는 교육을 통해 상당 부분 개선 가능함을 시사한다.
본 연구의 한계는 단일 기관 연구라는 점으로, 다양한 병리의사들이 경험하는 신경내분비 세포 과형성 진단의 어려움을 완전히 반영하지는 못한다. 그럼에도 불구하고, 본 연구 기관은 3차 종합병원으로서 AIG 진단 자료는 대부분의 종합 의료기관에서의 진단 현실을 비교적 잘 반영하는 대표성을 가진다. 또한 추적 관찰 자료가 부족하여, 개별 환자에서 신경내분비 세포 과형성의 진행과 변화를 장기간 관찰하지 못한 점도 한계로 남는다.
H&E 염색만을 이용한 ECL 세포 과형성의 진단은 이전에도 보고된 바 있으나, 본 연구는 면역조직화학 없이 진단 정확도를 향상시키기 위한 체계적이고 상세한 형태학적 기준을 처음으로 확립하였다는 점에서 의의가 있다. 또한 ECL 세포 과형성 인지를 위한 표준화된 6시간 교육 프로그램을 개발·검증한 점 역시 기존 문헌에서 찾아보기 어려운 새로운 기여이다. 향후에는 다기관 협력 연구, 병리의사 교육 확대, 그리고 AI 보조 진단 기법을 통해 H&E 기반 형태학적 평가의 정확도를 더욱 향상시키고 신경내분비 세포 인지 능력을 개선하고자 한다.
<Abstract>
Background: The incidence of autoimmune gastritis (AIG) is low, and our understanding of the proliferation of neuroendocrine cells, specifically enterochromaffin-like (ECL) cells, is insufficient because of the reliance on chromogranin A (CgA) staining for diagnostic assistance. The purpose of this study was to analyze the morphological characteristics of neuroendocrine cell hyperplasia in H&E-stained sections and improve pathologists' diagnostic accuracy in its identification.
Methods: A total of 73 patients with AIG were reviewed in a single center-the Department of Pathology of Chuiyangliu Hospital affiliated with Tsinghua University from June 2023 to June 2024. We characterized patients with AIG, compared the identification of ECL hyperplasia between H&E-stained sections and CgA-stained sections, and analyzed the diagnostic concordance rate of pathologists before and after training on the diagnosis of ECL hyperplasia using H&E -stained sections.
Results: Age, sex and histopathological findings, such as the degree of inflammation, atrophy, and intestinal metaplasia, were not significantly related to the type of ECL hyperplasia. Fifty-three patients (72.6%) were confirmed by CgA staining to have ECL hyperplasia, and linear and micronodular forms were the most common types. After being trained on the morphology associated with ECL hyperplasia, pathologists with different years of experience significantly improved their ability to identify neuroendocrine cells in patients with AIG.
Conclusions: A better understanding of the morphological assessment of ECL hyperplasia using H&E -stained sections is necessary to improve the understanding and diagnosis of ECL hyperplasia, to avoid missed diagnoses, and to facilitate subsequent clinical monitoring and treatment.
Keywords: Autoimmune gastritis; Chromogranin A; Diagnostic accuracy; Enterochromaffin-like cell hyperplasia; Hematoxylin and eosin-stained; Pathologist training.
Wang L, Xue H, Wang L, Li S, Zhao M, Liu X.
BMC Gastroenterol. 2026 Jan 7;26(1):9. doi: 10.1186/s12876-025-04375-z.
Introduction
자가면역 위염(autoimmune gastritis, AIG)은 A형 위염(type A gastritis)이라고도 불리며, 비정상적인 자가면역 기능으로 인해 발생하는 위염의 한 형태이다 [1]. 임상적으로는 철결핍성 빈혈, 악성 빈혈, 또는 신경학적 증상으로 흔히 발현되며, 다른 자가면역 질환을 동반하는 경우가 많다. 내시경적으로는 위 체부 및 저부를 주로 침범하는 위축성 위염이 대표적인 소견이다.
조직학적으로는 역행성 위축(retrograde atrophy)과 역행성 염증(retrograde inflammation), 고유선 조직의 감소, 장상피화생, 용종성 형태(polypoid morphology), 그리고 신경내분비 세포 증식이 주요 특징으로 관찰된다 [2, 3]. 크로모그라닌 A(CgA) 염색으로 평가되는 ECL 세포의 과형성은 Solcia 등 [4]에 따라 (1) 단순형(simple), (2) 선형(linear), (3) 미세결절형(micronodular), (4) 선종양형(adenomatoid), (5) 이형성 변화(dysplastic changes)로 분류할 수 있다.
이 중 단순형, 선형, 미세결절형과 같은 작은 형태의 신경내분비 세포 과형성은 면역조직화학적 CgA 염색 없이 H&E 염색만으로 평가할 경우, 일상적인 병리 진단에서 간과되는 경우가 많다.
ECL 세포 과형성 평가에서 관찰되는 진단 변이성에 대한 예비 관찰을 바탕으로, 본 연구에서는 표준화된 형태학적 기준의 적용과 구조화된 교육 프로그램의 도입이 일반 병리의사들 사이에서 관찰자 간 일치도를 향상시키고, 면역조직화학 염색을 기준(reference standard)으로 한 진단 정확도를 유의하게 개선할 것이라는 가설을 설정하였다.
Materials and methods
Patient selection and clinicopathological review
2023년 6월부터 2024년 6월까지 칭화대학교 부속 추양류 병원(Chuiyangliu Hospital)에서 자가면역 위염(AIG)으로 진단된 73명의 환자로부터 임상 및 조직병리학적 자료를 수집하여 후향적으로 분석하였다.
자가면역 위염(AIG)의 진단은 다음 요소들을 포괄적으로 평가하여 이루어졌다.
(1) 임상 증상: 소화불량 증상(상복부 불편감, 복부 팽만감, 조기 포만감), 비타민 B12 결핍과 연관된 빈혈 증상(피로, 창백함).
(2) 검사실 소견: 항벽세포 항체(anti-parietal cell antibody, PCA) 및/또는 항내인자 항체(anti-intrinsic factor antibody, IFA) 양성. 위산저하증 또는 무산증(위 pH 측정 또는 기초 산 분비량 < 2 mEq/hr로 확인). 혈청 비타민 B12 감소(< 200 pg/mL).
(3) 내시경 및 조직병리학적 소견: 위 체부 우세의 점막 위축과 장상피화생. 크로모그라닌 A 면역조직화학 염색으로 확인된 특징적인 신경내분비 세포 과형성(선형 또는 미세결절형).
활성 양성자펌프억제제(proton pump inhibitor, PPI) 치료를 받고 있던 32명의 환자는 연구에서 제외하였다. 모든 증례는 두 명의 병리의사가 공동으로 재검토하였다. 환자 자료로는 연령, 성별과 함께 염증, 위축, 장상피화생의 정도 및 ECL 세포 과형성의 유형과 같은 조직병리학적 소견을 수집하였다.
활동성 Helicobacter pylori 감염 여부는 주로 Giemsa 염색된 조직 절편에서 균을 조직학적으로 확인하여 판단하였으며, 환자의 의무기록에 해당 정보가 있는 경우 혈청 검사 또는 요소호기검사 결과를 보조적으로 활용하였다. 위염 환자에서 염증, 위축, 장상피화생의 등급 평가는 개정된 시드니 분류(updated Sydney System)에 근거하였다 [5]. 각 항목은 환자당 가장 심한 병변을 기준으로 하나의 전반적 점수(global score)를 부여하였다.
신경내분비 세포 과형성의 유형은 다음과 같이 분류하였다 [4]: (1) 단순형, (2) 선형 또는 사슬형, (3) 미세결절형, (4) 선종양형, (5) 이형성 변화.
모든 증례는 필수적인 CgA 면역조직화학 염색으로 검증된 합의 H&E 기준(consensus H&E criteria)에 따라 분류하였다. 연구에 참여한 모든 병리의사는 기준 표준(reference standard)과의 일치도가 κ > 0.7에 도달할 때까지 교정 교육(calibration training)을 이수하였다.
표본 수는 횡단면 유병률 연구를 위한 표준 공식에 근거하여 산출하였다.
연구 수행 과정에서 추적 관찰 중 탈락(loss to follow-up)이 발생할 가능성을 고려하여, 탈락률을 10%에서 20%로 가정하고 표본 수를 상향 조정하였으며, 최종적으로 73명의 연구 대상자를 확정하였다.
본 연구는 칭화대학교 부속 추양류 병원(Chuiyangliu Hospital) 기관생명윤리위원회(Ethics Committee)의 심의 및 승인을 받았다(승인번호: 2024-061KY). 연구는 헬싱키 선언(Declaration of Helsinki)의 윤리 원칙에 따라 수행되었다. 본 연구는 보관된 병리 검체를 이용한 후향적 분석으로, 기관윤리위원회의 승인에 따라 개별 환자에 대한 서면 동의는 면제되었다. 다만, 모든 자료는 분석 전에 완전히 익명화 처리되었다.
출판을 위한 조직병리 사진의 사용과 관련하여, 본 연구의 윤리 승인에는 과학적 목적을 위한 완전 익명화 및 개인 식별이 불가능한 현미경 사진(photomicrograph)의 게재가 명시적으로 포함되어 있다. 또한, 본 연구가 수행된 기관의 정책에 따라 환자는 연구 참여 자료의 철회를 요청할 수 있으나, 본 연구에서는 자료가 사후 처리 과정에서 완전히 익명화되어 집합적으로 분석되었기 때문에, 일단 통합된 이후에는 개별 자료를 철회하는 것은 불가능하다.
Immunohistochemistry and scoring algorithms
H&E 염색은 VENTANA H&E 600(Roche) 플랫폼을 사용하여 시행하였다. Ventana CgA 분석법은 토끼 단클론 항-CgA 항체(clone LK2H10)를 사용하는 정성적 면역조직화학(immunohistochemical) 검사이다. 본 방법은 VENTANA BenchMark ULTRA 장비에서 OptiView DAB IHC Detection Kit를 이용하여 염색한 포르말린 고정 파라핀 포매(formalin-fixed, paraffin-embedded, FFPE) 자가면역 위염(AIG) 조직 절편에서 CgA 단백 발현을 평가하기 위해 적용되었다.
실험 절차는 다음과 같다.
(1) 슬라이드를 중간 온도에서 72 ℃까지 가온하여 탈파라핀화(deparaffinization)를 시행하였다.
(2) 슬라이드를 95 ℃까지 가온한 후 8분간 반응시켰다(Cell Conditioner #1).
(3) ULTRA CC1 처리 20분.
(4) ULTRA CC1 처리 36분.
(5) ULTRA CC1 처리 52분.
(6) ULTRA CC1 처리 64분.
(7) 1차 항체를 수동으로 도포한 후 32분간 반응시켰다.
(8) 대조염색으로 Hematoxylin II를 1방울 도포하고 커버슬립을 적용한 뒤 12분간 반응시켰다.
(9) 후대조염색으로 Bluing Reagent를 1방울 도포하고 커버슬립을 적용한 뒤 4분간 반응시켰다.
세포질 내 갈색 또는 황갈색의 과립성 염색이 관찰되는 경우를 양성 반응으로 판정하였다.
Training program
H&E 염색 절편에서 ECL 세포 과형성을 일관되게 식별하기 위해 총 6시간으로 구성된 체계적인 교육 프로그램을 설계하였다. 본 프로그램은 다음의 네 단계로 이루어졌다.
형태학적 특성 교육(3시간)
참가자들은 대화형 파워포인트 모듈을 통해 세포 크기, 염색질 밀도 등 ECL 세포 과형성의 핵심 형태학적 특징을 학습하였으며, 정상 위 점막과 병리 표본을 비교 분석하였다.
이론 지식 평가(1시간)
ECL 세포 과형성의 형태학적 기준에 대한 이해도를 평가하기 위해 20문항의 객관식 시험을 시행하였으며, 숙련도 확보를 위해 정답률 90% 이상을 요구하였다.
실습 슬라이드 판독(1시간)
익명화된 H&E 염색 슬라이드를 대상으로 다두 현미경(multi-head microscope)을 이용한 감독 하 판독을 수행하여, 미묘한 ECL 세포 과형성 양상의 인지를 강화하였고, 숙련된 병리의사로부터 실시간 피드백을 제공받았다.
눈가림 검증 평가(1시간)
최종 단계로 눈가림된 영상 판독 세션을 통해 관찰자 간 일치도를 평가하고, 미세 신경내분비 세포 과형성에 대한 표준화된 진단 기준을 확립하였다.
Statistical methods
모든 통계 분석은 SPSS 소프트웨어 24.0(IBM Corporation, New York, NY, USA)을 사용하여 수행하였다. ECL 세포 과형성과 임상·병리학적 변수 간의 상관관계는 변수의 특성에 따라 적절한 통계 기법을 적용하여 분석하였다. 범주형 변수에 대해서는 카이제곱(χ²) 검정 또는 Fisher의 정확 검정을 사용하였다. 범주형 변수 간의 연관성은 카이제곱 검정을 통해 평가하였으며, 기대 빈도가 5 미만인 셀이 포함된 표의 경우 Fisher의 정확 검정을 적용하였다.
H&E 염색 절편을 기반으로 한 진단과 CgA 염색 후 진단 간의 관찰자 간 일치도는 쌍대 K 통계(Paired K statistics)를 사용하여 분석하였다. 관찰자 간 일치도는 가중 카파 계수(weighted kappa coefficient)로 정량화하였다. 카파 값은 ≤0인 경우 불량(poor), 0.01–0.20은 미약(slight), 0.21–0.40은 보통(fair), 0.41–0.60은 중등도(moderate), 0.61–0.80은 상당(substantial), 0.81–1.00은 거의 완전(almost perfect)으로 해석하였다. 통계적 유의성은 P 값이 0.05 미만인 경우로 정의하였다.
Results
Patient characteristics
자가면역 위염(AIG) 환자 73명의 연령 범위는 45세에서 76세였으며, 중앙값 연령은 58세, 평균 연령은 57세였다. 여성 환자가 43명(58.9%)으로 남성보다 더 흔하게 관찰되었다. 생검 검체는 모두 위 체부 또는 저부에서 채취되었다. 자가면역 위염 환자에서 과형성 용종이 흔히 관찰되지만, 본 연구에서는 점막 생검 검체만을 분석 대상으로 하였다. Helicobacter pylori (HP) 감염과 연관된 증례는 12예(16.4%)에 불과하였다.
염증의 정도는 중등도가 40예(54.8%)로 가장 많았으며, 위축의 경우 경도 위축 26예(35.6%), 중등도 위축 30예(41.1%), 중증 위축 14예(19.2%)였고, 위축이 없는 경우는 3예(4.1%)에 불과하였다. 장상피화생은 경도 26예(35.6%), 중등도 24예(32.9%), 중증 15예(20.5%)에서 관찰되었으며, 장상피화생이 없는 경우는 8예(11.0%)였다(Table 1).
신경내분비 종양(neuroendocrine tumor, NET)은 2예(2.7%)에서 관찰되었으며, CgA 염색을 통해 53명(72.6%)의 환자에서 ECL 세포 과형성이 확인되었다. 이 중 단순형 과형성은 3예(5.5%), 선형 과형성은 19예(34.6%), 미세결절형 과형성은 5예(9.1%), 선형과 미세결절형이 혼재된 경우는 23예(41.8%), 선종양형 과형성은 2예(3.6%), 이형성 변화는 1예(1.8%), NET는 2예(3.6%)였다.
ECL 세포 과형성의 유형에 따라 성별, 연령, 염증의 정도, 장상피화생, 위축의 정도를 비교한 결과, 통계적으로 유의한 차이는 관찰되지 않았다(χ² 검정, p > 0.05)(Tables 1 and 2).
Comparison of ECL hyperplasia identified by observing H&E-stained sections and CgA staining methods
CgA 염색을 보조적으로 활용한 진단과 비교하였을 때, H&E 염색 절편만을 기반으로 한 신경내분비 세포 증식의 진단율은 더 낮았다. H&E 염색만으로는 단순형 과형성은 전혀 진단되지 않았으며, 선형 과형성 단독 1예, 미세결절형 과형성 단독 3예, 선형과 미세결절형이 혼재된 과형성 10예만이 확인되었다. 반면, 선종양형 과형성, 이형성 변화, 그리고 신경내분비 종양(NET)은 H&E 염색 절편 관찰만으로도 모두 진단이 가능하였으며, 그 결과는 Table 3에 제시되어 있다.
H&E 염색 기반으로 최소 ECL 세포 과형성(단순형, 선형, 미세결절형)을 식별하는 진단 정확도가 낮았기 때문에, 본 연구에서는 이들 병변의 특징적인 형태학적 소견과 진단상의 함정을 정리하고자 하였다.
(1) 위 체부 및 저부에서 전정부보다 염증과 위축의 정도가 더 심한 역행성 염증(reverse inflammation)과 역행성 위축(reverse atrophy)의 배경이 관찰된다.
(2) 단순형 ECL 세포 과형성은 선강 기저부에서 산재된 형태로 관찰되며, 약간 투명한 세포질과 비교적 섬세한 핵을 특징으로 한다(Fig. 1A–C).
(3) 선형 과형성은 최소 5개 이상의 세포가 선형으로 배열되어 선의 기저막 내에 존재하는 것이 특징이며, 점막의 선형 1 mm당 최소 2개의 세포 사슬(chain)이 관찰되는 경우가 일반적이다. 주로 점막의 중층 및 하층에 위치하며, 장상피화생보다는 비교적 작거나 균일한 위선과 연관되어 나타난다. 세포 형태는 약간 투명하거나 연하게 염색된 세포질과 섬세한 핵을 보이며, Fig. 1D–F에 제시되어 있다.
(4) 미세결절형 과형성은 직경 약 30–150 μm 크기의 5개 이상 세포가 군집을 이루는 것이 특징으로, 선 내 또는 고유판(lamina propria)에서 관찰되며, 점막 선형 1 mm당 최소 1개의 미세결절이 존재한다. 단순형 및 선형 과형성에 비해 비교적 주의 깊은 관찰을 통해 확인 가능하며, 특히 20배 배율에서의 관찰이 도움이 된다. 주로 점막 기저부에 작은 군집 형태로 나타나며, 섬세한 핵과 연하게 염색된 세포질을 보인다. 이는 위선의 사선 절단(oblique section)과 혼동되지 않도록 주의해야 하며, Fig. 1G–I에 예시되어 있다.
(5) 선종양형 과형성, 이형성 변화, 그리고 신경내분비 종양(NET)의 형태학적 특징은 비교를 위해 Fig. 1J–O에 제시하였다.
Fig. 1 (A-B) H&E staining demonstrating simple hyperplasia indicating an increase in number of endocrine cells, which otherwise maintain their discrete distribution, is characterized by a scattered, slightly transparent cytoplasm and slightly delicate nuclei visible at the base of the glandular lumen, indicated by the arrow. C CgA stained demonstrating simple hyperplasia. (D-E) H&E stained demonstrating linear hyperplasia consisting of linear sequences of a minimum of five cells lying inside the basement membrane of glands. At least two chains per linear millimetre of mucosa are to be found. It is generally located in the middle and lower layers of the mucosa and represents smaller or more consistent glands rather than intestinal metaplasia, indicated by the arrow. F CgA showing linear positive staining. (G-H) H&E stained demonstrating micronodular hyperplasia, with clusters of five or more cells of around 30–150 um in diameter, indicated by the arrow. I CgA stained demonstrating micronodular hyperplasia. J H&E stained demonstrating Adenomatoid, a collection of at least five adjacent micronodules with interposing basal membranes and thin expansions of lamina propria, lying in the deep mucosa. K CgA showing Adenomatoid hyperplasia (L-M) Dysplastic changes, enlarged micronodules, whose size exceeds 150 μm in diameter. (N-O)NET showing (N) trabecular growth pattern on H&E and (O) strong cytoplasmic positivity for CgA
본 연구에서는 단순형, 선형, 미세결절형 ECL 세포 과형성을 보이는 50개의 생검 증례를 무작위로 두 군(각 25예)으로 배정하였다. 첫 번째 군에서는 별도의 교육 없이 4명의 병리의사가 판독하였을 때, CgA 염색으로 확진된 진단과의 관찰자 간 일치도가 매우 낮았으며, 쌍대 카파 값은 0.053에서 0.16 범위로 나타났다(평균 κ = 0.101; 95% 신뢰구간: −0.020–0.225)(Table 4). 반면, 경미한 ECL 세포 과형성에 대한 형태학적 기준을 중심으로 한 구조화된 교육을 시행한 이후에는 일치도가 현저히 향상되어, 카파 값이 0.718에서 0.810 범위로 증가하였다(평균 κ = 0.749; 95% 신뢰구간: 0.637–0.865)(Table 4). 병리 진단 경험 연수가 많은 병리의사의 진단 일치율은 경험이 상대적으로 적은 병리의사에 비해 다소 높은 경향을 보였다.
Discussion
자가면역 위염(AIG)은 1973년 Strickland 등[6]에 의해 처음 제안되었다. 그럼에도 불구하고 많은 임상의와 병리의사들은 여전히 AIG에 대한 이해가 충분하지 않은 실정이다. AIG의 초기 증상은 경미하거나 비특이적이며, 특징적인 임상적·형태학적 소견이 부족하다. AIG의 유병률은 이탈리아에서 4.30%로 보고되었고[7], 미국 인구에서는 최대 15%에 이르며[8,9], 연령이 증가함에 따라 유병률도 증가하는 것으로 알려져 있다. 아시아 국가에서의 발생률은 0.49%로 서구 국가에 비해 낮다[10,11].
본 연구가 수행된 기관에서는 총 9,356명의 환자가 위내시경 검사를 받았으며, 이 중 조직병리학적으로 73예가 AIG로 진단되어 검출률은 0.78%였다. 이는 기존 문헌에 보고된 수치보다 낮은 결과이다. 이는 한편으로 AIG 자체가 비교적 드문 질환이고 특징적인 병리 소견이 뚜렷하지 않아 병리의사들의 인식이 충분하지 않다는 점과, 다른 한편으로는 내시경 생검이 표준화되어 있지 않아 위 전정부, 체부, 저부 등 여러 부위에서의 다부위 채취가 이루어지지 않을 경우 AIG의 특징적인 역행성 위축과 역행성 염증을 충분히 반영하기 어렵기 때문으로 생각된다.
본 연구에서는 여성 환자(43명, 58.9%)가 남성보다 많았으며, 이는 기존 문헌과 일치하는 소견이다[10]. 발병 연령은 45세에서 76세까지 분포하였고, 중앙값은 58세로, 문헌에서 보고된 64세[11]보다 다소 낮았는데, 이는 지역적 차이와 관련될 가능성이 있다.
현재 AIG 환자에서 위 점막 병변의 중증도를 평가하는 데 가장 널리 사용되는 지표는 OLGA 및 OLGIM 점수이다[12]. 그러나 AIG에서는 전정부가 대체로 보존되기 때문에 이러한 점수 체계의 적용에는 한계가 있다. 본 연구에서 개정된 시드니 분류(updated Sydney System)[5]를 적용하여 위염을 등급화하였을 때, ECL 세포 과형성의 각 단계 간에 염증, 위축, 장상피화생 점수에서 유의한 차이는 관찰되지 않았다. 이는 AIG에 특화된 위험 평가 도구의 필요성을 더욱 강조하는 결과이다.
본 연구에서는 양성자펌프억제제(PPI) 치료를 받고 있는 환자들을 제외하였다. 만성적인 PPI 사용은 위 점막 재형성과 위산 분비 억제를 통해 신경내분비 세포 과형성을 유발하고, 신경내분비 종양(NET) 발생에 기여할 수 있는 것으로 알려져 있다[13,14].
ECL 세포 과형성 아형 간의 경향은 관찰되었으나, 일부 범주, 특히 단순형 과형성(n = 3)의 표본 수가 제한적이어서 확정적인 통계적 결론을 도출하기에는 한계가 있다. 따라서 이러한 결과는 확증적이라기보다는 가설 생성적(hypothesis-generating)으로 해석되어야 하며, 향후 더 큰 코호트 연구를 통한 검증이 필요하다.
CgA 염색은 확정 진단에 여전히 필수적이며, H&E 염색 소견은 반드시 임상적 맥락과 함께 해석되어야 한다. 벽세포(parietal cell)의 감소는 위산 분비 저하(저산증)를 초래하고, 이에 따른 고가스트린혈증이 ECL 세포 과형성을 유발한다. 이러한 ECL 세포 과형성의 최종 결과는 제1형 신경내분비 종양(type I NET)이다[15]. 기존 연구들에 따르면, 제1형 NET는 AIG 성인 환자의 4%–12%에서 관찰된다[16–18].
추적 관찰 기간 동안 총 1,032 인년(person-years) 이후 33명의 환자에서 총 50개의 제1형 NET가 발생하였으며, 이는 연간 누적 발생률 5.7%에 해당한다[19].
자가면역 위염(AIG)의 관리는 제1형 신경내분비 종양(type I NETs) 발생과의 연관성에 대한 우려로 인해 내시경적 추적 관찰과 병리학적 검사가 포함된다[20]. 혈청 크로모그라닌 A(CgA)는 널리 사용되는 신경내분비 종양의 생체표지자이지만, Peracchi 등은 ECL 세포 과형성 상태만을 기준으로 위축성 위염 아형을 구분하는 데 있어 그 변별력이 제한적임을 보고하였다[21].
CgA 염색으로 평가되는 ECL 세포 과형성은 Solcia 분류에 따라 (1) 단순형, (2) 선형, (3) 미세결절형, (4) 선종양형, (5) 이형성 변화로 구분된다[4]. 단순형 ECL 세포 과형성은 5개 미만의 세포 군집으로 정의되며, 정상 ECL 세포 분포와 형태학적으로 유사하기 때문에 진단이 드문 편이다. 보다 큰 신경내분비 세포 집합체는 선종양형 과형성으로 분류되며, 이형성은 구조적으로 비정형적인 결절 또는 미세결절 집합체가 선의 기저막을 넘어 존재하거나 직경 150–500 μm 크기의 병변으로 나타나는 경우에 진단된다[23].
AIG 환자에서 ECL 세포 과형성의 발생률은 65–85%로 보고되었으며[19,22], 가장 흔한 유형은 선형 및 미세결절형이다. 본 연구의 결과 역시 기존 문헌과 대체로 일치하였다.
본 연구 분석에서 ECL 세포 과형성의 유형과 연령, 성별, 염증 정도, 위축 정도와 같은 주요 임상 변수 간에는 통계적으로 유의한 연관성이 관찰되지 않았다. 그러나 이러한 음성 결과는 주의 깊게 해석할 필요가 있다. 특히 단순형 과형성(n = 3)과 같이 일부 아형의 표본 수가 매우 적어, 임상적으로 의미 있는 연관성을 탐지하기에는 연구의 검정력이 부족했을 가능성이 크다. 또한 다중 비교로 인해 제2종 오류(실제 효과를 발견하지 못할 가능성)의 위험도 증가한다. 이러한 한계를 보완하기 위해, 본 연구에서는 과형성 스펙트럼의 순서적 특성(단순형에서 선종양형/이형성형으로의 연속성)을 고려한 사후 분석으로 순서형 로지스틱 회귀분석을 시행하였다. 그러나 이 분석에서도 임상 변수들과의 유의한 연관성은 확인되지 않았다. 이는 잠재적 효과가 존재하더라도 그 크기가 작을 가능성을 시사하지만, 이를 완전히 배제할 수는 없다. 향후 다기관 대규모 코호트 연구를 통해 이러한 관계를 보다 충분한 검정력으로 검증할 필요가 있다.
소화기 질환을 전문으로 하지 않는 병원에 근무하는 병리의사들은 AIG, 특히 신경내분비 세포의 인지와 진단에 대한 이해가 제한적인 경우가 많다. 현재 신경내분비 세포의 진단은 주로 CgA 염색에 의존한 보조 진단에 기반하고 있다. 한 연구[23]에서는 헬리코박터 음성 위축성 위염 184예를 대상으로 신경내분비 표지자에 대한 면역조직화학 염색을 시행하여 ECL 세포 과형성을 평가하였고, ECL-H 분류가 AIG 진단에 필수적이지는 않으나, 임상·병리학적으로 유의한 차이를 반영함을 보고하였다(모두 p < 0.05).
요약하면, 단순형 ECL 세포 과형성은 5개 미만의 세포 군집으로 정의되며, 정상 ECL 세포와의 구별이 매우 어려워 진단 빈도가 낮다[24]. H&E 염색 절편에서 ECL 세포 과형성에 대한 인식이 부족할 경우, 확인을 위한 CgA 염색이 시행되지 않아 과소진단으로 이어질 수 있다. 본 연구는 Solcia 분류를 기반으로 보다 구체적이고 임상 현장에서 적용 가능한 진단 기준을 제시하고자 하였다. H&E 염색 표본에서 미세 신경내분비 세포 과형성의 특징을 체계적으로 정리한 결과, 주요 진단 포인트는 다음과 같다.
배경 평가: 역행성 염증 또는 역행성 위축이 관찰되는 부위에 주의를 기울여야 하며, 이러한 배경에서는 증식된 신경내분비 세포를 면밀히 탐색해야 한다.
세포 형태 기준: ECL 세포는 반투명한 세포질과 섬세한 핵을 보이며 주로 선 기저부에 위치한다. 이 부위에서 ECL 세포 밀도가 증가한 경우 단순형 과형성을 고려해야 한다.
구조적 배열: 점막 중·하층에서 관찰되는 선형 배열은 장상피화생과 구별되는, 비교적 균일하고 작은 위선 구조를 반영한다. 세포는 반투명한 세포질과 가볍게 점상으로 염색된 핵을 보인다.
미세결절 분포: 점막 기저부에 위치한 작은 군집으로, 섬세한 핵과 옅게 염색된 세포질을 특징으로 하며, 위선의 사선 절단에 의한 인공물과 감별이 필요하다. 이러한 소견은 20배 배율에서 가장 잘 관찰된다.
본 연구는 소화기 전문 병원이 아닌 일반 병원에서 수행되었으며, 신경내분비 세포 증식의 형태학적 교육 이후 병리의사들의 ECL 세포 인지 능력은 경력과 무관하게 유의하게 향상되었다. 교육 전 카파 계수의 신뢰구간이 넓었던 점은 진단 변동성이 크다는 것을 시사하며, 이는 표준화된 교육의 임상적 필요성을 뒷받침한다. 향후 다기관 연구에서는 평가자 층화(rater stratification)를 통해 진단 정확도를 더욱 정밀하게 평가할 수 있을 것이다.
본 연구 결과는 ECL 세포 과형성 아형(선형, 미세결절형, 이형성형)을 보다 정확히 인지하는 것이 환자 관리에 직접적인 영향을 미침을 보여준다.
(1) 위험도 분류 및 추적 관찰: 저위험군(선형/미세결절형)은 전정부 및 체부 생검을 포함한 연 1회의 내시경 추적 관찰과 혈청 가스트린 및 CgA 모니터링을 권장하며, CgA가 500 pg/mL 이상 상승할 경우 생검 재평가를 고려한다. 고위험군(이형성/결절형)은 제1형 위 신경내분비 종양(gNETs)으로의 진행 여부를 평가하기 위해 12–24개월 간격의 단기 추적 내시경이 필요하다[12].
(2) 치료적 의사결정: 초기 AIG에서는 명백한 빈혈이 없더라도 신경학적 합병증 예방을 위해 비타민 B12 보충을 고려해야 한다. 진행된 ECL 세포 과형성의 경우, 국한된 이형성 결절은 내시경적 절제가 권장되며, 고가스트린혈증을 악화시킬 수 있는 PPI 사용은 피하는 것이 바람직하다.
(3) gNET 예방: 장기 연구에 따르면 치료되지 않은 ECL 세포 과형성을 가진 AIG 환자의 5–10%에서 gNET로 진행한다. 본 연구에서 제시한 교육 프로그램은 높은 관찰자 간 일치도(95% CI: 0.637–0.865)를 보여, 진단 누락을 줄이는 데 기여할 수 있다.
향후 연구 방향으로는 본 연구 결과를 임상에 적용하기 위해 다음과 같은 추가 연구가 필요하다.
인공지능(AI) 도구 개발: H&E 및 면역조직화학 이미지를 결합한 딥러닝 기반 ECL 세포 자동 정량화 모델.
장기 예후 연구: 본 기준에 따라 분류된 환자를 대상으로 10년 추적 관찰을 통해 추적 간격을 정교화하고, 과형성 아형과 gNET 발생 간의 상관관계를 규명하는 연구.
본 연구의 중요한 신규 기여점은 비교적 짧지만 집중적인 교육 개입만으로도 진단 일치도가 통계적으로 유의하게 향상되었음(κ = 0.749)을 입증한 점이다. 이는 관찰된 진단 변동성이 진단 기준 자체의 한계라기보다는 교육을 통해 상당 부분 개선 가능함을 시사한다.
본 연구의 한계는 단일 기관 연구라는 점으로, 다양한 병리의사들이 경험하는 신경내분비 세포 과형성 진단의 어려움을 완전히 반영하지는 못한다. 그럼에도 불구하고, 본 연구 기관은 3차 종합병원으로서 AIG 진단 자료는 대부분의 종합 의료기관에서의 진단 현실을 비교적 잘 반영하는 대표성을 가진다. 또한 추적 관찰 자료가 부족하여, 개별 환자에서 신경내분비 세포 과형성의 진행과 변화를 장기간 관찰하지 못한 점도 한계로 남는다.
H&E 염색만을 이용한 ECL 세포 과형성의 진단은 이전에도 보고된 바 있으나, 본 연구는 면역조직화학 없이 진단 정확도를 향상시키기 위한 체계적이고 상세한 형태학적 기준을 처음으로 확립하였다는 점에서 의의가 있다. 또한 ECL 세포 과형성 인지를 위한 표준화된 6시간 교육 프로그램을 개발·검증한 점 역시 기존 문헌에서 찾아보기 어려운 새로운 기여이다. 향후에는 다기관 협력 연구, 병리의사 교육 확대, 그리고 AI 보조 진단 기법을 통해 H&E 기반 형태학적 평가의 정확도를 더욱 향상시키고 신경내분비 세포 인지 능력을 개선하고자 한다.
<Abstract>
Background: The incidence of autoimmune gastritis (AIG) is low, and our understanding of the proliferation of neuroendocrine cells, specifically enterochromaffin-like (ECL) cells, is insufficient because of the reliance on chromogranin A (CgA) staining for diagnostic assistance. The purpose of this study was to analyze the morphological characteristics of neuroendocrine cell hyperplasia in H&E-stained sections and improve pathologists' diagnostic accuracy in its identification.
Methods: A total of 73 patients with AIG were reviewed in a single center-the Department of Pathology of Chuiyangliu Hospital affiliated with Tsinghua University from June 2023 to June 2024. We characterized patients with AIG, compared the identification of ECL hyperplasia between H&E-stained sections and CgA-stained sections, and analyzed the diagnostic concordance rate of pathologists before and after training on the diagnosis of ECL hyperplasia using H&E -stained sections.
Results: Age, sex and histopathological findings, such as the degree of inflammation, atrophy, and intestinal metaplasia, were not significantly related to the type of ECL hyperplasia. Fifty-three patients (72.6%) were confirmed by CgA staining to have ECL hyperplasia, and linear and micronodular forms were the most common types. After being trained on the morphology associated with ECL hyperplasia, pathologists with different years of experience significantly improved their ability to identify neuroendocrine cells in patients with AIG.
Conclusions: A better understanding of the morphological assessment of ECL hyperplasia using H&E -stained sections is necessary to improve the understanding and diagnosis of ECL hyperplasia, to avoid missed diagnoses, and to facilitate subsequent clinical monitoring and treatment.
Keywords: Autoimmune gastritis; Chromogranin A; Diagnostic accuracy; Enterochromaffin-like cell hyperplasia; Hematoxylin and eosin-stained; Pathologist training.