Lee SY, Moon HW, Ahn YS, Song JH, Kim JH, Sung IK.
Gut Liver. 2025 Jul 15;19(4):548-558.
Introduction
위암 위험 예측에서 중요한 요인은 위축의 정도와 Helicobacter pylori 감염 상태이다. 조직검사는 암이나 전암성 병변이 존재할 때 Giemsa 염색에서 위음성을 보이는 경우가 흔하며, 위축 평가에 부적합하다고 보고되는 생검 표본도 많다.¹⁻²따라서 동아시아 지역에서는 위축의 정도를 평가할 때 Operative Link on Gastritis Assessment (OLGA) 단계보다 Kyoto 분류의 위염 점수 체계를 더 선호한다.³최근 연구들에 따르면 updated Sydney system 분류 점수와 Kyoto classification 점수 간에는 상관관계가 있음이 확인되었다.⁴⁻⁵
혈청 펩시노겐(serum pepsinogen, PG) 검사는 위축의 정도를 정량화하기 위한 또 다른 방법으로, 내시경적·현미경적 평가와 함께 사용된다. 기존의 혈청 PG 검사와 달리 GastroPanel (Biohit Oyj, Helsinki, Finland) 검사는 gastrin-17 (G-17)을 함께 측정하는데, G-17은 위 전정부(antrum) 에서만 분비되는 물질이다. G-17 수치는 원위부 위절제(distal gastrectomy) 후나 전정부 위축이 있을 때 1 pmol/L 미만으로 감소하지만, 체부(corpus) 위축이 발생하면 30 pmol/L까지 증가한다.⁶ 유럽의 여러 연구에서는 GastroPanel 검사를 통해 G-17 수치 <1 pmol/L일 때 위축이 존재할 가능성이 높다고 보고하였다.⁷⁻⁸ 그러나 체부 위축이 흔한 H. pylori 혈청 양성 인구집단에서는 이 기준을 적용하기 어렵다. 중국의 한 연구에서는 위암 발생이 높은 G-17( >4.7 pmol/L ) 과 낮은 G-17( <0.5 pmol/L ) 모두와 연관된다고 보고하였다.⁹ 하지만 실제 임상에서는 위축이 없어도 G-17 >4.7 pmol/L가 자주 관찰되므로 진단적 유용성이 제한적이다. 종합하면, PG 검사에 G-17 측정을 추가하는 것이 위신생물(위암, 이형성, NET 등) 발견에 실제로 도움이 되는지는 여전히 불확실하다.
이 연구의 목적은 GastroPanel 검사와 전통적인 혈청 PG 검사를 이용해 위신생물 환자에서 의미 있는 변수를 규명하는 것이었다. 우리는 단순히 고위험군을 식별하기보다, 위신생물을 탐지할 수 있는 실제 혈중 수치 기준을 제시하고자 하였다. 또한 위신생물의 종류(예: 암, 이형성, NET 등) 에 따라 검사 결과의 의미가 달라지는지를 확인하고자 하였다.
MATERIALS AND METHODS
1. Study participants
한국인에서 GastroPanel 검사의 타당성이 확인된 이후,¹⁰ 본 연구에서는 본원에서 혈청학적 검사를 시행한 추가 대상자를 모집하였다. 참가자는 2023년 5월부터 2024년 8월까지 연속적으로 등록되었다. 최근 프로톤펌프억제제(PPI), 히스타민 H2 수용체 길항제, 또는 칼륨 경쟁적 산 분비억제제(P-CAB)를 복용한 경우는 제외하였다. 또한 외국인, 위절제술(gastrectomy) 병력자, 신기능 저하 환자 역시 제외하였다. 아울러 H. pylori 제균 치료 병력이 있는 대상자도 제외하였는데, 이는 펩시노겐(PG) 수치의 회복 정도가 위축의 정도와 연령에 따라 다르기 때문이다.¹¹ 이 전향적 연구는 건국대학교병원 임상연구윤리위원회(IRB, 승인번호: 2023-04-056)의 승인을 받았으며, ClinicalTrials.gov (등록번호: NCT05883345)에 등록되었다. 헬싱키 선언(Declaration of Helsinki)에 따라, 상부위장관 내시경 검사를 포함한 모든 검사 시행 전 서면 동의를 받았다.
2. Blood tests using the sample samples
4시간 이상 금식 후 혈액을 채취하여 원심분리한 뒤 검체를 확보하였다. GastroPanel 검사(Biohit Oyj) 시행 전, 모든 혈청 검체는 –70°C의 냉동고에 보관하였다. 검사 결과는 제조사에서 제공한 GastroSoft 알고리즘과 기준값(cutoff values)을 이용해 해석하였다[12].
참가자는 다음 기준에 따라 분류하였다. PG I 수치가 50 µg/L 미만이면서 PG I/II 비율이 3 미만인 경우, 또는 PG I 수치가 30 µg/L 미만인 경우를 체부 위축(corpus atrophy)으로 정의하였다. 체부 위축 환자 중 G-17 수치가 1 pmol/L 미만이면 범위축(pan-atrophy)으로 진단하였다.
체부 위축이 없는 참가자 중 H. pylori IgG 역가가 17.8 EIU 이상이면 H. pylori 감염군으로 분류하였고, 이들 중 G-17 수치가 1 pmol/L 미만이면 전정부 위축(antral atrophy)으로 진단하였다. 한편, 혈청 음성(seronegative) 참가자 중 G-17 수치가 7 pmol/L 초과이거나 PG I 수치가 160 µg/L 초과인 경우는 저산 분비군(low acid-output group)으로, G-17 수치가 1 pmol/L 미만인 경우는 고산 분비군(high acid-output group)으로 분류하였다.
이 외의 참가자는 정상군(normal group)으로 분류하였다.
동일한 혈액 검체를 이용하여 전통적 혈청 펩시노겐(PG) 검사(HBI Co., Anyang, Korea)와 Chorus H. pylori IgG 검사(DIESSE Diagnostica Senese, Siena, Italy)를 시행하였으며, 이 두 검사는 한국인 집단에서 타당성이 검증된 바 있다[13]. 제조사 지침에 따라 IgG 역가가 12.0 AU/mL 이상이면 H. pylori 혈청 양성군으로 분류하였다. ABC 분류법(ABC method)을 적용하여, PG I/II 비율이 ≤3.0이고 PG I 수치가 ≤70.0 ng/mL인 경우를 체부 위축(corpus atrophy)으로 정의하였다[14]. 체부 위축 진단 시, 혈청 음성 참가자는 Group D, 혈청 양성 참가자는 Group C로 분류하였다. 체부 위축이 없는 경우, 혈청 음성 참가자는 Group A, 혈청 양성 참가자는 Group B로 분류하였다.
3. Upper gastrointestinal endoscopic evaluation for the severity of atrophic gastritis
Olympus 사(GIF-H290, 도쿄, 일본)의 내시경을 이용하여, 위축성 위염은 Kimura–Takemoto 분류법에 따라 폐쇄형(closed type, C)-0, C-1, C-2, C-3 또는 개방형(open type, O)-1, O-2, O-3으로 분류하였다[15]. O-3형으로 분류된 경우에는 자가면역성 위염(autoimmune gastritis)을 확인하기 위해 혈청 항위벽세포항체(anti-parietal cell antibody)를 검사하였다.
C-0 및 C-1형은 Kyoto 분류의 위염 점수체계에 따라 0점으로, C-2 및 C-3형은 1점으로, 개방형(open type)은 2점으로 부여하였다[16].
장상피화생(intestinal metaplasia, IM)에 대해서는 위전정부(antrum)에 국한된 경우 1점, 위체부(corpus)까지 확장된 경우 2점, 없을 경우 0점으로 평가하였다.
비후성 위주름(hypertrophic gastric folds)과 결절성(nodularity)은 각각 없을 경우 0점, 있을 경우 1점으로 평가하였다. 마지막으로 위체부의 미만성 발적(diffuse redness)은 없을 경우 0점, 경도의 발적은 1점, 중등도 이상의 심한 발적은 2점으로 점수를 부여하였다.
4. Assessment for the status of H. pylori infection
상부위장관 내시경 검사 중 위체부(corpus)에 미만성 발적(diffuse redness)이 관찰된 경우, 신속요소분해효소검사(rapid urease test, PyroPlus; ARJ Medical, Oldsmar, FL, USA)를 시행하였다. H. pylori 검출을 위해 검체는 위체부 상부의 대만(greater curvature) 부위에서 채취하였다[17]. 또한 미세혈관(microvascular) 또는 미세구조(microstructural) 이상 소견이 관찰되는 위점막 부위에서도 추가로 조직검체를 채취하였다.
채취된 검체는 헤마톡실린-에오신(hematoxylin & eosin) 염색과 기임자(Giemsa) 염색을 시행하였으며, 현미경적 소견은 Updated Sydney System 분류법을 이용하여 보고하였다[18].
H. pylori 혈청 양성인 참가자 중 침습적 검사(invasive tests)에서 음성 결과를 보인 경우에는, 13C-요소호기검사(13C-urea breath test, POCone; Otsuka Electronics, Osaka, Japan)를 추가로 시행하였으며, H. pylori 감염의 양성 판정 기준은 2.5% 이상으로 하였다[19].
현재 감염(current infection)은 13C-요소호기검사 및/또는 침습적 검사에서 양성 결과를 보인 경우로 정의하였다. 현재 감염이 없는 경우에는 위축성 변화(gastric atrophy), 장상피화생(intestinal metaplasia, IM), 또는 우연한 제균 후 상태를 시사하는 황색종(xanthoma) 소견이 있을 때 과거 감염(past infection)으로 진단하였다. 이러한 소견이 모두 없을 경우, 위각(lesser curvature of the gastric angle) 부위의 집합정맥(collecting venules)의 규칙적 배열(regular arrangement)을 확인하여 H. pylori 비감염 상태(H. pylori-naive status)임을 판정하였다[20].
5. Confirmation of gastric neoplasms
현미경 소견이 국제질병분류 제10판(International Classification of Diseases, ICD-10)의 C16, D002, D131, C1884 범주에 해당할 경우 위신생물(gastric neoplasms)로 진단하였다.
선암(adenocarcinoma, C16 및 D002)은 절제 후 진행성 위암(advanced gastric cancer, AGC)과 조기 위암(early gastric cancer, EGC)으로 추가 구분하였다. 양성 위신생물(benign neoplasms of the stomach, D131) 중 위선종(gastric adenoma)은 절제 후 병리학적으로 확진하였다. 점막하 종양(submucosal tumor) 절제 후에는 신경내분비종양(neuroendocrine tumor, NET)과 위장관기질종양(gastrointestinal stromal tumor, GIST)을 C16으로 분류하였다. 또한 위점막 생검조직(gastric biopsy specimens)을 통해 원발성 위 점막연관 림프조직 림프종(primary gastric mucosa-associated lymphoid tissue lymphoma, MALT lymphoma)은 C1884 범주에 해당하는 것으로 확인하였다.
6. Measurements of study outcomes
본 연구의 1차 평가변수(primary study outcome)는 위신생물(gastric neoplasms)의 존재를 시사하는 유의한 혈액검사 소견(significant blood test findings)이었다. 독립변수(independent variables)는 위신생물의 존재 여부에 따라 분석하였다. 2차 평가변수(secondary study outcome)는 각 유형의 위신생물과 연관된 유의한 혈액검사 소견이었다.
7. Statistical analysis
양측 Z-검정(two-sided Z-test)을 사용하였으며, 유의수준(significance level)은 0.05로 설정하였다. 효과크기(effect size)는 두 검사 간의 차이를 검출할 수 있는지 여부를 검정력(power) 0.90 초과 기준으로 평가하였다. GastroPanel과 HBI 검사(conventional serum PG assay)의 곡선하면적(area under the curve, AUC)은 각각 0.562와 0.659로 나타났다. 탈락률(dropout rate) 20%를 고려할 때 필요한 표본 수(sample size)는 498명이었다.
통계분석은 R Studio (R version 4.3.2; R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria)와 PASS 2024(version 24.0.2; IBM Corp., Armonk, NY, USA)를 사용하였다.
범주형 변수(categorical variables)의 비교에는 카이제곱검정(chi-square test)을, 연속형 변수(continuous variables)의 비교에는 t-검정을 사용하여 위신생물(gastric neoplasms) 환자군과 대조군 간의 차이를 분석하였다. 데이터가 비대칭 분포(asymmetrical distribution)를 보일 경우, 범주형 변수는 Fisher의 정확검정(Fisher’s exact test)을 이용해 비율(proportion)로 제시하였고, 연속형 변수는 Kruskal–Wallis 검정을 이용해 중앙값(median)과 범위(range)로 제시하였다.
세 그룹 간 연속형 변수의 차이는 Bonferroni 보정을 적용한 분산분석(analysis of variance with Bonferroni correction)으로 평가하였으며, 범주형 변수의 경우 Bonferroni 보정을 적용한 카이제곱검정(chi-square test with Bonferroni correction)을 이용하였다. 이후 위신생물의 독립적 예측변수(independent variables)는 로지스틱 회귀분석(logistic regression analysis)을 통해 확인하였고, 결과는 오즈비(odds ratio, OR)와 95% 신뢰구간(confidence interval, CI)으로 제시하였다.
위축의 정도(severity of atrophy)와 혈액검사 결과 간의 연관성은 상관분석(correlation analysis)을 통해 확인하였으며, 결과는 상관계수(correlation coefficient, r)로 제시하였다. 또한 수신자조작특성곡선(receiver operating characteristic, ROC) 분석을 시행하여 AUC로 제시하였고, ROC 곡선 간의 비교는 McNemar 검정을 사용하였다. 모든 분석은 PASW Statistics version 28.0 (IBM Corp.)을 이용하였으며, p값이 0.05 미만인 경우 통계적으로 유의한 것으로 간주하였다.
RESULTS
1. Characteristics of the participants
총 1,490명의 대상자가 연속적으로 등록되었으며, 이 중 위절제술(gastrectomy) 병력이 있는 17명, 외국인 50명, 위산분비억제제(acid suppressants) 복용자 71명, H. pylori 제균 치료 병력이 있는 155명, 그리고 검사 결과가 불충분한 96명을 제외하였다(Fig. 1).
최종적으로 1,101명이 연구에 포함되었으며, 이 중 위선종(gastric adenoma) 52명, 조기 위암(early gastric cancer, EGC) 51명, 진행성 위암(advanced gastric cancer, AGC) 7명, 위 MALT 림프종(mucosa-associated lymphoid tissue lymphoma) 7명, 위장관기질종양(gastrointestinal stromal tumor, GIST) 3명, 위 신경내분비종양(neuroendocrine tumor, NET) 2명이 확인되었다.
대조군(control)과 비교했을 때, 위신생물(gastric neoplasms) 환자군은 위축(atrophy), 장상피화생(intestinal metaplasia, IM), 비후성 위주름(hypertrophic folds), 미만성 발적(diffuse redness) 등의 Kyoto 분류 점수가 더 높았으며, 연령이 높고 남성 비율이 높으며 H. pylori 감염률도 유의하게 높았다(Table 1).
GastroSoft 알고리즘에 따른 분석 결과(Fig. 2A), 위신생물의 발생률은 체부위축(corpus atrophy)군에서 가장 높았으며(42.9%, 18/42), 그 다음으로 H. pylori 감염군(15.9%, 72/453), 저산분비(low acid-output)군(15.7%, 16/102), 전정부위축(antral atrophy)군(7.9%, 3/38), 정상군(normal group)(3.3%, 10/306), 고산분비(high acid-output)군(1.9%, 3/160) 순이었다.
ABC 분류법(ABC method)에 따른 결과(Fig. 2B), 위신생물의 발생률은 Group C(35.7%, 45/126)와 Group D(22.6%, 7/31)에서 Group B(10.5%, 42/400)와 Group A(5.1%, 28/544)보다 높게 나타났다.
2. Significant blood test findings in patients with gastric neoplasms
GastroPanel 검사 결과, 위신생물(gastric neoplasms)의 존재는 높은 gastrin-17 (G-17) 수치, 낮은 PG I/II 비율, 높은 pepsinogen II (PG II) 수치, 그리고 높은 H. pylori IgG 역가와 연관되어 있었다(Table 2). HBI PG 및 Chorus 검사에서도 위신생물의 존재는 낮은 PG I/II 비율, 낮은 PG I 수치, 높은 PG II 수치, 그리고 높은 H. pylori IgG 역가와 관련이 있었다.
이 변수들 중에서 GastroPanel 검사 기준으로는 높은 G-17 수치(OR, 1.030; 95% CI, 1.008–1.052)와 낮은 PG I/II 비율(OR, 0.834; 95% CI, 0.779–0.894)이, HBI PG 검사에서는 낮은 PG I/II 비율(OR, 0.584; 95% CI, 0.511–0.668)이 유의한 독립변수로 확인되었다(Table 3).
GastroPanel과 HBI PG 검사에서 측정된 PG I/II 비율 간에는 성능(performance)의 유의한 차이가 없었다(Fig. 3A). G-17 수치를 이용한 위신생물 진단의 곡선하면적(area under the curve, AUC)은 0.711로 나타났다(Fig. 3B).
3. Link between the blood test results and atrophy severity
Kyoto 분류 점수체계(Kyoto classification scoring system)에 따라 평가된 위축 점수(gastric atrophy score)는 GastroPanel 검사 결과 중 높은 H. pylori IgG 역가(r = 0.258, p < 0.001), 높은 gastrin-17 (G-17) 수치(r = 0.361, p < 0.001), 높은 pepsinogen II (PG II) 수치(r = 0.282, p < 0.001), 그리고 낮은 PG I/II 비율(r = –0.400, p < 0.001)과 유의한 상관관계를 보였다. Chorus 검사와 HBI PG 분석에서도 높은 H. pylori IgG 역가(r = 0.243, p < 0.001), 낮은 PG I/II 비율(r = –0.350, p < 0.001), 높은 PG II 수치(r = 0.244, p < 0.001)이 위축 점수와 유의하게 연관되어 있었다.
GastroSoft 알고리즘을 이용한 분석 결과(Fig. 4A), 정상군(normal group)과 고산분비군(high acid-output group)의 대부분은 위축이 없는 상태(C-0)를 보였으며, 체부 위축군(corpus atrophy group)의 대부분은 위점막 전반에 걸친 범위축(pan-atrophy, O-3) 소견을 보였다.
ABC 분류법(ABC method)에 따르면, Group C와 Group D는 Group A 및 Group B보다 더 높은 정도의 위축을 보였다(Fig. 4B).
4. Results based on the types of gastric neoplasms
모든 유형의 위신생물 중 위장관기질종양(GIST) 환자만이 대조군과 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(Table 4).
반면, 위선종(gastric adenoma) 환자는 대조군에 비해 G-17 수치가 높고, PG I/II 비율이 낮으며, PG I 수치가 낮고, PG II 수치와 H. pylori IgG 역가가 높았다.
다변량 분석 결과, GastroPanel 검사에서 높은 G-17 수치(OR 1.038; 95% CI 1.006–1.072; p = 0.020)와 낮은 I/II 비율(OR 0.800; 95% CI 0.717–0.893; p < 0.001), 그리고 HBI PG 검사에서 낮은 I/II 비율(OR 0.492; 95% CI 0.400–0.605; p < 0.001)이 위선종을 예측하는 유의한 독립변수로 확인되었다.
조기 위암(early gastric cancer, EGC) 환자에서는 GastroPanel 검사에서 낮은 I/II 비율(OR 0.863; 95% CI 0.786–0.948; p = 0.002), HBI PG 검사에서 낮은 I/II 비율(OR 0.636; 95% CI 0.529–0.765; p < 0.001)이 독립적 예측변수로 나타났다.
진행성 위암(advanced gastric cancer, AGC)에서는 HBI PG 검사에서 낮은 I/II 비율(OR 0.489; 95% CI 0.271–0.880; p = 0.017)이 유의하였다.
위 MALT 림프종(mucosa-associated lymphoid tissue lymphoma)에서는 GastroPanel 검사에서 높은 H. pylori IgG 역가(OR 1.003; 95% CI 1.000–1.006; p = 0.043)가 유의하게 관련되었다.
위 신경내분비종양(gastric NET) 환자에서는 GastroPanel 검사에서 G-17 수치가 높고, I/II 비율과 PG I 수치가 낮았으며, HBI PG 검사에서도 I/II 비율과 PG I 수치가 낮았다. NET 환자들은 모두 항위벽세포항체(anti-parietal cell antibody) 양성이었고, 자가면역성 위염(autoimmune gastritis)으로 진단되었다. NET 환자 전원에서 G-17 수치가 최대 30 pmol/L로 관찰되어, 다변량 분석은 시행되지 않았다. 단변량 분석에서는 GastroPanel 검사에서 낮은 I/II 비율(OR 0.235; 95% CI 0.058–0.953; p < 0.001), HBI PG 검사에서 낮은 I/II 비율(OR 0.119; 95% CI 0.017–0.822; p < 0.001)이 NET 진단에 유의하였다.
조기 위암(EGC)과 위선종(adenoma)은 전정부(antrum)에서 더 흔하게 관찰되었으며, 반대로 AGC와 MALT 림프종은 체부(corpus)에서 더 자주 발생하였다(Table 4). 또한 모든 GIST와 NET은 체부(corpus)에 위치하였다.
전정부(antrum)에 위신생물이 있었던 73명의 환자는 체부(corpus) 병변 환자 49명보다 연령이 높고(69.0±8.5 vs 63.5±11.3세, p = 0.003), 장상피화생 점수가 높으며(IM score 1.43 vs 1.13, p = 0.024), 비후성 위주름 점수가 낮았다(0.26 vs 0.49, p = 0.009). 반면 H. pylori IgG 역가(28.4 EIU vs 27.0 EIU, p = 0.342), PG I 수치(93.7 µg/L vs 97.6 µg/L, p = 0.470), PG II 수치(12.9 µg/L vs 15.8 µg/L, p = 0.695), I/II 비율(4.8 vs 5.7, p = 0.921), G-17 수치(9.8 pmol/L vs 13.9 pmol/L, p = 0.812)는 체부와 전정부 병변 간에 유의한 차이를 보이지 않았다.
5. Comparison between the past-infected individuals after H. pylori eradication and those without eradication history (unintended eradication)
본 연구에서는 H. pylori 제균 치료 병력이 있는 155명의 대상자는 분석에서 제외되었다(Fig. 1). 제균 치료가 확인된 후의 중앙 경과 기간(median period)은 36.5개월(범위 4–148개월)이었다. 가스트로패널(GastroPanel) 검사에서의 위양성(false-seropositive) 비율은 52.9% vs 23.8%, 코러스(Chorus) 검사에서는 52.3% vs 18.8%로, 제균 치료군에서 비 제균 치료군보다 유의하게 높았다(Table 5).
그러나 두 군 간 PG I 및 PG II 수치, I/II 비율, G-17 수치에는 유의한 차이가 없었다. 의도치 않은 제균(unintentional eradication)군과 비교했을 때, 제균 치료 후(post-eradication) 군은 H. pylori IgG 역가가 더 높아 위양성 결과가 더 자주 발생하였다 (GastroPanel 검사: 17.9 EIU vs 16.1 EIU, Chorus 검사: 13.1 AU/mL vs 7.8 AU/mL).
6. Findings of autoimmune gastritis patients
본 연구에서는 위내시경 검사 중 O-3형 위축(atrophy) 이 발견된 경우 항위벽세포항체(anti-parietal cell antibody) 검사를 시행하였다. O-3형 위축을 보인 55명 중 11명(20%)에서 항체 양성 소견이 확인되었으며, 이에 따라 자가면역성 위염(autoimmune gastritis, AIG) 의 유병률은 전체 1,101명 중 1.0%(11/1,101)로 나타났다.
자가면역성 위염 환자 11명은 모두 GastroSoft 알고리즘을 기준으로 체부 위축군(corpus atrophy group) 에 분류되었다(Supplementary Table 1).
이 중 2명은 pan-atrophy 형태를 보였으며, G-17 수치가 0.4 pmol/L 미만이었고, gastrin 수치는 1,000 pg/mL 이상으로 매우 높았다. 나머지 9명은 체부 우세 위축(corpus-dominant atrophy) 을 보였으며, G-17 수치가 30 pmol/L 초과, gastrin 수치는 186–1,000 pg/mL 이상 범위로 상승되어 있었다.
DISCUSSION
본 연구에서 낮은 I/II 비율과 높은 G-17 수치는 위장관기질종양(GIST)을 제외한 위신생물(gastric neoplasm) 진단에 유용하였다. 낮은 I/II 비율은 조기 위암(EGC), 진행성 위암(AGC), 선종(adenoma), 신경내분비종양(NET) 진단에 도움이 되었으며, 높은 G-17 수치는 선종과 NET 진단에 유의하였다. 그러나 G-17 수치만으로는 위신생물 진단에 한계가 있었다. 또한 GastroPanel 검사나 HBI PG 분석 모두 위축(atrophy) 또는 H. pylori 감염과 무관한 위신생물(예: GIST)을 구별할 수 없었다. 이 점은 1970년 이후 출생 세대에서 H. pylori-비감염군의 비율이 증가하고 있음을 고려할 때 특히 강조할 필요가 있다[21].
GastroPanel 검사는 주로 위축성 변화가 있는 고위험군을 선별하는 목적으로 사용되어 왔으며, 실제 위신생물을 진단하기 위한 도구로 활용된 연구는 제한적이다[22]. 일부 연구에서만 위암을 감별하기 위한 절단값(cutoff value)을 제시하였는데, 한 연구에서는 I/II 비율 ≤5.27이 위암 진단에 유용하다고 보고하였다[23]. 본 연구에서는 GastroPanel 검사에서 I/II 비율 <6.15, HBI PG 검사에서 I/II 비율 <3.005가 위신생물 진단의 절단값으로 확인되었으며, 두 검사 간 진단 성능의 유의한 차이는 없었다. 이는 GastroPanel 검사에서의 PG I 수치가 다른 PG 분석법보다 약 두 배 높게 측정된다는 사실로도 뒷받침된다[24]. 또한 본 연구에서 AGC 환자의 I/II 비율이 EGC 및 선종 환자보다 더 낮았던 이유는, AGC 환자들이 높은 H. pylori 역가와 PG II 수치를 보였기 때문이었다. 일반적으로 장형(intestinal type) 위암 및 선종 환자에서는 체부 위축(corpus atrophy)에 따른 낮은 PG I 수치로 인해 I/II 비율이 감소하는 반면, 미만형(diffuse type) 위암 환자에서는 활동성 감염으로 인한 PG II 상승으로 I/II 비율이 낮아진다[25]. 이러한 결과는 한국에서 시행된 위선종 연구에서도 일치하며, 해당 연구에서 저등급 위이형성(low-grade gastric dysplasia) 환자의 I/II 비율은 2.8 ± 1.6으로 낮았다[26]. 또한 type A 위염보다는 경미하지만, type B 위염 역시 진행하면 체부 위축을 초래하여 PG I 수치와 I/II 비율을 모두 낮춘다[27].
혈청 PG 검사와 GastroPanel 검사는 모두 체부 위축 진단에 유용하나[7], G-17 수치는 GastroPanel 검사에서 0.4–30 pmol/L 범위로 제한되어 있어 그 역할이 제한적이다. 최근 연구에서는 G-17 수치가 10.7 pmol/L 이상인 경우 위암 진단에 도움이 된다고 보고하였다[28]. 본 연구에서는 G-17 > 8.85 pmol/L이 특히 선종 및 NET 진단에 유용하였다. 또한 모든 NET 환자에서 G-17 수치는 30 pmol/L로 최고값을 보였는데, 이 역시 최근 연구 결과와 일치하며, 그 연구에서는 G-17 > 29.6 pmol/L, I/II < 2.3이 자가면역성 위염(AIG) 환자의 NET 존재를 시사한다고 보고하였다[29].
G-17 수치는 일반적으로 체부(corpus) 위암 환자에서 전정부(antrum) 위암보다 높게 나타난다고 알려져 있다[30]. 그러나 본 연구에서는 신생물의 위치에 따른 G-17 수치 차이가 없었으며, 이는 위선종 환자가 포함되었기 때문일 수 있다. 한국의 최근 연구에서도 위선종 환자(10.4 pmol/L)가 조기 위암 환자(9.0 pmol/L)보다 G-17 수치가 높았고, 위축 또한 선종군에서 더 심하고 광범위하다고 보고되었다[31]. 이는 저등급 이형성증이 장기간에 걸쳐 서서히 진행되는 과정에서 G-17 수치가 상승하기 때문으로 보인다. 따라서 본 연구에서도 위선종 환자가 AGC 및 EGC 환자보다 높은 G-17 수치를 보인 결과와 일치한다.
대규모 연구에서는 Group D의 위암 발생률이 Group C보다 높았다고 보고되었다[32]. 그러나 본 연구에서는 Group C(35.7%)에서 Group D(22.6%)보다 위암 발생률이 높았으며, 이는 대부분의 위선종 및 위선암 환자들이 현재 감염 상태(current infection)였기 때문에 Group D가 아닌 Group C로 분류되었기 때문이다. 이 결과는 본 분류체계가 ‘ABCD’가 아니라 ‘ABC 방법(ABC method)’으로 불리는 이유를 뒷받침하며, Group C와 Group D 모두 고위험군(high-risk population)임을 시사한다.
본 연구의 한계점으로는, 첫째, 모든 참가자에게서 5부위 생검을 시행하지 못했기 때문에 OLGA 병기 체계(Operative Link on Gastritis Assessment)를 적용하지 못했다. 둘째, 비용 문제로 총 gastrin 수치(total gastrin levels)를 측정하지 못하였다. 금식 gastrin 수치는 자가면역성 위염 환자에서만 측정되어, G-17과 총 gastrin 간의 직접적인 연관성—즉, 췌장, 십이지장, 위에서 분비되는 G-6, G-14, G-17, G-34, G-52, G-71—을 확인할 수 없었다[33]. 그럼에도 불구하고, 본 연구에서는 GastroSoft 알고리즘이나 ABC 방법에 의한 그룹 분류에만 의존하지 않고, 각 혈청 지표의 실제 수치를 비교함으로써 위신생물 환자가 정상군으로 오분류되는 오류를 최소화하였다[34]. 또한 본 연구의 강점은, 심층 검사 목적으로 대학병원을 방문한 연속적인 한국인 환자들을 포함하여, 상당수의 위신생물 환자를 체계적으로 분석할 수 있었다는 점이다.
결론적으로, G-17 단독 측정 또는 PG 분석에 G-17을 추가하는 것은 체부 위축(corpus atrophy)이 동반된 위신생물(예: 선종, NET) 진단에만 유용하였다. GastroPanel 검사에서 I/II < 6.15, HBI PG 검사에서 I/II < 3.005는 선종, EGC, AGC, NET을 포함한 위신생물의 탐지에 도움을 줄 수 있다. 그러나 두 PG 검사 모두 H. pylori 감염이나 위축과 무관한 GIST는 식별하지 못하였다. 마지막으로, 혈액검사는 확진 검사(confirming test)가 아니라 내시경이 필요한 대상을 선별하는 보조 검사(advisory test)로 활용되어야 하며, 비록 내시경을 완전히 대체할 수는 없지만, 저위험군에서 내시경 추적 검사 간격을 연장하는 데 도움을 줄 수 있다.
<Abstract>
Background/Aims: GastroPanel tests include gastrin-17 (G-17) levels in addition to pepsinogen (PG) and Helicobacter pylori serology tests. The aim of this study was to identify significant test findings in patients with gastric neoplasms by comparing the findings of GastroPanel tests and conventional serum PG assays.
Methods: Consecutive individuals who underwent serological testing were included from May 2023 to August 2024. Foreigners and those with gastrectomy, renal insufficiency, previous H. pylori eradication, and recent acid suppressant use were excluded.
Results: Among the 1,101 participants, 122 were diagnosed with gastric neoplasms. High G-17 levels (odds ratio [OR], 1.030; 95% confidence interval [CI], 1.008 to 1.052), low I/II ratios determined by GastroPanel tests (OR, 0.834; 95% CI, 0.779 to 0.894), and low I/II ratios determined by HBI PG assays (OR, 0.584; 95% CI, 0.511 to 0.668) were significant variables for detecting gastric neoplasms. The cutoff values for low I/II ratios were <6.15 (GastroPanel test) and <3.005 (HBI assay), with no differences in diagnostic performance between the two tests (p=0.085). Although the I/II ratio alone was a significant independent variable for detecting early gastric cancers, advanced gastric cancers, adenomas, and neuroendocrine tumors, the G-17 level alone was significant only for adenomas and neuroendocrine tumors. The findings of the patients with gastrointestinal stromal tumors did not differ from those of the controls.
Conclusions: Blood test findings are useful for detecting gastric neoplasms, except for gastrointestinal stromal tumors. The addition of G-17 levels to PG tests is only beneficial for diagnosing gastric neoplasms associated with corpus atrophy, such as adenoma and neuroendocrine tumors (ClinicalTrials.gov identifier NCT05883345). (Gut Liver, 2025;19:548-558)
Key Words: Atrophic gastritis; Stomach neoplasms; Gastrins; Helicobacter pylori; Pepsinogens
Lee SY, Moon HW, Ahn YS, Song JH, Kim JH, Sung IK.
Gut Liver. 2025 Jul 15;19(4):548-558.
Introduction
위암 위험 예측에서 중요한 요인은 위축의 정도와 Helicobacter pylori 감염 상태이다. 조직검사는 암이나 전암성 병변이 존재할 때 Giemsa 염색에서 위음성을 보이는 경우가 흔하며, 위축 평가에 부적합하다고 보고되는 생검 표본도 많다.¹⁻²따라서 동아시아 지역에서는 위축의 정도를 평가할 때 Operative Link on Gastritis Assessment (OLGA) 단계보다 Kyoto 분류의 위염 점수 체계를 더 선호한다.³최근 연구들에 따르면 updated Sydney system 분류 점수와 Kyoto classification 점수 간에는 상관관계가 있음이 확인되었다.⁴⁻⁵
혈청 펩시노겐(serum pepsinogen, PG) 검사는 위축의 정도를 정량화하기 위한 또 다른 방법으로, 내시경적·현미경적 평가와 함께 사용된다. 기존의 혈청 PG 검사와 달리 GastroPanel (Biohit Oyj, Helsinki, Finland) 검사는 gastrin-17 (G-17)을 함께 측정하는데, G-17은 위 전정부(antrum) 에서만 분비되는 물질이다. G-17 수치는 원위부 위절제(distal gastrectomy) 후나 전정부 위축이 있을 때 1 pmol/L 미만으로 감소하지만, 체부(corpus) 위축이 발생하면 30 pmol/L까지 증가한다.⁶ 유럽의 여러 연구에서는 GastroPanel 검사를 통해 G-17 수치 <1 pmol/L일 때 위축이 존재할 가능성이 높다고 보고하였다.⁷⁻⁸ 그러나 체부 위축이 흔한 H. pylori 혈청 양성 인구집단에서는 이 기준을 적용하기 어렵다. 중국의 한 연구에서는 위암 발생이 높은 G-17( >4.7 pmol/L ) 과 낮은 G-17( <0.5 pmol/L ) 모두와 연관된다고 보고하였다.⁹ 하지만 실제 임상에서는 위축이 없어도 G-17 >4.7 pmol/L가 자주 관찰되므로 진단적 유용성이 제한적이다. 종합하면, PG 검사에 G-17 측정을 추가하는 것이 위신생물(위암, 이형성, NET 등) 발견에 실제로 도움이 되는지는 여전히 불확실하다.
이 연구의 목적은 GastroPanel 검사와 전통적인 혈청 PG 검사를 이용해 위신생물 환자에서 의미 있는 변수를 규명하는 것이었다. 우리는 단순히 고위험군을 식별하기보다, 위신생물을 탐지할 수 있는 실제 혈중 수치 기준을 제시하고자 하였다. 또한 위신생물의 종류(예: 암, 이형성, NET 등) 에 따라 검사 결과의 의미가 달라지는지를 확인하고자 하였다.
MATERIALS AND METHODS
1. Study participants
한국인에서 GastroPanel 검사의 타당성이 확인된 이후,¹⁰ 본 연구에서는 본원에서 혈청학적 검사를 시행한 추가 대상자를 모집하였다. 참가자는 2023년 5월부터 2024년 8월까지 연속적으로 등록되었다. 최근 프로톤펌프억제제(PPI), 히스타민 H2 수용체 길항제, 또는 칼륨 경쟁적 산 분비억제제(P-CAB)를 복용한 경우는 제외하였다. 또한 외국인, 위절제술(gastrectomy) 병력자, 신기능 저하 환자 역시 제외하였다. 아울러 H. pylori 제균 치료 병력이 있는 대상자도 제외하였는데, 이는 펩시노겐(PG) 수치의 회복 정도가 위축의 정도와 연령에 따라 다르기 때문이다.¹¹ 이 전향적 연구는 건국대학교병원 임상연구윤리위원회(IRB, 승인번호: 2023-04-056)의 승인을 받았으며, ClinicalTrials.gov (등록번호: NCT05883345)에 등록되었다. 헬싱키 선언(Declaration of Helsinki)에 따라, 상부위장관 내시경 검사를 포함한 모든 검사 시행 전 서면 동의를 받았다.
2. Blood tests using the sample samples
4시간 이상 금식 후 혈액을 채취하여 원심분리한 뒤 검체를 확보하였다. GastroPanel 검사(Biohit Oyj) 시행 전, 모든 혈청 검체는 –70°C의 냉동고에 보관하였다. 검사 결과는 제조사에서 제공한 GastroSoft 알고리즘과 기준값(cutoff values)을 이용해 해석하였다[12].
참가자는 다음 기준에 따라 분류하였다. PG I 수치가 50 µg/L 미만이면서 PG I/II 비율이 3 미만인 경우, 또는 PG I 수치가 30 µg/L 미만인 경우를 체부 위축(corpus atrophy)으로 정의하였다. 체부 위축 환자 중 G-17 수치가 1 pmol/L 미만이면 범위축(pan-atrophy)으로 진단하였다.
체부 위축이 없는 참가자 중 H. pylori IgG 역가가 17.8 EIU 이상이면 H. pylori 감염군으로 분류하였고, 이들 중 G-17 수치가 1 pmol/L 미만이면 전정부 위축(antral atrophy)으로 진단하였다. 한편, 혈청 음성(seronegative) 참가자 중 G-17 수치가 7 pmol/L 초과이거나 PG I 수치가 160 µg/L 초과인 경우는 저산 분비군(low acid-output group)으로, G-17 수치가 1 pmol/L 미만인 경우는 고산 분비군(high acid-output group)으로 분류하였다.
이 외의 참가자는 정상군(normal group)으로 분류하였다.
동일한 혈액 검체를 이용하여 전통적 혈청 펩시노겐(PG) 검사(HBI Co., Anyang, Korea)와 Chorus H. pylori IgG 검사(DIESSE Diagnostica Senese, Siena, Italy)를 시행하였으며, 이 두 검사는 한국인 집단에서 타당성이 검증된 바 있다[13]. 제조사 지침에 따라 IgG 역가가 12.0 AU/mL 이상이면 H. pylori 혈청 양성군으로 분류하였다. ABC 분류법(ABC method)을 적용하여, PG I/II 비율이 ≤3.0이고 PG I 수치가 ≤70.0 ng/mL인 경우를 체부 위축(corpus atrophy)으로 정의하였다[14]. 체부 위축 진단 시, 혈청 음성 참가자는 Group D, 혈청 양성 참가자는 Group C로 분류하였다. 체부 위축이 없는 경우, 혈청 음성 참가자는 Group A, 혈청 양성 참가자는 Group B로 분류하였다.
3. Upper gastrointestinal endoscopic evaluation for the severity of atrophic gastritis
Olympus 사(GIF-H290, 도쿄, 일본)의 내시경을 이용하여, 위축성 위염은 Kimura–Takemoto 분류법에 따라 폐쇄형(closed type, C)-0, C-1, C-2, C-3 또는 개방형(open type, O)-1, O-2, O-3으로 분류하였다[15]. O-3형으로 분류된 경우에는 자가면역성 위염(autoimmune gastritis)을 확인하기 위해 혈청 항위벽세포항체(anti-parietal cell antibody)를 검사하였다.
C-0 및 C-1형은 Kyoto 분류의 위염 점수체계에 따라 0점으로, C-2 및 C-3형은 1점으로, 개방형(open type)은 2점으로 부여하였다[16].
장상피화생(intestinal metaplasia, IM)에 대해서는 위전정부(antrum)에 국한된 경우 1점, 위체부(corpus)까지 확장된 경우 2점, 없을 경우 0점으로 평가하였다.
비후성 위주름(hypertrophic gastric folds)과 결절성(nodularity)은 각각 없을 경우 0점, 있을 경우 1점으로 평가하였다. 마지막으로 위체부의 미만성 발적(diffuse redness)은 없을 경우 0점, 경도의 발적은 1점, 중등도 이상의 심한 발적은 2점으로 점수를 부여하였다.
4. Assessment for the status of H. pylori infection
상부위장관 내시경 검사 중 위체부(corpus)에 미만성 발적(diffuse redness)이 관찰된 경우, 신속요소분해효소검사(rapid urease test, PyroPlus; ARJ Medical, Oldsmar, FL, USA)를 시행하였다. H. pylori 검출을 위해 검체는 위체부 상부의 대만(greater curvature) 부위에서 채취하였다[17]. 또한 미세혈관(microvascular) 또는 미세구조(microstructural) 이상 소견이 관찰되는 위점막 부위에서도 추가로 조직검체를 채취하였다.
채취된 검체는 헤마톡실린-에오신(hematoxylin & eosin) 염색과 기임자(Giemsa) 염색을 시행하였으며, 현미경적 소견은 Updated Sydney System 분류법을 이용하여 보고하였다[18].
H. pylori 혈청 양성인 참가자 중 침습적 검사(invasive tests)에서 음성 결과를 보인 경우에는, 13C-요소호기검사(13C-urea breath test, POCone; Otsuka Electronics, Osaka, Japan)를 추가로 시행하였으며, H. pylori 감염의 양성 판정 기준은 2.5% 이상으로 하였다[19].
현재 감염(current infection)은 13C-요소호기검사 및/또는 침습적 검사에서 양성 결과를 보인 경우로 정의하였다. 현재 감염이 없는 경우에는 위축성 변화(gastric atrophy), 장상피화생(intestinal metaplasia, IM), 또는 우연한 제균 후 상태를 시사하는 황색종(xanthoma) 소견이 있을 때 과거 감염(past infection)으로 진단하였다. 이러한 소견이 모두 없을 경우, 위각(lesser curvature of the gastric angle) 부위의 집합정맥(collecting venules)의 규칙적 배열(regular arrangement)을 확인하여 H. pylori 비감염 상태(H. pylori-naive status)임을 판정하였다[20].
5. Confirmation of gastric neoplasms
현미경 소견이 국제질병분류 제10판(International Classification of Diseases, ICD-10)의 C16, D002, D131, C1884 범주에 해당할 경우 위신생물(gastric neoplasms)로 진단하였다.
선암(adenocarcinoma, C16 및 D002)은 절제 후 진행성 위암(advanced gastric cancer, AGC)과 조기 위암(early gastric cancer, EGC)으로 추가 구분하였다. 양성 위신생물(benign neoplasms of the stomach, D131) 중 위선종(gastric adenoma)은 절제 후 병리학적으로 확진하였다. 점막하 종양(submucosal tumor) 절제 후에는 신경내분비종양(neuroendocrine tumor, NET)과 위장관기질종양(gastrointestinal stromal tumor, GIST)을 C16으로 분류하였다. 또한 위점막 생검조직(gastric biopsy specimens)을 통해 원발성 위 점막연관 림프조직 림프종(primary gastric mucosa-associated lymphoid tissue lymphoma, MALT lymphoma)은 C1884 범주에 해당하는 것으로 확인하였다.
6. Measurements of study outcomes
본 연구의 1차 평가변수(primary study outcome)는 위신생물(gastric neoplasms)의 존재를 시사하는 유의한 혈액검사 소견(significant blood test findings)이었다. 독립변수(independent variables)는 위신생물의 존재 여부에 따라 분석하였다. 2차 평가변수(secondary study outcome)는 각 유형의 위신생물과 연관된 유의한 혈액검사 소견이었다.
7. Statistical analysis
양측 Z-검정(two-sided Z-test)을 사용하였으며, 유의수준(significance level)은 0.05로 설정하였다. 효과크기(effect size)는 두 검사 간의 차이를 검출할 수 있는지 여부를 검정력(power) 0.90 초과 기준으로 평가하였다. GastroPanel과 HBI 검사(conventional serum PG assay)의 곡선하면적(area under the curve, AUC)은 각각 0.562와 0.659로 나타났다. 탈락률(dropout rate) 20%를 고려할 때 필요한 표본 수(sample size)는 498명이었다.
통계분석은 R Studio (R version 4.3.2; R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria)와 PASS 2024(version 24.0.2; IBM Corp., Armonk, NY, USA)를 사용하였다.
범주형 변수(categorical variables)의 비교에는 카이제곱검정(chi-square test)을, 연속형 변수(continuous variables)의 비교에는 t-검정을 사용하여 위신생물(gastric neoplasms) 환자군과 대조군 간의 차이를 분석하였다. 데이터가 비대칭 분포(asymmetrical distribution)를 보일 경우, 범주형 변수는 Fisher의 정확검정(Fisher’s exact test)을 이용해 비율(proportion)로 제시하였고, 연속형 변수는 Kruskal–Wallis 검정을 이용해 중앙값(median)과 범위(range)로 제시하였다.
세 그룹 간 연속형 변수의 차이는 Bonferroni 보정을 적용한 분산분석(analysis of variance with Bonferroni correction)으로 평가하였으며, 범주형 변수의 경우 Bonferroni 보정을 적용한 카이제곱검정(chi-square test with Bonferroni correction)을 이용하였다. 이후 위신생물의 독립적 예측변수(independent variables)는 로지스틱 회귀분석(logistic regression analysis)을 통해 확인하였고, 결과는 오즈비(odds ratio, OR)와 95% 신뢰구간(confidence interval, CI)으로 제시하였다.
위축의 정도(severity of atrophy)와 혈액검사 결과 간의 연관성은 상관분석(correlation analysis)을 통해 확인하였으며, 결과는 상관계수(correlation coefficient, r)로 제시하였다. 또한 수신자조작특성곡선(receiver operating characteristic, ROC) 분석을 시행하여 AUC로 제시하였고, ROC 곡선 간의 비교는 McNemar 검정을 사용하였다. 모든 분석은 PASW Statistics version 28.0 (IBM Corp.)을 이용하였으며, p값이 0.05 미만인 경우 통계적으로 유의한 것으로 간주하였다.
RESULTS
1. Characteristics of the participants
총 1,490명의 대상자가 연속적으로 등록되었으며, 이 중 위절제술(gastrectomy) 병력이 있는 17명, 외국인 50명, 위산분비억제제(acid suppressants) 복용자 71명, H. pylori 제균 치료 병력이 있는 155명, 그리고 검사 결과가 불충분한 96명을 제외하였다(Fig. 1).
최종적으로 1,101명이 연구에 포함되었으며, 이 중 위선종(gastric adenoma) 52명, 조기 위암(early gastric cancer, EGC) 51명, 진행성 위암(advanced gastric cancer, AGC) 7명, 위 MALT 림프종(mucosa-associated lymphoid tissue lymphoma) 7명, 위장관기질종양(gastrointestinal stromal tumor, GIST) 3명, 위 신경내분비종양(neuroendocrine tumor, NET) 2명이 확인되었다.
대조군(control)과 비교했을 때, 위신생물(gastric neoplasms) 환자군은 위축(atrophy), 장상피화생(intestinal metaplasia, IM), 비후성 위주름(hypertrophic folds), 미만성 발적(diffuse redness) 등의 Kyoto 분류 점수가 더 높았으며, 연령이 높고 남성 비율이 높으며 H. pylori 감염률도 유의하게 높았다(Table 1).
GastroSoft 알고리즘에 따른 분석 결과(Fig. 2A), 위신생물의 발생률은 체부위축(corpus atrophy)군에서 가장 높았으며(42.9%, 18/42), 그 다음으로 H. pylori 감염군(15.9%, 72/453), 저산분비(low acid-output)군(15.7%, 16/102), 전정부위축(antral atrophy)군(7.9%, 3/38), 정상군(normal group)(3.3%, 10/306), 고산분비(high acid-output)군(1.9%, 3/160) 순이었다.
ABC 분류법(ABC method)에 따른 결과(Fig. 2B), 위신생물의 발생률은 Group C(35.7%, 45/126)와 Group D(22.6%, 7/31)에서 Group B(10.5%, 42/400)와 Group A(5.1%, 28/544)보다 높게 나타났다.
2. Significant blood test findings in patients with gastric neoplasms
GastroPanel 검사 결과, 위신생물(gastric neoplasms)의 존재는 높은 gastrin-17 (G-17) 수치, 낮은 PG I/II 비율, 높은 pepsinogen II (PG II) 수치, 그리고 높은 H. pylori IgG 역가와 연관되어 있었다(Table 2). HBI PG 및 Chorus 검사에서도 위신생물의 존재는 낮은 PG I/II 비율, 낮은 PG I 수치, 높은 PG II 수치, 그리고 높은 H. pylori IgG 역가와 관련이 있었다.
이 변수들 중에서 GastroPanel 검사 기준으로는 높은 G-17 수치(OR, 1.030; 95% CI, 1.008–1.052)와 낮은 PG I/II 비율(OR, 0.834; 95% CI, 0.779–0.894)이, HBI PG 검사에서는 낮은 PG I/II 비율(OR, 0.584; 95% CI, 0.511–0.668)이 유의한 독립변수로 확인되었다(Table 3).
GastroPanel과 HBI PG 검사에서 측정된 PG I/II 비율 간에는 성능(performance)의 유의한 차이가 없었다(Fig. 3A). G-17 수치를 이용한 위신생물 진단의 곡선하면적(area under the curve, AUC)은 0.711로 나타났다(Fig. 3B).
3. Link between the blood test results and atrophy severity
Kyoto 분류 점수체계(Kyoto classification scoring system)에 따라 평가된 위축 점수(gastric atrophy score)는 GastroPanel 검사 결과 중 높은 H. pylori IgG 역가(r = 0.258, p < 0.001), 높은 gastrin-17 (G-17) 수치(r = 0.361, p < 0.001), 높은 pepsinogen II (PG II) 수치(r = 0.282, p < 0.001), 그리고 낮은 PG I/II 비율(r = –0.400, p < 0.001)과 유의한 상관관계를 보였다. Chorus 검사와 HBI PG 분석에서도 높은 H. pylori IgG 역가(r = 0.243, p < 0.001), 낮은 PG I/II 비율(r = –0.350, p < 0.001), 높은 PG II 수치(r = 0.244, p < 0.001)이 위축 점수와 유의하게 연관되어 있었다.
GastroSoft 알고리즘을 이용한 분석 결과(Fig. 4A), 정상군(normal group)과 고산분비군(high acid-output group)의 대부분은 위축이 없는 상태(C-0)를 보였으며, 체부 위축군(corpus atrophy group)의 대부분은 위점막 전반에 걸친 범위축(pan-atrophy, O-3) 소견을 보였다.
ABC 분류법(ABC method)에 따르면, Group C와 Group D는 Group A 및 Group B보다 더 높은 정도의 위축을 보였다(Fig. 4B).
4. Results based on the types of gastric neoplasms
모든 유형의 위신생물 중 위장관기질종양(GIST) 환자만이 대조군과 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(Table 4).
반면, 위선종(gastric adenoma) 환자는 대조군에 비해 G-17 수치가 높고, PG I/II 비율이 낮으며, PG I 수치가 낮고, PG II 수치와 H. pylori IgG 역가가 높았다.
다변량 분석 결과, GastroPanel 검사에서 높은 G-17 수치(OR 1.038; 95% CI 1.006–1.072; p = 0.020)와 낮은 I/II 비율(OR 0.800; 95% CI 0.717–0.893; p < 0.001), 그리고 HBI PG 검사에서 낮은 I/II 비율(OR 0.492; 95% CI 0.400–0.605; p < 0.001)이 위선종을 예측하는 유의한 독립변수로 확인되었다.
조기 위암(early gastric cancer, EGC) 환자에서는 GastroPanel 검사에서 낮은 I/II 비율(OR 0.863; 95% CI 0.786–0.948; p = 0.002), HBI PG 검사에서 낮은 I/II 비율(OR 0.636; 95% CI 0.529–0.765; p < 0.001)이 독립적 예측변수로 나타났다.
진행성 위암(advanced gastric cancer, AGC)에서는 HBI PG 검사에서 낮은 I/II 비율(OR 0.489; 95% CI 0.271–0.880; p = 0.017)이 유의하였다.
위 MALT 림프종(mucosa-associated lymphoid tissue lymphoma)에서는 GastroPanel 검사에서 높은 H. pylori IgG 역가(OR 1.003; 95% CI 1.000–1.006; p = 0.043)가 유의하게 관련되었다.
위 신경내분비종양(gastric NET) 환자에서는 GastroPanel 검사에서 G-17 수치가 높고, I/II 비율과 PG I 수치가 낮았으며, HBI PG 검사에서도 I/II 비율과 PG I 수치가 낮았다. NET 환자들은 모두 항위벽세포항체(anti-parietal cell antibody) 양성이었고, 자가면역성 위염(autoimmune gastritis)으로 진단되었다. NET 환자 전원에서 G-17 수치가 최대 30 pmol/L로 관찰되어, 다변량 분석은 시행되지 않았다. 단변량 분석에서는 GastroPanel 검사에서 낮은 I/II 비율(OR 0.235; 95% CI 0.058–0.953; p < 0.001), HBI PG 검사에서 낮은 I/II 비율(OR 0.119; 95% CI 0.017–0.822; p < 0.001)이 NET 진단에 유의하였다.
조기 위암(EGC)과 위선종(adenoma)은 전정부(antrum)에서 더 흔하게 관찰되었으며, 반대로 AGC와 MALT 림프종은 체부(corpus)에서 더 자주 발생하였다(Table 4). 또한 모든 GIST와 NET은 체부(corpus)에 위치하였다.
전정부(antrum)에 위신생물이 있었던 73명의 환자는 체부(corpus) 병변 환자 49명보다 연령이 높고(69.0±8.5 vs 63.5±11.3세, p = 0.003), 장상피화생 점수가 높으며(IM score 1.43 vs 1.13, p = 0.024), 비후성 위주름 점수가 낮았다(0.26 vs 0.49, p = 0.009). 반면 H. pylori IgG 역가(28.4 EIU vs 27.0 EIU, p = 0.342), PG I 수치(93.7 µg/L vs 97.6 µg/L, p = 0.470), PG II 수치(12.9 µg/L vs 15.8 µg/L, p = 0.695), I/II 비율(4.8 vs 5.7, p = 0.921), G-17 수치(9.8 pmol/L vs 13.9 pmol/L, p = 0.812)는 체부와 전정부 병변 간에 유의한 차이를 보이지 않았다.
5. Comparison between the past-infected individuals after H. pylori eradication and those without eradication history (unintended eradication)
본 연구에서는 H. pylori 제균 치료 병력이 있는 155명의 대상자는 분석에서 제외되었다(Fig. 1). 제균 치료가 확인된 후의 중앙 경과 기간(median period)은 36.5개월(범위 4–148개월)이었다. 가스트로패널(GastroPanel) 검사에서의 위양성(false-seropositive) 비율은 52.9% vs 23.8%, 코러스(Chorus) 검사에서는 52.3% vs 18.8%로, 제균 치료군에서 비 제균 치료군보다 유의하게 높았다(Table 5).
그러나 두 군 간 PG I 및 PG II 수치, I/II 비율, G-17 수치에는 유의한 차이가 없었다. 의도치 않은 제균(unintentional eradication)군과 비교했을 때, 제균 치료 후(post-eradication) 군은 H. pylori IgG 역가가 더 높아 위양성 결과가 더 자주 발생하였다 (GastroPanel 검사: 17.9 EIU vs 16.1 EIU, Chorus 검사: 13.1 AU/mL vs 7.8 AU/mL).
6. Findings of autoimmune gastritis patients
본 연구에서는 위내시경 검사 중 O-3형 위축(atrophy) 이 발견된 경우 항위벽세포항체(anti-parietal cell antibody) 검사를 시행하였다. O-3형 위축을 보인 55명 중 11명(20%)에서 항체 양성 소견이 확인되었으며, 이에 따라 자가면역성 위염(autoimmune gastritis, AIG) 의 유병률은 전체 1,101명 중 1.0%(11/1,101)로 나타났다.
자가면역성 위염 환자 11명은 모두 GastroSoft 알고리즘을 기준으로 체부 위축군(corpus atrophy group) 에 분류되었다(Supplementary Table 1).
이 중 2명은 pan-atrophy 형태를 보였으며, G-17 수치가 0.4 pmol/L 미만이었고, gastrin 수치는 1,000 pg/mL 이상으로 매우 높았다. 나머지 9명은 체부 우세 위축(corpus-dominant atrophy) 을 보였으며, G-17 수치가 30 pmol/L 초과, gastrin 수치는 186–1,000 pg/mL 이상 범위로 상승되어 있었다.
DISCUSSION
본 연구에서 낮은 I/II 비율과 높은 G-17 수치는 위장관기질종양(GIST)을 제외한 위신생물(gastric neoplasm) 진단에 유용하였다. 낮은 I/II 비율은 조기 위암(EGC), 진행성 위암(AGC), 선종(adenoma), 신경내분비종양(NET) 진단에 도움이 되었으며, 높은 G-17 수치는 선종과 NET 진단에 유의하였다. 그러나 G-17 수치만으로는 위신생물 진단에 한계가 있었다. 또한 GastroPanel 검사나 HBI PG 분석 모두 위축(atrophy) 또는 H. pylori 감염과 무관한 위신생물(예: GIST)을 구별할 수 없었다. 이 점은 1970년 이후 출생 세대에서 H. pylori-비감염군의 비율이 증가하고 있음을 고려할 때 특히 강조할 필요가 있다[21].
GastroPanel 검사는 주로 위축성 변화가 있는 고위험군을 선별하는 목적으로 사용되어 왔으며, 실제 위신생물을 진단하기 위한 도구로 활용된 연구는 제한적이다[22]. 일부 연구에서만 위암을 감별하기 위한 절단값(cutoff value)을 제시하였는데, 한 연구에서는 I/II 비율 ≤5.27이 위암 진단에 유용하다고 보고하였다[23]. 본 연구에서는 GastroPanel 검사에서 I/II 비율 <6.15, HBI PG 검사에서 I/II 비율 <3.005가 위신생물 진단의 절단값으로 확인되었으며, 두 검사 간 진단 성능의 유의한 차이는 없었다. 이는 GastroPanel 검사에서의 PG I 수치가 다른 PG 분석법보다 약 두 배 높게 측정된다는 사실로도 뒷받침된다[24]. 또한 본 연구에서 AGC 환자의 I/II 비율이 EGC 및 선종 환자보다 더 낮았던 이유는, AGC 환자들이 높은 H. pylori 역가와 PG II 수치를 보였기 때문이었다. 일반적으로 장형(intestinal type) 위암 및 선종 환자에서는 체부 위축(corpus atrophy)에 따른 낮은 PG I 수치로 인해 I/II 비율이 감소하는 반면, 미만형(diffuse type) 위암 환자에서는 활동성 감염으로 인한 PG II 상승으로 I/II 비율이 낮아진다[25]. 이러한 결과는 한국에서 시행된 위선종 연구에서도 일치하며, 해당 연구에서 저등급 위이형성(low-grade gastric dysplasia) 환자의 I/II 비율은 2.8 ± 1.6으로 낮았다[26]. 또한 type A 위염보다는 경미하지만, type B 위염 역시 진행하면 체부 위축을 초래하여 PG I 수치와 I/II 비율을 모두 낮춘다[27].
혈청 PG 검사와 GastroPanel 검사는 모두 체부 위축 진단에 유용하나[7], G-17 수치는 GastroPanel 검사에서 0.4–30 pmol/L 범위로 제한되어 있어 그 역할이 제한적이다. 최근 연구에서는 G-17 수치가 10.7 pmol/L 이상인 경우 위암 진단에 도움이 된다고 보고하였다[28]. 본 연구에서는 G-17 > 8.85 pmol/L이 특히 선종 및 NET 진단에 유용하였다. 또한 모든 NET 환자에서 G-17 수치는 30 pmol/L로 최고값을 보였는데, 이 역시 최근 연구 결과와 일치하며, 그 연구에서는 G-17 > 29.6 pmol/L, I/II < 2.3이 자가면역성 위염(AIG) 환자의 NET 존재를 시사한다고 보고하였다[29].
G-17 수치는 일반적으로 체부(corpus) 위암 환자에서 전정부(antrum) 위암보다 높게 나타난다고 알려져 있다[30]. 그러나 본 연구에서는 신생물의 위치에 따른 G-17 수치 차이가 없었으며, 이는 위선종 환자가 포함되었기 때문일 수 있다. 한국의 최근 연구에서도 위선종 환자(10.4 pmol/L)가 조기 위암 환자(9.0 pmol/L)보다 G-17 수치가 높았고, 위축 또한 선종군에서 더 심하고 광범위하다고 보고되었다[31]. 이는 저등급 이형성증이 장기간에 걸쳐 서서히 진행되는 과정에서 G-17 수치가 상승하기 때문으로 보인다. 따라서 본 연구에서도 위선종 환자가 AGC 및 EGC 환자보다 높은 G-17 수치를 보인 결과와 일치한다.
대규모 연구에서는 Group D의 위암 발생률이 Group C보다 높았다고 보고되었다[32]. 그러나 본 연구에서는 Group C(35.7%)에서 Group D(22.6%)보다 위암 발생률이 높았으며, 이는 대부분의 위선종 및 위선암 환자들이 현재 감염 상태(current infection)였기 때문에 Group D가 아닌 Group C로 분류되었기 때문이다. 이 결과는 본 분류체계가 ‘ABCD’가 아니라 ‘ABC 방법(ABC method)’으로 불리는 이유를 뒷받침하며, Group C와 Group D 모두 고위험군(high-risk population)임을 시사한다.
본 연구의 한계점으로는, 첫째, 모든 참가자에게서 5부위 생검을 시행하지 못했기 때문에 OLGA 병기 체계(Operative Link on Gastritis Assessment)를 적용하지 못했다. 둘째, 비용 문제로 총 gastrin 수치(total gastrin levels)를 측정하지 못하였다. 금식 gastrin 수치는 자가면역성 위염 환자에서만 측정되어, G-17과 총 gastrin 간의 직접적인 연관성—즉, 췌장, 십이지장, 위에서 분비되는 G-6, G-14, G-17, G-34, G-52, G-71—을 확인할 수 없었다[33]. 그럼에도 불구하고, 본 연구에서는 GastroSoft 알고리즘이나 ABC 방법에 의한 그룹 분류에만 의존하지 않고, 각 혈청 지표의 실제 수치를 비교함으로써 위신생물 환자가 정상군으로 오분류되는 오류를 최소화하였다[34]. 또한 본 연구의 강점은, 심층 검사 목적으로 대학병원을 방문한 연속적인 한국인 환자들을 포함하여, 상당수의 위신생물 환자를 체계적으로 분석할 수 있었다는 점이다.
결론적으로, G-17 단독 측정 또는 PG 분석에 G-17을 추가하는 것은 체부 위축(corpus atrophy)이 동반된 위신생물(예: 선종, NET) 진단에만 유용하였다. GastroPanel 검사에서 I/II < 6.15, HBI PG 검사에서 I/II < 3.005는 선종, EGC, AGC, NET을 포함한 위신생물의 탐지에 도움을 줄 수 있다. 그러나 두 PG 검사 모두 H. pylori 감염이나 위축과 무관한 GIST는 식별하지 못하였다. 마지막으로, 혈액검사는 확진 검사(confirming test)가 아니라 내시경이 필요한 대상을 선별하는 보조 검사(advisory test)로 활용되어야 하며, 비록 내시경을 완전히 대체할 수는 없지만, 저위험군에서 내시경 추적 검사 간격을 연장하는 데 도움을 줄 수 있다.
<Abstract>
Background/Aims: GastroPanel tests include gastrin-17 (G-17) levels in addition to pepsinogen (PG) and Helicobacter pylori serology tests. The aim of this study was to identify significant test findings in patients with gastric neoplasms by comparing the findings of GastroPanel tests and conventional serum PG assays.
Methods: Consecutive individuals who underwent serological testing were included from May 2023 to August 2024. Foreigners and those with gastrectomy, renal insufficiency, previous H. pylori eradication, and recent acid suppressant use were excluded.
Results: Among the 1,101 participants, 122 were diagnosed with gastric neoplasms. High G-17 levels (odds ratio [OR], 1.030; 95% confidence interval [CI], 1.008 to 1.052), low I/II ratios determined by GastroPanel tests (OR, 0.834; 95% CI, 0.779 to 0.894), and low I/II ratios determined by HBI PG assays (OR, 0.584; 95% CI, 0.511 to 0.668) were significant variables for detecting gastric neoplasms. The cutoff values for low I/II ratios were <6.15 (GastroPanel test) and <3.005 (HBI assay), with no differences in diagnostic performance between the two tests (p=0.085). Although the I/II ratio alone was a significant independent variable for detecting early gastric cancers, advanced gastric cancers, adenomas, and neuroendocrine tumors, the G-17 level alone was significant only for adenomas and neuroendocrine tumors. The findings of the patients with gastrointestinal stromal tumors did not differ from those of the controls.
Conclusions: Blood test findings are useful for detecting gastric neoplasms, except for gastrointestinal stromal tumors. The addition of G-17 levels to PG tests is only beneficial for diagnosing gastric neoplasms associated with corpus atrophy, such as adenoma and neuroendocrine tumors (ClinicalTrials.gov identifier NCT05883345). (Gut Liver, 2025;19:548-558)
Key Words: Atrophic gastritis; Stomach neoplasms; Gastrins; Helicobacter pylori; Pepsinogens