모세혈관은 동맥과 정맥 사이를 연결하며 주변 조직과 산소, 영양분 및 물질 교환을 담당하는 중요한 혈관이다. 모세혈관의 상태가 질병에 직접적인 영향을 준다는 말도 있듯이 조갑주름 모세혈관을 관찰하면 현재의 질병 상태를 확인할 수 있고, 예상되는 질환도 확인할 수 있다. 이에 류마티스내과에서 조갑주름 모세혈관 현미경 검사(nailfold videocapillaroscopy, NVC) 활용 방법과 원리에 대해 알아본 후 폐동맥 고혈압(pulmonary arterial hypertension, PAH)을 포함한 전신경화증(systemic sclerosis, SSc) 합병증의 진단과 예측 방법을 알아보겠다.<편집자주>

[좌장]


▲ 전재범 교수 / 한양의대










전신경화증 합병증 예방을 위한 조갑주름 모세혈관 현미경 검사


▲ 마우리찌오 쿠톨로 / 이탈리아 제노바대학교

모세혈관에서 미세순환의 중요성
레이노 현상(Raynaud’s phenomenon)은 1차성에서 2차성으로 진행될 경우 미세순환의 손상으로 인해 혈액 공급이 감소해 결합조직 손상이 발생한다. 모세혈관의 비정상적 형태와 결합조직의 관계에 대한 연구에 따르면 1차성 레이노 현상 환자의 16%에서 약 4년 후에 결합조직 손상 질환이 발생했다.

이러한 경우 전신경화증 관련 합병증의 원인이 되므로 초기에 발견해 예방하는 것이 중요하다. 그렇다면 어떻게 레이노 현상이 전신경화증의 위험 인자가 되는 것인가? 전신경화증의 위험 인자는 다양하다. Estradiol과 estrogen으로 인해 여성에서 흔히 자가면역질환이 발생하는데, 이 호르몬은 B 림프구를 자극시켜 항체를 분비하게 한다. 유전적 인자도 있으며 후성유전적일 수도 있다. 만성 감염과 내피 손상 역시 면역을 자극시킨다. 레이노 현상에서 내피세포 손상은 전신경화증의 진행 정도를 나타내기도 한다.

조갑주름 모세혈관 현미경 검사
조갑주름 모세혈관 현미경 검사를 통해 조갑주름 모세혈관의 손상 정도를 알 수 있다. 이 현미경 검사를 통해 섬유화의 증가, 모세혈관 손실, 신생혈관 생성과 같은 질적인(qualitative) 검사와 모세혈관의 크기와 같은 양적인(quantitative) 검사를 시행할 수 있다. 조갑주름 모세혈관 현미경을 사용하면 1mm 범위 내에 모세혈관의 개수와 상태를 소프트웨어로 측정할 수 있다.

엄지손가락을 제외한 여덟 손톱을 모두 검사해야 하는데 1~2개의 손톱만 검사하게 되면 다른 손가락에 있는 giant 모세혈관을 놓칠 수도 있기 때문이다. 정상인의 모세혈관은 1mm 안에 9~14개로 골고루 분포돼 있지만 염증으로 인해 손상되면 모세혈관 직경이 50μm 이상으로 증가하는데 이를 giant 모세혈관이라 한다. Giant 모세혈관은 모세혈관의 구조가 심하게 손상돼 원래의 모양을 유지하는 기능을 잃기도 한다. 따라서 이러한 현상이 일어나기 전 조갑주름 모세혈관 현미경 검사를 통해 조기 발견이 매우 중요하다. 이미 진행된 단계라 하더라도 이 검사를 통해 정상 모세혈관, giant 모세혈관, 신생혈관 생성의 개수를 측정해 점수를 매겨 중증도와 진행 정도를 안전하고 쉽게 예측할 수 있다.

전신경화증의 진행
정상 모세혈관에 면역 염증 반응이 발생해 탄성을 잃고 점점 커지면서 giant 모세혈관으로 변형된다. 이렇게 초기 단계에서는 giant 모세혈관이 관찰되지만 시간이 경과할수록 모세혈관 개수가 줄어드는 것을 현미경으로 볼 수 있다. 모세혈관이 손실되면 현미경상 흰색으로 나타나는데, 이는 모세혈관 손상으로 결합조직 섬유화가 빛을 반사해 생기는 결과이다.

전신경화증이 진행할수록 위장관, 폐, 신장에 영향을 미친다. 조갑주름 모세혈관 현미경 검사에 따라 전신경화증의 진행 정도를 알 수 있는데 초기(early), 활성기(active), 말기(late) 양상(pattern)으로 나뉜다. 현미경 검사 결과가 말기 양상일 경우 전신경화증이 많이 진행됐다는 것을 나타낸다. 연구 결과에 따르면 합병증 진행 정도와 손실된 모세혈관의 개수가 비례하기도 한다. 또한 초기 양상을 가진 환자의 손가락 궤양 비율은 6%에 불과했지만 말기로 진행되면서 그 비율이 높아졌으며 폐동맥 고혈압은 활성기에 11%, 말기에 40%로 급격히 증가했다.

폐동맥 고혈압의 예측
폐동맥 고혈압은 폐의 혈액 순환이 방해돼 폐의 압력이 상승하기 때문에 발생한다. 혈전으로 인해 발생할 수도 있으며 폐기종, 만성 기관지염 또는 폐섬유증도 폐의 혈액 순환에 방해를 준다.

연구 결과에 의하면 모세혈관의 개수가 감소할수록 폐동맥 혈압은 높아진다는 결과가 있었다. 폐동맥 고혈압이 있을 경우 조갑주름 모세혈관 현미경 결과는 말기 양상을 보일 것이다. 따라서 초기일 때 발견해 폐동맥 고혈압을 어느 정도 예방할 수도 있다.

약제의 사용
자가면역질환에서 면역억제제를 복용하는 것은 조직이 더 이상 손상되지 않도록 하기 위함이다. 혈관확장제와 면역억제제를 병용 복용하면 충분히 질환의 진행을 늦출 수 있다는 연구 결과도 있으며 고용량의 면역억제제는 모세혈관 손실의 중증도를 감소시켰다.

전신경화증 환자가 혈관확장제만 복용할 경우 초기에는 모세혈관이 많이 생성될지라도 머지않아 손실되고 만다. 2013년 발표된 연구에 의하면 혈관확장제와 endothelin-1 수용체 차단제인 bosentan을 3년간 병용 복용한 경우 혈관확장제 단독 복용한 군에 비해 조갑주름 모세혈관이 유의하게 증가했다(p<0.05).

결론
전신경화증에서는 모세혈관 개수 감소, 섬유화 증가, 미세순환 감소가 매우 중요하게 작용하는 요소이다.

따라서 쉽고 안전한 조갑주름 모세혈관 현미경 검사를 통해 피부의 섬유화와 모세혈관 혈류를 예측해 전신경화증 합병증을 적절하게 예방해야겠다.

[Discussion I]

청중: 모세혈관의 개수가 가장 중요하다고 하셨는데, 모세혈관 관련 질환이 없는 군에서 모세혈관 개수의 변화를 경험하신 적이 있으신지? 그리고 모세혈관 개수의 감소가 항상 형태학적 변형과 연관이 있는지도 궁금하다.

쿠톨로: 개인적으로는 정상인 군에서 모세혈관 개수의 변화를 경험한 적이 없다. 어린이와 노인의 모세혈관 분포에 대한 연구가 있는데, 어린이가 노인에 비해 7~10% 적게 모세혈관이 분포돼 있었다. 그러나 주의해야 할 점은 몇 번째 손톱을 측정했는지와 피부의 상태인데, 이에 따라 결과가 달라질 수 있기 때문이다. 예를 들어 새끼 손가락은 다른 손가락에 비해 피부가 얇기 때문에 모세혈관이 더 잘 관찰될 수 있다.

이는 발톱도 마찬가지이다. 또한 엄지 손가락과 엄지 발톱은 충격이 많이 가해지는 부위로 조갑주름 모세혈관 검사에서 두 엄지 손가락을 제외하고 나머지 여덟 손가락을 보고 평균을 측정하는 것이다. 모세혈관 개수의 감소는 항상 형태학적 변형과 연관이 있다. 모세혈관 개수가 감소할수록 형태학적 변형은 증가한다. 반대로 모세혈관 개수가 증가할수록 섬유화는 감소한다.

청중: 조갑주름 모세혈관 현미경 검사는 전신경화증에서 반드시 시행돼야 하는 검사라고 하셨다. 류마티스 관절염의 경우 조기에 발견했을 때 적절한 DMARD가 있지만 전신경화증은 그렇지 않다.

쿠톨로: 전신경화증 초기에는 진행된 정도를 잘 알기가 어렵다. 초기에는 병변에 사이토카인과 성장 인자가 분비된다. 이러한 단계에서 혈관확장제를 사용하거나 레이노 현상을 치료하기 위해서는 면역억제제 사용도 가능하다. 초기에는 섬유화 억제 시도도 중요하지만 면역억제제 복용 역시 중요하다. 전신경화증 초기에 면역억제제 처방은 필수이고 레이노 현상과 같은 초기 단계에는 면역을 억제하는 것이 가장 최선책이라 할 수 있다.

청중: 강연에서 발표하신 연구 중에서 bosentan의 모세혈관 개선 정도가 뚜렷하지 않았는데 그 이유가 궁금하다.

쿠톨로: 매우 중요한 점을 짚어주셨다. 원리적으로 약제는 특정 목표 세포와 작용해 약제 특유의 효과를 나타낸다.

그러나 그 목표 세포가 섬유화 상태라면 어떠할까. 섬유화가 돼 모세혈관의 미세순환이 원활하지 않다면 약제가 재효과를 내기 어렵다.

이러한 경우에는 약제 병용 요법이 적절하다. 그러나 이 기회를 놓치게 되면 약제는 절대 제대로 된 효과를 낼 수가 없다. 섬유화가 결정적인 장애물이 될 경우 딱히 할 수 있는 것이 없는 것이다. 섬유화된 폐동맥 고혈압이 있는 폐를 생각해보자.

예를 들어 위장관과 같이 섬유화가 심하지 않은 장기는 약제가 잘 통과하지만 폐와 같이 섬유화가 심한 곳은 장애물로 인식돼 약제가 잘 통과하지 않는다. 따라서 혈관 확장을 통해 약제의 통로를 넓혀주면 그 효과가 더 잘 나타날 것이다.

마지막으로 한 가지 더 중요한 점을 말하자면, 전신경화증에서 해당 병변은 절대 완치가 불가능하다. 우리는 전문가로서 병변 부위의 허혈 가능성을 낮추고 새로 발생할 수도 있는 병변을 예방하는 것을 치료 목표로 둬야겠다.

청중: 조갑주름 모세혈관 현미경 검사법에서 사용할 수 있는 계산 방법이 있는지 궁금하다. 약 2년 전 한 논문에서 손가락 궤양 검사에서 궤양 위험 지수를 모세혈관 현미경 검사로 측정했다.

그러나 계산 방법을 자세히 보니 매우 복잡했다. 쿠톨로 교수께서 추천해주실 만한 계산 방법이 있는지 궁금하다.

쿠톨로: 아쉽지만 계산 방법은 없다. 말씀하신 논문에서 나온 공식의 매개 변수는 모세혈관의 개수인데, 그 공식에 대입하면 모세혈관의 개수가 제곱된다. 모세혈관 개수가 4개라면 16개가 된다는 것이다. 이 지수는 어느 정도 편향이 있으므로 모든 상황에 적용할 수 있는 계산법은 아니다. 초기와 말기 양상만 확인한 후 혈관의 개수를 측정하는 것만으로도 충분하다.

[Discussion II]

좌장(전재범): 이제 실제 임상에서 조갑주름 모세혈관 검사 결과를 해석하는 시간을 갖도록 하겠다. 첫 번째 증례의 환자는 37세 남성으로 건강한 상태이다. 그러나 조갑주름 모세혈관 모양이 Y자이고 코일 형태의 모세혈관도 있다. 어떻게 해석해야 하는가? 또한 사진을 보면 밝게 빛나는 부분이 있는데 이것은 무엇인가(그림 1).



쿠톨로: 모세혈관이 Y자인 경우 “normal abnormality”라고 하며 정상이라고 할 수 있다. 형태를 보면 비정상적이나 병리학적으로 문제가 있는 것은 아니다. 대부분 손톱에 부상이 발생해 완쾌해가는 과정에서 모세혈관이 다시 생성되는데, 정상 모세혈관과 비교해 살짝 형태가 다르다. 코일 형태 모세혈관도 역시 정상적인 현상이며 모세혈관이 서로 이중 또는 삼중으로 겹쳐진 것인데 이 경우는 원인을 알기 어렵다. 검사 결과 사진에서 밝게 빛나는 이유는 손톱에 오일이 골고루 발라지지 않아 그렇다. 검사 전 오일을 제대로 바르는 것 역시 올바른 사용 방법 중 하나이다. 또한 손톱의 형태에 따라 빛이 발생하기도 한다.

좌장(전재범): 두 번째 증례이다. 검사 결과를 보면 모세혈관이 서로 평행하게 보이지 않고 수직으로 있는 듯이 보인다. 이는 정상인가 비정상인가? 확대율은 200배이다(그림 2).



쿠톨로: 해당 결과는 초점이 잘 맞지 않았고 너무 많은 모세혈관이 한 화면에 보인다. 촬영한 부위는 모세혈관의 꼭대기 부분이라고 할 수 있다. 이 사진만 봐서는 혈관 확장에 변화와 부종이 보이는데 대체적으로 잘 보이지 않아 결론을 내리기 어렵다.

좌장(전재범): 세 번째 증례를 보자. 건강한 20대 여성으로 현재 복용하는 약제도 없으며 비흡연자인데 여덟 손가락 모두 마치 레이노 현상이 있는 것처럼 보인다(그림 3).



쿠톨로: 과다혈관화로 인해 그렇게 보이는 것 같다. 과거 손상이 있다는 과거력이 있을 수도 있으나 이러한 정보가 없이는 정확한 판단이 어려울 것 같다.

청중: 모세혈관이 정상이라고 판단하기 위해서는 어떤 참고치를 사용해야 하나?

쿠톨로: 모세혈관 직경의 정상 수치는 20μm 이하이며 상한 수치는 50μm 이상이다. 이 여성의 경우 giant 모세혈관이라고 하기에는 부족하다.

좌장(전재범): 다음은 정상인의 검사 결과를 보고 모세혈관 개수를 어떻게 측정하는지 알아보자.

쿠톨로: 화면에서 가장 긴 모세혈관을 찾은 후 그 모세혈관을 기준으로 1mm를 표시한다. 그러면 소프트웨어에서 자동적으로 1mm 범위 내에 있는 모세혈관의 개수를 세어준다. 따라서 기준 모세혈관만 잘 표시한다면 문제 없을 것이다(그림 4).



좌장(전재범): 다섯 번째 증례의 환자는 62세 여성으로 전신경화증 초기 환자이다. 이 mega 모세혈관의 모세혈관 직경을 어떻게 측정할 수 있는가(그림 5).



쿠톨로: 모세혈관의 직경이 50μm 이상일 경우 mega 모세혈관이라고 정의하는데, 동맥 직경과 정맥 직경 모두 50μm 이상, 즉 대칭적으로 50μm 이상인 경우 giant 모세혈관이라고 정의한다.

대칭적이 아닐 경우 giant라고 일컫지 않는다. 상기 환자의 경우 대칭적이 아니라 mega 모세혈관이라고 할 수 있다. 심각한 상태는 아닌 것으로 사료된다.

여기서 분명히 해두어야 할 것은 giant는 라틴어에서 파생된 단어이고 mega는 그리스어에서 파생된 단어이다. 우리가 모세혈관을 다룰 때 giant와 mega는 엄연히 다르다. Mega는 모세혈관이 정상 상태일 때 사용하는 단어이며 임상적 상태를 나타내지 않지만, giant는 모세혈관의 임상적 상태를 나타내는 단어이다. 따라서 모든 큰 모세혈관을 mega 모세혈관이라고 하지 않는다.

좌장(전재범): 여섯 번째 증례를 보자. 52세 여성으로 한 손톱의 조갑주름 모세혈관만 제외하고 모두 정상이었다. 어떻게 해석해야 하나(그림 6).



쿠톨로: 검사 결과를 보니 전신 경화증은 아닌 것 같다. 전신 루푸스에서도 이런 현상이 발견되기도 한다. 사진을 보면 확실한 적혈구 감소가 육안으로 관찰되나 giant 모세혈관이라고 하기에는 어렵다. 만약 5~6개의 다른 모세혈관에서도 이러한 현상이 비슷하게 관찰됐다면 항인지질항체증후군(antiphospholipid antibody syndrome)으로 판단할 수도 있다. 이 때는 IgM 수치 검사를 권고한다.

좌장(전재범): 청중들 중 혹시 다른 손톱의 조갑주름은 정상이었는데 한 군데에서만 이상이 있었던 환자를 보신 적 있으신지?

청중: 비슷한 환자가 있었는데 트라우마와 관련돼 있었다. 손톱 손질이 원인이었다.

좌장(전재범): 마지막 증례이다. 학생인 17세 여성으로 오랫동안 레이노 현상을 경험한 환자이다. 2014년 3월 시행한 조갑주름 모세혈관 현미경 검사인데 말기 양상으로 판단하면 되는가(그림 7).



쿠톨로: 상기 환자는 10대 여성임에도 불구하고 전신경화증이 매우 빠르게 진행되고 있다. 이 환자는 아마 약 10년 전에 전신경화증이 시작됐을 것이다. 경구피임약 복용 여부, 스트레스, 엡스타인-바 바이러스(Epstein-Barr virus, EBV) 감염 여부, 가족력을 알아볼 필요가 있다. 약 10년 동안 레이노 현상으로 인해 면역적으로 급성으로 영향을 받은 것 같다. Estrogen 수치가 체내에 급격히 증가하면 B 림프구가 활성화되므로 경구피임약 복용 여부를 확인하는 것이 가장 중요하다.

급성 스트레스의 경우 cortisol에서 noradrenaline이 분비되는데 이것이 만성일 경우 모세혈관에 adrenaline 수용체가 증가한다. 이는 체내의 면역 반응을 하향 조절시키는데 면역 질환의 위험 요소가 될 수도 있다. 바이러스 감염은 더욱이 그러므로 EBV 감염 여부 검사도 필요하다. 가족력에 대한 근거가 될 만한 연구는 없으나 고려해 볼 만한 사항이다. 결론적으로 이 환자는 무언가 갑작스러운 계기로 전신경화증이 가속화되고 있다.

좌장(전재범): 전신경화증 합병증 예방을 위해 안전하고 쉬운 진단 방법인 조갑주름 모세혈관 현미경의 전반적인 검사법 및 해석 방향에 대해 쿠톨로 교수께서 강의해 주셔서 앞으로 류마티스내과에서 다방면으로 응용할 수 있겠다.

쿠톨로 교수와 참석해주신 선생님들께 감사 드리며 마치고자 한다.

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