GastroPanel 검사는 1급 발암인자(Class Ⅰ carcinogen)로 분류되는 H. pylori에 대한 IgG 항체와 위 점막에서 분비되는 Pepsinogen I, Pepsinogen II, 그리고 Gastrin-17을 검사합니다. 총 4가지 바이오마커는 위의 건강상태를 반영하며, 검사의 주요목적은 위축성 위염을 진단하는 것입니다.
GastroPanel 검사는 위 건강 상태를 나타내는 단백 즉 H.pylori 항체, Pepsinogen I, Pepsinogen II, Gastrin-17을 동시에 검사함으로써 개별 검사가 갖는 의미를 보다 정확하게 (text & context effect)해주며 개별항목에서는 불가능한 종합적 통찰을 보여줌으로써 위 건강을 프로파일링 할 수 있습니다.
이 점은 지난 20여년 동안 축적해온 임상데이터를 통해 발표되었고 내시경과의 일치도를 높임으로써 ‘혈청내시경’이라는 별칭을 얻게 되었습니다(1).
1) Di Mario F, Moussa AM, Caruana P, et al. ‘Serological biopsy’ in first‐degree relatives of patients with gastric cancer affected by Helicobacter pylori infection. Scandinavian Journal of Gastroenterology. 2003;38(12):1223-1227. doi:10.1080/00365520310007044
Gastrin은 위전정부의 G세포로부터 주로 분비됩니다. 위전정부 점막에서 분비되는 total gastrin에는 G-34, G-71, G-52, G-14, G-6, G-17 등을 포함하는데, 이 중 G-17이 total gastrin의 90%를 차지합니다(1,2). 따라서 G-17은 위전정부 점막과의 특이적인 생리학적 관계와 높은 비율로 생성됨에 따라 GastroPanel에서 위전정부 상태를 위한 바이오마커 검사 항목으로 채택되었습니다.
1) Mark Feldman MD, in Sleisenger and Fordtran's Gastrointestinal and Liver Disease, 2021
2) Margaret E. Smith PhD DSc, Dion G. Morton MD DSc, in The Digestive System (Second Edition), 2010
GastroPanel 검사는 혈청학적 생검(serological biopsy)입니다. 1980년대에 위장 질환 진단에 혈청학적 바이오마커가 도입된 이후로 침습적 위 내시경 검사에 대응하는 비침습적 검사를 도입하기 위해 혈청학적 생검이라는 개념을 사용하기 시작했습니다.
H. pylori를 제외한 나머지 바이오마커(Pepsinogen I, Pepsinogen II, Gastrin-17)들은 위 점막에 있는 세포로부터 분비됩니다. 위의 위치마다 다른 종류의 세포들이 위치하고 있는데, 위체부에 있는 주세포(chief cell)와 목세포(neck cell)는 Pepsinogen I을, 위체부의 주세포 및 목세포와 위전정부 및 근위 십이지장의 브루너 선(Brunner’s glands)은 Pepsinogen II을, 위전정부에 있는 G세포는 Gastrin-17을 분비합니다. 위축성 위염은 이 세포들을 포함하는 위 점막 세포들이 소실된 상태로, 이에 따른 각 바이오마커들의 농도의 변화가 일어납니다. 이를 정량 측정하여 위 점막 및 기능 상태, 위축성 위염 병변의 위치정보를 나타냅니다.
H. pylori 감염의 표준검사법 중의 하나는 조직검사이며 국내에서는 CLO 검사와 UBT 검사를 가장 많이 사용합니다(1). 그리고 항체 검사 단독으로는 현재 감염여부를 감별해내기 어렵습니다. 그러나 H. pylori IgG 항체 검사 그리고 Pepsinogen I, Pepsinogen II, Gastrin-17을 동시에 검사함으로써 환자의 감염상태와 제균치료 성공 여부에 대해 알 수 있습니다(2). GastroPanel 검사는 예측 또는 선별이며 확진은 가이드라인에서 정한 검사법으로 시행해야 합니다.
(1) Huh CW, Kim BW. Diagnosis of Helicobacter pylori Infection. Korean J Gastroenterol. 2018;72(5):229. doi:10.4166/kjg.2018.72.5.229
(2) Syrjänen K, Eskelinen M, Peetsalu A, et al. GastroPanel® Biomarker Assay: The Most Comprehensive Test for Helicobacter pylori Infection and Its Clinical Sequelae. A Critical Review. Anticancer Res. 2019;39(3):1091-1104. doi:10.21873/anticanres.13218
GastroPanel은 위산 분비 기능 상태를 확인할 수 있는 유일한 비침습적 검사로 평가되었습니다. GastroPanel이 위산 분비 기능 상태를 확인하는 방법은 Gastrin-17 수치를 측정하는 것입니다. Gastrin-17은 위산 분비를 음성피드백 기전으로 조절하는 소화기 호르몬으로 알려져 있습니다(1). 그러나 위장 내 위산이 저하되고 pH 수치가 올라가게 될 경우 양성피드백 작용으로 Gastrin-17 농도가 증가하게 됩니다(2). 이러한 원리로 Gastrin-17의 증가를 확인함으로써 위산 분비력이 저하되어 있음(저위산증)을 알 수 있습니다. GastroPanel은 저위산증으로 판독할 때 높은 G-17, 낮은 PGI/II ratio, 그리고 낮은 PGI 기준을 적용합니다.
핀란드 연구에 의하면, “실제로 위액 수집을 기반으로 하는 침습적 검사법은 규모가 큰 집단의 체계적인 분석에 적합하지 않으므로 비침습적 검사가 유일하게 실행 가능한 옵션”임을 언급하면서 “GastroPanel은 높은 위산 생산량, 낮은 위산 생산량 및 PPI 효과를 모집단 수준에서 분석할 수 있는 유일한 검사”로 결론을 지었습니다(3).
(1) Feher J. 8.2 - The Stomach. In: Feher J, ed. Quantitative Human Physiology. Academic Press; 2012:701-710. doi:10.1016/B978-0-12-382163-8.00078-5
(2) Prosapio JG, Sankar P, Jialal I. Physiology, Gastrin. In: StatPearls. StatPearls Publishing; 2022. Accessed May 18, 2022.
(3) Paloheimo L, Tiusanen T, Suovaniemi O, Syrjänen K. Serological Biomarker Test (GastroPanel®) in the Diagnosis of Functional Gastric Disorders, Helicobacter pylori and Atrophic Gastritis in Patients Examined for Dyspeptic Symptoms. Anticancer Research. 2021;41(2):811-819. doi:10.21873/anticanres.14833
H. pylori IgG 항체 값과 Pepsinogen 수치를 함께 확인함으로써 위장 내 H. pylori 균이 존재하는지와 제균 치료의 성공 혹은 실패 여부를 코멘트로 제공합니다. 이 두 바이오마커로 H. pylori 제균 치료 후 평가하는 연구에서 실제로 H. pylori 제균 치료 후 성공적인 경우에 PGI/PGII 비율의 증가와 PGII 및 H. pylori IgG 항체 값이 감소하였음을 확인하였습니다(1). 그리고 일본 H. pylori 감염 관련 임상지침서에 따르면, H. pylori IgG 값이 50% 감소할 경우 제균 치료가 성공적인 것으로 판단할 수 있음을 언급하였습니다(2,3).
(1) Lee SY. Serum Assay Findings after Successful Helicobacter pylori Eradication. Korean J Helicobacter Up Gastrointest Res. 2021;21(4):287-299. doi:10.7704/kjhugr.2021.0031
(2) Asaka M, Kato M, Takahashi S ichi, et al. Guidelines for the Management of Helicobacter pylori Infection in Japan: 2009 Revised Edition. Published online 2010:20.
(3) Lee SY. New Guidelines for Helicobacter pylori Treatment: Comparisons between Korea and Japan. Korean J Gastroenterol. 2014;63(3):151.
검사 결과는 환자의 Pepsinogen I, Pepsinogen II, Gastrin-17, 그리고 H. pylori IgG 항체 수치 값과 환자의 약물 복용 및 H. pylori 제균치료 여부에 따라 위축성 위염의 여부 및 병변 위치 정보, H. pylori 감염 여부 및 제균 치료 성공 여부, 그리고 위산 분비 기능상태에 대한 소견을 제공합니다.