천식증상으로 내원한 성인에서 운동유발성 천식과 아토피의 상관관계
Association of Exercise-Induced Asthma with Atopy in Adult Patients with Asthma-Like Symptoms
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Abstract
목적:
아토피는 천식과 밀접한 관련이 있으며, 천식의 발생과 악화의 위험인자로 알려져 있다. 이 연구에서는 천식으로 내원한 환자들을 대상으로 아토피와 운동유발성 천식사이의 연관성을 알아보고자 하였다.
방법:
2002년 1월부터 2010년 1월까지 천식증상으로 단국대학교병원 호흡기-알레르기내과를 방문하여 운동유발 검사를 시행한 환자들을 대상으로 하였다. 진단적 검사로 피부단자시험, 메타콜린 기관지유발 검사를 함께 시행하였다. 과거에 흡연을 하였거나 현재 흡연 중인 환자들은 모두 제외하였다.
결과:
총 40명의 성인 환자들을 분석하였다. 기도과민성을 보인 환자는 운동유발성 천식 양성군에서 음성군에 비해 더 많았다(85.7 vs. 42.1%, p= 0.007). 아토피는 운동유발성 천식군에서 대조군에 비해 더 흔히 관찰되었고(85.7 vs. 47.4%, p= 0.017), 아토피 점수(16.5 ± 3.0 vs. 6.5 ± 2.0, p= 0.011) 및 아토피 지수(2.1 ± 0.3 vs. 1.0 ± 0.3, p= 0.004)는 운동유발성 천식군에서 대조군에 비해 높았다. 총 40명의 환자들 중 기도과민성이 있는 26명의 천식 환자들과 기도과민성이 없는 14명의 환자들 각각을 대상으로 운동유발성 천식 유무에 따른 특성을 비교하였다. 26명의 천식 환자들 중 운동유발성 천식은 18명(69.2%)에서 관찰되었으며, 이들에서 아토피 빈도, 아토피 점수 및 아토피 지수가 높은 경향이 관찰되었지만 유의한 차이는 없었다. 기도과민성이 없는 14명의 환자들 중 운동유발성 천식은 3명(21.4%)에서 관찰되었으며 아토피 빈도는 운동유발성 천식 양성군과 음성군 사이에 유의한 차이가 없었으나 아토피 점수(22.3 ± 3.3 vs. 5.9 ± 2.3, p= 0.007) 및 아토피 지수(2.3 ± 0.3 vs. 1.0 ± 0.4, p= 0.028)는 운동유발성 천식 양성군에서 유의하게 높았다. D. pteronyssinus (76.2% vs. 42.1%, p= 0.028)와 D. farinae (76.2% vs. 36.8%, p= 0.012) 양성률은 운동유발성 천식군에서 대조군에 비해 높았다. 이분형로지스틱회귀분석을 시행한 결과 메타콜린에 대한 기도과민성(위험비[OR]: 14.3, 95% 신뢰구간[CI]: 1.86-109.4)과 아토피(OR; 16.9, 95% CI; 2.04- 140.74)는 운동유발성 천식의 유의한 위험인자였다.
결론:
아토피는 운동유발성 천식과 연관된 위험인자로 생각된다. 운동유발성 천식 환자에서 대조군에 비해 D. pteronyssinus와 D. farinae의 양성률이 높아 집먼지진드기 항원이 운동유발성 천식의 발생과 악화와 관계가 있을 가능성을 확인하였다.
Trans Abstract
Background/Aims:
Atopy is closely related to asthma and is a risk factor for the development and exacerbation of asthma. The aim of this study was to evaluate the association between exercise-induced asthma (EIA) and atopy in adult patients with asthma-like symptoms.
Methods:
Forty young male patients with asthma-like symptoms were enrolled. Skin prick, methacholine bronchial provocation, and exercise provocation tests were performed. Current and ex-smokers were excluded.
Results:
Exercise provocation tests were positive in 21 patients (52.5%). Airway hyperresponsiveness (AHR) to methacholine (85.7% vs. 42.1%, p= 0.007) and atopy (85.7% vs. 47.4, p= 0.017) was found more frequently in patients with EIA than in those without EIA. EIA was significantly associated with atopy score (16.5 ± 3.0 vs. 6.5 ± 2.0, p= 0.011), atopy index (2.1 ± 0.3 vs. 1.0 ± 0.3, p= 0.004), and positive responses to Dermatophagoides pteronyssinus (76.2% vs. 42.1%, p= 0.028) and Dermatophagoides farinae (76.2% vs. 36.8%, p= 0.012), but not with positive responses to pollen allergens. AHR to methacholine (odds ratio [OR]: 14.3, 95% confidence interval [CI]: 1.86-109.4) and atopy (OR: 16.9, 95% CI: 2.04-140.74) were significant risk factors for EIA.
Conclusions:
Atopy was a risk factor for EIA in young adult men, and sensitization to house dust mites was associated with EIA. (Korean J Med 2011;81:723-728)
서 론
운동은 기관지천식 환자에서 기관지 수축을 유발하는 가장 흔한 유발요인 중의 하나로 운동유발성 천식의 유병률은 일반인에서 5-20%, 운동선수에서 30-70%로 알려져 있고 지속성 천식 환자에서 많게는 90%까지 보고되었다[1].
운동유발성 천식은 일반적으로 과호흡으로 기관지 내의 열이나 수분이 손실되고 기관지를 수축시키는 매개체가 유리되어 발생하는 것으로 알려져 있다. 그러나 기관지를 수축시키는 매개체 및 위험요인에 대해서는 아직 명확하게 밝혀져 있지 않다.
한편, 아토피는 천식과 매우 밀접한 관련을 가지고 있으며 천식의 발생과 악화에 있어 중요한 위험인자로 알려져 있다[2]. 이러한 사실을 고려해 볼 때 아토피는 운동유발성 천식의 발생과 악화에 연관성을 보일 가능성이 높다. 운동유발성 천식을 악화시키는 유발인자로 습도, 온도 등이 알려져 있다. 이러한 유발인자들 외에 아토피와 운동유발성 천식의 상관관계에 대한 보고들이 있었으나 이러한 연구들은 주로 운동선수들을 대상으로 한 연구였다[3-9]. 운동선수들에서 아토피 및 운동유발성 천식의 빈도가 높게 관찰되었으며 아토피는 운동유발성 천식과 상관관계가 있었다[5-9]. 그러나 운동선수가 아닌 천식증상을 호소하는 성인에서 운동유발성 천식과 아토피의 상관관계에 대한 연구는 드문 실정이다. 본 연구에서는 천식증상으로 내원한 성인들을 대상으로 운동유발성 천식과 아토피의 상관관계를 알아보고자 하였다.
대상 및 방법
대상
2002년 1월부터 2010년 1월까지 기침과 호흡곤란 등의 천식증상이 있어 단국대학교병원 호흡기-알레르기내과를 방문하여 운동유발 검사를 받은 환자들을 대상으로 하였다. 대상자들 대부분은 20대 성인으로 운동 시의 증상악화 여부를 확인하기 위해 운동유발 검사를 시행하였다. 진단적 검사로 피부단자시험, 메타콜린 기관지유발 검사를 함께 시행하였다. 과거에 흡연을 하였거나 현재 흡연 중인 환자들은 모두 제외하였다. 총 40명의 환자에 대해 분석을 시행하였다.
방법
피부단자시험은 외래 방문 당일 시행하였으며 메타콜린 기관지유발 검사를 시행한 후 최소 24시간 이후에 운동유발 검사를 시행하였다.
피부단자시험은 흡입 항원 10종(Allergopharma, Reinbeck, Germany)에 대해 시행하였고 집먼지진드기 2종(Dermatophagoides pteronyssinus: D. pteronyssinus, Dermatophagoides farinae: D. farinae), Altenaria, Aspergillus, 나무 꽃가루(tree pollen mixture), 잔디 꽃가루(grass pollen mixture), 쑥(mugwort), 돼지풀(ragweed), 환삼덩굴(Hop japonicus), 바퀴벌레(cockroach)를 포함하였다. 결과 판독은 피부단자시험 15분 후 팽진의 장축과 그 수직축의 평균값을 각 항원의 팽진(wheal) 크기로 하였으며 항원의 팽진 크기가 3 mm 이상이면서 양성 대조액인 히스타민(1 mg/mL)에 의한 팽진 크기보다 같거나 큰 경우 양성으로 판독하였다[10]. 아토피(atopy)는 10종의 항원중 하나 이상의 항원에 양성 반응을 보일 경우로 정의하였다. 아토피 점수(atopy score)는 10종의 항원 각각에 대한 평균 팽진의 크기를 모두 합한 것으로 정의하였다[11]. 아토피 지수(atopy index)는 10종의 항원들 중 양성반응을 보인 항원의 개수로 정의하였다[11].
운동유발 검사는 야외에서 6분간 자유달리기(free running test)를 시행하였으며 이전 연구에서 기술된 방법을 참고하여 시행하였다[12]. 6분간 자유달리기로 운동이 끝난 직후 산소포화도 측정기(pulse oxymeter)를 통해 맥박이 최대 예측치(220-연령)의 85%까지 도달함을 확인하였다. 폐기능 검사는 운동유발 직전, 운동유발 직후, 운동유발 후 1분, 5분, 10분, 15분, 20분, 30분에 시행하였으며 1초간 노력성 호기량(forced expiratory volume in one second, FEV1)과 노력성 폐활량(forced vital capacity, FVC)을 측정하였다. FEV1의 최대 감소율이 15% 이상인 경우 운동유발 검사에서 양성으로 정의하였다.
메타콜린 기관지유발 검사는 Chai 등이 기술한 방법을 변형하여 시행하였다[13]. 기저 폐기능을 측정한 후 생리식염수를 흡입하여 대조 폐기능을 측정하였다. DeVilbiss 646 nebulizer로 0.9% 생리 식염수를 에어로졸로 바꾼 후 Rosenthal-French dosimeter (Laboratory for Applied Immunology, Baltimore, MD., USA)를 통하여 메타콜린을 농도별(0.625, 1.25, 2.5, 6.25, 12.5, 25 mg/mL)로 각각 5회 흡입시킨 후 90초에 FEV1을 측정하였다. 메타콜린 흡입 시 FEV1이 대조 FEV1에 비하여 20% 이상 감소할 때까지 또는 메타콜린의 농도가 25 mg/mL에 도달할 때까지 검사를 진행하였다. 대수적 용량반응 곡선을 이용하여 FEV1이 20% 감소하는 메타콜린의 농도(PC20)를 계산하였고 PC20값이 25 mg/mL 이하일 경우 메타콜린 기관지유발 검사에서 양성으로 정의하였다.
통계 분석
통계 프로그램으로 SPSS version 11.5 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하였다. 연속형 변수는 평균 ± 표준오차로 나타내었으며 결과 분석을 위해 독립 t 검정을 이용하였다. 성별, 알레르기비염 유무, 아토피 유무, 각 항원별 양성 여부, 기도과민성 유무, 운동유발성 천식 유무와 같은 범주형 변수는 빈도 및 백분율로 나타내었으며 결과분석을 위해 카이제곱검정을 이용하였다. 운동유발성 천식에 대한 위험인자를 평가하기 위해 나이에 대해 보정한 후 이분형로지스틱회귀분석(binary logistic regression analysis)을 시행하였다. p 값이 0.05 미만일 경우 통계적으로 유의하다고 판정하였다.
결 과
총 40명에 대해 최종 분석을 시행하였다. 모두 10대 후반에서 20대 남자로 대개는 군입대 전에 검사를 시행하였다. 40명 중 운동유발 검사 양성이 21명, 음성이 19명으로 운동유발성 천식은 52.5%에서 관찰되었다(Table 1).
Clinical characteristics of study participants
운동유발성 천식 양성군과 음성군 사이에 나이, 알레르기비염의 유무, 폐기능, 아토피 유무, 아토피 점수 및 아토피 지수를 비교하였다(Table 1). 나이는 운동유발성 천식 양성군에서 음성군에 비해 적은 경향을 보였다(p= 0.052). 알레르기비염의 유무는 두 군 사이에 차이가 없었다. FEV1은 운동유발성 천식 양성군에서 음성군에 비해 유의하게 낮았으나(p= 0.046), FVC는 두 군 사이에 차이가 없었다. 기도과민성을 보인 환자는 운동유발성 천식 양성군에서 18명(85.7%), 음성군에서 8명(42.1%)으로 운동유발성 천식 양성군에서 유의하게 많았다(p= 0.001). 아토피 빈도는 운동유발성 천식 양성군에서 18명(85.7%)으로 음성군 7명(47.4%)에 비해 유의하게 높았으며(p = 0.017) 아토피 점수(p = 0.011)와 아토피 지수(p = 0.004) 모두 운동유발성 천식 양성군에서 유의하게 높았다.
총 40명의 환자들 중 기도과민성이 있는 26명의 천식 환자들과 기도과민성이 없는 14명의 환자들 각각을 대상으로 운동유발성 천식 유무에 따른 특성을 비교하였다(Table 1). 기도과민성이 있는 26명의 천식 환자들 중 운동유발성 천식은 18명(69.2%)에서 관찰되었다. 기도과민성 천식 환자들을 대상으로 분석한 결과 PC20은 운동유발성 천식 양성군에서 0.29 ± 0.11 mg/mL, 음성군에서 1.02 ± 0.14 mg/mL로 운동유발성 천식 양성군에서 유의하게 낮았다(p = 0.017). 아토피 빈도, 아토피 점수 및 아토피 지수는 두 군 사이에 통계적으로 유의한 차이가 없었지만 운동유발성 천식 양성군에서 높은 경향을 보였다.
기도과민성이 없는 14명의 환자들 중 운동유발성 천식은 3명(21.4%)에서 관찰되었다. 이들을 대상으로 분석한 결과 표본수가 적기는 하지만 아토피 점수(p = 0.007)와 아토피 지수(p = 0.028)는 운동유발성 천식 양성군에서 유의하게 높았다. 아토피 빈도는 운동유발성 천식 양성군에서 음성군에 비해 높았으나 통계적으로 유의하지는 않았다.
운동유발성 천식 양성군과 음성군 사이에 10종의 흡입항원에 대한 양성률을 비교하였다(Fig. 1). D. pteronyssinus와 D. farinae항원에 대한 양성률은 운동유발성 천식 양성군에서 음성군에 비해 유의하게 높았다(Fig. 1). 이외 나머지 8종 항원의 양성률은 두 군 사이에 차이가 없었다. 운동유발성 천식에 대한 위험인자를 평가하기 위해 이분형로지스틱회귀분석을 시행한 결과 메타콜린에 대한 기도과민성과 아토피는 운동유발성 천식의 유의한 위험인자였다(Table 2).
Patients (%) with positive skin prick test results to D. pteronyssinus and D. farinae according to the presence or absence of exercise-induced asthma. Positive responses to D. pteronyssinus and D. farinae were significantly more common in patients with EIA than in those without EIA. EIA, exercise-induced asthma.
Risk factors for exercise-induced asthma in study participants
고 찰
이 연구에서 아토피는 운동유발성 천식의 유의한 위험인자였다. 특히, 운동유발성 천식군에서 그렇지 않은 환자에 비해 D. pteronyssinus와 D. farinae 양성률이 유의하게 높았다. 그러나 꽃가루 항원의 양성률은 두 군 사이에 차이가 없었다.
운동선수들을 대상으로 한 연구들에서 운동선수들의 경우 일반인에 비해 아토피와 운동유발성 천식의 빈도가 높았으며 운동선수들에서 아토피와 운동유발성 천식은 서로 상관관계가 있는 것으로 알려져 있다[1,5-9]. 운동선수에서 아토피의 빈도는 47.5%에서 많게는 64%로 알려져 있다[5-7]. 326명의 운동 선수들을 대상으로 시행한 연구 결과 아토피의 빈도는 운동유발성 천식군에서 대조군에 비해 유의하게 높았다[6]. 1,530명의 스위스 운동선수들을 대상으로 시행한 설문조사에서도 아토피와 운동관련 호흡기증상이 서로 상관관계가 있었다[8]. 162명의 운동선수들과 45명의 대조군을 대상으로 한 연구에서도 아토피의 정도에 따라 운동유발성 천식의 위험도가 증가함을 관찰하였다[9]. 또한, 운동선수가 아닌 58명의 젊은 성인 천식 환자들을 대상으로 시행한 연구에서도 아토피와 운동유발성 천식은 연관성을 보였다[12].
본 연구에서도 운동유발성 천식에서 아토피 및 아토피 지수가 높았다. 흥미로운 점은 대상 환자수가 3명으로 적긴 하였으나 메타콜린 기도과민성이 없이 운동유발성 천식만 있는 환자들에서 이러한 경향이 더 뚜렷하였으며 이들 모두 비염이 있었다.
한편, 132명의 소아 천식 환자들을 대상으로 한 연구에서 아토피는 운동유발성 천식과 상관관계가 없었다[14]. 이러한 차이는 이전 연구에서 주로 경증의 소아 천식 환자들을 주로 포함하여 운동유발성 천식의 빈도가 상대적으로 낮았던 점, 연령에 따른 피부 반응도의 차이 등이 원인일 수 있겠으나 이에 대해서는 추가 연구가 필요하다.
이 연구에서 개별 항원에 대한 양성률을 비교한 결과 운동유발성 천식군에서 대조군에 비해 D. pteronyssinus와 D. farinae항원 양성률이 높았다.
운동유발성 천식과 집먼지진드기 항원과의 상관관계는 기존의 연구 결과들과 일치하는 결과로 특정 항원에 대한 감작이 운동유발성 천식의 발생에 기여할 수 있음을 시사하는 소견이다[12,15]. 한편, 이전 58명의 운동선수들을 대상으로 시행한 설문조사 연구에서 운동유발성 천식의 증상 발생이 계절적인 영향이 있어 꽃가루 항원이 그 발생에 기여할 수 있음을 제시한 바 있다[8]. 하지만 피부단자 검사를 시행한 본 연구에서는 운동유발성 천식군과 대조군 사이에 나무 꽃가루나 잔디 꽃가루, 잡초 꽃가루 등의 각각의 계절성 항원에서 양성률의 차이가 없었다. 이러한 연구결과는 운동유발 검사를 시행하는 계절에 따라 양성률이 달라질 수도 있음을 시사하며 추후 이에 대한 연구가 필요하다.
본 연구는 연구에 포함된 대상자가 40명으로 적었으며, 주로 군입대 전에 정확한 평가를 위해 방문한 젊은 남자 환자들이 대상으로 연구 대상자의 연령과 성별이 국한되어 있다는 제한점이 있다. 따라서 향후 다양한 연령 및 여성을 포함한 보다 많은 수의 환자들을 대상으로 계절적인 영향을 고려한 전향적 연구가 필요하다.
이 연구에서는 운동선수가 아닌 천식증상으로 내원한 성인들을 대상으로 아토피와 운동유발성 천식의 상관관계를 확인하였으며 운동유발성 천식군에서 대조군에 비해 D. pteronyssinus와 D. farinae의 양성률이 높아 집먼지진드기 항원과 운동유발성 천식이 서로 관련성이 있음을 관찰하였다.