Abstract


Thyroid stimulating hormone reference range and prevalence of thyroid dysfunction in the Korean population: Korea national health and nutrition examination survey, 2013-2015

Woo Gyeong-ji, Kim Hye-jin, Kim Yoon-jung, Oh Kyung-won
Division of Health and Nutrition Survey, Centers for Disease Prevention, KCDC
Kim Won-gu, Kim Won-bae, Kim Tae-yong
Division of Endocrinology and Metabolism, Department of Internal Medicine, Asan Medical Center
Kim Sun-wook, Chung Jae-hoon
Division of Endocrinology and Metabolism, Department of Medicine, Thyroid Center, Samsung Medical Center
Shin Myung-hee
Department of Social and Preventive Medicine, Sungkyunkwan University School of Medicine
Park Jin-woo
Department of Surgery, Chungbuk National University College of Medicine
Park Hai-lin
Department of Surgery, CHA Gangnam Medical Center, CHA University, Seoul, Korea

Background: No nationwide epidemiological study evaluating the prevalence of overt and subclinical forms of hypothyroidism and hyperthyroidism has yet been conducted in Korea. This study aimed to evaluate the reference range of serum thyroid stimulating hormone (TSH) and the national prevalence of thyroid dysfunctions in Korea.
Methodology: Nationwide cross-sectional data were analyzed from a representative sample of the civilian, non-institutionalized Korean population (n=6,564) who underwent blood tests for thyroid function and thyroid peroxidase antibody (TPOAb) as part of the Korea National Health and Nutrition Examination Survey (2013-2015).
Results: The reference interval of serum TSH in the Korean reference population was 0.62- 6.86 mIU/L (male 0.63-6.44 mIU/L, females 0.60-7.21 mIU/L). Based on this reference interval, the prevalence of overt and subclinical hypothyroidism was 0.73% (males 0.40%, females 1.10%) and 3.10% (males 2.26%, females 4.04%), respectively. The prevalence of hypothyroidism increased with increasing age until 50-59 years. The prevalence of overt and subclinical hyperthyroidism was 0.54% (males 0.30%, females 0.81%) and 2.98% (males 2.43%, females, 3.59%), respectively.
Conclusion: This study provides important baseline information for understanding the patterns of thyroid dysfunction in Korea.


  들어가는 말

갑상선 기능이상(Thyroid dysfunction)을 평가하는 주요 호르몬으로는 갑상선자극호르몬(Thyroid stimulating hormone, TSH), 유리티록신(Free thyroxine, fT4)이 있다. 갑상선자극호르몬은 뇌하수체 전엽에서 분비되는 호르몬으로 갑상선에 작용하여 갑상선호르몬의 합성과 분비를 유도한다. 갑상선자극호르몬은 시상하부 또는 뇌하수체 기능이상을 동반하지 않는 일차적 갑상선 기능이상을 진단하는데 가장 민감한 지표로서 일반적으로는 갑상선기능저하증에서는 증가되고 갑상선기능항진증에서는 감소된다. 미국임상생화학학회(National Academy of Clinical Biochemistry, NACB)에서는 갑상선자극호르몬의 생물학적인 정상범위를 정의하지 않고, 갑상선질환과 그 위험인자들이 없는 인구 집단에서 확인한 2.5 백분위수에서 97.5 백분위수까지의 수치를 참고치(reference range)로 정의한다[1]. 갑상선자극호르몬 수준은 연령, 성별, 항갑상선항체, 흡연 및 요오드 섭취량에 따라 영향을 미칠 수 있으므로[2] 미국임상생화학학회에서는 혈중 갑상선자극호르몬 참고치를 진단에 활용해야 한다고 권고하고 있다[1]. 유리티록신은 요오드가 합성된 티록신(Total Thyroxine, T4)에서 단백질과 분리된 형태의 호르몬으로 작용한다. 무증상 갑상선기능저하증과 무증상 갑상선기능항진증의 유병여부를 판단할 때 유리티록신의 정상범주를 기준으로 갑상선자극호르몬 수준이 비정상적으로 높거나 낮을 경우로 정의한다[3]. 또한 갑상선 기능이상에 영향을 줄 수 있는 요인으로는 항갑상선 과산화효소 항체(Anti-thyroid peroxidase antibody, TPOAb)와 요오드 농도가 있다. 항갑상선 과산화효소 항체 양성여부는 갑상선염과 같은 자가면역성 갑상선질환 진단에 활용될 수 있다. 또한 갑상선 기능과 밀접한 관련이 있는 요오드(Iodine)의 경우 갑상선호르몬의 원료로 볼 수 있으며, 요오드 섭취가 적거나 많은 경우에 갑상선기능에 영향을 미칠 수 있다.
미국의 경우 국민건강영양조사(1988～1994) 결과를 토대로 갑상선자극호르몬의 참고치를 0.45～4.12 mIU/L로 보고하였다[4]. 우리나라에는 일반 인구집단을 대상으로 갑상선자극호르몬의 참고치를 발표한 연구가 없었고, 지역사회 기반 코호트 연구를 통해 우리나라의 무증상 갑상선기능저하증 유병률은 3～12%, 무증상 갑상선기능항진증은 1～6%로 보고된 바 있지만[5] 소규모 연구라는 제한점이 있다. 이에 2013년부터 2015년까지의 국민건강영양조사 제6기 자료를 이용하여 한국인의 혈중 갑상선자극호르몬 분포와 참고치를 확인하고 갑상선 기능이상 유병률 현황을 파악하고자 한다(이 글은 대한갑상선학회 및 대한갑상선외과학회와 질병관리본부가 공동으로 연구한 논문의 요약본이다[6]).


  몸 말

국민건강영양조사 갑상선검사는 매년 성별 및 연령을 고려하여 부차추출한 만10세 이상, 2,400명을 대상으로 혈중 갑상선자극호르몬(TSH), 유리티록신(fT4), 항갑상선 과산화효소 항체(TPOAb) 및 요중 요오드(Urinary iodine)를 조사하였다.
혈액검사는 15 ㎖의 혈액을 채취하여 30분 이내에 혈청을 분리한 뒤 24시간 이내에 전자화학발광 면역분석법(Electro-chemiluminescence immunoassay, ECLIA)으로 분리된 혈청을 분석하였다. 측정기기는 독일의 Roche사의 Cobas 8000을 이용하였고, 동 제조사의 시약을 사용하였다. 소변검사는 멸균된 소변컵에 수집된 소변 중 35 ㎖을 이용하여 유도결합플라즈마 질량분석법(Inductively coupled plasma mass spectrometry, ICP-MS)으로 분석하였다. 측정기기는 미국의 Perkinelmer사의 Perkinelmer ICP-MS를 이용하였고, 시약은 미국의 Inorganicventure사의 Iodine standard를 사용하였다. 요중 요오드는 신장 기능 보정 및 단회뇨(spot urine)의 제한점을 보완하기 위하여 크레아티닌 농도를 보정하여 산출하였다. 갑상선질환 의사진단 및 갑상선 기능이상 관련 약 복용 여부는 전문조사원의 면접조사로 확인하였다.
갑상선질환 무경험자군(disease-free population)과 정상 참고군(reference population) 및 갑상선 기능이상(thyroid dysfunction)은 다음과 같이 정의하였다.

<갑상선질환 무경험자군(Disease-free population)>
․평생 갑상선질환 의사진단 경험 없음
․현재 갑상선 기능이상 관련 약 미복용

<정상 참고군(Reference population)>
․평생 갑상선질환 의사진단 경험 없음
․현재 갑상선 기능이상 관련 약 미복용
․갑상선질환 가족력 없음
․TPOAb 결과 음성(≦ 34.0 IU/㎖)
․fT4 정상범주(시약제조사 기준: 0.9 ng/㎗ ≦ fT4 < 1.8 ng/㎗) 내 분포

<갑상선 기능이상(Thyroid dysfunction)>
․갑상선기능저하증 : TSH > 정상 참고군의 TSH 수준의 97.5 백분위수이면서 fT4 < 0.9 ng/㎗
․무증상 갑상선기능저하증 : TSH > 정상 참고군의 TSH 수준의 97.5 백분위수이면서 fT4 정상범주
․갑상선기능항진증 : TSH < 정상 참고군의 TSH 수준의 2.5 백분위수이면서 fT4 ≧ 1.8 ng/㎗
․무증상 갑상선기능항진증 : TSH < 정상 참고군의 TSH 수준의 2.5 백분위수이면서 fT4 정상범주

국민건강영양조사 제6기(2013～2015) 갑상선검사 참여자는 전체 6,564명으로 평균 연령이 42세이었다. 연령별 분포는 부차추출이긴 하나 국민건강영양조사 전체 참여자와 비슷한 수준으로 분포하고 있고, 요중 요오드는 중위값이 전체 299.4 μg/L이었다. 항갑상선 과산화효소 항체 양성율은 약 7.3%이었고, 갑상선질환 의사진단 경험이 있는 사람은 2.6%이었다. 갑상선질환 무경험자군은 6,326명으로 전체 대상자의 약 96.4%이고, 정상 참고군은 5,574명으로 전체 대상자의 84.9%로 나타났다(Table 1).
혈중 갑상선자극호르몬의 중위값은 전체 2.25 mIU/L로, 2.5 백분위수 값은 0.51 mIU/L, 97.5 백분위수 값은 7.61 mIU/L이었다. 갑상선질환 무경험자군의 갑상선자극호르몬 중위값은 2.26 mIU/L, 남자 2.17 mIU/L, 여자 2.37 mIU/L이었다. 정상 참고군의 갑상선자극호르몬 중위값은 2.23 mIU/L, 2.5 백분위수 값은 0.62 mIU/L, 97.5 백분위수 값은 6.86 mIU/L이었다. 전체 혈중 유리티록신의 중위값은 1.23 ng/dL, 2.5 백분위수 값은 0.91 ng/㎗, 97.5 백분위수 값은 1.63 ng/㎗이었다. 갑상선질환 무경험자군 유리티록신 중위값 1.23 ng/㎗, 남자 1.27 ng/㎗, 여자 1.18 ng/㎗이었다. 정상 참고군의 경우 유리티록신 중위값은 1.24 ng/㎗, 2.5 백분위수 값은 0.96 ng/㎗, 97.5 백분위수 값은 1.60 ng/㎗이었다(Table 2).
갑상선기능저하증(overt hypothyroidism)의 유병률은 전체 0.73%로, 남자 0.40%, 여자 1.10%이었고, 무증상 갑상선기능저하증(subclinical hypothyroidism)의 유병률은 전체 3.10%, 남자 2.26%, 여자 4.04%로 여자가 남자보다 더 높은 수준을 보였다. 갑상선기능항진증(overt hyperthyroidism)의 유병률은 전체 0.54%로, 남자 0.30%, 여자 0.81%이었고, 무증상 갑상선기능항진증(subclinical hyperthyroidism)의 유병률은 전체 2.98%, 남자 2.43%. 여자 3.59%로 역시 남자보다 여자에서 더 높았다. 연령이 증가할수록 유병률이 증가하는 경향을 보였으며, 특히 무증상 갑상선기능저하증의 경우 50대 여성에서 높은 유병률을 보였다(Figure 1).
혈중 갑상선자극호르몬의 참고치는 갑상선기능항진증과 갑상선기능저하증의 진단에 있어서 중요한 지표이다. 특히, 무증상 갑상선기능저하증의 유병률은 갑상선자극호르몬의 참고치의 상한값에 따라서 큰 영향을 받는다. 4.5 mIU/L를 기준으로 한 미국 국민건강영양조사에서는 무증상 갑상선기능저하증의 유병률이 4.3%로 보고되었으나[4], 안성코호트 연구와 Korean Longitudinal Study on Health and Aging Study에서 보고된 무증상 갑상선기능저하증의 유병률은 각각 11.7%와 17.3%로 미국과는 큰 차이를 보이고 있다[7]. 이러한 차이의 요인 중 하나는 우리나라의 연구들은 건강한 인구집단을 대상으로 혈중 갑상선자극호르몬의 참고치를 적용하지 않고, 측정 시약 제조사의 참고치인 4.1 mIU/L라는 기준으로 적용하였기 때문이다.
우리나라와 같이 요오드 섭취가 많은 지역에서는 미국 등 다른 나라의 갑상선자극호르몬의 참고치를 그대로 사용하게 되면, 무증상 갑상선기능저하증 유병률을 과대평가할 수 있는 문제를 가지고 있다. 갑상선자극호르몬의 농도는 요오드 섭취량에 의해 영향을 받는데 한국인의 경우 요오드 섭취량이 높아 혈중 갑상선자극호르몬의 참고치와 갑상선 기능이상의 유병률에 영향을 줄 수 있다고 보고된 바 있다[8]. 본 연구에서 확인된 요중 요오드의 중위값은 299.4 μg/L로, 미국 국민건강영양조사의 145 μg/L(1998～1994)나 160 μg/L(2003～2004)에 비해서 매우 높았다[9, 10]. 중국의 연구에서는 요오드 섭취가 부족한 집단에서는 갑상선자극호르몬의 참고치가 0.33～3.42 mIU/L 이었으나, 섭취가 높은 집단에서의 참고치는 0.59～5.98 mIU/L로 높게 보고되기도 하였다[11]. 또한, 미국 국민건강영양조사에서도 요중 요오드가 높았던 사람들에서 갑상선자극호르몬의 유의한 증가가 확인되기도 했다[4]. 최근 우리나라 국민건강영양조사 자료를 분석한 연구에서도 요오드 섭취가 증가하는 경우에 갑상선자극호르몬이 증가되는 상관관계를 보고하여[12] 이러한 연구 결과들은 과다한 요오드 섭취가 혈중 갑상선자극호르몬의 농도에 영향을 줄 수 있음을 시사한다.


  맺는 말


본 연구는 우리나라 인구집단을 대표할 수 있도록 설계된 국민건강영양조사에서 혈중 갑상선자극호르몬의 분포를 확인한 첫 번째 연구이다. 우리나라의 갑상선자극호르몬의 참고치는 0.62～6.86 mIU/L로 미국의 참고치(0.45-4.12 mIU/L)보다 높았다. 이는 한국인 건강검진 대상자 19,465명을 대상으로 갑상선자극호르몬의 분포를 확인한 연구의 참고치 0.73～7.06 mIU/L와 유사한 결과이며[13], 한국인의 분포 양상이 서구와는 다르다는 것을 시사하고 있다. 인종에 따라서 혈중 갑상선자극호르몬의 참고치는 다소 차이가 있을 수 있으며, 미국 국민건강영양조사의 결과에 따르면 백인에서는 0.49～4.18 mIU/L, 흑인에서는 0.35～3.63 mIU/L, 멕시코계 미국인에서는 0.43～3.91 mIU/L, 그 외 인종에서는 0.40～4.19 mIU/L 정도로 인종에 따라 약간의 차이를 보였다[4].
갑상선기능저하증과 무증상 갑상선기능저하증의 유병률은 각각 0.73%와 3.10%이었고, 갑상선기능항진증과 무증상 갑상선기능항진증의 유병률은 각각 0.54%와 2.98%이었다. 이러한 유병률은 나이, 성별, 항갑상선 과산화효소 항체의 양성 여부에 따라 차이가 있었다. 본 연구 결과는 우리나라의 갑상선질환과 갑상선기능 이상의 분포를 확인할 수 있는 중요한 자료로 그 의미가 크다.


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