Association of Serum Copper and Zinc Levels with Liver Cirrhosis and Hepatocellular Carcinoma

간경변 및 간암과 혈청 구리와 아연농도와의 관련성

This study was done to identify the association between serum copper and zinc levels and the cirrhosis and hepatocellular carcinoma(HCC), and to evaluate its diagnostic value on liver diseases. Sixty-three healthy persons, 60 patients with cirrhosis and 33 patients with hepatocellular carcinoma were rendomly selected and investigated for their general characteristics from October 1990 to August 1991. For analysis of the biochemical markers in liver function test and the serum copper and zinc levels, their fasting venous blood were sampled at 9:00 to 11:00 in the morning and centrifuged to separate the serum within one hour. All the samples were immediately analysed for biochemical markers and stored at $-20^{\circ}C$ in polypropylene tubes further copper and zinc analysis. Mean of serum coppper levels was $91.97{\pm}4.76{\mu}g/dl$ in control, $106.21{\pm}2.73{\mu}g/dl$ in cirrhosis and $127.05{\pm}0.77{\mu}g/dl$ in HCC. The value of HCC was statistically significantly higher than that of the control and cirrhosis(p<0.05). Serum zinc levels were $110.82{\pm}7.24{\mu}g/dl$ in control, $68.10{\pm}5.43{\mu}g/dl$ in cirrhosis and $63.78{\pm}2.20{\mu}g/dl$ in HCC. The values of cirrhosis and HCC were statistically significantly lower than that of control(p<0.05). The Cu/Zn ratio was statiatically significantly different among three groups(p<0.05). Test total protein, albumin, ALP and total bilirubin of biochemical markers of liver function were statistically significantly different among three groups(p<0.05). Differences between cirrhosis and HCC for ALT and AST, and between the control and HCC for direct bilirubin were not statistically significant. Biochemical markers statistically significantly correlated with serum copper and zinc levels and Cu/Zn ratio(p<0.05), were variable in three groups. In multiple logistic regression, odds ratio of serum copper level and Cu/Zn ratio had no statistical significance on the cirrhosis and the HCC, but that of serum sinc was statistically significant as 0.951 and 0.952(p<0.05). Serum copper and zinc levels and Cu/Zn ratio were not statistically significantly different between the cirrhosis and HCC. H\Albumin, ALP, zinc, total bilirubin and age among all variables were selected as main variables for three-group discriminant analysis. Percentage of 'grouped' cases correctly classified by these five variables was 98.4 for control, 73.4 for cirrhosis, 75.7 for HCC and 84.0 for all subjects. This study suggests that zinc level is considered to play a role as diagnostic marker on the hepatic disorders and be more useful than serum copper level and Cu/Zn ratio in diagnosis of the liver diseases.

현재까지도 완전히 규명되지 못한 간질환과 혈청 구리 및 아연농도와의 관련성을 밝히고, 이들의 진단적 가치를 알아보고자 1990년 10월에서 1991년 8월 사이에 대구시 소재 모 대학병원 내과와 건강진단센터에 내원한 사람들 중에서 무작위로 선정한 정상 63명, 간경변 60명 그리고 간암 33명을 대상으로 일반적 특성을 조사하였고, 체내 일일 변동을 고려하여 공복시 오전 9시에서 11시 사이에 혈액을 채취하여 간기능검사의 생화학적 표지자와 혈청 구리 및 아연농도의 분석에 사용하였다. 혈청 구리의 평균농도는 대조군 $91.97{\pm}4.76{\mu}g/dl$, 간경화군 $106.21{\pm}2.73{\mu}g/dl$ 그리고 간암군 $127.05{\pm}0.77{\mu}g/dl$이었고, 대조군과 간경화군 사이에 통계적으로 유의한 차이는 없었으나, 간경화군과 간암군사이에는 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 아연에 있어서는 대조군 $110.82{\pm}7.24{\mu}g/dl$,간경화군 $68.10{\pm}5.43{\mu}g/dl$ 그리고 간암군 $63.78{\pm}2.20{\mu}g/dl$로 나타났고, 간경화군과 간암군 사이에 통계적으로 유의한 차이는 없었으나, 대조군과는 두 군 모두 통계적으로 유의한 차이를 보였다(P<0.05). Cu/Zn비는 세 군 사이에 모두 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 간기능검사의 생화학적 표지자들 중에 총 단백, 알부민, ALP 그리고 총 빌리루빈은 세 군 간에 모두 통계적으로 유의한 차이가 있었으나(p<0.05), ALT와 AST의 간경화군과 간암군 간의 차이는 통계적으로 유의하지 않았고, 직접 빌리루빈은 대조군에 대해 간암군에서 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 헐청 구리와 아연농도 그리고 Cu/Zn비와 통계적으로 유의한 상관관계를 보인 표지자는 세 군에서 다양하게 나타났다. 다중 로지스틱 회귀분석에서 간경화 및 간암에 대한 odds ratio는 혈청 아연농도만이 각각 0.951, 0.952로 통계적으로 유의하였고(p<0.05), 혈 청 구리 농도와 Cu/Zn비는 통계적인 유의성이 없었다. 세 군에 대한 판별분석에서 구분을 위한 주요변수로 선정된 것은 알부민, ALP, 혈청 아연농도, 나이 그리고 총 빌리루빈이었고, 이를 적용하여 판별한 결과 바른구분의 백분율은 대조군 95.4%, 간경변군 73.4%, 간암군 75.7%로 총 84.0% 였다. 본 연구는 아연이 간질환에 대해 독립적으로도 억제하는 효과가 있을 것이며, 혈청 아연농도의 측정은 간질환의 진단에 유용하게 이용될 수 있을 것임을 시사하고 있다고 생각된다.