Large Hypothyroidism-Induced Pericardial Effusion with Increased Serum Tumor Markers

Su Yeon Lee; Kyunghee Lim

doi:10.3904/kjm.2021.96.3.241

요약

다량의 심낭삼출액은 악성 종양, 결핵, 특발성 등의 다양한 원인으로 나타날 수 있으나 갑상선기능저하증은 드문 원인으로 알려져 있어 간과되기 쉽다. 심낭삼출액의 원인을 감별하기 위해 시행되는 종양표지자의 경우 악성 종양 외에도 일부 양성 질환에 의해 상승될 수 있어 진단에 혼선을 주기도 한다. 본 증례에서는 지속적인 다량의 심낭삼출액을 보인 환자에서 종양표지자 상승이 있었으나, 최종적으로 갑상선 기능저하증이 발견되어 갑상선 호르몬 치료만으로 심낭삼출액 및 종양표지자 상승 모두 호전되었다. 다량의 심낭삼출액이 동반된 심한 갑상선기능저하증 환자에서 암표지자의 상승이 동반되어 있다면, 갑상선기능저하증을 우선 교정 후 추적 관찰해 볼 필요가 있겠다.

중심 단어: 심낭삼출액; 종양표지자; 갑상선기능저하증

Abstract

Pericardial effusion is a common disease seen by echocardiography, and it is found in 3–9% of annual echocardiograms. Although moderate pericardial effusion has been reported in some cases, it is usually asymptomatic and is rarely accompanied by cardiac tamponade. A large pericardial effusion may be due to various causes, including idiopathic causes, tuberculosis, cancer, connective tissue disease, infection, and hypothyroidism. Recent advances in analytic and imaging techniques have increased our ability to diagnose the cause of pericardial effusion accurately. This information is important for determining the proper treatment based on each case’s clinical characteristics. We report a case of large, recurrent pericardial effusion accompanied by hypothyroidism with initial increased levels of tumor markers, including cancer antigen 125, carcinoembryonic antigen, and alpha-fetoprotein. The patient was treated with thyroid hormone only. In follow-up images, the pericardial effusion was resolved and all of the tumor markers were normalized.

Keywords: Pericardial effusion; Biomarkers, tumor; Hypothyroidism

서 론

심낭삼출액은 심장초음파 검사에서 흔히 발견되는 질환이며, 매년 시행되는 심장초음파 검사의 3-9%에서 발견된다고 보고된다. 국내에서 보고된 다량의 심낭삼출액의 원인을 분석한 연구에서 가장 흔한 원인은 악성 종양, 결핵, 특발성이다. 심낭천자를 필요로 하는 중등도 이상의 심낭삼출액 환자의 원인 질환을 분석하였을 때 갑상선기능저하증은 드문 원인 질환(2-7%)으로 알려져 있으며[1-3], 심낭 모세혈관의 알부민 투과성 증가 및 림프관을 통한 배액 감소가 원인기전으로 추정된다[4].

심낭삼출액의 원인을 감별하기 위해 심낭천자와 같은 침습적인 시술 및 추가적인 영상 검사와 함께 종양표지자, 감마인터페론 방출 분석 검사를 통한 잠복결핵 진단 방법 등이 시행된다. 그러나 종양표지자의 경우 악성 종양 외에도 일부 양성 질환에 의해 상승될 수 있어 진단에 혼선을 주기도 한다. 본 증례는 지속적인 다량의 심낭삼출액을 보인 환자에서 초기 암배아 항원(carcinoembryonic antigen, CEA), 알파태아단백 수치(alpha-fetoprotein, AFP), 암 항원 125 (cancer antigen, CA 125)와 같은 종양표지자 상승이 있었으나, 최종적으로 갑상선기능저하증이 발견되어 갑상선호르몬 치료만으로 심낭삼출액 및 종양표지자 상승 모두 호전되었던 증례를 경험하였기에 보고하고자 하는 바이다.

증 례

환 자: 38세 여자

주 소: 호흡곤란 및 부종

현병력: 수개월 전부터 피로감이 지속되었으며, 양하지의 오목부종 증상이 발생하였다. 이후 지속되는 호흡곤란과 복부팽만으로 내과를 방문하였으며 다량의 복수와 심낭삼출액이 발견되어, 복수천자와 심낭천자를 시행하였다. 심낭천자 시 혈성 심낭삼출액이 배액되었고, 적혈구 30-99/µL, 백혈구 110/µL (다핵구 40%, 림프구 60%), 젖산 탈수소효소(lactate dehydrogenase, LDH) 511 IU/L, 총 단백 7.2 g/dL, 아데노신탈 아미노화효소(adenosine deaminase, ADA) 19.2 U/L, acid fast bacillus (AFB) 염색/배양 음성, 세균배양 검사 음성, 세포병리 검사 결과 악성 세포는 관찰되지 않았다. 복수 천자액은 장액성으로 배액되었고, 백혈구 180 µL (다핵구 5%, 림프구 95%), 총 단백 4.5 g/dL, LDH 305 IU/L, AFB 염색/배양 음성이며, 세포병리 검사 결과 악성 세포는 관찰되지 않았다. 혈액 검사 결과 종양표지자인 CA 125 241.4 U/mL (참고치 0.0-30.2), CEA 33.8 ng/mL (참고치 0.0-2.5), AFP 9.1 ng/mL (참고치 0.0-8.0)로 상승되어 있으며, 복수와 심낭삼출액이 천자 이후에도 재발하는 소견으로 악성 종양 감별 진단을 위해 동아대학교병원으로 전원 되었다.

과거력: 특이병력은 없었다.

사회력: 음주력은 만 18세부터 거의 매일 소주 1병씩 마셔 왔으며, 3년 전부터 금주 중이었다. 또한 20갑년의 흡연력이 있었으며, 현행 흡연가였다.

가족력: 특이병력은 없었다.

신체 검사 소견: 활력 징후는 혈압 108/67 mmHg, 맥박 86회/분, 호흡수 20회/분, 체온 36.2℃로 맥박수는 빠르지 않았다. 의식은 명료하나 인지력이 다소 저하되어 있으며, 외관상 만성 병색이 관찰되었다. 심음은 감소되어 있었다. 양측 정강이 앞쪽의 오목 부종이 관찰되었다. 림프절 종대는 없었다.

검사실 소견: 일반혈액 검사에서 백혈구 4,480/mm³, 혈색소 12.3 g/dL, 혈소판 182,000/mm³로 정상 소견이었다. 혈액 생화학 검사에서 총 단백 8.0 g/dL, 알부민 4.9 g/dL, 혈액요소 질소 16 mg/dL, 크레아티닌 1.11 mg/dL (참고치 0.51-0.95), LDH 551 U/L (참고치 140-480), C-반응성 단백 0.02 mg/dL (참고치 0-0.5), N-terminal pro-brain natriuretic peptide 33.6 pg/mL (참고치 < 130 pg/mL), 트로포닌-I 0.0035 ng/mL (참고치 < 0.0156)였다. 면역학적검정 시 항핵항체 검사는 양성(1:160)으로 speckled과 cytoplasm 양상이었다. CA 125 58.7 U/mL (참고치 0-35), CA 19-9 < 2.00 U/mL (참고치 0-27) CEA 31.3 ng/mL (참고치 0-5.0), AFP 7.35 ng/mL (참고치 0-7.0) 및 prothrombin induced by vitamin K absence II (PIVKA-II) 15.4 mAU/mL (참고치 < 40)였다.

방사선 소견: 흉부 방사선촬영에서 심장비대가 확인되었으나 흉수는 관찰되지 않았다.

심장초음파 검사 소견: 타 병원에서 처음 시행한 심장초음파 검사에서 좌심실 후벽에 5 cm 깊이, 좌심실 첨부에 4 cm 깊이로 측정되는 다량의 심낭삼출액이 관찰되었으며(Fig. 1A, B), 심낭천자 6주 뒤 시행한 검사에서 좌심실 후벽 4.5 cm 깊이, 좌심실 첨부에 1.2 cm로 심낭삼출액 재발을 확인하였다(Fig. 1C, D). 그러나 이완기의 우심실 및 우심방 함입 소견이나 하대 정맥의 확장이 관찰되지 않아 심낭압전을 의심할 만한 소견은 보이지 않았다.

치료 및 경과: 환자는 CA 125, CEA, AFP 등의 종양표지자의 지속적인 상승을 보였고 추가 검사 결과 결핵이나, 결체 조직 질환 등의 다른 원인이 뚜렷하지 않았기 때문에 악성종양의 감별 진단을 위해 양전자방출단층촬영( ¹⁸F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography/computed tomography, ¹⁸F-FDG PET/CT)를 시행하였다. ¹⁸F-FDG PET/CT에서는 심장초음파 검사 소견과 동일하게 다량의 심낭삼출액이 관찰되었다. 또한 양측 갑상선의 미만성 당대사 증가가 관찰되었고, 갑상선 좌상엽과 우하엽에 당대사가 항진된 결절이 관찰되었다(Fig. 2). 그 외 악성 종양을 의심할만한 이상 소견은 관찰되지 않았다. 갑상선 초음파에서 우하엽 내에 두 개(7 × 5 × 7 mm, 7 × 4 × 7 mm)의 등에코성 종괴가 관찰되어 초음파 유도 세침흡인생검을 시행하였으며, 조직 검사 결과 양성 여포성 결절이 확인되었다. 갑상선 기능 검사는 총 T3 54.2 ng/dL (75-190 ng/mL), 유리 T4 0.02 μg/dL (0.78-2.00 ng/dL), 갑상선 자극호르몬 80 μ IU/mL 이상(0.3-4.1 μ IU/mL)으로 갑상선 호르몬이 감소되어 있었다. 종양표지자 상승이 지속되었지만 영상 검사상 악성 종양을 의심할 이상 소견이 관찰되지 않았으며 저명한 갑상선기능저하증이 발견되어 이로 인한 다량의 심낭삼출이 발생하였을 가능성을 의심하였다. 추가적인 심낭천자를 시행하지 않고 갑상선 호르몬 보충 요법을 시작하였다. 5개월간의 갑상선 호르몬 보충 후 유리 T4 1.22 μg/dL, 갑상선 자극호르몬 7.04 μ IU/mL로 임상적으로 정상화가 되었으며, 심장초음파 검사에서도 심낭삼출액이 소실된 것을 확인하였다(Fig. 1E, F).

고 찰

갑상선기능부전과 관련된 심혈관계 질환은 많은 경우에서 심근 세포의 T3 매개 유전자 발현 및 전신 혈관 저항의 변화 관련되어 있는 것으로 알려져 있다. 심낭삼출액 또한 갑상선기능저하증에서 동반될 수 있는 심혈관계 질환으로, 약 3-37%의 갑상선기능저하증 환자에서 발생한다고 보고된다. 특히, 갑상선기능저하증으로 인한 심낭삼출액 환자에서는 다량의 심낭삼출액에도 불구하고 서맥을 동반할 수 있다는 특징이 있다[5].

가슴경유심장초음파 검사는 심낭삼출액을 진단하고, 반정량적인 평가가 가능하며, 혈역학적 영향을 평가할 수 있는 검사 방법이다. 심장초음파 검사 외에도 전산화단층촬영, 자기공명영상, ¹⁸F-FDG PET와 같은 심장혈관 영상 검사는 혈액심장막, 심낭 농양, 종양 등에 대한 정밀한 분석이 가능하여 심낭삼출액의 원인을 감별하는 데 도움이 된다. 또한 심낭 주변의 해부학적인 구조와 기능을 판단하는 데 도움이 된다. 특히 ¹⁸F-FDG PET/CT는 심낭의 비정상 대사 활성을 감별하는 데 도움이 된다[6]. 악성 종양의 심낭 침윤으로 인한 심낭삼출물의 경우 심낭의 FDG 섭취가 증가하는 것을 관찰할 수 있다. 심낭삼출액의 원인을 감별하기 위해 추가적으로 심낭삼출액 화학 검사에서 단백질과 LDH, ADA의 정량적 평가를 하며, 결핵과 같은 감염성 심낭삼출액을 감별하기 위해 그람 염색과 배양, mycobacterium tuberculosis polymerase chain reaction, AFB 염색을 시행한다. 또한 악성 심낭삼출액을 진단하기 위해 심낭삼출액 세포병리 검사를 시행하며 심낭삼출액 및 혈액 검사를 통해 종양표지자를 확인한다. CEA, AFP, CA 125, CA 72-4, CA 15-3, CA 19-9 등이 악성 심낭삼출액을 감별하기 위한 검사로 시행된다. 또한 염증표지자, 갑상선 호르몬, 항핵항체와 같은 검사를 이용하여 심낭삼출액의 비교적 드문 원인 질환들을 감별할 수 있다.

본 증례에서 갑상선기능저하증과 동반하여 상승된 악성 표지자는 CEA, AFP, 그리고 CA 125였으며, 이들은 난소 및 자궁부속기암, 대장암 등에서 공통적으로 상승될 수 있는 것으로 알려져 있다. 대표적으로 CA 125의 경우 자궁부속기, 자궁내막, 자궁경관 내구, 복막, 흉막, 심낭막 등의 표면세포에서도 만들어지는 것으로 알려져 있기 때문에 양성 부인과 질환, 골반염, 염증성 장질환 등으로 인한 장막 자극에서 상승할 수 있다. 1993년 Seo 등[7]이 보고한 바에 따르면 심장 초음파 검사 혹은 부검 결과 심낭삼출액이 확인된 57명(심부전 25명, 전이성 심낭암 22명, 갑상선기능저하증 4명, 신부전 4명, 기타 2명)의 환자에서 혈청 악성 표지자 검사를 시행하였을 때 37명(65%)의 환자에서 CA 125가 양성이었다. 악성 심낭삼출액 환자와 양성 질환에 의한 심낭삼출액 환자의 혈청 CA 125를 비교하였을 때 의미 있는 차이는 없었으며, CA 125 수치는 심낭삼출액의 양과 비례하였다. 본 증례에서도 초기 시행한 심장초음파에서 좌심실 후벽에 5 cm 깊이, 좌심실 첨부에 4 cm 깊이로 측정되는 다량의 심낭삼출액이 발견되었고 상당 기간 지속되었기 때문에 높은 CA 125 수치가 동반된 것으로 판단된다. 또한 심낭천자 시행 전 CA 125 검사가 시행되지 않았지만, 시술 후 시행한 CA 125 수치가 241.4 U/mL로 갑상선 호르몬 보충 치료 시작 직전 58.7 U/mL에 비해 4배 이상 높게 측정되었다(Fig. 3). 이는 심낭천자로 인한 장막 자극이 종양표지자의 상승에 영향을 미쳤을 것이라는 가능성을 제기한다.

CEA 또한 대장암과 같은 악성 종양을 진단하기 위해 사용되는 종양표지자 중의 하나이지만, 대장 용종이나 당뇨, 흡연과 같은 원인으로 적지 않은 경우에서 위양성을 보인다. 이전 보고된 25,786명의 건강검진 수검자에서 관찰되는 CEA의 상승을 후향적으로 분석한 국내 연구[8]에 의하면, CEA가 5.0 ng/mL 초과인 환자의 2%에서만 암이 발견되었다. 또한 CEA 수치에 따른 위양성율은 5.1-20.0 ng/mL, 87.2-100.0%, > 20.0 ng/mL, 33.3%로 보고되었다. 131명의 여성 갑상선기능 이상 환자를 대상으로 진행한 다른 연구[9]에 따르면, 갑상선 호르몬 수치와 종양표지자인 CA 125, 15-3, CEA 그리고 AFP는 역의 상관관계가 관찰되었다. 또한 심한 갑상선기능저하증으로 인한 심낭삼출액이 확인된 환자에서 20.0 ng/mL 이상의 CEA 상승이 동반되었으나 갑상선 호르몬 보충 이후 호전된 사례가 보고된 바 있다[10]. 갑상선기능저하증으로 인한 종양표지자 상승의 기전은 불명확하나, 일부에서는 갑상선기능저하증으로 인한 대사기능 저하로 인해 종양표지자의 degradation이 저하되거나 혹은 과발현 되기 때문에 상승한다는 가설이 제기되고 있다.

본 증례의 경우 다량의 심낭삼출액을 동반한 환자에서 지속적인 CEA, AFP, CA 125와 같은 종양표지자 상승이 있으나 악성 종양의 증거는 없었고, 혈청 검사 결과 심한 갑상선기능저하증이 확인되어 추가적인 심낭삼출액의 배액 없이 갑상선 호르몬 보충만으로 완치된 환자이다. 과거 갑상선기능저하증으로 인한 심낭삼출액 사례에서 악성 종양과 관계 없이 암 항원 상승의 동반은 종종 보고된 바 있지만, 여러 종양표지자가 동시에 높은 수준으로 상승된 사례는 보고된 바 없으며, 갑상선호르몬 치료로 종양표지자의 호전을 확인하여 증례 보고하는 바이다. 종양표지자는 심낭삼출액의 원인 감별을 위해 흔히 사용되나 악성 종양이 아닌 양성 질환에 의해서도 증가할 수 있는 비특이적인 검사이므로, 악성심낭삼출액의 진단은 조직 검사, 영상의학적 검사, 핵의학 검사 등의 추가적인 정밀 진단을 통해서 이루어져야 한다. 종양표지자의 경우 심낭삼출액 같은 양성 질환에서도 상승할 수 있으므로 향후 본 증례와 같이 다량의 심낭삼출액이 동반된 심한 갑상선기능저하증 환자에서 암표지자의 상승이 동반되어 있다면, 갑상선기능저하증을 우선 교정 후 재평가해 볼 필요가 있겠다.