KR101447091B1 - 스트레스 수치화를 이용한 스트레스 측정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스트레스 측정 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 타액으로부터 코티졸 및 데히드로이소안드로스테론(DHEA; dehydroepiandrosterone) 수준을 6가지 요소로 분류하여 퍼센타일값(percentile)으로 수치화함으로써, 특정 값의 범위에 속하는지 여부에 따라 스트레스 수준을 평가하는 방법에 관한 것이다.

Description

스트레스 수치화를 이용한 스트레스 측정 방법{A Mesurement Method of Stress by figuring stress}

본 발명은 스트레스 측정 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 타액으로부터 코티졸 및 데히드로이소안드로스테론(DHEA; dehydroepiandrosterone) 수준을 6가지 요소로 분류하여 퍼센타일값(percentile)으로 수치화함으로써, 특정 값의 범위에 속하는지 여부에 따라 스트레스 수준을 평가하는 방법에 관한 것이다.

지난 세기에 기술의 진보는 사회에 이익을 가져다 주었지만, 모든 사회 수준에서 사람들의 일상 생활에 더욱 우세한 스트레스를 초래하였다. 사람의 스트레스 반응 메커니즘은 기술 진보와 동일한 속도로 적응되지 않고 있다. 건강 및 행복에 대한 스트레스의 효과는 문헌에 익히 증명되어 있다[참조: 'Why Zebra's Don't Get Ulcers - An Updated Guide to Stress, Stress Related Diseases and Coping' by Robert M. Sapolsky, ISBN 0-7167-3210-6 and by George P. Chrouse and Philip W. Gold in 'The Concepts of Stress and Stress System Disorders - Overview of Physical and Behavioral Homeostasis', JAMA, March 4, 1992, Vol.267, No.9]. 예를 들어, 스트레스는 감염성 질환, 위장 상태, 수면 문제, 우울증, 임신부에 있어서 조산, 저체중 출산, 기억 및 학습 문제를 일으키는 뇌 뉴런의 변성,고혈압, 상승된 혈중 지질 수준에 기인하는 심장 합병증 및 발작 및 다른 건강 합병증에 대한 면역억제 및 취약성을 포함하여 많은 상태를 유발하거나 악화시킬 수 있음이 공지되어 있다.

포유류 스트레스 반응의 활성은 시상하부로서 공지된 뇌에서의 영역에 의해 조종된다. 특히, 시상하부는 카테콜아민 및 글루코코르티코이드를 포함하여 '스트레스 호르몬'의 생성을 조종한다. 시상하부는 부신 수질에서 교감신경 말단을 활성화시켜 아드레날린을 생성시킴으로써 스트레스 요인에 반응한다. 시상하부는 뇌하수체에 작용하여 부신피질 자극 호르몬('ACTH')을 방출시키는 코르티코트로핀-방출 호르몬('CRH')을 생성시키고, 이는 다시 부신 피질에 작용하여 코르티솔의 생성을 촉진시킨다. CRH 및 교감신경계는 양성 피드백 고리에 관여하여 한가지 시스템의 활성화가 다른 것을 활성화시키게 한다. 증가된 코르티솔 분비는 시상하부-뇌하수체-부신('HPA') 축이 활성화되었음을 지시하므로, 반대로, 코르티솔 분비의 감소는 HPA 축 활성의 하향조절을 지시한다.

당해 분야의 전문가에 의해 스트레스 요인은 타액에서 검출가능한 유리 코르티솔의 수준을 증가시킴이 인식되었다. 심리학적 및 생리학적 스트레스에 대한 반응에서 상승된 타액 유리 코르티솔에 대한 보고서가 문헌에 보고되어 있다[참조: Kirschbaum, C. amp; Hellhammer, D.H., 'Salivary Cortisol in Psychoendocrine Research: Recent Devel opments and Applications', Psychoendocrinology, Vol. 19 No.4, 1994, pp. 313-333].

스트레스가 다수의 상이한 질환 및 상태에, 기능적으로 및 거동에 있어서 중요한 역할을 하기 때문에 이들을 평가할 수 있는 객관적인 방법이 요구된다. 그러나, 전체 건강의 척도인 특정인의 체온을 객관적으로 측정할 수 있는 반면, 개인의 전체 스트레스 수준을 객관적으로 측정하려는 시도는 거의 없었다. 스트레스는 주로 질문서를 사용하여 주관적으로 측정하며, 이는 일반적으로 결과를 해석하는 훈련 받은 심리학자 또는 의료 전문가를 필요로 하였다.

따라서, 스트레스 수준을 쉽게 평가하고 해석할 수 있는 객관적이고 과학적인 방법이 필요한 실정이다.

이에, 본 발명자들은 타액으로부터 코티졸 및 데히드로이소안드로스테론(DHEA; dehydroepiandrosterone) 수준을 분석한 결과, 상기 두 호르몬을 6가지 요소로 분류하여 퍼센타일값(percentile)으로 수치화하여 특정 값의 범위에 속하는지 여부에 따라 개인별로 스트레스 수준을 평가할 수 있는 방법을 고안하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 타액에 함유되어 있는 코티졸 및 DHEA 수준을 6개의 요소로 분류하여 스트레스를 퍼센타일값으로 수치화하는 것을 특징으로 하는 스트레스 측정 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법을 이용한 스트레스 수준 평가를 위한 프로그램을 구축하는데 있다.

상기의 과제을 달성하기 위하여, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 스트레스 측정 방법을 제공한다:

(a) 코티졸 및 데히드로이소안드로스테론(DHEA; dehydroepiandrosterone) 일주기 농도의 최적범위를 산출하는 단계;

(b) 대상의 타액으로부터 코티졸 및 DHEA 수준을 퍼센타일 방법으로 수치화하여 이하의 공식을 이용하여 스트레스값을 구하는 단계;

R = 퍼센타일값 (①+②+③+④+⑤+⑥)/6

① DHEAauc; 아침 DHEA 총분비량

② M/N-F ratio 아침과 저녁코티졸 감소량

= [(AC0min +AC30min +AC60min)/3]/Bt

③ CARauc; 아침 코티졸 총분비량

④ CARi ; 아침 코티졸 증가량 = AC30min - AC0min

⑤ F/Dauc ratio; 아침코티졸/DHEA 총분비량 비율

⑥ NF; 저녁 코티졸 량

이 때, (a)단계에 있어서, 코티졸 및 DHEA 일주기 농도의 최적범위는 이하와 같은 범위를 가지고, 각 범위의 임계값을 퍼센타일 값 25(하한값) 및 75(상한값)으로 정하는 것을 특징으로 한다:

① 아침 DHEA 총분비량 : 2.5 ~ 6.5 nmol/L

② 아침과 저녁 코티솔 감소량 : 15 ~ 30 nmol/L

③ 아침 코티솔 총분비량 : 30 ~ 70 nmol/L

④ 아침 코티솔 증가량 : 10 ~ 25 nmol/L

⑤ 아침 코티솔/DHEA 총분비량 비율 : 5 ~ 15 %

⑥ 저녁 코티솔 분비량 : 10 ~ 30 nmol/L

특히, 이러한 기준을 기초로, 최적범위를 인용해서 환자 개개인의 호르몬 계측량을 6 요소/연령 block 으로 세분해서 수치화하는데, 이 때, 퍼센타일값의 차이를 호르몬 측정값의 차이로 나누어 그 값만큼 퍼센타일 값을 산출하는 방법을 이용한다.

그리고, 상기 식을 이용하여 도출한, 수치화된 값 R이 25미만인 경우는 만성 스트레스의 경우로, 75 초과인 경우는 급성 스트레스인 경우로 판단한다.

만성 스트레스인 경우는 만성피로, 숙면장애, 기억력 감소, 우울증, 갑상선질환 및 자살 충동으로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 증상을 포함하되, 수치가 작을 수록 많은 증상을 포함한다.

급성 스트레스인 경우는 저녁피로, 입면장애, 집중력감소, 불안ㆍ초조, 면역억제 및 폭력으로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 증상을 포함하되, 수치가 클수록 많은 증상을 포함한다.

이처럼, 본 발명은 코티졸 및 DHEA의 농도 변화를 보조지표 6요소를 이용하여 측정하되 퍼센타일 방법으로 수치화하여, 결과적으로 스트레스를 수치화하여 나타냄으로써, 간단한 방법으로 보다 객관적으로 스트레스를 측정할 수 있게 한다. 따라서, 개개인의 스트레스 수준을 수치화하여 판단함으로써 필요한 치료에 대한 주요한 정보를 제공할 수 있다.

도 1은 한국인의 코티졸과 DHEA의 양의 일주기 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 6가지 보조지표의 의미를 나타낸 것이다.
도 3은 40연령대의 6가지 보조지표의 최적범위 및 참고범위를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 구체예 따른 40세의 A씨의 6가지 보조지표의 퍼센타일값을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 6가지 보조지표를 이용한 부신기능 평가 모식도를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 스트레스 수치화 프로그램의 소프트웨어 구성에 대한 모식도이다.

본 발명에서 사용되는 용어에 대한 정의는 이하와 같다.

"대상" 또는 "환자"는 인간, 소, 개, 기니아 피그, 토끼, 닭, 곤충 등을 포함하여 치료가 요구되는 임의의 단일 개체를 의미한다. 또한, 임의의 질병 임상 소견을 보이지 않는 임상 연구 시험에 참여한 임의의 대상 또는 역학 연구에 참여한 대상 또는 대조군으로 사용된 대상이 대상에 포함된다. 본 발명에서는 인간을 대상으로 하였다.

"시료" 또는 "샘플"은 대상 또는 환자의 조직으로부터 얻은 유사한 세포의 집합체를 의미한다. 조직 또는 세포 샘플의 공급원은 신선한, 동결된 및/또는 보존된 장기 또는 조직 샘플 또는 생검 또는 흡인물로부터의 고형 조직; 혈액 또는 임의의 액형 조직일 수 있다. 본 발명에서는 타액(saliva)을 사용한다.

"스테로이드호르몬(steroid hormone)"이란 4원자고리 탄화수소인 스테로이드 고리(사이클로펜타노하이드로페난트렌 고리)를 기본 구조로 가진 호르몬으로, 고등동물이나 사람에게서 볼 수 있는 웅성·자성의 생식선 호르몬(성호르몬)이나 부신피질 호르몬 등이 포함된다.

"치료"는 이롭거나 바람직한 임상적 결과를 수득하기 위한 접근을 의미한다. 본 발명의 목적을 위해서, 이롭거나 바람직한 임상적 결과는 비제한적으로, 증상의 완화, 질병 범위의 감소, 질병 상태의 안정화 (즉, 악화되지 않음), 질병 진행의 지연 또는 속도의 감소, 질병 상태의 개선 또는 일시적 완화 및 경감 (부분적이거나 전체적으로), 검출가능하거나 또는 검출되지 않거나의 여부를 포함한다. 또한, "치료"는 치료를 받지 않았을 때 예상되는 생존율과 비교하여 생존율을 늘이는 것을 의미할 수도 있다. 치료는 치료학적 치료 및 예방적 또는 예방조치 방법 모두를 가리킨다. 상기 치료들은 예방되는 장애뿐만 아니라 이미 발생한 장애에 있어서 요구되는 치료를 포함한다. 질병을 "완화(Palliating)"하는 것은 치료를 하지 않은 경우와 비교하여, 질병상태의 범위 및/또는 바람직하지 않은 임상적 징후가 감소되거나 및/또는 진행의 시간적 추이(time course)가 늦춰지거나 길어지는 것을 의미한다.

"약"이라는 것은 참조 양, 수준, 값, 수, 빈도, 퍼센트, 치수, 크기, 양, 중량 또는 길이에 대해 30, 25, 20, 25, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 또는 1% 정도로 변하는 양, 수준, 값, 수, 빈도, 퍼센트, 치수, 크기, 양, 중량 또는 길이를 의미한다.

본 명세서를 통해, 문맥에서 달리 필요하지 않으면, "포함하다" 및 "포함하는"이란 말은 제시된 단계 또는 원소, 또는 단계 또는 원소들의 군을 포함하나, 임의의 다른 단계 또는 원소, 또는 단계 또는 원소들의 군이 배제되지는 않음을 내포하는 것으로 이해하여야 한다.

이하, 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.

본 발명은 스트레스 측정 및 스트레스에 관한 정보제공에 관한 것이다.

스트레스는 어떤 요구에 대한 정신과 신체의 각성 반응을 말한다. 따라서 스트레스는 일생을 살아가는 데에 있어 항상 존재하는 것이며 각성상태는 인간이 살아가는 데 있어 필수적이다. 인간은 끊임없이 어느 정도의 각성상태에서 생각하고, 느끼고, 행동한다. 이러한 트레스는 긍정적 혹은 부정적으로 경험될 수 있지만 스트레스가 지나치게 높거나 낮으면 정신 혹은 신체에 해를 초래하게 된다.

특정 개인이 받는 스트레스는 스트레스원에 대한 개인의 지각과 대처에 따라 달라지기 때문에 같은 스트레스라도 각 개인마다 반응과 건강에 미치는 영향이 다를 수 있다. 각 개인이 받는 스트레스 정도에 영향을 준다고 알려진 요인들은 인격 특성, 대처방식, 스트레스가 발생할 때의 각 개인의 환경적 상황 (예를 들면, 사회적 지지체계, 교육수준, 소득, 소음, 공해 등) 등이 있다 (Korean Neuropsychiatric Association 2004a).

스트레스는 건강한 생활습관을 변화시킬 수 있다. 즉, 지나친 알코올 섭취, 지나친 흡연, 약물 남용 등으로 질병에 걸릴 위험성이 높아질 수 있다. 스트레스에 의한 다양한 신체적, 심리적, 행동적 증상들은 다시 스트레스를 증가시키고, 증가된 스트레스는 또다시 증상을 악화시키게 되는 스트레스의 악순환을 일으키게 된다. 효과적인 스트레스 관리는 질병의 빈도와 위험성을 감소시키고, 삶의 질을 향상시키고, 자신의 능력과 에너지를 최대한 발휘하도록 하고, 자신 뿐만 아니라 타인의 행복을 증진시킨다.

스트레스를 평가하고 측정하는 방법은 복잡하고 다양하다. 일반적으로 평가방법은 스트레스 유발요인(stressor)에 대한 측정, 스트레스 반응(예 : 생리적, 인지 및 행동적 반응 등)에 대한 측정, 스트레스 반응에 대한 개인적 지각, 해석과 대처방식(대처 기제, 성격 유형 등)에 대한 측정으로 구분된다.

스트레스에 대한 생리적 반응은 자율신경계 반응, 스트레스 호르몬, 내분비 반응, 신경펩타이드, 신경전달물질 및 면역기능의 측정에 의해 평가하고, 인지－행동적 스트레스 반응은 스트레스 반응에 대한 지각척도를 사용한다

본 발명은 이러한 스트레스 측정에 있어서, 보다 정확하고 효과적인 정보를 제공하기 위해서, 스트레스를 수치화하는 새로운 방법을 이용함을 특징으로 한다.

특히, 코티졸 및 데히드로이소안드로스테론(DHEA; dehydroepiandrosterone)의 수준을 6가지 요소로 분류하여 기준 지표에 대한 비교값을 수치로 나타내어 스트레스를 객관적으로 측정하는 것을 특징으로 한다.

이하에, 본 발명의 방법의 바람직한 일 구체예를 간단히 기재한다:

(a) 코티졸 및 데히드로이소안드로스테론(DHEA; dehydroepiandrosterone) 일주기 농도의 최적범위를 산출하는 단계;

(b) 대상의 타액으로부터 코티졸 및 DHEA 수준을 퍼센타일 방법으로 수치화하여 이하의 공식을 이용하여 스트레스값을 구하는 단계;

R = 퍼센타일값 (①+②+③+④+⑤+⑥)/6

① DHEAauc; 아침 DHEA 총분비량

② M/N-F ratio 아침과 저녁코티졸 감소량

= [(AC0min +AC30min +AC60min)/3]/Bt

③ CARauc; 아침 코티졸 총분비량

④ CARi ; 아침 코티졸 증가량 = AC30min - AC0min

⑤ F/Dauc ratio; 아침코티졸/DHEA 총분비량 비율

⑥ NF; 저녁 코티졸 량

그리고, 상기 상기 수치화된 값 R이 25미만인 경우는 만성 스트레스의 경우로, 75 초과인 경우는 급성 스트레스인 경우로 판단한다.

타액이용

본 발명의 방법에서 측정하는 호르몬들(코티졸 및 DHEA)은 "타액" 내 존재하는 것을 이용함을 특징으로 한다.

그 동안 호르몬의 농도는 혈액에서 주로 측정하였다. 내분비학 관점에서 보면 혈액은 호르몬의 표적기관이 아니라 단순한 호르몬의 이동매체이다. 대부분의 혈중 단백질계열 호르몬 (성장호르몬, 인슐린 등)은 물에 잘 용해되며 혈중에서는 활성화된 형태로 존재하지만 부신피질, 성선에서 생성되는 스테로이드는 물에 잘 녹지 않기 때문에 다른 매체 (운반단백질)와 결합하여 혈중에 존재한다. 스테로이드가 운반매체와 결합되어 있을 때는 표적기관의 호르몬 수용체에 작용하지 못하기 때문에 '불활성 상태'라 하며 생리적인 기작을 유도할 수 없다. 혈중 스테로이드 대부분(95-99%)은 이러한 불활성 상태로 존재하며 극히 일부 (1-4%)만 운반매체와 결합되어있지 않은 상태(활성상태)로 존재하는 것으로 알려져 있다. 따라서 혈중 스테로이드의 농도는 활성 상태의 호르몬의 농도라기보다는 대부분 불활성 상태의 농도라 할 수 있다.

이에 반하여, 타액에 포함되어 있는 스테로이드는 혈액과 달리 모두 운반매체와 결합되어 있지 않은 활성 상태이며 조직외액(extracelluar fluid)에 포함되어 있는 활성상태의 스테로이드가 단순 확산방식(passive diffusion)에 의해 타액샘으로 이동한 것 이다. 따라서 타액에 포함되어 있는 스테로이드 농도는 조직 안에 포함되어 있는 활성상태의 스테로이드로 인식되고 있다.

또한, 타액은 혈액과 달리 의료진의 도움 없이도 개인의 수면주기에 맞추어 일반인이 쉽게 채취할 수 있기 때문에 개인의 호르몬 하루주기 리듬에 대한 연구를 쉽게 진행할 수 있는 장점을 가지고 있다. 즉, 타액을 이용할 경우 혈액으로 접근이 어려웠던 활성상태의 스테로이드의 농도와 개인의 호르몬 하루주기 리듬에 대한 접근이 용이하다는 장점이 있다.

본 발명은 타액 내 존재하는 코티졸의 농도를 측정하는 바, 상기와 같은 장점을 효과로 발휘할 수 있다.

다만, 타액에 포함되어 있는 스테로이드 농도는 혈액의 1/100-1/1000 정도로 매우 낮은 문제점이 다소 있으므로, 바람직하게는, 타액에 포함되어 있는 소량의 코티졸 농도를 측정하기 위하여 다음과 같은 타액 정제방법을 사용할 수 있다.

(a) 채취한 타액에 pH 12~14의 강염기를 처리하는 단계;

(b) 가열 후 냉각시키는 단계; 및

(c) 중화 단계; 및

(d) 점액당단백질(뮤코당) 제거단계.

이 때, 상기 (b)단계 이후, 원심분리에 의해 타액으로부터 pH 및 열에 의하여 변성된 소화효소 및 박테리아를 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하고, (d)단계 후, 완충액을 혼합하는 단계를 추가로 수행하는 것이 더욱 바람직하다. 보다 자세한 방법과 관련하여서는 한국특허 공개공보 10-2012-0066598호를 참조할 수 있다.

본 발명에서는 타액의 채취시간과 관련하여, 기상 직후, 기상 후 30분, 기상 후 60분, 및 취짐 직전의 총 4번에 걸쳐 타액을 채취하여 사용한다.

스트레스 호르몬 및 측정

또한, 본 발명은 스트레스 측정을 위한 호르몬으로서 상기 타액 내 존재하는 코티졸 및 데히드로이소안드로스테론(DHEA; dehydroepiandrosterone)의 변화 수준을 평가한다.

스트레스 호르몬으로 알려져 있는 "코티졸(cortisol)"은 부신피질에서 분비되는 스테로이드 호르몬이다.

부신의 하루주기 리듬은 뇌신경, 시상하부(hypothalamus), 뇌하수체 (pituitary)에 의하여 조절되는 것으로 알려져 있으며 근본적으로는 개인의 수면주기에 의하여 결정되어진다. 정상적으로 밤에 수면을 취한 후, 아침에 일어나면 뇌신경에서는 기상(wake up)을 인지하며, 이 신호는 시상하부의 시교차상핵(suprachiasmatic nucleus, SCN)에 도달하게 되고 시교차상핵에서는 생체시계 유전자(bioclock gene)가 활성화 되며, 이 신호는 다시 뇌실옆핵(paraventricular nucleus, PVN)에 전달된다. 뇌실옆핵에서는 이 자극에 반응하여 부신피질자극호르몬 분비호르몬(corticotropin releasing hormone, CRH)을 분비하며, 분비된 분비호르몬은 뇌하수체를 자극하여 부신피질자극호르몬(adrenocorticotrophic hormone, ACTH)을 생성, 분비하게 된다. 뇌하수체에서 생성, 분비되는 부신피질자극호르몬 농도는 기상 후 15분에 정점(peak)에 이른다. 혈액에 분비된 부신피질자극호르몬은 부신에 작용하여 부신피질의 코티졸의 생성을 증가시키게 된다.

따라서, 최정상 코티졸 농도는 기상 후 30분정도에 나타나며 이때 의 코티졸 농도가 하루 중 가장 높다. 이와 같이 아침에 잠에서 깨어난 후 30분 정도에 코티졸 농도가 정상에 이르는 현상을 기상에 따른 코티졸 반응(cortisol awakening response, 이하 CAR)이라 한다. CAR은 일반적인 수면 환경, 빛, 수면시간 동안 깨는 현상등에 영향을 받지 않으며, 건강상태에 의하여 많은 영향을 받는 것으로 알려져 있다.

Dehydroepianrosterone (DHEA)는 비교적 약한 안드로겐 스테로이드로 남성호르몬과 여성호르몬 합성에 필요한 중간단계 물질이다. DHEA는 주로 부신 피질에서 분비되지만 성선(gonad), 지방조직 그리고 뇌에서도 소량이 합성되는 것으로 알려져 있다. 사람의 경우 하루에 DHEA가 약 4 mg 그리고 황산화 형태인 DHEA-s는 약 25 mg 분비되어 혈액 내에서 가장 많은 스테로이드이다.

DHEA의 기능은 아직도 완전히 밝혀지지는 않았지만 작용 기전을 몇 가지로 나누어 생각할 수 있는데 첫째, 성호르몬의 전구물질로써의 기능이 있어 필요한 조직에서 남성 혹은 여성 호르몬으로 변환되어 사용되고, 둘째, 중추신경계에서는 신경활성화 스테로이드로 작용하여 여러 신경전달물질들과의 상호 작용을 통하여 신경 자극을 조절하며, 셋째, 스트레스 상태에서 코티졸의 역할을 완충해 주고9,10) 넷째, 칼슘 관문 칼륨 통로(calcium gated potassium channel)를 활성화하는 역할을 한다.

코티졸과 DHEA은 한 모체에서 만들어지고, 적정한 발란스가 유지 되어야 건강한 상태가 되는데, 코티졸은 자율신경계가 있고 DHEA는 자율신경계가 없어서 외부 스트레스가 가해지면 자율신경계의 반응에 의해 코티졸은 많아지고 DHEA는 상대적으로 줄어들어 발란스가 깨지면서 건강에 이상이 생긴다.

본 발명에서 코티졸 및 DHEA농도 측정은 당업계에서 사용할 수 있는 다양한 방법을 이용할 수 있다. 즉, 제한은 없으나, 바람직하게는, 방사선 면역 측정법을 이용할 수 있다.

예를 들어, 효소를 표지자로 이용한 효소면역측정법(EIA), luminol이나 그 유도체 또는 aminobutyl-ethylisoluminol(ABEI)로 감도를 증가시킨 화학섬광면역측정법(chemiluminescence immunoassay; CIA), 또는 형광물질표지자(fluorescent label)를 이용한 형광면역측정법(fluorescence immunoassay; FIA) 등이 사용될 수 있으나, 특히, 방사면역측정법을 사용하는 것이 좋다.

방사면역측정법은 높은 감도(sensitivity)와 정밀도(precision), 정확도(accuracy)를 나타내며, 반응 후의 분명하고 명백한 검출을 가능케 해주는 등 여러 이점을 가지고 있는 바, 가장 바람직하게는 방사선 면역 측정법을 사용할 수 있고, 이를 위해 액상-이중 항체(liquid-phased-double antibody)방법을 이용할 수 있다. 보다 상세한 측정과정은 액상-이중항체 방법을 이용한 호르몬 측정에 관한 논문(Salivary cortisol and DHEA levels in the Korean population; age-related differences, diurnal,and correlations with serum levels. Yonsei Med J. 2007;48:379-88)을 참조할 수 있다.

대부분의 호르몬 분석은 주로 항원-항체 반응을 이용한 면역 측정법을 이용하는데, 다양한 이물질이 항원-항체 반응과정에 교란의 요인으로 작용하여 실제 호르몬 수치와 다른 결과를 나타내는 경우가 많으므로, 본 발명의 방사면역측정법은 보다 정확한 농도측정이 가능하게 된다.

수치화방법

이하, 본 발명의 방법에서 상기 코티졸과 DHEA의 양의 변화를 이용하여 스트레스를 수치화하는 방법을 기술한다.

1단계: 기준이 되는 코티졸과 DHEA 의 일주기 농도의 최적, 참고범위를 산출한다( 도 1).

10대 이하, 20대, 30대, 40대, 50대, 60대. 70대, 80대 이상의 8개 그룹의 연령대별로 약 150명씩, 총 약 1200명(International Federation of Clinical Chemistry, IFCC 기준)의 기상 직후, 기상 30분, 기상 60분 후 및 취침 직전의 4번의 타액 샘플을 채취하여 타액 내 존재하는 코티졸 및 DHEA 농도를 측정하여 데이터 베이스를 구축한다.

본 발명의 일 구체예에서는 한국인의 코티졸과 DHEA의 양의 변화를 이하의 6가지 요소로 분류하여 측정하기 위해서, 연령대별 150명의 데이터를 퍼센타일(percentile) 방법으로 최적범위를 25~75로 정하고, 너무 낮은 0~25와 너무 높은 75~100은 참고범위로 정한다(도 1).

본 발명에서 사용되는 보조지표인 6가지 요소는 다음과 같다(도 2).

① DHEAauc; 아침 DHEA 총분비량

② M/N-F ratio 아침과 저녁코티졸 감소량

= [(AC0min +AC30min +AC60min)/3]/Bt

③ CARauc; 아침 코티졸 총분비량

④ CARi ; 아침 코티졸 증가량 = AC30min - AC0min

⑤ F/Dauc ratio; 아침코티졸/DHEA 총분비량 비율

⑥ NF; 저녁 코티졸 량

이 때, 기준이 되는 코티졸과 DHEA의 최적범위는 이하와 같다.

1. 아침 DHEA 총분비량 : 2.5 ~ 6.5 nmol/L 정상

2. 아침과 저녁 코티솔 감소량 : 15 ~ 30 nmol/L 정상

3. 아침 코티솔 총분비량 : 30 ~ 70 nmol/L 정상

4. 아침 코티솔 증가량 : 10 ~ 25 nmol/L 정상

5. 아침 코티솔/DHEA 총분비량 비율 : 5 ~ 15 % 정상

6. 저녁 코티솔 분비량 : 10 ~ 30 nmol/L 정상

상기 범위들이 각각 최적범위를 25~75의 퍼센타일 값으로 정해진다. 상기 최적 범위는 연령의 차이에 따라 크게 달라지지 않는다.

2단계 : 스트레스를 수치화하기 위해 보조지표 (6 요소/연령 block )를 이용하여 분석 대상의 호르몬 농도를 퍼센타일 방법으로 수치화한다(도 2).

분석하고자 하는 대상의 타액으로부터 기상 직후, 기상 30분, 기상 60분 후 및 취침 직전의 4번의 타액 샘플을 채취하여 타액 내 존재하는 코티졸 및 DHEA 농도로부터 보조지표 6요소(①~⑥)의 값을 구한다. 그리고, 이러한 데이터를 퍼센타일값으로 나타낸다.

즉, 이 단계는 정해진 최적범위와 참고범위를 인용해서 환자 개개인의 호르몬 계측량을 6 요소/연령 block 으로 세분해서 수치화하는 단계이다. 이 때, 퍼센타일값의 차이를 호르몬 측정값의 차이로 나누어 그 값만큼 퍼센타일 값을 산출하는 방법을 이용한다.

본 발명의 일 구체예에서, 40세의 A라는 사람 1인 데이터가 아래와 같이 나온 경우,

1) 아침 DHEA 총분비량 : 7nmol/L

2) 아침과 저녁코티졸 감소량 : 25nmol/L

3) 아침 코티졸 총분비량 : 80nmol/L

4) 아침 코티졸 증가량 : 20nmol/L

5) 아침코티졸/DHEA 총분비량 비율 : 17%

6) 저녁 코티졸 량 : 35nmol/L

이 때, 앞선 단계에서 저녁 코티졸량이 10 ~ 30 nmol/L 으로 정상일 때 퍼센타일 값은 25~75이므로, 퍼센타일값의 차이 50을 저녁 코티졸량의 차이 20으로 나누면 2.5 가 된다. 따라서 저녁 코티졸량이 1nmol/L 변하면 퍼센타일 값은 2.5 만큼 변하는 것이 된다. 그러므로, 40세 A의 저녁 코티졸량이 35nmol/L 이면 저녁 코티졸량이 30nmol/L 일 때 퍼센타일 값이 75 이므로, 저녁 코티졸량 차이 5에 위에서 산출된 2.5를 곱하면 12.5가 되는 것이다.

이에, 결과적으로, 40세 A의 저녁 코티졸 퍼센타일 값은 75 + 12.5 = 87.5 가 된다.

상기 나타낸 40세 A의 데이터들을 6가지 요소에 의해 분류하여 퍼센타일값으로 나타낸 것을 도 4에 도시하였다.

1) 아침 DHEA 총분비량 percentile : 83

2) 아침과 저녁코티졸 감소량 percentile : 73

3) 아침 코티졸 총분비량 percentile : 87

4) 아침 코티졸 증가량 percentile : 71

5) 아침코티졸/DHEA 총분비량 비율 percentile : 79

6) 저녁 코티졸 량 percentile : 88

또한, 본 발명은 이러한 보조지표 6요소를 이용하여 부신기능을 평가하는 방법을 포함한다.

특히, 이와 관련하여 도 5에 부신기능 평가도를 도시하고 있는데, 각각의 보조지표 6요소의 퍼센타일값을 이용하여 부신기능을 한 눈에 알 수 있다.

3단계 : 스트레스 수치값을 도출한다.

2단계에서 수득한 6가지 요소의 퍼센타일값을 이용하여 이하의 공식에 의해 스트레스 수치값을 구한다.

스트레스 수치 공식(R) = 퍼센타일값 (①+②+③+④+⑤+⑥)/6

예를 들어, 상기의 40세 A의 경우를 수치화하면,

40세 A의 스트레스 수치 = percentile(83+73+87+71+79+88)/6 = 80.2 percentile 값을 가진다. 즉, 본 발명의 방법에 의한 스트레스 수치값이 80.2가 되는 것이다.

상기와 같은 방법으로 구한 스트레스 수치값으로 스트레스 수준 및 필요한 치료를 판단한다.

그 값이 25~75에 속하면 정상으로, 25이하는 만성 스트레스환자로, 75이상은 급성 스트레스환자로 분류한다.

각 스트레스 수치값에 따르는 증상 및 필요한 치료는 이하와 같다.

수 치	증 상	치 료
5이하	갑상선 질관, 자살충동	입원치료
5~10	우울증	통원치료
10~15	기억력감소	약물치료
15~20	숙명장애	대체의학
20~25	만성피로	휴식, 운동
25~75	정 상
75~80	저녁피로	휴식, 운동
80~85	입면장애	대체의학
85~90	집중력감소	약물치료
90~95	불안, 초조	통원치료
95이상	면역억제, 폭력행사	입원치료

25이하, 75이상의 경우는 각각 수치가 낮아질수록, 높아질수록 증상이 심해지며 타 증상들을 모두 포함해서 나타난다.

한편, 본 발명은 상기 방법을 이용하는 소프트웨어 프로그램의 구축 및 이의 활용을 포함한다.

즉, 환자들의 연령대별 코티졸 및 DHEA를 입력하여 연령±5years 최적범위 및 참고범위를 데이터화하고, 분석 대상의 코티졸 및 DHEA 농도를 보조지표 6요소 연산 프로그램 및 수치화 연산프로그램을 활용하여, 호르몬 농도값 입력 즉시 스트레스 수치값이 도출될 수 있는 시스템을 구축할 수 있다(도 6).

이처럼, 본 발명은 타액으로부터 코티졸 및 데히드로이소안드로스테론(DHEA; dehydroepiandrosterone) 수준을 6가지 요소로 분류하여 퍼센타일값(percentile)으로 수치화함으로써 간단하면서도 객관적으로 스트레스 수준을 평가할 수 있다.

Claims (5)

1. 다음의 단계를 포함하는 스트레스 측정 방법:
   (a) 코티졸 및 데히드로이소안드로스테론(DHEA; dehydroepiandrosterone) 일주기 농도의 최적범위를 이하와 같이 결정하는 단계, 이 때 각 범위의 임계값을 퍼센타일 값 25(하한값) 및 75(상한값)으로 정하는 것을 특징으로 함:
   ① 아침 DHEA 총분비량 : 2.5 ~ 6.5 nmol/L
   ② 아침과 저녁 코티솔 감소량 : 15 ~ 30 nmol/L
   ③ 아침 코티솔 총분비량 : 30 ~ 70 nmol/L
   ④ 아침 코티솔 증가량 : 10 ~ 25 nmol/L
   ⑤ 아침 코티솔/DHEA 총분비량 비율 : 5 ~ 15 %
   ⑥ 저녁 코티솔 분비량 : 10 ~ 30 nmol/L
   
   (b) 대상의 타액으로부터 코티졸 및 DHEA 수준을 퍼센타일 방법으로 수치화하여 이하의 공식을 이용하여 스트레스값을 구하는 단계;
   R = 퍼센타일값 (①+②+③+④+⑤+⑥)/6
   ① DHEAauc; 아침 DHEA 총분비량
   ② M/N-F ratio 아침과 저녁코티졸 감소량
   = [(AC0min +AC30min +AC60min)/3]/Bt
   ③ CARauc; 아침 코티졸 총분비량
   ④ CARi ; 아침 코티졸 증가량 = AC30min - AC0min
   ⑤ F/Dauc ratio; 아침코티졸/DHEA 총분비량 비율
   ⑥ NF; 저녁 코티졸 량
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 수치화된 값 R이 25미만인 경우는 만성 스트레스의 경우로, 75 초과인 경우는 급성 스트레스인 경우로 판단하는 것을 특징으로 하는 스트레스 측정 방법.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 만성 스트레스인 경우는 만성피로, 숙면장애, 기억력 감소, 우울증, 갑상선질환 및 자살 충동으로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 증상을 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레스 측정 방법.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 급성 스트레스인 경우는 저녁피로, 입면장애, 집중력감소, 불안ㆍ초조, 면역억제 및 폭력으로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 증상을 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레스 측정 방법.
   

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