The Role of Allergic Rhinitis in Development of Otitis Media Effusion

Eun, Young Gyu; Yoo, Young In; Jin, Zhe; Cha, Chang Il; Yeo, Seung Geun

Original Article

Auditory and vestibuar disorders

Korean Journal of Audiology 2005;9(1):29-34.

The Role of Allergic Rhinitis in Development of Otitis Media Effusion

Young Gyu Eun, Young In Yoo, Zhe Jin, Chang Il Cha, Seung Geun Yeo

Department of Otolaryngology, College of Medicine, Kyung Hee University, Seoul, Korea

삼출성 중이염의 발생에서 알레르기비염의 역할

은영규^, 유영인^, 김 철^, 차창일^, 여승근

경희대학교 의과대학 이비인후과학교실

Abstract

Background and Objectives：The pathogenesis of OME is considered to be multifactorial with viral upper respiratory tract infection and Eustachian tube dysfunction. Allergy was another etiological factor. The aim of this study is to determine the possible role of allergic rhinitis (AR) in children with operated OME.

Subjects and Methods：A prospective analysis was carried out on 60 children with otitis media with effusion (OME) and 62 control subjects. The prevalence of allergic rhinitis, serum eosinophil count and serum total IgE level were compared between children with OME and control subjects. Middle ear effusion IgE level was compared between OME children with and without allergic rhinitis.

Results：The prevalence of AR in OME children (28.3%) and control subjects (37.7%) was not statistically significant. No significant differences were found in serum eosinophil count, serum total IgE level and middle ear effusion IgE between OME children and control subjects.

Conclusion：Allergic rhinitis may not be related to develp otitis media with effusion in children.

Keywords: Otitis media with effusion;Allergic rhinitis.

교신저자：여승근, 130-701 서울 동대문구 회기동 1
교신저자：전화) (02) 958-8474, 전송) (02) 958-8470, E-mail：khuent@khmc.or.kr

서 론

삼출성 중이염은 소아에서 흔한 질환으로 15~20%의 유병율을 가지며 소아에서 수술과 청력소실의 가장 흔한 원인이 된다.¹⁾ 대부분의 소아에서 중이염은 자연치유가 되고 예후가 좋으나 대략 10%의 환아가 반복적이거나 만성적인 삼출성 중이염을 경험하게 되며²⁾ 만성화가 된 경우 청력소실, 학습능력저하와 언어발달의 지연등의 문제점을 야기시킬 수 있다.³⁾⁴⁾
삼출성 중이염의 병리기전은 바이러스성 상기도 감염과 이관 기능부전 이 주요 원인으로 알려져 있고, 이외에 숙주의 면역체계, 환경적요인, 가족력, 알레르기 등 여러 인자들에 의해 복합적으로 발생하는데 특히 알레르기는 1929년 Lewis에 의해 처음으로 삼출성 중이염의 발병원인으로 보고된 이래 알레르기와 삼출성 중이염의 관계를 밝히기 위해 많은 연구들이 있어왔다. 하지만 삼출성 중이염에서 알레르기의 발생율은 보고자마다 연구기관마다 일정치 않아 적게는 0%에서 많게는 89%까지 다양하여 알레르기를 발병원인으로 인정해야 될지 말지 아직까지 많은 논쟁이 되고 있는 실정이다.⁵⁾⁶⁾
알레르기비염에서는 알레르기가 중이점막에 관여하는 "shock organ"에 의한다는 가설과 점막의 비만세포와 코와 비인두의 염증세포들에 의해 분비된 매개체나 싸이토카인에 의해 이관의 폐쇄가 유발되어 삼출성 중이염이 발생한다 가설이 있다.⁷⁾⁸⁾ 이중 전자보다는 후자에 의한 발생쪽으로 기울어져 있다. 이관이 폐쇄되면 중이강의 환기가 잘 안되어 중이에서 질소의 흡수가 증가되며 지속적으로 음압이 발생되어 삼출성 중이염이 발생하게 되는데 알레르기비염 환자 특히 소아에서 이관 기능부전으로 중이염의 발생 위험이 높다고 한다.⁹⁾
따라서 본 연구에서는 기존에 밝혀진 알레르기 비염의 진단지표와 연관된 인자들을 이용하여 만성 삼출성 중이염에서 알레르기비염의 역할을 알아보고자 한다.

대상 및 방법

대 상

2004년 10월부터 2005년 4월까지 경희대학교병원 이비인후과에서 고막 환기관 삽입술을 시행한 만성 삼출성 중이염 환아 60명을 대상으로 하였다. 남아가 37명, 여아가 23명이었으며, 환아들의 나이는 9개월부터 12세까지(평균나이±표준편차：4.98±2.16세)였다. 모든 환아들은 이경검사(otoscopic examination)와 고막운동성계측(Tympanometry)를 통해 삼출성 중이염으로 진단되었으며, 3개월 이상 지속되거나 양측의 청력소실, 언어발달의 장애 등으로 고막 환기관 삽입술을 시행 받았다.
같은 시기에 코골이 또는 수면무호흡증의 증상 때문에 편도 및 아데노이드 절제술을 시행 받은 환아, 설소대 절제술을 시행 받은 환아 그리고 비출혈로 내원한 환아 62명을 대조군으로 하였다. 대조군은 남아 44명, 여아 18명으로 3세부터 15세까지(평균나이±표준편차：7.27±2.84세)였다. 대조군의 소아들은 삼출성 중이염의 병력이나 이경 검사와 Tympanometry에서 중이염의 소견은 없었다. 다운 증후군, 구개열, 낭성 섬유증 또는 면역결핍증이 있는 소아는 연구에서 제외되었다. 모든 소아들의 보호자들은 연구참여에 동의하였다.

연구계획
본 연구는 같은 기간에 수술을 시행 받은 환자군과 대조군의 소아들을 대상으로 전향적으로 시행하였다. 모든 소아들에 대하여 처음 내원하였을 때 자세한 병력청취를 하였고, 이경검사와 전비경검사 등의 이학적 검사를 시행하였다. 고막운동성계측을 시행하였고, 순음청력검사 또는 어음청력검사를 시행하였다. 채혈을 하여서 MAST-CLA(Multiple allergosorbent chemiluminescent assay), 혈중 IgE level, 호산구수를 측정하였다. IgE값은 혼탁측정법(Nephelometry)의 원리를 이용하는 BN II(Dade Berhing, Marburg Germany)로 자동측정하였다. 호산구수는 ADVIA120 Hematology system(Bayer Diagnostics, NY, USA)를 이용하여 자동측정하였다. 환자군의 모든 소아들은 전신마취하에 고막 환기관 삽입술을 시행 받았으며, 중이저류액은 고막 환기관 삽입술을 시행할 때 Juhn Tym-Tap^®을 이용하여 정량적으로 모았으며 IgE치는 효소면역흡착법(Enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)을 이용하여 측정하였다.
고막운동성계측에서 B형 또는 C2형의 고실도와 이경검사에서 중이내에 저류(아교성, 공기-액체선 또는 기포)가 있을 때 삼출성 중이염으로 진단하였다. 알레르기비염은 맑은 콧물, 비폐색, 재채기, 코가려움등의 증상과 MAST-CLA에서 양성일 때 진단하였다.

MAST-CLA(Multiple allergosorbent chemiluminescent assay)
MAST-CLA는 35개의 thread에 부착된 항원을 환자의 혈청, 효소부착 항 IgE, 광반응시약과 함께 차례로 배양한 후, 특정 IgE가 thread에 부착된 곳에서 일어나는 화학발광을 폴라로이드 필름에 노출시켜서 측정하는 방법으로 측정되는 각 항원에 대한 특이 IgE의 농도에 따라 0부터 4까지의 등급(0, nondetectable；1/0, very low；1, low；2, moderate；3, high；4, very high)을 배정하는 방식으로 결과를 보고 받았으며 이 가운데 2등급 이상의 농도를 보인 경우에 양성으로 판정하였다(Table 1).

효소면역흡착법(Enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)
   중이저류액의 IgE 값은 효소면역흡착법을 이용하여 측정하였다. ELISA wash buffer concentrate는 Aqua dest로 10배 희석하였다. Peroxidase-labelled anti-IgE(POD antibody) antibody는 ELISA wash buffer로 100배 희석하였다. 중이저류액은 sample dilution buffer로 50배 희석하였다. Precoated microtiter plate는 250 ul의 ELISA wash buffer로 5번 세척하였다. 100 ul의 calibrators, controls와 희석된 저류액을 각 well에 첨가하였고 상온에서 horizontal mixer에 1시간 배양하였다. Well의 내용물을 옮기고 250 ul의 ELISA wash buffer로 5번 세척하였다. 100 ul의 POD항체를 첨가하고 상온에서 horizontal mixer에 1시간 배양하였다. Well의 내용물을 옮기고 다시 250 ul의 ELISA wash buffer로 5번 세척하였다. 100 ul의 Tetramethylbenzidine substrate solution을 첨가하고 상온에서 5~10분간 배양하였다. 50 ul의 stop solution을 각 well에 첨가하고 Absorption을 ELISA reader로 450 nm에서 측정하였다.

통계분석
모든 통계분석은 SPSS Version 10.0.7(SPSS, Inc., Chicago, IL)을 이용하였다. 삼출성 중이염 소아와 대조군의 소아에서 알레르기비염의 유병율을 χ² test를 이용하여 비교하였다. 삼출성 중이염 소아들과 대조군 소아들의 호산구수, 혈중 IgE값과 중이저류액의 IgE값은 student's t-test를 이용하여 비교하였다. 통계학적 유의수준은 p값이 0.05 미만으로 하였다.

결     과

60명의 삼출성 중이염 소아 중 17명(28.3%)이 알레르기비염으로 진단되었으며, 62명의 대조군 소아 중 23명(37.1%)이 알레르기비염으로 진단되었다. 삼출성 중이염 소아와 대조군 소아의 원인 항원은 진드기류 16명과 22명, 바퀴벌레 0명과 1명, 곰팡이류 0명과 2명, 화분류 1명과 0명의 분포를 보였다(Table 2, 각 항목별로). 두 군간의 알레르기비염의 유병율은 의미 있는 차이가 없었다.
채혈을 한 60명의 삼출성 중이염 소아에서 시행한 혈중 호산구수는 232.3±172.6/mm³(평균±표준편차)였고, 대조군 소아 62명에서는 287.3±220.9/mm³였으며, 두 군간의 유의한 차이는 없었다(Fig. 1). 삼출성 중이염 소아들의 혈중 IgE값은 141±193.8 IU/ml, 대조군 소아들은 204.7±219.1 IU/ml로 유의한 차이가 없었다(Fig. 2). 4명의 알레르기비염이 있는 삼출성중이염 소아의 중이 저류액의 IgE값은 4.0±3.8 kU/I이었고, 18명의 알레르기비염이 없는 삼출성 중이염 소아의 중이저류액의 IgE값은 5.5±8.2 kU/I로 두 군간의 유의한 차이는 없었다(Fig. 3).

고     찰

삼출성 중이염의 발병에서 알레르기의 역할은 많은 논쟁이 있어 온 만큼 삼출성 중이염에서 알레르기비염의 유병율은 연구마다 큰 차이를 보여왔다. Ogawa 등¹⁰⁾은 14%, Alles 등⁶⁾은 89%의 유병율을 보고하였다. 그러나 두 연구는 진단기준의 모호함과 대조군이 없는 문제점을 가지고 있다. Caffarelli 등¹¹⁾은 삼출성 중이염 소아에서 16.3%와 대조군 소아에서 5.5%로 유의한 차이가 있음을 보고하였고, Kayhan 등¹²⁾도 삼출성 중이염 소아에서 23%와 대조군 소아에서 4.8%의 유병율을 보고하였다. 이처럼 보고자마다 다소 큰 차이를 보인 이유는 1) 알레르기 진단 기준이 모호하였거나 2) 대부분의 보고가 정식 인정된 알레르기 비염에 대한 정의를 따르지 않았고 3) 삼출성 중이염 환자에서 알레르기 비염의 발생빈도가 보고자의 실험목적에 따라 인의적인 편견이 개입하였기 때문이라 사료되었다.¹³⁾¹⁴⁾¹⁵⁾ 따라서 본 연구에서는 recall bias 등을 줄이기 위해 전향적 연구를 시행하였으며 대조군으로 같은 연구 기간 중에 중이염의 병력이 없이 편도 및 아데노이드 절제술을 받은 환아, 설소대절제술, 코피 환아를 무작위로 선정하였다. 본 연구에서는 삼출성 중이염 소아에서 28.3%, 대조군 소아에서 37.1%의 알레르기비염이 동반되었다. 본 연구결과에서 삼출성 중이염군과 대조군 사이에 알레르기비염의 유병율이 차이가 없는 것은 삼출성 중이염과 알레르기 비염이 직접적인 연관이 없음을 시사하였다.
많은 염증성 질환들이 예를 들면, 천식, 알레르기비염, 아토피성 피부질환, 특발성 호산구증다증(idiopathic hypereosinophilic syndrome)과 염증성 장질환 등이 호산구증다증과 연관이 있다.¹⁶⁾ 호산구는 주 기능이 몸안에 침범한 기생충을 없애는 백혈구이지만 기생충 감염이 없을 때는 호산구가 활성화되어 조직을 파괴하거나 염증을 유발할 수 있다.¹⁷⁾¹⁸⁾ 알레르기 질환중 기관지 천식이나 아토피성피부염에서는 호산구의 증가가 뚜렷한 반면에 알레르기비염에서 혈액 호산구수는 그 편차가 커서 진단적 가치가 많이 떨어진다. 따라서 본 연구의 결과에서도 삼출성 중이염군과 대조군 소아들간의 혈중 호산구 수치의 차이는 유의하지 않았다.
비만세포에서 IgE 항체는 비만세포에서 '파수병'과 같은 역할을 하거나 미생물에 대한 일차적인 방어역할을 한다. 박테리아나 바이러스 항원에 대한 특이 IgE 항체는 보호 항체의 농도를 높여 조직을 침투한 부위에서 항원을 국소화시키는 역할을 한다.¹⁹⁾ 따라서 알레르기비염과 천식이 있는 성인과 소아는 높은 혈청 총 IgE 값을 가져 약 50%에서 정상 대조군 평균 값의 2SD(standard deviation)이상의 값을 가진다. 하지만 많은 아토피 환자에서 정상인의 IgE 값보다 낮은 값을 가지기 때문에 아토피 질환의 진단에 민감하거나 특이하지 않아 혈청 총 IgE는 아토피 질환의 선별검사에 유용하지 못하다.²⁰⁾
IgE가 국소적으로 생성될 수 있다는 증거는 비용종에서 입증되었으며²¹⁾ 생체외 검사를 통한 비즙내 국소적인 특이 IgE는 다른 피부검사나 혈청 RAST와 상관관계를 가진다.²²⁾ 현재 IgE 매개 반응이 중이의 염증을 유발한다는 보고들은 없지만 만일 중이점막이 "target organ"이라면 중이점막에서도 IgE가 국소적으로 발생될 수 있다. 본 연구에서는 알레르기비염을 동반한 삼출성 중이염 소아의 중이저류액의 IgE와 알레르기비염이 없는 삼출성 중이염 소아의 중이저류액의 IgE는 알레르기비염이 없는 군에서 오히려 높은 값을 보였지만 유의한 차이는 없었다. 또한 삼출성 중이염군과 대조군 사이에 혈청 총 IgE값도 유의한 차이가 없었다. 본 연구에서 혈청의 IgE의 값이 중이강의 IgE보다 높은 값을 보여 기존의 연구 발표와 같이 IgE가 중이강내에서 국소적으로 생산된 것이 아니라 전신순환에 의한 생산임을 간접적으로 알 수 가 있었다. 수동적으로 감작시킨 rhesus monkey에서 화분 항원으로 중이를 자극하였을 때 중이에서 염증이 발생되거나 삼출성 중이염이 유발되지 않았다는 보고가 있다.²³⁾ 따라서 중이점막이 알레르기의 "shock organ"으로써 작용한다는 가설은 맞지 않는 것으로 생각된다.

결     론

본 연구의 결과에서는 대조군과 삼출성 중이염군에서 삼출성 중이염의 유병율에 차이가 없었고, 혈청 호산구수, 혈청의 IgE 값, 중이저류액의 IgE 값에서도 유의한 차이가 없어 삼출성 중이염의 발생에 알레르기비염은 직접적인 관계가 없다고 생각되었다.

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