2007. 12월
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COPD의 원인과 역학
 
I. 원인
흡연은 COPD의 주된 원인이며 이 질환의 예방을 위해 금연의 중요성에 대해서는 잘 알려져 있다. 하지만 최근에는 흡연만이 COPD의 원인은 아니고 여러 숙주요인들과 환경요인들의 복잡한 상호작용이 COPD의 원인이 된다고 알려져 있다.
(표 1)
<표1 COPD의 원인이 되는 위험인자>
숙주인자 유전자
기도과민반응
폐성장
외부노출 흡연
직업성 분진과 화학물질
실내외 대기오염
호흡기 감염
사회 경제적 상태

숙주요인 중 1-antitrypsin의 선천적인 심한 결핍이 COPD를 유발시킨다는 것은 잘 알려져 있다. 또 흡연 외에 직업성 분진과 화학물질, 실내외 대기오염들은 주된 환경적인 위험요인이지만 개개의 위험인자들이 실제로 이 질환을 일으키는 원인이 되는 지에 대해서는 아직은 확실하지 않다.
현재까지 진행된 대부분의 연구는 원인과의 연관성을 밝히는 횡단면 연구에 의해 이루어졌지만, COPD에서 한 원인과 결과를 증명하기 위해서는 적어도 20년 이상을 필요로 하는 장기추적연구가 필요한데, 아직은 개개의 위험인자에 대하여 이렇게 오랜 기간 동안 COPD 진행과정을 추적한 연구는 아직 없다.
 
1. 숙주 인자
1) 유전자
여러가지의 유전적 요인이 개인의 COPD 발생 위험을 증가(혹은 감소)시킨다고 추정된다. 우리나라에서는 거의 보고된바 없지만 북구 서양인에서 α1- antitrypsin의 유전적 결핍이 있는 경우 COPD 발생을 일으킨다는 보고가 있다. 흡연이 위험을 상당히 증가시키지만, 어린 연령에서 빠르게 진행하는 전소엽기종(panlobular emphysema)의 발생과 폐기능 감소는 심한 유전적 결핍을 보이는 흡연자와 비흡연자 모두에게서 나타난다.
α1- antitrypsin 유전자외에 COPD 병인과 관계된다고 확인된 유전자는 아직 없지만, ABO secretor status, microsomal epoxide hydrolase, glutathione S-transferase, α1- antichymotrypsin, complement component GcG, TNF-α, microsatellite instability등은 그 후보 유전자로 추정되고 있다.

2) 기도과민반응
COPD 발생에 기여하는 위험인자로 규명된 천식과 기도 과민반응은 많은 유전적, 환경적인 인자와 관련한 복합적인 장애이다. 그것들이 COPD의 발생에 어떻게 관여하는지는 아직 알려지지 않았다. 기도 과민반응은 담배 연기에의 노출이나 다른 환경적인 손상이 있은 후에 발생할 수 있으므로, 흡연 관련 기도 질환의 결과일 수 있다.

3) 폐성장
폐 성장은 임신 동안의 과정, 출산시의 몸무게, 그리고 유년기의 노출 등과 관련이 있다. 최대로 성장한 폐 기능(폐활량 측정법으로 측정)이 감소되면 COPD의 발생 위험이 높아질 가능성은 높지만, 이에 대해서 아직 규명되어 있지는 않다.
 
2. 외부 노출
1) 담배 연기
현재까지는 흡연은 COPD의 가장 중요한 원인이다. 비흡연자에 비해 흡연자에서 호흡기 증상의 발생과 폐 기능 이상 소견을 더 자주 볼 수 있으며, FEV1의 연간 감소 속도가 빠르며, 사망률이 높다. 이러한 차이는 흡연량에 따라 직접적으로 비례한다. 흡연 종류에 따르면, 파이프와 여송연 흡연자는 비흡연자보다는 COPD 이환율과 사망률이 높지만, 이는 담배 흡연자에 비해서는 낮다고 한다. 또 각 나라 마다 생산되는 담배 종류에 따라 COPD의 발생율에 대한 보고는 아직은 없다.
흡연을 시작한 나이, 흡연량, 현재 흡연여부들은 COPD환자의 사망을 예측하는 지표가 된다.

하지만 모든 흡연자가 다 COPD로 발전하지는 않는 것으로 보아 개개인의 유전적인 요인들이 COPD의 발생위험에 관련되어 있다고 추정되고 있다. 흡연자중에 COPD로 발전되는 비율은 일반적으로는 15~20%정도로 추정하지만, 증상이 없는 환자에서 진단이 늦어지고 환자의 인지도가 낮으므로 실제로는 이보다 더 높을 수 있다.
담배 연기의 간접흡연도 흡입 분진과 가스의 폐내 총 축적량을 증가시켜 잦은 호흡기 증상과 COPD를 일으킬 수 있다. 임신 중의 흡연 역시 태아의 폐 성장과 발생에 영향을 미치며 면역 체계를 작동시킴으로써 나중에 COPD의 발생위험 인자로 작용한다.

2) 직업성 분진과 화학물질
충분히 강하고 지속적인 노출이라면, 직업성 분진(예, 석탄분진)와 화학물질(증기, 자극물질, 연기)도 흡연과는 별도로 COPD를 일으킬 수 있다. 여기에 흡연을 하면 COPD의 위험이 더 커진다. 분진, 자극성 물질, 유기화학 분진, 등의 감작원에 노출되면 기도과민반응을 증가시키는데, 이는 특히 다른 직업적인 노출, 흡연, 천식등으로 이미 기도가 손상되면 더 심해진다.

3) 실내외 공기 오염
도시내 공기오염이 심하면 심장이나 폐 질환자에게는 해롭다. 실외 공기오염이 COPD를 발생시키는 지는, 아직 확실하지 않지만, 흡연에 비해서는 그 역할이 적다고 한다. 과거 20년 이상 선진국의 대부분의 도시에서 대기오염은 감소추세이며 개발도상국에서는 크게 증가되고 있다. 대기오염의 어떤 특정 요소가 해로운지에 대해서는 아직 불명확하지만, 대기오염내의 분진이 폐의 총 흡입 축적을 추가할 것이라는 증거들은 있다. 환기가 되지 않는 주거지에서 조리와 난방으로 사용하는 유기물에너지의 연소로 인해 발생하는 실내 공기 오염도 COPD의 발생과 관련된다.

4) 감염
유년기의 중증의 호흡기 감염 병력은 성인이 된 후 폐기능 감소와 호흡기 증상의 증가와 관련되지만, 이것이 단일 요인으로 COPD발생의 위험인자로 추정하는 데에는 아직 논란이 많다. 즉 그 자체가 COPD의 위험인자인 기도과민이 있는 소아가 심한 호흡기 감염의 발생위험이 증가되며, 또한 바이러스 감염은 출산시 저체중과 같이 그 자체가 COPD와 연관이 있는 다른 인자들과 관련될 수 있다.

HIV감염은 흡연-유발 폐기종의 발생시기를 빠르게 할 수 있다는 보고가 있으며, 이는 아마도 HIV 관련 폐염증 반응이 역할을 할 것으로 추정된다.

5) 사회경제적 지위
COPD의 발생 위험은 사회경제적인 상태와 반비례한다는 증거가 있지만, 낮은 사회경제적인 상태시에 동반될 수 있는 실내외의 공기오염, 밀집상태, 영양결핍 등의 다른 인자들을 감안한 것인지에 대한 연구는 아직 없다.
 
II. 역 학
COPD는 질환 이환율이나 사망률이 높아 전세계적으로도 중요한 질환으로, 현시점에서도 이 질환이 차지하는 사회경제적 영향이 상당히 크며 지속하여 증가추세에 있다. COPD의 유병률, 이환률, 사망률은 국가마다 또 국가내에서도 서로 다른 그룹마다 차이가 있지만, 일반적으로 흡연빈도와 직접적으로 연관된다. COPD의 유병률, 이환률, 사망률에 대한 역학조사는 대부분 선진국에서 연구한 결과이지만, 이들 국가에서도 COPD에 대한 정확한 통계를 얻기 힘들고 많은 연구비용이 필요하다.
COPD는 상당히 진행되어야 진단되므로, 유병률이나 사망률의 통계자료로는 실제 COPD 환자수가 저평가 될 수 밖에 없다. 최근까지도 COPD에 대한 정의가 통일되어 있지 않아 선진국이나 개발도상국에서 이 질환의 이환율과 사망률을 정확이 평가하기 힘들었다. COPD는 사망의 직접원인보다는 여러 합병증의 발생이나 기저질환의 악화등을 유발하여 환자를 사망하게 하므로 사망진단서에 직접사인보다는 간접사인으로 기록되어 있는 경우가 많고
심지어는 이 질환에 대한 언급이 없는 경우도 많기 때문에, 사망률 통계자료로도 사망원인 중에 COPD가 차지하는 비율을 정확하게 판단하기는 힘들다.
 
01. 유병률
모집단에서 COPD의 유병률을 조사하는 방법으로는 COPD에 해당되는 호흡기증상과 혹은 기류제한이 있는 사람의 비율을 보는 방법과 의사가 COPD, 만성기관지염 혹은 폐기종으로 진단한 사람의 비율을 보는 방법이 있다. COPD 유병률은 조사 방법에 따라 차이가 나며, 이 자료들은 각각 다른 목적으로 사용될 수 있다. 예를들면 초기부터 중증 환자에까지 나타나는 호흡기증상을 다 포함시킨 설문지로 조사한 유병률은 COPD의 전체 유병률을 대변할 수 있으며, 의사가 COPD로 진단한 자료로부터 얻은 유병률은 임상적으로 의미있는 COPD유병률을 대변한다고 할 수 있다.
COPD의 정확한 유병률을 알기 위한 인구 조사는 너무 비용이 많이 들어서 대부분의 국가에서 시행되지 못하고 있다. 하지만 국가가 이 질환에 대한 예방조치나 치료 비용의 산출등에 대한 계획을 수립하기 위해서는 COPD 유병률 조사가 매우 중요하다. COPD의 유병률은 대상자들의 COPD위험인자에 대한 노출정도, 연령분포 그리고 각 민족마다 차이가 나는 COPD 관련 유전자의 빈도에 따라 달라질 수 있다.

최근까지 선진국들에서 시행한 인구 조사에 따르면 여성보다는 남성에서 유병률과 사망률이 훨씬 높은 데, 이는 여성보다는 남성이 위험인자(특히 흡연)에 더 많이 노출되기 때문으로 설명되고 있다. 개발도상국에서는 COPD 유병률이 남성보다 여성에서 조금 더 많다는 보고가 있는 데, 이는 여성이 조리와 난방과 같은 실내공기오염에 노출이 더 많다는 것을 반영하는 것 같다. 최근 미국에서 시행된 대단위 인구조사에 따르면 남성과 여성의 COPD 유병률이 비슷한데, 이는 여성흡연인구의 증가 때문으로 해석되고 있다.

1) 호흡기증상 질문지에 따른 유병률 조사
호흡기증상(만성기침, 객담, 천명음, 호흡곤란)들에 대한 설문지로 하는 COPD 유병률 조사는 기류제한이 있는 환자군 뿐만 아니라 COPD 위험군도 포함될 수 있어 최대한의 유병률을 알아낼 수 있다. 이 연구로는 흡연상태, 연령, 직업성과 환경성 노출, 지역, 성별, 인종등에 따른 호흡기증상의 변화들을 알 수 있다. 또한 흡연, 실외공기오염과 직업성 노출등과 같은 위험인자의 노출정도를 시간에 따라 변화되는 것을 알 수 있다.

미국에서 1988년에서 1994년 사이에 시행된 대단위 국가 조사인 제3차 국가 건강 영양조사연구 (the 3rd National Health and Nutritional Examination Survey : NHANES 3)는 호흡기증상설문지를 포함하였다. 호흡기증상의 유병률은 흡연상태(현재 흡연>금연>비흡연)에 따라 뚜렷하게 변화함을 알 수 있었다. 백인남자에서는 만성기침은 흡연자중 24%, 금연자중 4.7%, 비흡연자중 4.0%에서 있었으며, 백인여자에서는 만성기침이 흡연자 20.6%, 금연자 6.5%, 비흡연자 5.0%에서 있었다. 인종간의 차이에서는 백인이 흑인보다 호흡기증상의 유병률이 좀더 많았다. 이 연구에서 객담의 유병률은 만성기침의 유병률과 유사하였다.

2) 기류제한에 따른 유병률 조사
기류제한이 발생하기 수년전부터 기침과 객담등의 호흡기증상이 있을 수 있으므로, 기류제한에 기초한 COPD 유병률 조사는 임상적으로 의미있는 COPD의 유병률을 정확히 평가할 수 있다. 기류제한을 정의할 때 기준점이 다르면 연구결과를 서로 비교할 때 어려움이 발생한다. NHANES 3 연구에서 기류제한은 FEV1/FVC 가 70% 미만으로 정의하였는데, 기류제한의 유병률은 호흡기증상의 유병률보다는 낮지만, 역시 흡연이 COPD유병률의 주된 원인으로 확인되었다. 백인남자에서는 흡연자의 14.2%, 금연자의 6.9%, 비흡연자의 3.3%에서 기류제한이 있었으며, 백인여자에서는 흡연자의 13.6%, 금연자 6.8%, 비흡연자 3.1%에서 기류제한이 있었다. 인종간의 차이에서도 흑인보다 백인에서 기류제한이 더 많았다.

3) 전세계적 COPD 빈도 연구
WHO/World Bank Burden of Disease Study에 따르면 1990년 COPD의 전세계적인 유병률은 남자는 인구 1,000명당 9.34명, 여자는 인구 1,000명당 7.33명이였지만 이 연구가 모든연령을 대상으로 하였기 때문에, 노인에서의 실제 COPD유병률은 이보다는 높을 것으로 추정된다. (표 2)
<표 2> 지구촌 전체
모든연령에서의 COPD빈도
지역 혹은 국가 인구 1,000명당
1990년 유병률(남자/여자)
시장 경제주의 체제의 국가 6.98/3.79
과거에 사회주의 경제 체제의 유럽 7.35/3.45
인도 4.38/3.44
중국 26.20/23.70
다른 아시아 국가와 섬나라 2.89/1.79
사하라 이하의 아프리카 4.41/2.49
라틴아메리카와 카라비안지역 3.36/2.72
북아프리카와 중동지역 2.69/2.83
전세계 9.37/7.33
*중국에서의 COPD 유병률은 최근 중국에서 발표한 설문지에 기초한 유병률조사임

전세계적으로도 흡연율이 낮은 지역보다는 흡연율이 높은 지역에서 COPD유병률이 높으며, 북아프리카의 26개 국가와 중동지역에서 남자에서의 COPD유병률이 가장 낮으며, 중국이외의 아시아국가와 섬나라(여기에는 49개의 국가와 섬들로써, 가장 큰 것은 인도네시아이며, 이밖에 파파뉴기니아, 네팔, 베트남, 한국, 홍콩등이 포함됨)에서 여자의 COPD유병률이 가장 낮은 것으로 보고되고 있다. 중동지역을 제외하고는 COPD유병률은 남자에서 여자보다 높다. 대부분의 다른 지역보다, 중국에서는 COPD유병률(남자: 26.20명/1,000명, 여자 23.70명/1,000명)이 높게 보고되었다. 하지만 최근 중국 북부의 베이징, 동북부의 랴오닝, 중남부의 후베이에서 시행한 조사에 따르면 15세 이상의 인구에서 COPD유병률은 남자는 4.21명/1,000명, 여자는 1.84명/1,000명으로 보고되었다.

4) 국내 COPD 유병률 연구
국내의 흡연율과 대기오염의 심각성 때문에 COPD유병률이 높을 것으로 추정되어 왔지만, 전국민을 대상으로 한 COPD유병률에 대한 조사는 거의 없다가, 최근에 시행된 국내 COPD유병률 조사(2001년 10월부터 2002년 1월까지 전국의 200군데 지역에서 9,243명을 대상으로 호흡기증상 설문지조사와 폐기능검사 및 흉부방사선사진을 병행하여 시행함)에 따르면, 한국에서의 현재 흡연자의 전체 빈도는 29.9% 이며(남자는 60.6%, 여자는 5.2%)

(표 3),
<표  3> 국내 흡연 현황 (%)
  전체 남자 여자
전체 <45세 >45세 전체 <45세 >45세 전체 <45세 >45세
흡연상태
비흡연자 61.5 62.7 59.8 22.1 23.5 20.0 93.2 94.7 91.1
금연자 8.6 5.6 12.7 17.3 10.5 26.8 1.6 1.6 1.6
현재흡연자 29.9 31.7 27.5 60.6 66.0 53.2 5.2 3.7 7.3
흡연량*      
<10 갑년 16.3 22.1 9.3 31.2 43.3 13.9 4.6 4.9 4.1
11~19 갑년 8.8 9.7 7.6 18.7 21.6 14.6 1.0 0.1 2.3
>20 갑년 12.8 5.1 23.4 27.7 11.4 51.0 1.0 0.1 2.3

# 총 조사대상자: 9,243명, *: 금연자와 현재흡연자 포함

기류제한은 18세 이상 성인의 7.8% 에서 있었지만(남자 10.9%, 여자 4.9% ), COPD의 호발 연령인 45세 이후에는 연령 증가와 남자에서 기류제한의 빈도가 더 커짐을 알 수 있었다.(전체 17.2%, 이중 남자 25.8%, 여자 9.6%)
(표 4~6).

<표 4> 연령에 따른 기류제한 빈도(%)
연령(세) 전체 남자 여자
18~24 1.9 1.1 2.7
25~44 2.5 3.6 1.6
45~64 10.7 17.4 4.9
65~74 35.0 52.4 19.0
>75 41.4 60.0 21.4
45세이상 전체 17.2 25.8 9.6
전체 7.8±0.4 10.9±0.5 4.9±0.5
 
<표 5> 45세 이상에서 흡연상태에 따른 COPD 발생빈도
  Total(%) Male(%) Female(%)
흡연상태
비흡연자 8.8 14.6 7.6
금연자 27.3 27.8 12.5
현재 흡연자 26.9 28.6 12.5
흡연량
< 10 갑년 12.8 15.1 3.7
11~19 갑년> 18.8 19.7 12.5
20 갑년 35.6 35.7 30.8
 
<표 6> 연령과 성별에 따른 COPD 중증도 빈도 (GOLD Classification)(%)
COPD 중증도 18세이상 45세이상
전체 남자 여자 전체 남자 여자
Ⅰ 4.2 5.7 2.7 9.5 14.0 5.6
Ⅱ 3.1 4.1 2.1 6.4 9.3 3.9
Ⅲ 0.4 0.8 0.1 1.1 2.2 0.1
Ⅵ 0.1 0.2 0.0 0.2 0.3 0.0
전체 7.8 10.9 4.9 17.2 25.8 9.6
 
현재 흡연자와 흡연량의 증가는 COPD유병률과 COPD의 중증도에 직접적인 영향을 보여, 중증 COPD 환자의 90%이상에서 현재 흡연중이거나 혹은 금연을 한 경우이며, 이중 82%에서는 흡연량이 20 갑년이상 이었다.

(표 7)
<표 7> 45세 이후에서 흡연상태와 흡연량에 따른 COPD 빈도(%)
  전체 남자 여자
흡연상태
비흡연자 8.8 14.6 7.6
금연자 27.3 27.8 12.5
현재흡연자 26.9 28.6 12.5
흡연량
< 10 갑년 12.8 15.1 3.7
11~19년 갑년> 18.8 19.7 12.5
20 갑년 35.6 35.7 30.8
65세 이상, 남자, 20갑년이상의 흡연력, 저소득층이 COPD의 위험인자로 확인되었다.
 
02. 이환률(morbidity)과 사망률(Mortality)
이환이란 의사에게 방문, 병원에 방문 그리고 입원하는 것을 말하는 데, COPD의 이환자료는 사망자료보다도 구하기 힘들고 신빙도가 떨어진다. 제한적인 자료로 조사한 결과는 COPD의 이환율은 나이가 증가할수록 그리고 남자에서 증가되는 것으로 알려져 있다.
국내COPD 이환율에 대한 보고는 없으며, 영국에서는 1년동안 COPD로 일반의의 진찰을 받는 빈도는 45~64세에서는 4.17명/1,000명, 65~74세에서는 8.86명/1,000명, 65~74세에서는 10.32명/1,000명으로 보고되어 있는 데, 이는 허혈성 심장질환의 흉통과 비교하면 2~4배에 달하는 수준이였다고 하며, COPD로 입원하는 기간은 평균 9.9일이였다.

미국자료에 의하면 1997년에 COPD로 외래 진찰은 1,600 백만 회였으며 (60.6/1,000), 퇴원시 진단명에 COPD가 첫줄에 기록된 경우는 448,000 회였다(1.66/1,000).
COPD의 사망률에 대한 국내보고는 없지만 미국에서 COPD에 의한 사망률은 45세 이하에서는 매우 낮지만, 45세 이후 사망원인들 중에서는 4번째 혹은 5번째를 차지하며, 총 흡연량과 관련이 깊다고 한다.
 
Ⅲ. 사회경제적으로 미치는 영향

COPD는 유병률이 높고, 호흡장애를 초래하며, COPD의 진단과 치료에 필요한 직접 의료비가 많이 발생할 뿐만 아니라, 호흡곤란장애 발생이나 휴직으로 발생되는 손실이나 조기 사망에 따른 손실등의 간접의료비도 상당하기 때문에, 전세계적으로도 사회-경제적인 문제가 되고 있는 현실이지만, 이에 대한 연구보고는 많지 않다.

1993년에 미국에서 보고된 자료에 의하면, COPD로 연간 지출 총액이 230억 $ 이며, 이중 직접의료비는 147억 $, 간접의료비는 92억 $ 이었는데, 이는 당시 미국내 COPD환자가 약 1,570만명을 감안하면 1년에 COPD환자 1인당 1,522 $가 직접의료비용으로 지출되었다고 한다. COPD환자의 건당 입원비(5,409 $)은 COPD가 없는 환자(2,001 $)에 비해 2.7배나 높았다고 한다.
영국에서도 1996년도 COPD의 직접의료비는 14억 $ (1년에 환자 1인당 1,900 $), 간접의료비는 33억 $정도로 산출되었다.
COPD의 사회경제적인 여파는, 국가간 COPD유병률, 흡연률, 의료씨스템, 의료수가, 직장내 근무조건, 봉급, 장애인 대책, 예방대책등의 차이로, 국가마다 다른 효과를 보이므로, 향후 국내에서도 COPD에 의한 사회경제적 영향에 대한 조사가 필요하다.

 
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