천식에서 FENO 검사를 하는 이유

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질소산화물(NO): 단순한 오염 물질에서 생체 조절 인자로

질소산화물(NO)은 한때 화석연료의 연소로 인해 대기 중에 생성되는 오염물질로만 인식되었으나, 1987년 NO가 '내피 유래 이완 인자(endothelial-derived relaxing factor)'로 밝혀지면서 생체 내 기능에 대한 새로운 시각이 열렸습니다. 현재는 NO가 다양한 장기계통에서 중요한 생리적 조절자로 작용한다는 점이 확립되었습니다.

NO의 호흡기계 내 기능

호흡기에서는 NO가 혈관 및 기도의 평활근을 이완시켜 기류 흐름을 개선하고, 섬모운동을 조절하며, 비아드레날린성·비콜린성 신경을 통한 신호 전달에도 관여합니다. 이 물질은 건강 상태나 염증 여부에 따라 변화하며, 호기 시 NO의 농도를 측정한 FENO(fractional exhaled NO)를 통해 간접적으로 평가할 수 있습니다.

https://www.researchgate.net/figure/Mechanisms-of-NO-generation-by-NOS-isoforms-NOS-oxidize-a-guanidino-nitrogen-of_fig1_380680513

NO의 생성 기전

인체 내 NO는 질소산화물 합성효소(NOS)의 작용으로 생성됩니다. NOS는 크게 세 가지 동위효소로 분류되며, 각각 신경세포(nNOS), 유도형(iNOS), 내피세포(eNOS)로 구분됩니다. 이 효소들은 모두 아르기닌의 구아니디노기를 산화시켜 NO와 H₂O를 생성하는 반응을 촉진합니다.

효소 유형유전자위치 및 크기주요 발견 세포Ca²⁺ 의존성

nNOS (I형)	nos1	12q	신경세포	있음
iNOS (II형)	nos2	17q	대식세포	없음
eNOS (III형)	nos3	7q	혈관 내피	있음

iNOS는 염증성 자극(예: TNF-α, IL-1β 등)에 의해 유도되어 많은 양의 NO를 생성할 수 있으며, 글루코코르티코이드는 이를 억제하는 역할을 합니다.

호기 NO의 해부학적 기원

초기에는 호기 중 NO가 비강이나 부비동에서 주로 유래한다고 생각되었지만, 후속 연구에서는 기관지를 중심으로 하는 하기도에서 생성된 NO가 주된 기원이라는 것이 밝혀졌습니다. 수학적 모델 분석 결과, 대부분의 NO는 중심 대기도에서 생성되며, 이는 기도 상피세포에서 만들어진 것으로 보입니다.

기도 내 NO의 역할

천식 환자는 건강인보다 높은 수준의 NO를 호기 중에 배출합니다. NO는 기관지 이완 및 염증 조절에 긍정적 역할을 할 수도 있지만, 반응성 질소산물(RNS)을 생성해 염증과 손상을 유발할 수도 있습니다. 이는 NO가 농도 및 주변 환경에 따라 이중적인 역할을 할 수 있음을 시사합니다.

호기 중 NO 측정 기술

화학발광분석법은 NO가 오존과 반응해 발광하는 특성을 이용하여 기체 중 NO 농도를 측정합니다. 이 방법은 정확하고 민감하며, 미국흉부학회(ATS)와 유럽호흡기학회(ERS)는 FENO 측정 기준을 제정해 임상에 적용하고 있습니다.

FeNO의 임상 활용

FeNO는 천식 진단 및 관리에 있어 유용한 비침습적 바이오마커로 활용됩니다. 주요 용도는 다음과 같습니다:

기도 염증 평가 – 특히 호산구성 염증 여부 확인.
천식 진단 보조 – 증상이 애매할 때 진단 단서로 활용.
천식 아형 분류 – 치료 방향 설정에 도움.
ICS 반응성 예측 – FENO가 높으면 ICS 효과가 클 가능성.
치료 순응도 및 활성도 모니터링 – 수치 변화를 통해 염증 재활성 감지.
ICS 투약 결정 보조 – 치료 경험이 없는 환자에서 판단 근거로 사용.

FENO 해석 기준 및 주의사항

연령대낮은 수준 (염증 없음)중간 (해석 필요)높은 수준 (염증 있음)

성인	<25 ppb	25–50 ppb	>50 ppb
소아	<20 ppb	20–35 ppb	>35 ppb

이러한 수치는 절대적 기준이라기보다는 임상적 맥락 속에서 해석되어야 하며, 환자의 나이, 아토피 여부, 흡연력 등의 영향을 받을 수 있습니다.

참고문헌 : UpToDate 2025.05.09