5-하이드록시인돌아세트산(5-hydroxyindoleacetic acid, 약칭 5-HIAA)은 신경전달물질인 세로토닌(5-하이드록시트립타민)의 주요 대사산물이다. 화학식은 C₁₀H₉NO₃이며, 인돌 고리 구조에 하이드록시기(-OH)와 카복실산기(-COOH)가 결합된 유기산 화합물이다.
생합성 경로
세로토닌은 모노아민 산화효소(MAO)에 의해 5-하이드록시인돌아세트알데하이드(5-HIAL)로 전환되고, 이후 알데하이드 탈수소효소(ALDH)에 의해 최종적으로 5-하이드록시인돌아세트산이 생성된다. 체내 세로토닌의 대부분은 간에서 분해되어 5-HIAA를 포함한 대사산물로 전환된 후 소변을 통해 배설된다.
임상적 의의
소변 내 5-하이드록시인돌아세트산의 측정은 체내 세로토닌 수치를 간접적으로 평가하는 데 사용된다. 특히 24시간 소변 검사를 통해 측정되며, 다음과 같은 임상적 용도가 있다.
첫째, 소장의 장크롬친화성(Kultschitzsky) 세포에서 유래하는 카르시노이드 종양의 진단 및 모니터링에 가장 빈번하게 사용된다. 카르시노이드 종양은 다량의 세로토닌을 분비하므로 소변 내 5-HIAA 수치가 상승한다. 정상 범위는 24시간당 약 2~6 mg이며, 24시간당 25 mg을 초과하는 경우 카르시노이드 종양의 강력한 증거로 간주된다. 흡수 장애가 있는 환자의 경우 기준치가 더 높게 적용될 수 있다.
둘째, 뇌척수액 내 5-하이드록시인돌아세트산 수치가 낮은 것은 폭력적 수단에 의한 공격적 행동 및 자살과 연관되는 것으로 보고되어 있으며, 이는 뇌 내 세로토닌 활성 저하와 관련된 것으로 해석된다.
셋째, 자폐 스펙트럼 장애 환자에서 세로토닌 증가(과세로토닌혈증)는 가장 흔한 생물학적 소견 중 하나이며, 이들 환자에서 5-HIAA 수치가 상승할 수 있다.
검사 시 유의사항
5-HIAA 검사는 24시간 소변 샘플을 산성 첨가제와 함께 pH 3 이하로 유지하여 수행된다. 특정 음식(파인애플, 키위, 바나나, 호두 등)과 약물(아세트아미노펜, 니코틴, 카페인 등)은 측정 결과에 간섭을 줄 수 있는 것으로 알려져 있다.
검사의 한계
5-HIAA 검사는 다음과 같은 한계점이 있다.
첫째, 비전이성 카르시노이드 종양에서는 수치가 정상일 수 있으며, 설사 증상이 없는 카르시노이드 증후군 환자에서도 정상일 수 있다.
둘째, 신장 질환이 있는 환자는 소변 배설 저하로 인해 5-HIAA 수치가 실제보다 낮게 측정될 수 있다.
셋째, 셀리악병, 열대성 스프루, 휘플병, 낭포성 섬유증 등 흡수 장애를 동반하는 질환에서는 소변 내 트립토판 대사산물이 증가하여 5-HIAA 수치가 상승할 수 있다.
넷째, 종양의 발생 부위에 따라 세로토닌 및 5-HIAA 생성 양상이 달라진다. 중장(midgut) 유래 카르시노이드는 다량의 세로토닌을 분비하여 5-HIAA 수치가 상승하는 경향이 있으나, 전장(foregut) 유래 종양은 탈카복실화효소 결핍으로 인해 소변 5-HIAA 수치 상승이 거의 나타나지 않을 수 있다. 또한 직장 카르시노이드와 같은 후장(hindgut) 유래 종양은 과량의 세로토닌이나 5-HIAA를 거의 생성하지 않는다.
이처럼 5-하이드록시인돌아세트산은 생화학 및 임상의학 분야에서 널리 연구되고 활용되는 물질로, 특히 신경내분비 종양의 진단 지표로서 의학적 중요성을 지닌다.
