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해부병리학 염색 현미경으로 본 조직은 본래 무색무취한 세포 덩어리에 불과하다. 아무런 염색 없이 조직을 들여다본다는 건 색소 없는 세상을 보는 것과 같다. 해부병리학에서 염색은 단순한 시각 보조도구가 아닌, ‘진단의 언어’다. 염색은 조직의 구조를 드러내고, 병변의 성질을 구분하며, 세포 간 경계를 선명히 해준다. 또한 특정 물질에 대한 반응성을 이용해 질환의 존재 여부와 성격까지 파악할 수 있다. 염색 없이 병리진단을 한다는 건, 청사진 없이 건물을 짓는 것과 같다.
해부병리학 염색 기본개념
해부병리학 염색 염색은 병리 조직검사의 시각화를 위한 가장 기본적인 기술이다. 염색은 조직 내의 구조물이나 세포 구성 성분이 염료와 반응하는 원리를 이용해 색을 입히고, 이를 통해 병리학자가 시각적으로 진단할 수 있도록 돕는다. 대표적인 염색법으로는 H&E 염색, PAS 염색, Masson's Trichrome, Ziehl-Neelsen, Giemsa 염색 등이 있다. 또한 최근에는 면역조직화학염색(IHC), 면역형광염색, 분자동역학 염색 등 고도화된 기술도 병용되고 있다. 각 염색법은 특정 구조에 민감하게 반응하며, 이 반응의 차이를 통해 질병을 감별하고 병기를 설정한다. 중요한 것은 염색은 진단의 보조가 아닌 ‘핵심 과정’이라는 점이다.
| 염색 목적 | 조직 시각화, 병변 구분, 진단 보조 |
| 반응 원리 | 염료와 조직 내 분자의 화학적 반응 |
| 대상 구조 | 핵, 세포질, 콜라겐, 점액, 탄수화물 등 |
| 염색 조건 | pH, 온도, 염색 시간, 탈수 상태 |
| 염색 실패 원인 | 과고정, 탈수 부족, 조직 손상 |
해부병리학 염색 특징
해부병리학 염색 Hematoxylin and Eosin(H&E) 염색은 해부병리학의 가장 기본이자 필수적인 염색법이다. 전 세계 병리의사들이 매일 수천 장씩 보고 있는 슬라이드의 대부분이 바로 H&E 염색이다. Hematoxylin은 세포 핵과 핵산을 파랗게 염색하며, Eosin은 세포질, 콜라겐, 근육 등 산성 구조를 분홍색~주황색으로 염색한다. 이 두 색의 대조는 세포 구조를 명확히 구분하게 해준다.
H&E 염색은 대부분의 병변에서 초기 진단을 가능하게 한다. 종양 세포의 핵 비대, 염색 강도 증가, 핵소체 돌출, 세포 배열의 이상 등도 H&E만으로 파악 가능하다.
| 염색 대상 | 핵, 세포질 |
| 색상 | 핵: 파랑, 세포질: 분홍 |
| 진단 활용 | 대부분의 조직검사 슬라이드 기본 염색 |
| 장점 | 빠르고 경제적이며 넓은 범위 적용 |
| 한계 | 특정 성분이나 항원 분별은 어려움 |
감별도구
H&E로 진단이 어려운 경우, 또는 특정 물질을 시각화해야 하는 경우 ‘특수 염색(Special Stain)’이 사용된다. 특수 염색은 탄수화물, 섬유소, 점액, 철분, 진균, 세균, 색소 등 조직 내 특정 성분을 선택적으로 염색할 수 있는 기술이다. 예를 들어 PAS 염색은 글리코겐, 점액, 진균 등을 분홍색으로 염색해 당질 구조를 밝힌다. Masson's Trichrome은 콜라겐을 청록색, 근육을 붉은색으로 염색해 섬유화 상태를 파악하는 데 유리하다. Ziehl-Neelsen 염색은 결핵균과 같은 산성 내성균을 붉게 염색해 감염 진단에 사용된다. 특수 염색은 감별 진단에 탁월하며, 진단의 정밀도를 끌어올리는 도구다.
| PAS | 점액, 진균, 글리코겐 | 분홍 | 진균, 위축성 위염 |
| Masson’s Trichrome | 콜라겐 | 청록 | 섬유증, 간질성 질환 |
| Ziehl-Neelsen | 결핵균 | 붉은 막대 | 결핵, 마이코박테리아 감염 |
| Giemsa | 핵산, 기생충 | 보라색 | 혈액, 기생충 감염 |
| Iron Stain | 철분 | 푸른색 | 혈색소 침착, 간염 |
해부병리학 염색 단백질
해부병리학 염색 면역조직화학염색(IHC)은 항체와 항원을 이용한 염색법으로 특정 단백질이 조직 내에 존재하는지 여부를 확인한다. 이 방법은 단순 구조 시각화를 넘어서 분자 수준의 진단을 가능케 한다. IHC는 종양의 진단 및 감별, 조직 기원의 추적, 전이성 암의 원발지 확인, 예후 인자 분석, 예측 마커 검출 등에 활용된다. 예를 들어, 유방암에서는 ER/PR, HER2 등의 발현 여부가 IHC로 평가되어 치료 방침에 결정적인 영향을 미친다. 염색 결과는 양성/음성, 세기(intensity), 퍼센트(%) 등으로 평가되며, 병리학자가 이를 종합하여 보고서에 기술한다.
| 원리 | 항원-항체 반응 기반 염색 |
| 주요 마커 | HER2, ER/PR, Ki-67, p53, CD3, CD20 등 |
| 활용 | 종양 분류, 예후 예측, 치료 반응 예측 |
| 결과 해석 | 발현 강도, 발현율, 세포 위치 |
| 장점 | 분자 수준의 진단, 표적 치료와 연결 |
유전자 정보 시각화
분자염색법은 DNA, RNA 등 핵산 정보를 직접 시각화하는 기술로, 대표적으로 FISH(형광제자리부합), CISH(크로모겐제자리부합), PCR 기반 탐색이 있다. 이들 기술은 암 유전자 변이, 증폭, 전좌 등의 이상을 분석하는 데 사용된다. FISH는 형광 탐침을 이용해 유전자 이상을 직접 검출하며, CISH는 이를 색소 기반으로 변환해 일반 현미경으로 관찰 가능하게 한다. HER2 유전자 증폭 여부를 확인하거나, ALK, ROS1 유전자 이상 확인에 널리 사용된다. 분자염색은 해부병리학의 디지털화와 개인 맞춤 치료의 핵심 요소다.
| FISH | 유전자 재배열, 증폭 | 형광 현미경 | HER2, ALK, MYC |
| CISH | 유전자 변이 시각화 | 광학 현미경 | HER2 대체검사 |
| ISH | RNA 발현 검출 | 색소 염색 | HPV, EBV 검사 |
| PCR | 특정 유전자 증폭 | 전기영동 | BRAF, EGFR 등 |
| NGS 염색 | 대규모 유전자 분석 | 바이오인포매틱스 | 종양 포괄 유전자 패널 |
오류와 품질
염색이 잘못되면 잘못된 진단이 내려질 수 있다. 조직 손상, 과도한 탈수, 고정 시간 부족, 염료 오염 등은 염색 품질에 직접적인 영향을 준다. 특히 핵의 염색이 불균일하거나, 세포질이 뿌옇게 염색되면 정확한 세포 해석이 불가능하다. 품질 관리를 위해 조직 슬라이드 제작부터 염색 과정까지 모든 단계에서 표준화된 절차와 정기적인 검토가 필요하다. 염색 편차가 있거나 배치 간 차이가 크면 병리 진단의 일관성이 깨지기 때문이다. 또한 자동화 장비를 도입해 표준화된 염색 조건을 적용하는 것도 중요한 품질 관리 전략이다.
| 염색 농도 불균형 | 염료 희석 불량 | 염료 농도 재조정 |
| 핵 염색 부족 | 고정 부족, 탈수 과다 | 고정 시간 보정, 알코올 농도 조절 |
| 세포질 탁함 | 파라핀 제거 미흡 | 자일렌 처리 강화 |
| 염색 누락 | 슬라이드 혼동 | 슬라이드 추적 시스템 도입 |
| 배치 간 색 차이 | 염색 시간 편차 | 자동화 염색기 사용 |
슬라이드제작 및 판독
염색은 진단을 위한 과정의 일부일 뿐, 그 이후의 판독이 더 중요하다. 잘 염색된 슬라이드는 병리의사의 현미경 아래에서 질환의 정체를 드러낸다. 이때 병리학자는 세포 핵의 크기, 형태, 밀도, 분화 정도, 세포 배열 등을 종합적으로 분석한다. 또한 환자의 임상정보, 과거 병력, 영상 검사 결과 등과 병합해 최종 진단을 내린다. 해부병리학은 고립된 영역이 아니라 임상의학과 밀접히 연결된 실천적 진단 의학이다. 염색 슬라이드는 진단서에 첨부되어 타 의료진과의 의사소통에도 활용된다. 정확한 염색은 단순한 절차가 아니라, ‘의료 커뮤니케이션의 언어’로 기능한다.
| 조직 채취 | 수술, 생검, FNA 등 |
| 고정 및 절편 | 포르말린 고정 후 파라핀 절편 |
| 염색 | H&E 또는 특수염색 적용 |
| 슬라이드 판독 | 병리의사의 현미경 평가 |
| 진단 보고 | 임상팀에 진단명, 소견 전달 |
해부병리학 염색 해부병리학의 진단은 시각의 예술이다. 무색의 조직을 색으로 입히는 염색은 단순한 색채 작업이 아니라, 세포 하나하나의 진실을 드러내는 과학적 행위다. H&E라는 고전적 기술부터 시작해, 면역조직화학, 특수 염색, 분자염색에 이르기까지 염색 기술은 점점 더 정교해지고 있다. 이는 단순한 병변 감별을 넘어서 치료 결정, 예후 예측, 유전자 분석까지 해부병리학의 역할을 확장시키는 기반이 된다. 모든 병리 진단의 중심에는 ‘잘 염색된 슬라이드’가 있다. 그 색 위에 병의 흔적이 있고, 생명을 지키는 단서가 존재한다. 해부병리학자는 색을 읽는 사람이자 진단의 가장 앞줄에 선 해석자다.
