운동이 T세포 활성화해 암세포 공격한다는 기전 밝혀져

각종 암 관련 기관에서는 투병 중 운동의 중요성에 대해 매우 강조하고 있다. 임상시험을 통해 운동 여부에 따라 암 재발율과 완치율에 영향을 끼친다는 결과들 또한 많이 나왔다. 하지만 실질적으로 운동이 암세포에 끼치는 영향에 대한 기전은 정확히 알려진 바가 없었다.

이런 가운데 노벨 의학상을 결정하는 기관으로 유명한 스웨덴 카롤린스카 의과대학 연구소(Karolinska Institutet) 연구진이 운동이 면역체계인 킬러 T세포를 활성화해 암세포를 효과적으로 공격한다는 사실을 밝혀내 화제가 되었다. 

이 연구에서 연구원들은 암세포를 죽이는데 특화된 백혈구인 면역계의 세포독성 T세포가 운동에 어떻게 반응하는지 조사했다. 그들은 암에 걸린 생쥐를 두 그룹으로 나누고 한 그룹은 물레에서 규칙적으로 운동을 시키고 다른 그룹은 비활성 상태로 유지했다. 그 결과 훈련되지 않은 동물에 비해 훈련된 동물의 암성장이 느려지고 사망률이 감소한 것을 발견했다. 

연구팀은 쥐를 사용하여 운동이 종양진행에 어떻게 작용하는지 조사했다. 그들은 쥐가 운동을 했을 때 종양 성장이 감소하며 이러한 성장 감소는 혈액에서 순환하는 특정 유형의 면역 세포인 CD8+T세포의 수준에 달려 있다는 것을 발견했다.

또한 CD8+T세포는 운동 중에 근육이 혈액으로 방출되는 분자에 의해 더 효과적이라는 것을 발견했다. 격렬한 운동 후 면역세포를 분리한 결과, 이러한 효과적인 CD8+T세포는 운동 후 에너지 생산을 위해 분자를 사용하는 방식을 변경하는 것으로 나타났다.

다음으로 자주 운동을 한 생쥐의 면역세포를 운동을 하지 않은 생쥐로 옮겼는데 암세포에 대한 공격이 운동을 하지 않은 생쥐의 면역세포보다 주입한 면역세포의 기능이 더 효과적으로 나타났다. 

이러한 결과는 CD8+T세포가 종양에 대한 효과를 향상시키기 위해 운동에 의해 변경된다는 것을 보여준다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀은 "암세포를 식별하고 제거하는 T세포의 능력은 종양 성장을 방지하는데 필수적이며 현재의 면역요법 치료의 기초 중 하나다. 운동은 면역체계의 활성화를 증가시켜 종양과 싸우는 세포를 더 효과적으로 만들어 이러한 치료의 결과를 향상시킬 수 있다"고 강조했다. 

연구팀은 이러한 대사산물이 인간의 운동에 반응하여 어떻게 변하는지도 조사했다. 그들은 30분의 격렬한 사이클링 후 8명의 건강한 남성으로부터 혈액 샘플을 채취했으며 동일한 훈련 유도 대사산물이 인간에게도 방출되는 것을 발견했다.

카롤린스카 연구소의 헬레네 런드크비스트(Helene Rundqvist) 선임 연구원은 “우리의 연구는 운동이 암과 싸우는 면역세포를 활성화시켜 암성장을 억제하는 여러 분자와 대사산물의 생성에 영향을 미친다는 것을 보여준다”며 "이러한 결과가 우리의 생활 방식이 면역 체계에 미치는 영향을 더 깊이 이해하고 암에 대한 새로운 면역요법의 개발에 도움이 되기를 바란다"고 칼롤린스카 연구소 인터뷰에서 밝혔다.  

연구에 참여한 세포·분자 생물학과 랜들 존슨 교수는 "운동을 생물학적 관점으로 바라보면, 단순히 긍정적인 효과를 넘어설 수 있다"며 "추후 연구에 따라 항암 치료를 위한 새로운 방법으로 쓰일 수도 있을 것"이라고 말했다. 이번 연구는 생명과학 분야 국제 학술지 '이라이프(eLife)'에 게재됐다.