서늘한 실내 온도, 암 종양 증식 억제... 네이처 발표

서늘한 실내 온도에서 쥐의 암 성장이 억제되는 것을 발견했다.

스웨덴 카롤린스카 연구소(Karolinska Institutet)의 연구팀이 쥐를 대상으로 한 연구에 따르면 온도 조절기를 낮추면 암세포가 자라는 것이 더 어려워지는 것으로 나타났다.

네이처( Nature) 저널에 발표된 이 연구는 추운 온도가 종양이 번성하는 데 필요한 당을 소비하는 열을 생성하는 갈색 지방을 활성화한다는 사실을 발견했다. 또한 낮은 실내 온도에 노출된 암 환자에서도 유사한 대사 메커니즘이 발견되었다.

연구팀은 추운 생활 조건과 따뜻한 생활 조건에 노출되었을 때 결장직장암, 유방암 및 췌장암을 포함한 다양한 유형의 암에 걸린 쥐의 종양 성장과 생존율을 비교했다. 그 결과, 섭씨 4도의 온도에 순응한 쥐는 섭씨 30도의 방에 있는 쥐에 비해 종양 성장이 훨씬 더 느리고 거의 두 배나 오래 살았다.

연구팀은 세포 반응을 연구하기 위해 조직의 현상을 분석하고 포도당 대사를 검사하기 위해 영상 검사를 사용했다.

암세포는 일반적으로 성장하기 위해 많은 양의 포도당 또는 당이 필요하다. 연구팀은 추운 조건에서 몸을 따뜻하게 유지하는 역할을 하는 지방 유형인 갈색 지방 조직에서 상당한 포도당 흡수를 유발한다는 것을 발견했다. 동시에, 종양 세포에서는 포도당 신호를 거의 감지할 수 없었다.

연구팀은 갈색 지방이나 UCP1이라는 대사에 중요한 단백질을 제거했을 때 저온 노출의 효과는 완전히 사라지고 종양은 더 높은 온도에 노출된 종양과 동등한 속도로 성장했다. 유사하게, 당도가 높은 설탕 음료를 종양이 있는 쥐에게 먹이자 추운 온도의 효과는 사라지고 종양 성장을 회복시켰다.

연구팀은 "흥미롭게도 설탕이 많이 함유된 음료는 암세포에 대한 저온의 영향을 상쇄시키는 것으로 보이며, 이는 포도당 공급을 제한하는 것이 종양 억제를 위한 가장 중요한 방법 중 하나일 수 있음을 시사한다"고 말했다.

이 연구의 인간적 관련성을 연구하기 위해 연구팀은 6명의 건강한 지원자와 화학요법을 받고 있는 암 환자 1명을 모집했다. 2주 동안 하루 최대 6시간 동안 양전자 방출 단층 촬영(PET) 스캔을 사용해 연구팀은 반바지와 티셔츠를 입은 건강한 성인의 목, 척추 및 가슴 부위에서 상당한 양의 갈색 지방이 활성화되어 있음을 확인했다.

암 환자는 가벼운 옷을 입고 섭씨 22도의 방에서 1주일, 섭씨 28도의 방에서 4일을 보냈다. 기존 연구에 따르면 상당한 개인차가 있지만, 일반적으로 섭씨 28도를 쾌적한 환경 온도(온도 중립 온도)로 간주한다.

그 결과, 낮은 온도와 높은 온도 사이에 갈색 지방이 증가한 것과 종양의 포도당 흡수가 감소되는 것을 발견했다.

교신저자인 카롤린스카 연구소 미생물학, 종양 및 세포 생물학과의 차오 이하이 교수는 "저온 활성화 갈색 지방 조직이 종양과 포도당을 놓고 경쟁하고 쥐의 종양 성장을 억제하는 데 도움이 될 수 있음을 발견했다"고 말했다. 이어 "우리의 연구 결과는 추위 노출이 암 치료에 대한 유망한 새로운 접근이 될 수 있음을 시사하지만 이것이 대규모 임상 연구에서 검증되어야 한다"고 덧붙였다.

또 그는 "대부분의 사람들이 이 온도를 견딜 수 있다고 생각한다“며 "따라서 우리는 약물과 같은 다른 접근법을 사용한 냉찜질 요법과 갈색 지방 조직의 활성화가 암 치료를 위한 또 다른 도구가 될 수 있다고 낙관한다”고 밝혔다.

이 연구는 “저온 변형된 전체 대사에 의한 갈색 지방 매개 종양 억제(Brown-fat-mediated tumour suppression by cold-altered global metabolism)”라는 제목으로 지난 3일 네이처(Nature)에 게재됐다.