[슬론케터링] NK 면역세포, 단식 통해 종양환경 적응하고 암세포 공격↑

단식이 자연 살해세포(Natural Killer Cells)의 신진대사를 재프로그램하여 종양의 혹독한 환경에서 생존하는 데 도움을 주는 동시에 암과 싸우는 능력도 향상시킬 수 있다는 연구결과가 6월 14일 ‘Immunity’에 발표됐다. 

슬론 케터링 암센터(MSK) 연구원들이 생쥐를 대상으로 한 새로운 연구에 따르면, 일정 기간의 단식은 암과 더 잘 싸우도록 면역 체계의 자연 살해세포(NK)를 재프로그램화하는 것으로 나타났다. 

단식 및 기타 식이요법은 암세포의 성장에 필요한 영양분을 고갈시키고 암 치료를 더욱 효과적으로 만드는 방법으로 점점 더 연구되고 있다.

자연 살해 세포란 

자연 살해세포, 줄여서 NK 세포는 암세포나 바이러스에 감염된 세포 등 비정상적이거나 손상된 세포를 죽일 수 있는 백혈구의 일종이다. T 세포는 표적 대응을 위해 특정 적에게 사전 노출이 필요한 T 세포와 달리 이전에 직면한 적이 없이 위협을 파괴할 수 있기 때문에 이러한 이름이 붙여졌다. 일반적으로 종양 내에 NK 세포가 많을수록 환자의 예후는 더 좋다.

연구를 위해, 암에 걸린 쥐는 일주일에 두 번씩 24시간 동안 단식했고, 단식 사이에는 자유롭게 먹을 수 있었다. 이 접근법은 쥐의 전반적인 체중 감소를 방지했다. 더불어  단식은 NK 세포에 큰 영향을 미쳤다.

인간에게서 일어나는 것과 마찬가지로, 생쥐는 포도당 수치가 떨어지고 다른 영양소가 없을 때 대체 에너지원 역할을 할 수 있는 지방 세포에서 방출되는 지질인 유리 지방산이 증가했다. 

각 단식 주기 동안 NK 세포는 이러한 지방산을 포도당의 대체 연료원으로 사용하는 방법을 배웠다. 이것은 종양 미세 환경에 고농도의 지질이 포함되어 있기 때문에 항암 반응을 실제로 최적화하며, 이제 이러한 대사 훈련 덕분에 종양에 들어가 더 잘 생존할 수 있다.

단식은 NK 세포를 재프로그램한다

단식은 또한 체내 NK 세포의 재분배로 이어진다고 연구자들은 밝혔다. NK 세포의 대부분은 골수로 이동했으며, 단식 덕분에 인터루킨-12라는 주요 신호 단백질에 높은 수준으로 노출되었다. 이는 NK 세포가 항종양 반응에서 중요한 역할을 하는 사이토카인인 인터페론 감마를 더 많이 생산하도록 준비시켰다.

또한 비장의 NK 세포는 별도의 재프로그래밍을 진행하여 지질을 연료원으로 더 잘 사용할 수 있게 되었다.

이 두 가지 메커니즘을 종합하면 NK 세포가 종양 내에서 더 많은 사이토카인을 생성하도록 미리 준비되어 있음을 알 수 있다. 그리고 대사 재프로그래밍을 통해 종양 환경에서 더 잘 생존할 수 있으며 향상된 항암 특성을 갖도록 특화되었다.

신체의 서로 다른 부분에서 다르게 훈련되는 두 개의 개별 NK 세포 집단이 있는지, 아니면 세포가 몇 주 동안의 수명 주기 동안 두 부위를 모두 통과하게 되는지 여부는 아직 확실하지 않다.

인간의 골수 샘플은 프로젝트의 일부로 연구되지 않았지만, 연구자들은 암 환자의 혈액 샘플을 통해 생쥐에서 관찰한 것처럼 단식으로 인해 자유롭게 순환하는 NK 세포가 감소하는 것으로 나타났다고 강조했다. 

암 치료를 개선할 가능성

연구진은 생쥐 모델 연구를 임상으로 발전시킬 수 있는 몇 가지 잠재적인 기회가 있다고 말한다. 첫째, 표준 기존 치료법과 결합하여 단식의 안전성과 효과를 연구하기 위한 임상 시험이 이미 시작되었다. 또 다른 방법은 환자에게 금식을 요구하지 않고 근본적인 메커니즘을 표적으로 삼을 수 있는 약물을 식별하는 것이다. 셋째, NK세포를 체외에서 공복 상태로 만든 뒤 투여해 치료 효과를 높일 수도 있다.

그러나 현재로서는 단식이 암 환자에게 미치는 영향에 대한 더 많은 임상 데이터가 필요하다.

연구팀은 “단식에는 다양한 유형이 있는데, 어떤 것은 도움이 될 수도 있고 어떤 것들은 해로울 수도 있다. 환자는 자신의 상황에 맞는 안전하고 건강한 것이 무엇인지 의사와 상담해야 한다”고 덧붙였다.

단식과 항암치료를 함께 시행할 때 주의해야 할 점

① 전문 의료진과 상담 : 단식을 시작하기 전에 반드시 전문 의료진과 상담해야 한다. 특히, 당뇨병, 저혈당, 영양 실조 등의 질환이 있는 경우 주의가 필요하다.

② 단계별 진행 : 처음에는 짧은 단식 기간부터 시작하여 점차적으로 늘려나가는 것이 좋다. 또한, 충분한 수분 섭취와 전해질 보충도 중요하다. 

③ 몸 상태 관찰 : 단식 중에 지나친 피로, 어지러움, 탈수 증상 등이 나타난다면 즉시 중단하고 의료진의 도움을 받아야 한다.