운동이 어떻게 암 성장을 지연시키는가
대체로 운동을 하는 암 환자가 활동을 하지 않는 환자보다 예후가 더 좋다. 이제 스웨덴의 카롤린스카 연구소의 연구원들은 운동이 실험동물에서 암 성장을 지연시키는 이유에 대한 가능한 설명을 내놓았다. 즉 신체 활동이 면역체계의 세포독성 T 세포의 물질대사를 바꾸어서 암세포를 공격하는 능력을 높여준다는 것이다.

운동의 긍정적 영향 이면에 있는 생물학이 인체가 어떻게 건강을 유지하는지 뿐만 아니라 우리가 어떻게 암을 치료하는 치료제를 디자인하고 개선하는지를 도와주는 것에 대해서도 새로운 통찰을 제공해준다고 카롤린스카 연구소의 세포 및 분자 생물학과 교수로 이번 논문의 교신저자인 랜달 존슨이 말했다.

이전의 연구는 신체활동이 병을 막아주고 여러 가지 암을 포함한 몇 가지 질병의 예후를 개선해줄 수 있는 것을 밝혔다. 그러나 정확히 어떻게 운동이 암에 대해 보호 효과를 발휘하는지는 여전히 모르고 특히 생물학적 메커니즘에 대해서 그러하다.

그럴듯한 1가지 설명은 신체활동이 면역체계를 활성화해서 암 성장을 저지하고 억제하는 인체의 능력을 강화해준다는 것이다. 이번 연구에서 카롤린스카 연구소의 연구원들은 면역체계의 세포독성 T 세포 즉 암 세포를 죽이는 것을 전문적으로 취급하는 백혈구가 운동에 어떻게 반응하는지를 조사해서 이 가설을 더 발전시켰다.

연구진은 암에 걸린 생쥐를 2개 집단으로 구분해서 한 집단은 회전하는 바퀴로 규칙적인 운동을 하도록 했고 다른 집단은 활동을 하지 않도록 했다. 결과는 운동을 한 생쥐는 운동을 하지 않은 생쥐에 비해 암 성장이 느려지고 사망률이 줄어드는 것으로 나타났다.

운동이 세포독성 T 세포 활동 증가시켜
그 다음에 연구진은 이 두 집단의 생쥐에게 세포독성 T 세포를 제거하는 항체를 주입해서 이들 세포의 중요성을 조사해보았다. 이 항체가 운동이 암 성장과 생존에 미치는 긍정적인 영향을 무력화시켰다. 그렇게 해서 연구진은 운동이 암을 억제하는 데에 이들 T 세포가 중요한 것을 입증했다. 연구진은 또 운동을 한 생쥐의 세포독성 T 세포를 운동을 하지 않은 생쥐에게 이식했고 이는 그들의 예후를 개선시켰다.

운동이 암 성장에 어떻게 영향을 미치는지를 알아보기 위해 연구진은 운동을 시킨 후 T 세포와 혈액과 조직 표본을 채취해서, 운동을 할 때 근육에서 다량 생산되어 혈장으로 분비되는 일반적인 대사산물의 수준을 측정했다. 젖산염 같은 몇 가지 대사산물은 T 세포의 물질대사를 변화시켜 T 세포의 활동을 증가시켰다.

또 연구진은 운동을 한 생쥐에서 분리한 T 세포가 운동을 하지 않은 생쥐의 T 세포에 비해 물질대사가 변한 것도 발견했다. 게다가 연구진은 인간에게 있어서 이들 대사물질이 운동에 어떻게 반응해서 변하는지를 조사해보았다. 그들은 8명의 건강한 남자들이 30분간의 고강도 자전거 타기를 한 후 그들의 혈액 표본을 채취해서, 인간에게서도 운동으로 생기는 동일한 대사산물이 만들어지는 것을 확인했다.

우리 연구는 운동이 암과 싸우는 면역세포를 활성화하는 몇 개 분자와 대사산물의 생산에 영향을 미쳐 암 성장을 억제하는 것을 보여준다고 카롤린스카 연구소 실험 의학과의 선임 연구원으로 이번 논문의 제1 저자인 헬렌 란드크비스트가 말했다.

우리는 이런 연구 결과가 우리의 생활양식이 어떻게 우리 면역체계에 영향을 미치는지를 더 깊이 이해하는 데 기여하고 암을 치료하는 새로운 면역요법의 개발을 촉진할 것을 희망한다고 란드크비스트는 덧붙여 말했다.

참조:
H. Rundqvist et al., "Cytotoxic T-cells mediate exercise-induced reductions in tumor growth" eLife, 2020 Oct 23;9:e59996. doi: 10.7554/eLife.59996.