마그네슘이 T 세포가 암세포만 공격할 수 있도록 도와
전문가들은 마그네슘을 필수 거대 미네랄로 규정하는데, 이는 사람들이 건강을 유지하기 위해서 마그네슘을 상대적으로 다량 복용할 필요가 있는 것을 의미한다. 마그네슘이 풍부한 식품은 아몬드, 캐슈, 땅콩, 시금치 등이다. 호두도 특히 다량의 마그네슘을 함유하고 있어서 100g에 일일 권장량의 63%가 들어있다. 식품을 통한 마그네슘의 충분한 섭취는 튼튼한 뼈, 제2형 당뇨병 위험 감소, 더 좋은 심혈관 건강과 관련이 있다. 마그네슘은 또 근육수축, 신경전달, 혈압조절, 면역성에도 중요한 역할을 수행한다.

이전의 연구는 마그네슘이 부족한 먹이를 먹는 생쥐는 암이 더 빠르게 퍼지는 것을 발견했다. 게다가 그런 생쥐는 독감 바이러스에 대한 면역 방어력이 더 약했다. 그러나 마그네슘이 어떻게 건강한 면역체계를 지원해주는지에 대해서는 거의 연구가 이루어지지 않았다. 이제 스위스의 과학자들이 세포독성 T 세포 즉 살해 T 세포라 불리는 일종의 면역세포가 마그네슘이 있으면 오직 암성 세포나 감염된 세포만 제거할 수 있는 것을 발견했다.

논문의 저자들은 마그네슘이 세포독성 T 세포의 표면에 있는 LFA-1이라는 단백질을 활성화시켜 세포독성 T 세포가 표적으로 삼는 세포에 결합하도록 만드는 것을 발견했다. 비활성 상태에서는 이 결합 부위가 구부러진 형태로 되어있고 그래서 감염된 세포나 비정상적인 세포에 효과적으로 결합할 수가 없다고 책임 저자로 스위스 바젤 대학교와 영국 케임브리지 대학교의 교수인 크리스토프 헤스 박사가 말했다. 만약 T 세포 주변에 마그네슘의 양이 충분하면 마그네슘이 LFA-1에 달라붙어서 결합 부위가 펼쳐진 형태를 취하도록 만들어 활성화된 상태가 되도록 해준다고 그는 부언해서 말했다.

충분한 마그네슘이 면역치료 효과를 높여
연구진은 암 면역치료에 대한 과거의 임상시험 데이터를 분석해본 결과 낮은 혈청 마그네슘 수준이 더 빠른 질병 진행과 더 짧은 생존 기간과 관련이 있는 것을 발견했다. 우리의 실험 데이터와 우리가 2건의 임상시험에 대해 실시한 후향적 분석에 비추어 보면 면역치료를 받는 암 환자들이 충분한 효과를 보지 못하는 이유는 최소한 부분적으로는 마그네슘 결핍 때문일 가능성이 아주 높다고 헤스 박사는 말했다. 이런 연구 결과는 놀라운 것이 아니라고 테일러 왈라스 박사는 말했다.

왈라스 박사는 하와이의 마그네슘 교육 연구 센터의 선임 연구원으로 버지니아 주 패어팩스에 있는 죠지 메이슨 대학교의 영양 식품학과의 겸임 교수이다. 마그네슘은 인체 내에서 600개가 넘는 효소반응에 연루되며 그중 많은 반응이 면역체계 기능과 관련이 있다고 그는 부언해서 말했다. 그러나 그는 과학자들이 개인의 마그네슘 상태를 측정하기 위해 흔히 사용하는 혈청 마그네슘 농도가 믿을만한 표지자인지에 대해서는 의문을 갖고 있다.

그는 혈청 속에서는 대부분 마그네슘이 단백질인 알부민과 결합하여 있고 그래서 인체가 마음대로 이용할 수 있는 혈중 이온화 마그네슘이란 형태로 있는 것이 아닌 것을 지적했다. 그는 계속해서 다음과 같이 말했다. “세포 외 마그네슘이 면역성에 어떻게 영향을 미치는지는 과학의 흥미롭고 유망한 분야이다. 그러나 연구 공동체는 음식이나 보충제가 마그네슘의 상태에 어떻게 영향을 미치는지를 완전히 이해하기 위해서 전체 혈중 이온 마그네슘을 동시에 평가할 필요가 있다.”

헤스 박사와 그의 동료들은 이제 환자의 종양에 있는 마그네슘의 농도를 높이는 방법을 찾고 있다. 그들은 지질 나노입자나 리포솜을 마그네슘으로 채우고 항체로 도포한 작은 지방 덩어리를 이용해서 면역치료의 효과를 개선할 수 있는지를 테스트해보려고 한다고 헤스는 말했다. 우리 논문에서 우리는 그런 일이 생쥐에서는 성공적인 전략인 것을 입증했다고 그는 덧붙여 말했다. 그들은 또 마그네슘 보충제를 암 환자들에게 알약이나 주사제로 투여하는 것이 2가지 면역치료인 CAR T 세포 치료와 PD1/PDL1 치료의 결과를 개선할 수 있는지도 테스트하려고 한다. 우리는 임상시험들을 실시할 준비를 거의 마쳤다고 그는 말했다.

이번 연구는 이전의 임상시험들의 혈청 마그네슘 수준에 대한 데이터를 분석한 연구이고 그래서 마그네슘과 치료 결과 간의 인과관계보다는 상관관계만을 밝힐 수 있을 뿐이다. 또 음식이나 보충제를 통한 정기적인 마그네슘 섭취가 건강한 사람에게서 암 발생 위험을 줄일 수 있는지도 알 수가 없다.

참조:
(1) A. Nasulewicza et al., "Magnesium deficiency inhibits primary tumor growth but favors metastasis in mice" Biochim Biophys Acta. 2004 Dec 24;1739(1):26-32. doi: 10.1016/j.bbadis.2004.08.003.
(2) J. Lötscher et al, "Magnesium sensing via LFA-1 regulates CD8+ T cell effector function" Cell. 2022 Feb 17;185(4):585-602.e29. doi: 10.1016/j.cell.2021.12.039.