젖산염은 격렬한 운동할 때 분비
텍사스 대학교 사우스웨스턴의 시몬스 암 센터가 실시한 최근의 연구는 격렬하게 운동할 때 세포들이 생산하는 대사 부산물인 젖산염이 암과 싸우는 면역세포들을 도로 젊어지게 할 수 있는 것을 시사한다. 이 연구 결과는 언젠가는 암 면역 치료제의 항암 효과를 높이는 새로운 전략을 개발하는 데 이용될 수가 있을 것이라고 연구진은 말했다.

세포생물학, 이인후학, 약물학 교수로 해롤드 시몬스 종합 암 센터의 일원인 진밍 가오 박사가 동 센터의 동료 일원으로 이인후학 교수인 바란 수머와 면역학 조교수인 보 리와 함께 이 연구를 공동으로 주도했다.

링거액은 외상이나 수술이나 심한 화상으로 피를 흘린 후 액체를 보충하거나 혹은 대사성 산증을 치료하기 위해 정맥으로 투여하는데, 그런 링거액에 보통 젖산염이 사용된다. 젖산염에 양성자가 1개 더 추가된 젖산은 암 성장과 면역 억제와 연관 지어졌지만, 젖산염이 암과 면역에 미치는 영향은 불분명했다. 그 문제를 조사해보기 위해서 가오와 그의 동료들은 대장암이나 흑색종에 걸린 생쥐들에게 젖산염이나 글루코오스를 주입해보았다. 글루코오스는 영향을 거의 미치지 않았지만, 젖산염으로 치료한 생쥐들에게서는 종양 성장이 크게 감소했다. 연구진이 유전자를 조작해서 T 세포가 없는 생쥐들에게 같은 실험을 해보니 그런 항종양 효과가 차단되었는데, 이는 젖산염이 이 면역세포 집단을 통해 그런 영향을 미치는 듯한 것을 시사했다.

젖산염과 면역관문 억제제 병용하면 효과적
젖산염 하나만 투여해서 종양을 완전히 제거하지는 못했다. 그러나 흔히 사용하는 면역관문 억제제를 추가하자 생쥐의 약 절반은 종양이 완전히 사라졌다. 면역관문 억제제는 T 세포들이 암과 싸우는 것을 방해하는 브레이크를 풀어버리는 일종의 암 면역 치료제이다. 젖산염은 또 항암 백신의 효과도 크게 개선했고 암에 걸린 생쥐들에게 주입한, 배양한 T 세포들의 항암 반응도 개선했다.

추가적인 단일 세포 RNA 서열 분석은 더 많은 T 세포가 젖산염으로 치료한 생쥐들의 종양에 침투한 것을 보여주었다. 그런 치료를 받지 않은 생쥐들과 비교하면 젖산염을 투여받은 생쥐들의 T 세포들은 줄기 유사 T 세포와 관련이 있는 유전자를 더 많이 발현하고 고갈 표지자와 관련이 있는 유전자는 더 적게 발현해서 암과 더 효과적으로 싸울 수 있도록 만들었다.

가오 교수는 이런 데이터가 젖산염이 면역관문 억제제나 암 백신이나 CAR-T 세포 치료와 같은 기존의 면역 치료제들을 보완하는 데 사용될 수도 있는 것을 시사한다고 말했다. CAR-T 세포 치료는 특정한 유형의 종양과 싸우도록 조작한 T 세포들을 실험실에서 증식시켜 환자에게 주입하는 암 치료법이다. 이는 또 자연적으로 젖산염 수준을 높이는 운동이 암으로부터 보호를 해주거나 면역체계가 암과 싸우는 능력을 높여주는 듯한 것을 시사한다. 연구진은 미래에 이런 주제에 관해 연구할 계획이다.

참조:
Q. Feng et al., (2022) "Lactate increases stemness of CD8 + T cells to augment anti-tumor immunity" Nat Commun. 2022 Sep 6;13(1):4981. doi: 10.1038/s41467-022-32521-8.