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- 하루 중 6개의 서로 다른 시간에 악성 흑색종 세포를 마우스에 주입
- 세포가 계속 성장하는지, 어느 정도까지 성장하는지 조사
- T 세포와 수지상 세포가 오후에 덜 활성화되기 때문에 종양은 오후에 더 빨리 자란다.
- 상처는 저녁과 밤에 더 천천히 치유되며 중요한 면역 세포는 저녁보다 이른 아침에 더 활성화

암 치료: 아침에 더 효과적?
하루 중 시간은 종양 성장과 항암 면역 요법의 효과에 영향을 미친다.

암 치료 효과는 하루 중 시간에 따라 다르다. 우리의 면역 체계는 일찍 일어나며 이는 분명히 암세포의 성장과 암 면역 요법의 효과에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 우리의 방어를 담당하는 T 세포와 수지상 세포가 오후에 덜 활성화되기 때문에 종양은 오후에 더 빨리 자란다. 반면에 면역 요법은 흑색종 암 예방 접종으로 나타난 것처럼 아침에 투여될 때 가장 잘 작동한다. 

▲ 면역 체계의 수지상 세포(분홍색)와 T 세포(파란색)의 활동은 시간에 따라 변한다. 이것은 또한 암에 대한 사용에 영향을 미친다. © Design Cells/ 게티 이미지

많은 신체 기능은 내부 시계에 의해 제어되므로 면역 체계의 활동을 포함하여 하루 종일 변동한다. 결과적으로 상처는 저녁과 밤에 더 천천히 치유되며 중요한 면역 세포는 저녁보다 이른 아침에 더 활성화된다. 무엇보다도 이것은 침입하는 병원체의 특성에 대해 T 세포와 항체 생산 세포에 알리는 수지상 세포에 영향을 미친다.

종양 성장의 일일 변동

제네바 대학의 Chen Wang과 그의 동료들은 이제 면역 활동의 이러한 일주 변동이 종양 성장과 암 치료 효과에도 영향을 미치는지 조사했다. 이를 위해 그들은 하루 중 6개의 서로 다른 시간에 악성 흑색종 세포를 마우스에 주입하고 세포가 계속 성장하는지, 어느 정도까지 성장하는지 조사했다. 쥐는 야행성이므로 휴식 시간이 끝나는 오후에 면역 체계가 가장 활성화된다.

"주사 시간만 변경했지만 매우 다른 결과에 놀랐다. 오후에 이식한 종양은 거의 자라지 않은 반면 밤에 이식한 종양은 훨씬 빠르게 성장하여 쥐의 면역 체계의 활동 리듬과 일치했다"고 왕은 설명했다. 낮에 활동적인 사람들에게 옮겨지면 종양 성장은 저녁보다 이른 아침에 약할 것이다.

▲ 림프구의 주사 전자 현미경 사진 Source : Dr. Triche National Cancer Institute

 

중요한 수지상 세포의 내부 시계

더 자세한 분석을 통해 T 세포와 수지상 세포의 활동이 이러한 일상적인 영향에 주로 책임이 있음이 밝혀졌다. 이러한 면역 세포는 퇴화 세포를 인식하고 죽임으로써 암 성장을 방해한다. 연구팀은 수상돌기 세포가 유전자 활동에서 명확한 시간 의존적 패턴을 보여 세포독성 T-킬러 세포를 얼마나 강력하게 활성화하고 증식을 자극하는지에 영향을 미친다는 사실을 발견했다.

이러한 면역 세포의 시계 유전자가 실험에서 비활성화되면 Wang과 그의 동료가 보고한 바와 같이 항종양 활성은 시간에 관계없이 동일하게 유지되었니다. 그 결과, 이식된 암 종양은 더 이상 면역 체계가 전혀 없는 쥐와 마찬가지로 시간이 지남에 따라 성장 변동을 보이지 않았다. "종양은 하루 중 시간에 관계없이 성장했으며, 이는 종양의 성장이 실제로 면역 체계의 활동 리듬에 의해 영향을 받는다는 것을 확인했다"고 Wang은 설명했다.

 

암 예방접종은 아침에 하면 효과가 더 좋다.

 

그러나 이것이 암에 대한 면역 요법에 어떤 영향을 미칠까? 이러한 형태의 치료법은 다양한 방법을 사용하여 신체의 면역 체계, 특히 T 세포를 보다 효과적으로 암세포에 표적화한다. 따라서 면역 활동의 주간 변동이 이러한 요법에도 영향을 미칠 수 있다는 것은 명백하다. 연구자들은 이것이 흑색종에 대한 치료용 백신의 경우인지 테스트했다. 이것은 피부암 세포의 면역 체계 특정 인식 기능을 "보여" 따라서 면역 체계에 더 취약하게 만든다.

 

이 암 백신을 면역 활동이 최고조에 달했을 때 흑색종이 있는 쥐에게 투여했을 때 종양 성장을 상당히 억제했으며 면역 체계의 휴식기보다 훨씬 더 많이 억제한 것으로 나타났다. 그러한 암 백신에 대한 임상 연구에서 환자 데이터를 평가한 결과, 아침에 백신을 접종한 테스트 사람들이 오후에 치료를 받은 사람들보다 치료에 더 잘 반응한 것으로 나타났다.

 

다른 종양 및 암 치료법과도 관련이 있음

 

"이러한 결과는 암 면역 요법에서 하루 중 시간에 주의를 기울이는 것이 중요하다는 것을 시사한다"고 Wang과 그의 동료들은 말했다. 따라서 이러한 요법은 면역 체계가 가장 활성화되는 이른 아침에 투여하는 것이 더 효과적일 수 있다. "더 생각해보면, 하루 중 시간은 면역 체계의 활성화와 관련된 다른 치료법에도 중요할 수 있다"고 팀은 말한다.

 

지금까지 과학자들은 주로 흑색종을 예로 들어 하루에 따른 종양 성장 시간을 조사했다. "그러나 초기 추가 데이터는 다른 유형의 암도 면역 체계의 리듬에 의해 영향을 받는다는 것을 시사한다"고 팀은 말했다. 이것이 확인된다면 암 치료에서 이전보다 더 고려되어야 할 것이다. 

(Nature, 2022; doi: 10.1038/s41586-022-05605-0)

출처: Universität Genf

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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