마그네슘 결핍은 감염과 암과 같은 다양한 질병과 관련이 있다. 이전의 연구들은 쥐들에게 마그네슘이 적은 식단을 제공했을 때 암의 성장이 더 빨리 퍼지고 독감 바이러스에 대한 방어력도 손상된다는 것을 보여주었다. 그러나 마그네숨이 정확하게 어떻게 면역 체계에 영향을 미치는지에 대한 연구는 지금까지 거의 없었다.
새로운 연구에서 스위스 바젤대 바이오의학과, 바젤대 병원, 영국 케임브리지대 의학부 등의 연구를 이끈 크리스토프 헤스 교수는 T세포가 마그네슘이 풍부한 환경에서만 비정상적이거나 감염된 세포를 효율적으로 제거할 수 있다는 것을 발견했다. 특히, 마그네슘은 LFA-1이라고 불리는 T 세포 표면 단백질의 기능에 중요하다.
LFA-1은 T세포의 활성화에 중요한 역할을 하는 도킹 사이트 역할을 한다. 헤스 교수는 “하지만 비활성 상태에서는 도킹 부위가 구부러진 형태이기 때문에 감염되거나 비정상적인 세포와 효율적으로 결합할 수 없다”고 말한다. 그는 “이것이 마그네슘이 작용하는 곳이다. T 세포 근처에 충분한 양의 마그네슘이 존재하면 LFA-1과 결합해 마그네슘이 확장된 상태로 유지되도록 한다”고 덧붙인다.
마그네슘이 T세포의 기능에 필수적이라는 사실은 현대의 암 면역치료에 매우 중요한 발견이 될 수 있다. 이러한 치료법은 면역 체계, 특히 세포독성 T세포를 암세포와 싸우기 위해 동원하는 것을 목표로 한다. 연구팀은 실험모델에서 종양 내 국소 마그네슘 농도의 증가로 암세포에 대한 T세포의 면역반응이 강화되는 것을 확인할 수 있었다.
헤스 교수는 “이러한 관찰 결과를 임상적으로 검증하기 위해 현재 타겟이 된 종양의 마그네슘 농도를 높일 수 있는 방법을 찾고 있다”고 말한다. 이전에 나온 암 환자에 대한 연구 데이터를 바탕으로 연구팀은 혈액속에 마그네슘 수치가 충분하지 않은 환자들에게 면역 요법이 덜 효과적이라는 것을 보여줄 수 있었다.
그러나 연구팀은 정기적인 마그네슘 섭취가 암 발병 위험에 영향을 미치는지 여부는 “기존 데이터로는 답할 수 없다”고 말한다. 이들은 후속 단계로 면역체계의 촉매제로서 마그네슘의 임상 효과를 시험하기 위한 연구를 계획중이다.
연구는 학술지 《셀》에 실렸다. 원제는 ‘Magnesium sensing via LFA-1 regulates CD8+ T cell effector function’.
