암 조직의 산성화와 베이킹소다

암 조직의 산성화와 베이킹소다

 

 

-암 조직은 면역세포의 기능을 억제하는 미세환경(산성화)을 만든다

 

이른바 ‘암 면역요법’은 면역세포의 기능을 활성화하여 암세포를 사멸시키는 효과를 강화하여 효과를 올리려는 치료법이다.

 

그러나 이러한 기대에도 불구하고 그 효과가 일반적으로 뚜렷하지 못하다는 문제점이 제기되어 왔다. 그 이유로서 가장 중요한 것이 암 조직에 면역을 억제하는 미세환경이 존재한다는 점이다. 이로 인해 T세포의 기능이 약화되어 기대된 효과를 거두기 어렵다는 것이다.

 

암세포는 에너지 생산과 세포분열을 위해 글루코스(포도당)와 아미노산의 섭취를 항진시킨다. 이들 영양소는 림프구가 증식하여 암세포를 제거하는 기능을 수행하는 데에도 역시 필요한 것이다. 따라서 암 조직에서 T세포가 작동하는 데 필요한 영양소가 고갈되어 버린다.

 

또 암세포는 이 글루코스(포도당) 대사의 항진으로 젖산 생산이 항진된다. 암 세포에 젖산이 축적되면 세포 독이 되므로 암세포는 젖산을 세포 밖으로 배출하게 되고, 그 결과 암 조직에는 젖산이 증가하고 결국 암세포의 주위가 산성화된다.

 

통상 정상세포는 pH 7.4의 약알칼리성이 아니면 일을 할 수 없다. 그런데 암 조직의 암세포에서는 pH가 6.2~6.9로 산성이라고 한다. 이렇게 산성인 상태에서는 림프구는 정상적인 기능을 발휘할 수 없다. 더욱이 젖산은 암세포를 공격하는 킬러T세포의 증식과 면역세포의 기능을 높이는 사이토카인의 생산도 억제하여 암에 대한 면역반응을 저하시킨다.

 

암 조직은 대식세포 등 염증세포로부터 프로스타글란딘E2(PGE2)의 생산을 증가시키는데, 이 프로스타그란딘이 면역세포(수지상세포, 림프구, NK세포 등)의 작용을 억제한다. 또한 암 조직은 골수유래 억제세포(Myeloid-derived suppressor cells : MDSCs)를 유도하는데, 이 세포 또한 면역반응을 강력하게 억제한다.
골수유래 억제세포는 아루키나제나 활성산소, 일산화질소, IL-10, TGF-β 등의 생산을 통해 면역세포의 활동을 억제하거나 조절T세포(Treg)를 유도하여 면역작용을 억제한다. 조절T세포는 면역반응을 억제하고 제어하는 T세포의 일종이다.

 

이처럼 암 조직은 면역세포의 기능을 억제하는 식의 미세환경을 스스로 만들어 내, 암 세포를 공격하기 위해 면역세포가 암 조직에 들어가서도 충분한 기능을 발휘할 수 없게 만든다.

 

 

-중탄산나트륨(베이킹소다)으로 암 조직을 알칼리화하면 면역요법의 효능을 높일 수 있다

 

종양조직의 산성화를 중화해 주면 면역요법의 항종양 효과를 개선할 수 있다고 한다.

 

(*Neutralization of Tumor Acidity Improves Antitumor Responses to Immunotherapy (종양조직 산성도를 중화하면 면역요법의 항종양 반응이 개선된다) Cancer Res. 2016 Mar 15)

 

암 면역요법(면역체크포인트억제제나 양자T세포요법 등)이 임상 효과를 발휘하는 경우도 있지만, 무언가의 억제 메커니즘의 존재로 인해 그 효과가 낮다고 한다.

 

앞에서 지적한대로 고형암의 경우 특히 매우 산성화된 미소환경으로 인해 항종양 효과에 방해를 받을 가능성에 주목한 연구이다. 배양세포를 사용한 실험에서 pH가 산성 조건인 경우 T세포의 활성화가 저해되어 해당에 의한 포도당대사가 억제되었는데, 마우스에 암세포를 이식한 실험계에서 중탄산나트륨 치료로 종양의 산성을 중화하면 이식종양의 증식이 억제되어 종양 조직에서 T임파구의 침윤이 증가하는 것으로 확인되었다. 또 면역요법 치료에 중탄산나트륨 치료를 병용한 많은 실험모델에서 항종양 반응이 강화되고 일부 실험에서는 암이 치유되었다고 한다.

 

요컨대 pH를 알칼리화하는 완충제를 섭취하여 종양 조직의 pH를 높여주면 면역요법의 효과가 향상된다는 것이다.

 

중탄산나트륨(sodium bicarbonate)은 중탄산소다(베이킹소다) 또는 탄산수소나트륨(sodium hydrogen carbonate)이라고도 하며, 화학식은 NaHCO3이다.

 

  중탄산나트륨은 가열에 의해 이산화탄소를 발생하는 성질을 이용하여 조리에 사용된다. 탄산가스를 발생시키는 소다사탕, 탄산수, 사이다, 레몬을 추가한 레몬소다수 등을 볼 수 있다. 의약품으로는 위산 과다에 제산제로 사용하거나 산성 혈증(산증)의 치료에도 사용된다. 과도하게 섭취하면 나트륨 과잉으로 문제가 되지만 적절한 양이라면 안전한 화합물이다.

 

중탄산나트륨은 수소이온과 반응하여 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)이 된다. 이 반응을 이용하여 암 조직에 많이 축적된 수소이온을 제거하여 암 조직의 산성화를 방지해 준다고 한다.

 

 

-중탄산나트륨이 암세포의 전이를 억제한다

 

암 조직의 산성화는 암세포의 침윤과 전이를 촉진한다. 중탄산나트륨(베이킹소다)을 섭취하면 암 세포의 침윤과 전이를 억제할 수 있다고 한다.

 

(*Bicarbonate Increases Tumor pH and Inhibits Spontaneous Metastases (중탄산나트륨은 종양의 pH를 높여 전이를 억제한다) Cancer Res. 2009 Mar 15)

 

암 세포에서 해당에 의한 포도당대사의 항진과 암 조직에서 혈액과 림프액의 순환이 나쁘기 때문에 암 세포의 외부에 수소이온이 축적되고 그 결과 고형암의 주위는 산성화된다. 그리고 이 조직의 산성화가 암세포의 침윤과 전이를 촉진하는 것으로 밝혀졌다.

 

전이성 유방암의 마우스 실험모델을 이용하여 중탄산나트륨(NaHCO3)를 담암 마우스에 경구로 투여하면 종양 조직의 pH가 상승(알칼리화)하여, 자연발생적인 전이가 감소했다. 이 치료는 암 세포 외의 pH를 유의하게 상승시키고 세포 내 pH는 상승시키지 않았다. 중탄산나트륨 치료는 혈액을 순환하는 암세포의 수를 줄일 수는 없었다. 한편, 암 세포를 비장에 주입하여 간 전이를 일으킨 실험에서 간 전이가 유의하게 감소했다. 이것은 암세포의 혈관 외 유출과 착상 단계를 저지하고 있음을 시사한다.

 

물론 이 실험에서는 중탄산나트륨의 섭취로 원발 종양의 증식이 억제되지는 않았지만, 전이의 발생은 유의하게 억제되었다고 한다. 통상 암 조직의 산성화는 카텝신B 등의 세포 외 기질을 분해하는 단백질 분해효소를 활성화하는 작용을 하기 때문에, 전이의 과정을 촉진하는 것으로 생각되는데, 중탄산나트륨을 섭취하면 산성화된 암 조직이 알칼리성이 되어 전이가 억제된다는 것이다.

 

실험에서는 마우스에게 200mmol/L 농도의 탄산수소나트륨(NaHCO3)가 들어간 음료수를 자유 섭취로 제공하였다고 하는데, 그 섭취량을 70kg의 인간에 적용하면 1일 12.5g이 된다고 설명한다.

 

 

탄산수소나트륨(베이킹소다)은 암 조직 내의 수소이온을 중화하여 산성화를 억제하는 작용을 하여 암세포의 활성을 억제하는 한편 암의 전이를 저지하는 역할을 한다고 요약할 수 있다. 암 치료시 베이킹소다 및 관련제품의 복용에 관심을 가져 볼만하다 할 것이다.  더하여 2-데옥시글루코스, 디클로로 아세트산 나트륨, 구연산은 해당계를 억제하고, 젖산 생산을 억제하는 것으로 밝혀져 역시 암 치료 병용 요법으로 유효하다고 한다. ...

(*芝雲 씀)