실험쥐를 사육하는 표준온도가 실험 결과를 왜곡시켜, 항암제 개발에 영향을 미칠 수 있다는 연구결과가 나왔다.

"세계적으로 통용되는 연구지침은 `실험쥐를 실온(室溫)에서 사육하라`고 요구하고 있다. 그러나 설치류의 입장에서 볼 때 20~26?°C는 불쾌할 정도로 서늘한 온도다. 실험쥐는 인간보다 체열(體熱)을 쉽게 빼앗기므로, 여건이 허락된다면 30?°C의 훈훈한 온도를 선호하는 경향이 있다"고 미국 로스웰파크 암센터의 엘리자베스 레파스키 박사(면역학)는 말했다. 그런데 사육 온도는 단지 실험쥐의 아늑함 또는 불쾌감에만 관련된 것은 아니다. 레파스키 박사가 이끄는 연구진은 미 학술원회보(PNAS) 11월 18일호에 실린 논문을 통해, "실온에서 사육된 실험쥐는 30?°C에서 사육된 쥐에 비해 종양의 증식이 빠르고 암에 대한 면역반응이 억제된다"고 발표했기 때문이다(참고논문 1).

많은 연구자들은 이번 연구 결과에 대해 마치 뒤통수를 얻어맞은 듯한 반응을 보이고 있다. 하지만 여느 연구자들과는 달리, UCSF의 아자이 차울라 교수(생리학)는 그다지 놀라지 않는 눈치다. "이번 연구는 대부분의 과학자들이 간과해 왔던 핵심 이슈를 짚어 냈다고 생각한다. 실온에서 사육되는 실험쥐는 체온 유지를 위해 활발히 활동하므로 심박수와 대사율이 상승하게 된다. 나는 동료들에게 종종 이렇게 말해 왔다. `실온에서 사육되는 질병모델 마우스는 땀을 뻘뻘 흘리며 달리는 사람과 같습니다`라고 말이다"라고 그는 논평했다.

레파스키 박사가 이끄는 연구진은 2주 동안 실온 또는 따뜻한 온도(30?°C)에서 사육된 쥐를 대상으로 종양의 증식 상태를 비교해 봤다. 그 결과 따뜻한 곳에서 사육된 쥐의 경우, 실온에서 사육된 쥐에 비해 면역반응이 더 강하여 종양이 더 느리게 자라는 것으로 확인되었다. [연구진이 면역반응을 측정하는 데 사용한 지표는 백혈구와 CD8+ 세포(CD8+ cells)라는 면역세포의 수(數)였다.] 또한 따뜻한 곳에서 사육된 쥐는 MDSC(myeloid-derived suppressor cells)의 수가 감소한 것으로 나타났는데, MDSC는 암에 대한 면역반응을 억제하는 것으로 알려져 있는 세포다.

"이번 연구 결과는 항암제, 특히 면역계를 표적으로 하는 약물의 임상시험에 대해 중요한 시사점을 던진다. 많은 암 연구자들과 제약사 부설 연구소의 연구원들은 면역요법(immunotherapy)을 `미래의 항암제`라고 부르며 열광하는데, 그 이유는 면역요법이 극적이고 지속적인 관해(remission)를 유도하기 때문이다. 그러나 아이러니하게도, 단지 `춥게 느껴진다`는 이유 하나만으로 실험쥐의 항암면역반응이 왜곡될 수 있다는 사실을 짐작이라도 한 사람들은 지금껏 아무도 없었다"고 레파스키 박사는 말했다.

선행연구에서도, "온도가 실험쥐를 이용한 비만 연구에 영향을 미칠 수 있다"는 연구 결과가 발표된 적이 있다(참고논문 2). 또한 차울라 교수는 2011년 Nature에 기고한 논문에서, "마우스는 22°C 이하의 온도에 반응하여 대식세포(macrophages)의 활성을 변화시킨다"고 발표했다(참고논문 3). 그 이후 차울라 교수는 실온과 30°C에서 사육된 실험쥐들을 대상으로 많은 실험을 거듭해 왔다. 그러나 그는 연구를 위해 특별한 인큐베이터를 구입해야만 했다. 왜냐하면 그가 재직하는 대학의 실험용 동물 사육장이 중앙냉난방 시스템을 적용하고 있어서, 특정한 방(房)의 온도만 높이는 것이 불가능했기 때문이다.

이번 연구 결과에 대해, 현장의 연구원들은 "현실적으로 너무 힘들다"며 볼멘 소리를 하고 있다. "현행 동물 사육 가이드라인은 (부분적으로) 실험쥐들의 쾌적함을 보장하기 위해 실온에서 사육할 것을 요구하고 있다. 연구원들은 종종 옷 위에 가운을 걸치고, 신발과 머리칼 위에 커버를 씌우며, 얼굴에는 마스크를 써야 한다. 이 정도만 돼도 연구원들의 몸에는 땀이 흥건히 고일 정도다. 그런데, 동물 사육장의 온도를 30°C로 높이라고? 맙소사!"라고 텍사스 MD 앤더슨 암센터에서 유전자변형 마우스 사육시설을 관리하는 얀 파커-톤버그는 말했다.

한편 이번 연구의 공동저자인 로스웰파크 암센터의 캐슬린 코콜루스 박사(면역학)은 또 다른 현실적 문제를 제기한다. 그녀에 의하면, 따뜻한 곳에서 자란 동물은 덩치가 작은 새끼를 낳고 번식이 비효율적이라고 한다. 또한 물을 많이 먹고 소변을 많이 배설하기 때문에, 케이지를 좀 더 자주 청소해 줘야 한다고 한다. "어떠한 현실적 문제에도 불구하고, 사육 온도가 동물실험에 미치는 영향을 고려하는 것이 중요하며, 행동학적 연구에 있어서는 더욱 그러하다. 30°C의 방에서 사육되는 실험쥐는 매우 아늑한 느낌을 갖기 때문에, 마치 카우치 포테이토(couch potato)처럼 행동한다"고 차울라 박사는 말했다.

※ 참고논문:
1. Kokolus, K. M. et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA http://dx.doi.org/10.1073.pnas.1304291110 (2013).
2. Feldmann, H. M., Golozoubova, V., Cannon, B. & Nedergaard, J. Cell Metab. 9, 203?209 (2009).
3. Nguyen, K. D. et al. Nature 480, 104?108 (2011).

 

출처 : http://www.nature.com/news/chilly-lab-mice-skew-cancer-studies-1.14190 / KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2013-11-20