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- [연구] 김훈 교수, 난치암 연구 도전, 재발과 전이암에서 대규모 ecDNA 발견
- 난치암 연구 도전, 재발과 전이암에서 대규모 ecDNA 발견 - 약학과 김훈 교수 연구팀, 네이처 자매지 Nature Genetics에 연구성과 발표 암의 재발 및 전이 과정에서 ‘ecDNA가 중요한 역할을 한다’는 연구 결과가 약학과 김훈 교수 연구팀과 미국 예일대학교 의과대학의 Roel Verhaak 교수 연구팀에 의해 밝혀졌다. 이 연구는 전이암에서 ecDNA(염색체외 원형 DNA)*가 암의 확산을 돕는 핵심 요소임을 대규모로 규명한 것이다. * ecDNA: Extrachromosomal DNA, 암세포의 확산을 촉진하는 염색체 외부의 원형 DNA ecDNA는 다양한 종양 유전자를 포함한 원형 DNA로 멘델의 유전 법칙을 따르지 않으며 종양의 이질성을 크게 증가시키고 유전자 발현을 증폭시키는 역할을 한다. 연구진은 2018년과 2020년 교모세포종을 포함한 난치암에서 ecDNA가 높은 비율로 발견된다는 선행 연구 결과*를 Nature Genetics에 발표한 바 있다. * Nature Genetics 2018, Nature Genetics 2020 이번 연구에서는 원발암뿐만 아니라 전이암도 포함하여 9,000명 이상의 환자 정보를 활용해 대규모 전장유전체 빅데이터를 클라우드 컴퓨팅 기술로 분석하였다. 그 결과 원발암보다 전이암에서 ecDNA가 더 많이 존재한다는 사실을 세계 최초로 확인하였다. 연구팀은 화학치료 후 전이가 발생한 환자들이 다수의 ecDNA를 보유하고 있음을 발견하였고 이로 인해 치료 저항성 과정에서 ecDNA의 역할이 존재함을 확인했다. 또한, 다수의 암 재발 및 전이가 이루어진 환자의 종양 조직에서 ecDNA가 보존되는 양상이 확인되었으며, 이를 통해 ecDNA가 암의 재발 및 전이 과정에서 중요한 구동자(Driver)로서의 가능성을 제시하였다. ▲ 암종 별 ecDNA 보유 비율 ecDNA 연구는 암의 진행 및 전이 과정에서 암세포가 유리한 환경을 조성하는 메커니즘을 밝히고 있으며 난치암 극복의 핵심 분야로 떠오르고 있다. 특히, 선진국 주요 연구기관에서도 이 분야의 중요성을 인식해 대규모 연구를 선도적으로 추진 중이며 앞으로 ecDNA가 난치암 치료의 중요한 기전으로 주목받을 것으로 기대된다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 STEAM 연구사업의 지원을 받아 진행되었다. 연구 결과는 Nature 자매지인 Nature Genetics에 10월 14일 온라인으로 게재되었다. ※ 논문명: Mapping extrachromosomal DNA amplifications during cancer progression ※ 저널: Nature Genetics(IF: 31.7) ※ 논문링크: https://www.nature.com/articles/s41588-024-01949-7
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- 작성일 2024-10-31
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- [연구] 조한상 교수, 반복적인 보톡스 투여의 뇌 면역체계 교란 및 뇌 신경손상 유발 규명
- 조한상 교수, 반복적인 보톡스 투여의 뇌 면역체계 교란 및 뇌 신경손상 유발 규명 - 약물중독에 의한 뇌질환 기전 연구 및 치료제 개발 초석이 될 연구 - Advanced Science 2월호 게재 ▲ 양자생명물리과학원 조한상 교수(왼쪽, 교신저자)와 Ghuncha Ambrin(오른쪽, 제1저자) 양자생명물리과학원(IQB) 생명물리학과 조한상 교수 연구팀은 매사추세츠주립대(Massachusetts Dartmus) Bal Ram Singh 교수, 노스캐롤라이나주립대(North Carolina Charlotte) Charles Y. Lee 교수 연구팀과 공동 연구를 통해 반복적으로 투여된 보톡스가 말초신경을 거슬러서 뇌로 침투하여 뇌 면역체계를 교란시키고 뇌 신경세포 손상을 유발한다는 사실을 세계 최초로 규명하였다. 보툴리눔 톡신(Botulinum Neurotoxin)은 식중독균인 클로스트리디움 보툴리눔(Clostidiumbotulinum)이 생산하는 신경독소(neurotoxin)로서 적절한 치료를 하지 않으면 호흡이 마비되어 사망할 수 있으며 사망률이 5~10%에 이르며 이는 다른 식중독에 비해 높은 편이다. 하지만 이 보툴리눔 톡신을 극소량으로 한정적인 부위에 선택적으로 사용하면 근육 및 신경질환 등의 증상을 치료하거나 미용 성형 분야에서 주름제거 효과가 있어 저농도의 보툴리눔 톡신 A는 보톡스(Botox)라는 이름으로 전 세계적으로 널리 사용되고 있다. 조한상 교수 연구팀은 3차원 미세유체요소 기반의 플랫폼에 인간 신경 줄기세포와 면역세포를 3차원 배양한 인간 미니뇌 모델을 개발하고, 이를 활용하여 보톡스에 의해 유도되는 뇌 신경염증 활동 및 뇌 신경세포 손상을 구현하고 그에 관한 세부 기전을 명시했다. 반복적으로 투여된 보톡스는 신경세포 분비 전달물질인 아세틴콜린의 양을 줄이고 이에 따라 미세아교세포가 활성화하고 전환성장인자에 의해 신경세포의 보완단백질(C3, C5)이 생성된다. 연구팀에 따르면 미세아교 세포의 염증 활동이 신경세포 시냅스를 감소시키고 치매유도물질로 알려진 타우(tau) 단백질을 축적하며 신경세포 사멸을 유도한다는 것이다. ▲ 인간 미니뇌에서 보톡스 처리 전(좌)에 비해 처리 후(우)에 줄어든 신경세포 조한상 교수는 “이번 연구결과는 보톡스의 반복적인 투여가 퇴행성 뇌질환을 일으킬 수 있음을 밝힘으로써 보톡스 투여에 대한 경각심을 높일 수 있을 것이다”라고 설명했다. 이번 연구결과는 다학제 분야 세계적 학술지인 어드밴스드 사이언스(Advanced Science, IF: 15.1) 2월호에 게재되었다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 중견연구자지원사업, 과학기술정보통신부 및 보건복지부 치매극복연구개발사업(Korea Dementia Research Center, KDRC)의 지원으로 수행되었다. ※ 논문제목: Botulinum Neurotoxin Induces Neurotoxic Microglia Mediated by Exogenous Inflammatory Responses ※ 저널: Advanced Science ※ DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202305326
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- 작성일 2024-10-31
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- [연구] 조동규 교수 연구팀, 엑소좀 기반 후성유전 교정을 통한 치매 치료기술 개발
- 약학과 조동규 교수 연구팀, 엑소좀 기반 후성유전 교정을 통한 치매 치료기술 개발 - 광 절단성 단백질 함유 엑소좀을 이용한 세포 내 치료 단백질 전달 기술 개발 - MAPLEX 시스템 통해 치료 단백체 전달 및 인지능력 개선 등 치료 효과 확인 ▲ 조동규 교수(왼쪽)와 한지훈 박사(오른쪽) 약학과 조동규 교수 연구팀이 빛을 이용한 엑소좀 기반 세포 내 치료 단백질 전달 기술을 개발했다. 조동규 교수와 (주)엑소스템텍이 공동으로 진행한 이번 연구는 엑소좀을 통한 CRISPR 등 치료 단백체를 생체 내에 효과적으로 전달함으로써 알츠하이머 치매 등의 질환 치료에 적용할 수 있음을 보여주었다. 현재 임상적으로 사용되고 있는 단백질 치료제(단일클론항체, 사이토카인, 호르몬)는 모두 세포 외부에서 작용한다. 하지만 대다수의 질병들은 세포 내부에 특정 단백질/유전자의 돌연변이 혹은 이들의 기능 장애로 인해 발병되며, 이러한 질병들을 효과적으로 치료하기 위해서는 치료적 단백질을 세포 내부로 전달하는 기술이 필요하다. ▲ 조동규 교수가 개발한 MAPLEX 시스템과 이의 응용 연구팀은 목적 단백질의 세포 내 전달 매개체로 엑소좀을 이용했다. 연구팀은 광 절단성 단백질인 mMaple3를 목적 단백질과 엑소좀 마커 사이에 융합시켰다. ‘목적 단백질 - mMaple3 - 엑소좀 마커’로 이루어진 융합단백질을 엑소좀 생성 세포에 과발현시켜 엑소좀을 추출한 뒤 405-nm의 빛을 조사해 mMaple3을 절단시켜 목적 단백질을 엑소좀 마커로부터 분리하였다. 연구팀은 빛을 조사한 엑소좀이 목적 단백질을 효과적으로 타겟 세포 내부로 전달한다는 사실을 확인했다. 더 나아가 연구팀은 이 MAPLEX 시스템을 이용하여 CRISPR/Cas 기반 후성유전학 편집기를 알츠하이머 모델 마우스인 3xTg-AD와 5xFAD의 뇌에 효과적으로 전달함으로써, 아밀로이드 생산 효소인 Bace1의 발현을 감소시키고 인지기능 개선을 비롯한 치료 효과를 확인했다. 약대 조동규 교수는 “바이러스 사용 없이 다양한 치료 단백질을 세포 내부로 효과적으로 전달 할 수 있는 새로운 전달 시스템을 개발한 연구”라며 “이 시스템을 이용하여 CRISPR 기반 유전자 교정 및 다양한 치료 단백질의 전달이 가능할 것이며 이를 통해 다양한 질환 치료제 개발이 가능할 것”이라고 밝혔다. 이번 연구는 한국연구재단의 중견연구자지원사업과 선도연구센터(MRC) 등의 지원으로 수행되었으며, 의학 분야 세계적 학술지인 Science Translational Medicine(IF: 15.8, JCR ranking 0.8%)에 8월 7일(미국 동부시각 기준) 발표되었다. ※ 논문명: Engineered exosomes with a photoinducible protein delivery system enable CRISPR/Cas-based epigenome editing in Alzheimer’s disease ※ 논문링크: https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.adi4830
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- 작성일 2024-10-31
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- [연구] 박성수 교수 연구팀, 식물유래 나노바디 항체의 유방암 항암제 저항성 규명
- 기계공학부 박성수 교수 연구팀, 식물유래 나노바디 항체의 유방암 항암제 저항성 규명 - HER2+형 유방암 항암제 저항성 문제 해결 가능성 확인 - 국제학술지 ACS Nano 표지 논문으로 선정 ▲ (왼쪽부터) 기계공학부 박성수 교수, 오스트리아 린츠대학교 오유진 박사, 중앙대학교 고기성 교수, 성균관대학교 박찬용 박사 기계공학부 박성수 교수 연구팀은 오스트리아 린츠대학교 오유진 박사, 중앙대학교 고기성 교수와 공동으로 식물 유래 나노바디 항체가 HER2+형 유방암의 항암제 저항성을 극복하는 데 효과적이라고 밝혔다. 유방암은 여성암 중 발병이 가장 흔한 암으로 매년 발병건수가 지속적으로 증가하고 있다. 특히 HER2+형 유방암은 전체 유방암 환자의 약 20%를 차지하며, 다른 유방암에 비해 재발률과 전이율이 높고 예후도 나쁜 것으로 알려져 있다. HER2+형 유방암을 치료하기 위해 표적항암제라고 불리는 Trastuzumab 항체 항암제가 널리 사용되지만, HER2의 돌연변이로 인한 저항성 문제로 치료에 어려움을 겪고 있다. 기존에는 세포와 항체 간의 상호작용을 매크로 수준에서 분석하기 때문에 저항성 세포 수용체와 항체 간의 미세한 상호작용에 대한 분석이 어려워 저항성 메커니즘을 밝히기 어렵다는 한계가 있었다. 박성수 교수 공동연구팀은 이를 해결하고자 원자힘 현미경 기반 단일분자 힘 분광학 기술을 사용하여 매크로 수준이 아닌 단일 분자 수준에서 접근했다. 원자힘 현미경 팁에 항체를 연결하여 살아있는 세포 위에서 낚시하듯 결합과 해리를 반복함으로써 단일 분자 수준에서 HER2와 항체 항암제 간의 친화성과 특이성을 확인했다. 또한 크기가 작은 식물유래 나노바디 항체는 Trastuzumab 항체 항암제에 비해 높은 결합력과 특이성을 가지며, 저항성을 가진 세포에서도 효과적으로 작동하였다. 이 연구 결과는 면역결핍 쥐를 대상으로 한 실험에서도 식물유래 나노바디 항체가 Trastuzumab보다 우수한 항종양 활성을 보여 식물유래 나노바디 항체가 Trastuzumab 내성 유방암 환자에게 잠재적인 면역 치료 옵션으로 사용될 수 있음을 보여주였다. 또한 식물유래 나노바디 항체는 안정적이며 저렴한 형질전환 식물을 기반으로 제작되므로 대규모 제조가 가능하여 항암제 제조 비용도 낮출 수 있을 것으로 기대된다. 연구에 참여한 박찬용 박사는 “유방암 치료에서 항암제 저항성을 극복하는 것은 큰 도전 중 하나”라며 “이번 연구는 원자힘 현미경기반 단일분자 힘 분광법을 통해 단일 분자 수준에서 세포와 항암제 간의 상호작용을 분석해 항암제 저항성 문제를 해결할 수 있는 중요한 발전”이라고 전했다. 연구팀의 이번 연구 결과는 오스트리아 과학재단 FWF 프로젝트, 국가과학기술연구회 사업, 한국연구재단의 기본연구, 과학기술정보통신부와 오스트리아 교육과학연구부의 과학기술협력 한-오스트리아 인력교류 사업, 국가과학기술연구회 UnTACT융합연구단의 지원으로 수행되었으며, JCR 상위 5.8% 국제학술지 ACS Nano (IF: 15.8)에 6월 25일자 표지 논문으로 게재되었다. ▲ 표지논문 이미지 ※ 논문명: Plant-Derived Anti-Human Epidermal Growth Factor Receptor 2 Antibody Suppresses Trastuzumab-Resistant Breast Cancer with Enhanced Nanoscale Binding ※ 저자명: 박성수 (공동교신저자), 오유진 (공동교신저자), 고기성 (공동교신저자), 박찬용 (제1저자) ※ DOI: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c00360
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- 작성일 2024-10-31
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- [교수동정] 우한민 교수, 한국생물공학회 담연학술상 수상
- 식품생명공학과 우한민 교수, 한국생물공학회 담연학술상 수상 식품생명공학과 우한민 교수가 지난 9월 26일, 제주국제컨벤션센터(Jeju ICC)에서 열린 '2024 한국생물공학회 추계학술발표대회 및 국제심포지엄'에서 담연학술상을 수상하는 영예를 안았다. 우한민 교수(바이오파운드리연구센터장)는 RNA 유전자가위 개발 및 바이오파운드리 효율성 지표인 실험가격지수 개발 등 합성생물학 분야에서 세계적으로 인정받는 연구 성과를 이루어 이번 수상자로 선정되었다. 시상식은 9월 26일 한국생물공학회 정기총회에서 진행되었다. 한편, 한국생물공학회는 1984년 창립되어 현재 약 1만 명의 바이오 전문가가 활동 중인 국내 대표적인 생물공학 학회이다. 올해 20회를 맞은 담연학술상은 45세 이하의 독립 연구자를 대상으로 최근 5년간 단일 주제에 대한 연구 성과를 평가해 수여하는 상이다. 우수한 연구 업적을 인정받아 논문, 특허, 기술 이전 등에서 탁월한 성과를 거둔 연구자에게 상장과 상금이 수여된다.
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- 작성일 2024-10-31
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- [교수동정] 박우람 교수, 나노코리아 2024에서 연구혁신부문 과기부장관상 수상
- 융합생명공학과 박우람 교수, 나노코리아 2024에서 연구혁신부문 과기부장관상 수상 융합생명공학과 박우람 교수가 지난 7월 3일(수)부터 5일(금)까지 개최된 ‘나노코리아 2024, 제22회 국제 나노기술 심포지엄 및 융합전시회’에서 나노연구혁신부문(우수 연구개발성과) 과학기술정보통신부장관상을 수상했다. 박우람 교수는 ‘나노입자를 활용한 고효율 면역세포 암 치료 기술’을 개발한 공로로 이 상을 수상하였다. 박 교수 연구팀은 기능성 지질나노입자(LNP)를 활용해 간암 표적형 NK세포* 기반 면역세포치료제 개발에 성공했다. 이 치료제는 NK세포를 활성화하고 유전자 조작을 가능하게 해 기존 NK세포 치료의 한계를 극복했다는 평가를 받고 있다. * NK세포(Natural Killer 세포): 몸 속에서 암세포나 바이러스에 감염된 세포를 찾아내어 제거하는 면역세포. 비정상적인 세포를 빠르게 공격하여 우리 몸을 보호하는 역할을 함. 연구팀은 생쥐와 사람 유래 NK세포에서 암 공격 능력이 향상됨을 확인했으며, 생쥐 실험을 통해 간암과 복막암에 대한 효과적인 치료 가능성을 입증했다. 이는 난치성 고형암 치료에 새로운 전기를 마련했다는 점에서 의의가 있으며 연구 결과는 국제 학술지 어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials, IF: 18.5, JCR: 상위 4.21%)에 게재되었다. 또한 이 논문은 우수한 연구임을 인정받아 해당 저널의 표지논문(front cover)로 선정된 바 있다. 박우람 교수는 후속 연구로 나노기술을 활용하여 유전자, 단백질, 저분자 화합물과 같은 의약품을 효과적으로 생체 내 전달할 수 있는 신규 약물 전달체 개발 연구를 진행하고 있다. 한편, 올해로 22회를 맞는 나노코리아 2024는 국내 최대 규모의 나노 행사일 뿐만 아니라 미국의 테크커넥트월드, 일본의 나노테크재팬과 함께 세계 3대 나노 행사로 손꼽힌다. 이번 행사에는 국내외 356개 기업이 참가하여 661개 부스를 통해 디스플레이를 비롯한 첨단 산업에 적용된 다양한 제품을 선보였다.
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- 작성일 2024-10-31
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- [교수동정] 김기현 교수, 2024년도 한림원 차세대회원(Y-KAST) 선출
- 약학과 김기현 교수, 2024년도 한림원 차세대회원(Y-KAST) 선출 약학과 김기현 교수가 2024년도 한국차세대과학기술한림원(Young Korean Academy of Science and Technology, 이하 Y-KAST) 회원으로 선출되었다. Y-KAST 회원은 만 43세 이하 젊은 과학자들 중 학문적 성과가 뛰어난 연구자로 선발된다. 박사학위 후 국내에서 독립적 연구자로서 이룬 성과를 중점적으로 평가해 한국 과학기술 발전에 기여할 가능성이 높은 연구자를 선출하며 2024년도에는 24인이 최종 선정되었다. 김기현 교수는 천연 생리활성 유효물질 발굴 및 대사체 분석을 연구하는 차세대연구자로서 천연물 의약품, 기능성 화장품/건강기능식품 개발 연구 등에서 나노바이오 기술을 접목한 독보적인 연구를 수행 중이다.
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- 작성일 2024-10-31
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- [학생실적] 메타바이오헬스학과 조원준 원우, 삼성휴먼테크논문대상 동상 수상
- 메타바이오헬스학과 조원우 원우, 삼성휴먼테크논문대상 동상 수상 ▲ (왼쪽부터) 바이오메카트로닉스학과 김치현 박사과정, 박대일 석박통합과정, 김민우 박사과정, 박진성 지도교수, 메타바이오헬스학과 조원준 석박통합과정 바이오메카트로닉스학과 김민우 박사과정생(지도교수 박진성, 나노바이오환경센서연구실)이 2024년도 제30회 ‘삼성휴먼테크논문대상’에서 동상을 수상하는 쾌거를 달성하였다. 또 박진성 교수 연구팀의 김민우 박사과정(주저자), 김치현 박사과정(공저자), 박대일 석박통합과정(공저자), 메타바이오헬스학과 조원준 석박통합과정(공저자)생은 같은 논문대상에서 기계공학(Mechanical Engineering)분과 동상을 수상했다. 이들에게는 부상으로 500만원의 상금이 수여되었다. ▲ (왼쪽부터) 바이오메카트로닉스학과 박대일 석박통합과정, 김민우 박사과정, 메타바이오헬스학과 조원준 석박통합과정, 바이오메카트로닉스학과 김치현 박사과정 김민우 원우는 지난 2023년 9월 진행된 ‘2023 SKKU 대학원생 논문대상’*에서 입상한 경험을 바탕으로 삼성휴먼테크논문대상에 지원하여 우수한 성과를 얻을 수 있었다. * SKKU 대학원생 논문대상: 학문후속세대의 연구력 제고 활성화를 위해 창의적이고 도전적인 교내 연구자를 발굴하기 위해 진행하는 논문대상 김민우 원우는 ‘Portable Electrochemical Sensor with Vibration Model for Point-of-Use Detection of Heavy Metals’를 주제로 논문을 작성하여 본 대회에서 동상을 수상하였다. 이 논문은 수질 내 중금속을 검출하는 센서 연구로, 나노물질과 진동으로 물질교환을 촉진해 현장 사용의 어려움을 극복한 연구이다. 연구를 진행한 김민우 원우는 “수질오염이 심각한 시대에 이러한 센서 기술이 사람들의 삶에 실질적인 도움이 될 수 있도록 더욱 연구에 정진하겠다”며 앞으로의 포부를 밝혔다. 한편 삼성휴먼테크논문대상은 과학기술 저변 확대와 과학 인재 양성을 위해 국내외 재학 중인 고등학생 및 대학(원)생을 대상으로 하는 과학기술 분야 논문대회로 삼성전자가 1994년 제정한 논문상이다.
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- 작성일 2024-10-31
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- [연구] 박우람, 박천권 교수 연구팀, 전기자극으로 암세포 사멸 유도하는 신규 면역항암 치료법 개발
- 박우람, 박천권 교수 연구팀, 전기자극으로 암세포 사멸 유도하는 신규 면역항암 치료법 개발 - 의공학 재료 분야 국제학술지, 케미컬 엔지니어링 저널에 게재 ▲ (왼쪽부터) 박우람 교수(성균관대, 융합생명공학과), 박천권 교수(성균관대, 글로벌바이오메디컬공학과), Daishun Ling 교수(중국 상해교통대), 한준혁 박사(성균관대, 융합생명공학과), 서희승 학생(성균관대, 글로벌바이오메디컬공학과), 이지영 학생(중국 저장대), 및 Zheng Chen 학생(중국 저장대) 우리 대학 연구진이 국제 공동연구를 통해 전기자극으로 암의 철 의존성 세포 사멸을 유도하는 나노탄환을 이용하여 암 치료가 가능한 신규 면역항암 치료법을 개발하는 데 성공했다. ▲ 전기자극에 의한 나노탄환에서 철 이온 방출 및 이를 이용한 종양 면역 치료 모식도 이 나노탄환은 자성을 띤 나노 입자와 비타민 C의 일종인 아스코르브산을 리포좀이라는 구조 안에 넣은 형태이다. 특수한 전기자극 기술을 암세포에 적용하면, 나노탄환에서 아스코르브산이 방출되어 자성 나노 입자를 철 이온으로 변화시킨다. 전기자극은 동시에 암세포 표면에 구멍을 만들어 철 이온이 세포 안으로 잘 들어가고 축적되도록 돕는다. 이 과정은 면역세포도 자극하여 활성화하는 효과가 있다. 이를 통해 암세포 내 철 이온 농도를 높여 암세포 사멸을 유도하는 페롭토시스(Ferroptosis) 라는 현상을 효과적으로 일으킬 수 있다. 또한 MRI 영상 기술을 이용해 치료 과정도 모니터링할 수 있다. 연구진은 생쥐의 유방암과 대장암 모델에서 나노탄환과 비가역적 전기천공법*을 함께 사용하는 병용요법의 항암 효과를 평가했다. 종양에 나노 입자를 주사하고 전기자극을 적용하니 암세포 사멸 기전인 페롭토시스가 유도되었다. 연구팀은 병용요법은 종양의 성장을 억제하고 생존 기간을 늘렸으며, 면역세포의 활성도 높였고 우수한 항암 효과를 보여주었다고 평가하였다. 연구진은 전기자극으로 철 이온을 방출하는 시스템이 향후 다양한 고형암 환자 치료에 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. * 비가역적 전기천공법(Irreversible electroporation; IRE): 강한 전기장을 이용해 암세포의 세포막에 구멍을 내어 암을 죽이는 새로운 종양 절제 기술이다. 이 방법은 주변 혈관과 조직의 손상 없이 암세포만 선택적으로 제거할 수 있다. 우리 대학 박우람, 박천권 교수는 “생체재료, 면역학, 의료영상학, 약물전달학 등 다양한 분야를 융합한 접근법으로 우수한 면역항암 병용 치료법을 개발했다”고 설명하며 “암 환자에게 도움이 되는 새로운 의료기술 개발을 목표로 다기능성 약물전달시스템에 대한 연구를 이어갈 것”이라고 향후 연구 계획을 밝혔다. 공동연구에 참여한 중국 상해교통대학교의 Daishun Ling 교수도 “좋은 연구 결과를 얻어 기쁘다”며, “앞으로도 활발한 국제공동연구를 통해 우수한 성과를 내겠다”고 포부를 전했다. 이번 연구는 국제공동연구로 여러 연구 분야를 아우르는 접근 방식을 통해 새로운 항암 치료법을 개발했다는 데 의의가 있다. 공동연구팀은 앞으로도 국제 공동연구를 토대로 암환자에게 실질적 도움이 되는 의료기술 개발에 박차를 가할 것이라고 밝혔다. 이번 연구는 우리 대학 융합생명공학과 박우람 교수 연구팀(한준혁 박사), 우리 대학 글로벌바이오메디컬공학과 박천권 교수 연구팀(서희승 학생)과 중국 상해교통대학교 Daishun Ling 교수(이지영 학생, Zheng Chen 학생)가 공동으로 수행하였다. 한편 이번 연구는 한국연구재단 및 한국과학기술연구원(KIST)-성균관대학교(SKKU) 융합연구단이 추진하는 연구사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 의공학 재료 분야 케미칼 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)에 지난 5월 1일 게재되었다. ※ 논문제목: An electro-ferroptotic nanoammunition enables image-guided, spatiotemporally controlled cancer ferroptosis induction via irreversible electroporation ※ 저널: Chemical Engineering Journal（Impact factor: 15.1, JCR 상위: 3.24%) ※ 게재일: 2024년 5월 1일 ※ 저자정보 제1저자: 한준혁(성균관대학교), 서희승(성균관대학교), 이지영(중국 저장대학교), Zheng Chen(중국 저장대학교), 교신저자: 박천권(성균관대학교), 박우람(성균관대학교), Daishun Ling(중국 상해교통대학교) ※ 논문링크: https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.150366
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- 작성일 2024-10-31
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- [연구] 이기영 교수, 새로운 폐암 진행 메커니즘 제시
- 새로운 폐암 진행 메커니즘 제시 폐암 환자 유래의 암 조직 및 정상 조직에서 얻은 유전자 데이터를 활용하여 CXCR5 발현이 폐암 세포에 현저하게 증가되어 있음을 확인하였다. 또한 폐암 세포에서의 TLR4 (Toll-like receptor 4) 신호에 의한 NF-κB의 활성화를 통해 CXCR5 발현이 증가하는 것을 확인하였다. 의학과 이기영 교수 · 신지혜 연구원 폐암 발병 및 진행은 유전적 변이 및 다양한 인자들에 의해 유도된다. 케모카인 (Chemokine)과 그 수용체는 종양 세포의 성장과 생존, 그리고 암 발생 및 전이에 중요한 역할을 한다. 특히 CXCL13 (Chemokine ligand 13)과 그와 관련된 수용체인 CXCR5 (Chemokine receptor 5)는 신호 전달 경로를 통해 폐암세포의 전이를 촉진하는 것으로 보고되며, 폐암 발병 및 진행과 관련이 있다. 그러나, CXCR5–CXCL13 작용기전이 폐암 진행을 기능적으로 어떻게 조절하는지에 대한 분자 및 세포 메커니즘에 관한 연구는 미흡하다. 본 연구팀은 폐암 환자 유래의 암 조직 및 정상 조직에서 얻은 유전자 데이터를 활용하여 CXCR5 발현이 폐암 세포에 현저하게 증가되어 있음을 확인하였다. 또한 분자 및 세포 기전 연구를 통해, 폐암 세포에서의 TLR4 (Toll-like receptor 4) 신호에 의한 NF-κB의 활성화를 통해 CXCR5 발현이 증가하는 것을 확인하였으며, 더 나아가 CXCR5–CXCL13 작용기전이 TLR4 신호와의 시너지 효과를 통해 폐암 진행에 기능적으로 관여하는 메커니즘을 처음으로 제시하였다. (그림 1) 세균 또는 바이러스 감염은 암 진행을 유도하는 강력한 요인으로 보고되며, TLR4 및 CXCR5의 발현이 높은 폐암 환자들은 세균 또는 바이러스에 감염이 될 경우 폐암 진행이 더 악화될 것으로 예상된다. 따라서, 본 연구에서의 임상적 비교 결과와 기능적 연구를 통해, 향후 폐암 발병 및 진행에 관한 병리학적 원인 규명 그리고 새로운 항암 치료 전략에 기여하리라 기대하고 있다. 본 연구는 제1저자로 신지혜 학생 (성균관대학교 의과대학 석박통합과정)/ 김미정 박사 (성균관대학교 의과대학 BK21 FOUR 신진연구자)/ 김지영 학생 (성균관대학교 의과대학 석박통합과정)이 연구에 기여하였다. 연구결과는 임상 중개 의학 분야 저명 국제 학술지인 Clinical and Translational Medicine (IF: 10.6)에 게재되었다. 이번 연구성과는 한국연구재단이 지원하는 중견연구자지원 및 기초연구실지원사업을 통하여 수행되었다. 논문명: CXCR5 and TLR4 signals synergistically enhance non‐small cell lung cancer progression. Clin Transl Med. 2024 Jan 18. doi: 10.1002/ctm2.1547. 저자: 신지혜 (제1저자, 석박통합과정), 김미정 (성균관대학교 의과대학 BK21 FOUR 신진 연구자), 김지영 (석박통합과정), 이기영 (교신저자, 성균관대학교 의과대학 교수).
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- 작성일 2024-10-31
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