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박희준
박희준(Heuijoon Park) 저자 이메일 보기
Columbia University, University of Minnesota
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Bone marrow-derived epithelial cells and hair follicle stem cells contribute to development of chronic cutaneous neoplasms
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

본 연구는 “암은 어떤 세포에서 발생하는가?”라는 질문으로부터 시작합니다. 이전 연구에서 inducible-Cre mouse model을 이용한 hair follicle bulge stem cell (모낭 오름 줄기세포)의 fate mapping 실험을 통하여 피부 내 long-lived quiescent stem cell 들이 피부암 (non-melanoma) 발달에 중요한 역할을 한다는 것을 보여주었으며, 이 연구를 바탕으로 피부암 발달에 피부이외의 조직이나 기관의 성체줄기세포가 피부로 이동하여 피부암 발달에 기여할 수 있다는 가설을 세웠습니다. 그리고 이전 연구들이 골수에서 기원한 세포들이 keratinocyte (KC)로 transdifferentiation (전환분화) 하여 피부 상처 치료능력이 있다는 것을 보였으며, 골수나 장기이식을 받은 환자에서 발생한 암에서 기증자의 세포가 발견되는 의학적 사례도 보고되었습니다. 예를 들어 남자의 장기를 이식받은 여자환자의 암에서 Y염색체가 발견되는 것입니다. 결정적으로 Timothy Wang 교수님이 Science에 발표한 논문에서 H. pylori gastric cancer mouse 모델을 이용한 실험에서 bone marrow-derived epithelial cell (BMDEC)들이 gastric cancer 발달에 기여한다는 것을 보였습니다.

본 연구에서는 in vitro실험을 통하여 mesenchymal bone marrow stem cell (MBMSC) 들이 KC들로 전환분화될 수 있다는 것을 보여주었고, 동종 골수이식 mouse 모델과 다단계 암 발생 mouse 모델을 함께 이용하여 만성염증이 BMDEC들을 급격히 증가시키는 것을 발견하였습니다. 그리고 발암물질에 노출이 안된 BMDEC들이 피부 암과 궤양의 발달에 기여하며 이 BMDEC들은 암세포처럼 활발하게 세포분열을 한다는 것을 알았습니다. 이어서 발암물질에 노출된 Donor의 골수를 발암물질에 노출이 안된 Recipient에 이식한후 TPA로 만성염증을 피부에 유도하여 피부암을 발생시켜, 골수세포에서 기원한 세포가 피부암을 발생시킬 수 있다는 가설을 입증하였습니다.

이외에도 MBMSC들이 HMGB1신호에 따라서 염증부위로 이동할 수 있다는 것과 X- & Y-FISH를 통하여 피부의 BMDEC들은 골수세포와 KC사이의 융합을 통해서가 아니라 골수세포가 직접 전환분화 된다는 것을 보여주었습니다. 그리고 피부암과 궤양 발달에 피부 줄기세포와 BMDEC들이 동시에 기여하는 것 또한 증명했습니다.

본연구는 암세포의 기원은 발생한 조직이나 기관내의 세포들에 한정되어 있다는 기존의 학설에 또다른 기관이나 조직의 성체줄기세포들이 암발달 및 발생에 중요한 요인이 될 수 있다는 새로운 증거를 보여주었습니다. 따라서 종양내 또는 서로 다른 종양간의 세포수준의 기원의 다양성과 동시에 이들의 분자수준의 다양성이 기존의 생각보다 더욱 더 복잡하다는 것을 확인했습니다. 또한 만성염증이 동반된 질병의 경우 염증의 영향이 한 부위에 국한된 것이 아니라 온몸이 시스템 적으로 반응한다는 것도 보여주는데 커다란 의미가 있다고 생각됩니다. 따라서 기존의 암이 존재하는 곳에 국한된 치료에서, 각기 다른 암의 세포 프로파일에 따라 시스테믹한 치료가 병행되어 새로운 세포의 유입을 막아야 한다는 것을 제안했습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

Columbia University는 미국 New York, Manhattan의 북쪽에 위치하고 있습니다. Columbia University에는 biological/medical science를 연구하는 곳은 Broadway 116가의 본캠퍼스와 168가의 메디컬 캠퍼스, 그리고 얼마전 메디컬 캠퍼스의 뇌연구분야의 일부가 이전한 125가의 Manhattanville 캠퍼스가 있습니다. 저는 168가에 위치한 메디컬센터의 Department of Pathology and Cell Biology 소속으로 피부과내의 연구실에서 박사과정을 하던 도중 지도교수님이 학교를 옮기게 되어 collaborator인 Timothy Wang 교수님의 실험실이 위치한 Irving Cancer Center에서 학위를 마쳤습니다.

본 캠퍼스 내에는 biological science 와 biomedical engineering department들이 있으며 메디컬 캠퍼스에는 많은 학과와 프로그램과 질병과 관련된 연구소를 중심으로 연구를 하고 있으며 캠퍼스에는 의대 치대 간호대 보건의료대가 위치하고있습니다.

박사를 마친 후에는 Minnesota주의 작은 도시인 Austin에 위치한 University of Minnesota의 부설 연구소인 Hormel Institute에서 잠시 포닥으로 있으면서 본 연구를 마무리하였습니다. Hormel Institute는 SPAM으로 유명한 Hormel에서 세운 연구소로 암을 주로 연구하고 있으며 University of Minnesota, Mayo clinic과 함께 연구 시스템을 공유하며 공동연구를 진행하고 있습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

본 연구는 제가 박사과정 학생 때 첫 프로젝트에서 나온 결과를 바탕으로 시작한 두번째 프로젝트로 시작한지 14년만에 연구결과가 게재되어서 개인적으로 의미가 깊습니다. 본 연구 주제의 영향력이나 연구의 깊이를 생각하면 지도교수님의 상황때문에 조금 더 영향력이 있는 저널에 게재를 시도도 못하고 바로 본 저널에 넣은 것이 아쉬움이 남았지만, 이미 다른 곳에서 박사후 과정 중 이었으므로 크게 개의치 않았습니다. 하지만 2014년 첫번째 revision에서 reviewer들의 반응이 좋아서 빨리 끝내려고 하였지만 제출 직전에 발생한 교수님의 개인적 문제로 인하여 revision을 마치지 못하고 발표를 포기하고 지냈습니다. 그러던 중 2017년 12월에 본 저널의 에디터의 갑작스러운 제안으로 다시 revision을 시작하였고 1년 동안의 두번의 revision 후 총 4년 반만의 revision 끝에 운 좋게 게재될 수 있었습니다. 어쩌면 게재도 못하고 사장될 수도 있었던 연구를 기억하고 다시 연락해준 에디터에 감사하면 게재 이후에도 Stem Cells and Disease 분야의 Editors’ Highlights에 선정해준 것 또한 너무 감사합니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

암연구는 아마도 가장 많은 자금과 인력이 투입되고 있으며 따라서 다양한 분야에서 암연구로 유입이 더욱 더 활발해지고 있습니다. 그리고 매우 복잡하고 다양한 암의 발생과정 탓에 기존의 한가지 관점에서 연구보다는 여러 관점에서의 공동 연구가 많이 활발해지고 있습니다. 따라서 다양한 관점에서 융합적으로 연구할 수 있는 힘을 기르는 것이 앞으로 더 중요할 것 같습니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

박사후 과정동안 여러 분야를 경험할 수 있었으며 박사과정 중 부족했던 분야에 경험을 할 수 있었습니다. 지금 있는 실험실에서는 cell cycle DNA damage check point및 cell cycle regulation factor들을 연구하며 이를 바탕으로 한 cancer drug들의 연구하고 있으며, 개인적으로는 박사 때 연구한 quiescent tissue stem cell과 관련되어서 molecular level의 조절과 이를 기존의 cancer therapy target으로 연결시킬 수 있는 방향과 tissue stem cell의 plasticity를 이용한 자가 성체 줄기세포 치료 쪽으로도 연구하고 싶습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

한국에서 학부만 마치고 나온 탓에 여러가지 트레이닝이 상대적으로 많이 부족한 상황에서 박사과정을 시작했고, 그래서 주위의 많은 분들이 도움을 주셔서 박사과정을 마칠 수 있었습니다. 이런 저의 경험을 바탕으로 학생 때 주위의 선후배님들과 함께 만든 Columbia의 KBCU나 뉴욕한인 생명과학자 모임인 NYKB가 10년째 유지되어 가면서 보스턴이나 볼티모어의 한인생명과학자 모임들 같이 활발히 활동하고 한인 과학자들의 교류의 한부분으로 된 것이 뿌듯합니다. 아마도 학생기간동안 제가 한 연구보다 더 값진 일이었다고 생각됩니다. 나중에 뉴욕으로 트레이닝 계획이 있으신 분이나 궁금하신 분들은 브릭 메인 페이지 하단에 있는 NYKB배너를 누르시면 홈페이지에서 정보를 얻으실 수 있습니다.

마지막으로 저의 Ph.D. mentor이시자 지금까지도 많은 도움을 주시는 Rebecca Morris 교수님, 힘든 상황에서 연구할 수 있는 여건을 만들어 주시고 조언해주신 Timothy Wang 교수님, 박사학생 때부터 지금까지 힘들 때 마다 남들보다 느리게 가더라도 자신의 길을 가면 된다고 격려해주신 조동협 교수님, 그리고 항상 옆에서 아낌없는 격려와 조언을 해 주신 너무나 많은 선후배 친구들과 부모님, 학생 때 보다 더 다이나믹한 포닥 생활 속에서도 잘 버텨 주고 있는 아내와 딸에게 감사합니다.

 등록일 2019-01-07
Category: Medicine, Cancer Biology/Oncology, Cell_Biology
  댓글 2
회원작성글 hryankim  (2018-12-18 01:36)
축하해 희준아
회원작성글 yubei  (2018-12-19 01:59)
희준아 축하한다. 인간승리다. 좋은 곳으로 빨리 가라
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