● 연구실 소개
한경아 교수 연구실은 뇌과학 분야에서 시냅스 기능과 신경회로의 분자적, 세포적 조절 메커니즘을 심층적으로 연구하고 있습니다. 본 연구실은 지적장애, 자폐스펙트럼, ADHD, 우울증, 조현병 등 다양한 신경질환의 근본 원인을 시냅스 기능 이상에서 찾고, 이를 분자생물학, 세포생물학, 전기생리학, 행동분석 등 다양한 최신 연구기법을 활용해 분석하고 있습니다.
특히, 시냅스 유전자의 기능이상에 의한 신경세포 간 신호전달의 균형에 미치는 영향과, 이로 인해 발생하는 신경질환의 병태생리적 기전을 규명하는 연구를 수행하고 있습니다. 동물 모델을 이용한 실험을 통해, 시냅스 기능 변화가 뇌 네트워크와 행동에 미치는 영향을 실질적으로 관찰하며, 이를 바탕으로 새로운 치료 표적을 발굴하고 있습니다.
● 대표 연구 분야
시냅스 기능 이상에 의한 신경질환의 병태생리 연구
본 연구실은 시냅스 기능 이상이 다양한 신경질환의 발병에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 병태생리적 기전을 심도 있게 연구하고 있습니다. 시냅스는 신경세포 간 정보 전달이 이루어지는 기본 구조로, 시냅스의 기능 이상은 뇌 전체의 신경회로 및 행동에 중대한 영향을 미칠 수 있습니다. 연구진은 환자에서 발견되는 시냅스 유전자 돌연변이와 이로 인한 시냅스 기능 변화, 그리고 이 변화가 뇌의 신경회로 및 동물 행동에 미치는 영향을 다각적으로 분석하고 있습니다. 이러한 연구는 신경질환의 근본 원인을 이해하는데 중요한 기초 자료를 제공합니다.
새로운 뇌 질환의 바이오마커를 발굴 및 치료 전략 발굴
본 연구실은 새로운 뇌 질환 바이오마커와 치료 전략 발굴을 목표로 연구를 수행하고 있습니다. 특히 신경질환의 근본 원인을 이해하기 위해 시냅스 기능을 조절하는 새로운 시냅스 단백질을 탐색하고, 이들을 뇌질환의 바이오마커 후보로 규명하는 데 집중하고 있습니다. 또한 발굴된 시냅스 단백질 및 관련 신호전달 단백질의 활성을 정밀하게 조절함으로써 시냅스 기능 이상을 회복시키는 치료 전략을 세우는 연구를 수행하고 있습니다. 궁극적으로 이러한 연구는 다양한 신경·정신질환의 예방과 치료 가능성을 제시하며, 뇌질환 환자의 삶의 질 향상에 기여하고자 합니다.
산업체 협업 기반 신규 뇌 관련 항암제 개발
본 연구실은 산업체와의 긴밀한 협력을 통해 기초 연구 성과의 실질적 응용 및 상용화를 추진하고 있습니다. 특히 시냅스 단백질의 분자적 기전을 기반으로, 뇌 종양 및 신경계와 연관된 암을 표적으로 하는 차세대 항암제 개발에도 참여하고 있습니다. 산학 협력을 기반으로 후보물질 발굴, 기전 검증, 비임상 평가까지 이어지는 전주기 연구를 수행함으로써, 뇌질환 및 뇌 관련 암 치료 분야에서 혁신적 치료 전략을 제시하고자 합니다.
● 최근 대표 주저자 논문
- Lee D*, Han KA*, Jeong H, Ha GE, Lee H, Kim BS, Park C, Piao Y, Lee H, Kim J, Yoon TH, Kim S, Kim B, Shin J, Cho Y, Kang S, Park HE, Um JW, Sohn CH, Huguenard JR, Ko J, Cheong E. (2026) Juvenile-to-adult refinement of thalamic reticular circuits via LRRTM3 enables high-resolution sensory encoding. Neuron. 114: 1-15 (*co-first authors) [한빛사논문]
- Han KA*#, Jang G*, Lee HY, Kim B, Kanato T, Vas V, Buday L, Liu X, Choi SY, Um JW and Ko J#. (2025) CASKIN2 mediates PTPσ-orchestrated transsynaptic mechanisms at excitatory synapses. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 122: 46: e2509116122 (*co-first authors, #co-corresponding authors) [한빛사논문]
- Han KA*, Yoon TH*, Kim J, Lee JS, Lee JY, Jang G, Um JW, Kim JK and Ko J. (2024) Specification of neural circuit architecture shaped by context-dependent patterned LAR-RPTP microexons. Nat. Commun. 15: 1624 (*co-first authors) [한빛사논문]
- Han KA and Ko J. (2023) Orchestration of synaptic functions by WAVE regulatory complex-mediated actin reorganization. Exp. Mol. Med. 55: 1065-1075 [한빛사논문]
- Chehadeh SE*, Han KA*, Kim D*, Jang G*, Bakhtiari S, Lim D, Kim HY, Kim J, Kim H, Wynn J, Chung WK, Vitiello G, Cutcutache I, Page M, Gecz J, Harper K, Han AR, Kim HM, Wessels M, Bayat A, Jaen AF, Selicorni A, Maitz S, Brouwer AD, Silfhout AV, Armstrong M, Symonds J, Kury S, Insidor B, Cogne B, Nizon M, Feber C, Muller J, Torti E, Grange DK, Willems M, Kruer MC, Ko J, Piton A and Um JW. (2022) SLITRK2 variants associated with neurodevelopmental disorders impair excitatory synaptic function and cognition in mice. Nat. Commun. 13(1): 4112 (*co-first authors) [한빛사논문]