1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

알츠하이머병(Alzheimer's disease, AD)은 아밀로이드 베타(Aβ)와 타우(tau) 단백질의 축적, 그리고 만성 신경염증이 복합적으로 작용하는 대표적인 퇴행성 뇌질환입니다. 최근에는 병리 단백질 자체뿐 아니라, 이를 둘러싼 면역 미세환경, 특히 미세아교세포(microglia)의 기능 변화가 질환 진행의 핵심 요인으로 주목받고 있습니다. 그러나 질환이 진행될수록 미세아교세포의 병리 제거 능력이 왜 약화되는지에 대해서는 아직 명확히 규명되지 않았습니다. 저희 연구팀은 알츠하이머병에서 미세아교세포의 기능적 재편성(functional reprogramming)이 새로운 치료 전략이 될 수 있다는 관점에서 연구를 수행하였습니다. 알츠하이머 모델 마우스에서 미세아교세포의 TFEB 활성이 감소되어 있음을 확인하고, 자가포식-리소좀 경로(ALP)의 마스터 전사인자인 TFEB에 주목하였습니다. 미세아교세포 특이적으로 TFEB를 활성화한 결과, 자가포식-리소좀 기능이 회복되었으며 Aβ 축적과 신경염증이 감소하였고, 궁극적으로 인지기능이 유의하게 개선되었습니다. 본 연구는 미세아교세포를 단순한 염증 세포가 아닌, 기능적으로 재프로그래밍 가능한 조절 세포로 재정의하였다는 점에서 의의가 있습니다. 또한 TFEB 기반 자가포식-리소좀 경로 조절 전략이 알츠하이머병 치료의 새로운 가능성이 될 수 있음을 제시하였습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.

저는 가천대학교 일반대학원 가천융합의과학원 (GAIHST) 의생명과학 전공으로 재학 중이며, 가천대학교 의과대학 약리학교실 (장근아 교수님 연구실) NeuroLab 소속으로 연구를 수행하고 있습니다. (https://sites.google.com/gachon.ac.kr/neuro-lab/home) NeuroLab은 알츠하이머 치매를 포함한 퇴행성 뇌질환의 병태생리를 규명하고, 이를 기반으로 새로운 치료 전략을 개발하는 것을 핵심 목표로 하고 있습니다. 본 연구실은 분자 수준의 기전 연구(in vitro 세포·분자 실험)부터 유전적 질환 동물 모델을 활용한 in vivo 질환 모델링 및 전임상 효능 평가까지 아우르는 통합적 연구 환경을 갖추고 있습니다. 특히 5xFAD, 6xTg 모델을 비롯한 다양한 유전적 질환 모델을 활용하여, 병리-세포기전-행동 간의 인과관계를 체계적으로 규명하고 있습니다.

3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

본 연구 결과를 얻기까지 상당한 시간이 필요했습니다. 유전적 마우스 모델 구축부터 실험 조건 최적화, 반복 검증에 이르기까지 많은 시행착오가 있었습니다. 특히 동물모델 기반 연구는 개체 간 변이가 크기 때문에, 재현성 있는 데이터를 확보하기 위해 많은 반복 실험이 요구되었습니다. 그러나 실험이 안정적으로 세팅 되고 실험이 성공적으로 진행되며 의미있는 결론을 도출하였을 때, 큰 성취감을 느꼈습니다. 가설이 데이터로 입증되고, 그 결과가 질환 이해에 기여할 수 있다는 확신이 들었을 때 자부심을 실감했습니다.

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

연구를 하면서 실패와 지연을 여러 번 경험할 때마다 연구가 생각보다 길고 복잡한 과정이라는 것을 배웠습니다. 연구는 단거리 경주가 아니라 장거리 마라톤에 가깝다고 느꼈습니다. 예상치 못한 결과가 나올 때도 있었지만, 그 시간을 통해 데이터를 다시 차분히 들여다보고 가설과 실험 설계를 점검하는 법을 배웠습니다. 돌아가는 길처럼 보였던 과정이 오히려 연구를 더 단단하게 만들어주었습니다. 무엇보다도 건강을 지키면서 꾸준히 연구를 이어갈 수 있는 태도가 중요하다는 것을 실감하고 있습니다.

5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

앞으로는 현재 사용한 5xFAD 모델의 한계를 보완하기 위해, 타우 병리를 재현하는 동물 모델을 활용하여 미세아교세포 TFEB 활성화가 타우 축적 및 관련 병리 기전에 미치는 영향을 체계적으로 검증할 계획입니다. 이를 통해 아밀로이드 중심 모델에서 확인된 효과가 타우 병리 상황에서도 재현되는지 확인하고자 합니다. 궁극적으로는 미세아교세포의 기능적 재프로그래밍 전략이 아밀로이드 병리뿐 아니라 타우 병리까지 포괄적으로 조절할 수 있는지를 규명함으로써, 보다 정밀하고 기전 기반의 치료 전략으로 발전시키는 것을 목표로 하고 있습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....

연구의 방향을 잡아주시고, 따뜻한 격려와 가르침으로 항상 중심을 잃지 않도록 이끌어주신 장근아 교수님께 깊이 감사드립니다. 교수님의 지도는 연구자로서 성장하는 데 가장 큰 밑거름이 되었습니다. 또한 넓은 시각과 통찰로 연구의 깊이를 더해주신 이명식 교수님께도 진심으로 감사드립니다. 실험 과정 전반에서 세심한 조언과 실질적인 도움을 아끼지 않으신 하태영 박사님께도 깊이 감사드립니다.
항상 늦은 시간까지 함께 고민하고 묵묵히 연구에 매진하는 우리 실험실 동료들께도 고마운 마음을 전합니다. 서로에게 큰 자극이자 힘이 되어주었습니다.
마지막으로, 언제나 묵묵히 믿어주시고 응원해주시는 부모님께 진심으로 감사드립니다.