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

요즘 비만과 당뇨병 치료제로 전 세계적인 주목을 받고 있는 것이 바로 GLP-1(Glucagon-Like Peptide-1)입니다. 식사 후 혈당을 조절하고 인슐린 분비를 돕는 핵심 호르몬이죠. 저희 연구팀은 기존의 연구들과 달리 '도대체 우리 몸속에서 이 GLP-1을 만들라고 지시하는 신호는 어디서 올까?'라는 근본적인 질문에서 출발했습니다.
이번 연구의 핵심은 장 점막의 면역을 담당하는 'IL-22'라는 사이토카인이 GLP-1 생성을 조절하는 핵심 스위치라는 사실을 밝혀낸 것입니다.

구체적으로는 장내 미생물이 만들어낸 대사산물인 '부티르산'이 IL-22 발현을 유도하고, 이 IL-22가 세포 내 STAT3 신호를 통해 GLP-1 유전자를 직접적으로 발현시킨다는 기전을 규명했습니다. 또한, IL-22를 투여해 혈당이 개선되더라도 GLP-1의 수용체를 차단하면 그 효과가 사라진다는 점을 통해, IL-22의 효능이 전적으로 GLP-1 경로에 의존함을 증명했습니다.

결국 이번 연구는 '장내 미생물-면역-내분비'가 서로 분리된 것이 아니라, 하나의 정교한 팀처럼 연결되어 대사 항상성을 조절하고 있음을 보여주었으며, 면역 물질을 이용한 대사 질환 치료라는 새로운 가능성을 제시했다는 데 의의가 있습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.

강원대학교 약학대학 미생물면역학실험실
강원대학교 약학대학 미생물면역학실험실은 종양면역 / 감염면역 / 백신개발 / 대사성 질환 등 염증 및 면역에 관련된 연구를 중점적으로 하고 있습니다. 이번 연구에서도 대사성 질환 환경에서 면역체계와 대사 조절의 연관성을 확인했으며 이러한 연구들을 통해 다양한 질병을 개선시키기 위한 연구에 주력하고 있습니다.

연세대학교 원주세브란스기독병원
연세대학교 원주세브란스기독병원 내분비내과학교실은 우리 몸에서 발생할 수 있는 대사질환을 중점적으로 연구하고 있습니다. 간과 신장을 주요 타깃으로 하여, 지방간과 당뇨병성 신증을 개선할 수 있는 약제를 발굴하고 치료제 개발에 주력하고 있습니다.

대구경북첨단의료산업진흥재단 (K-MEDI hub)
대구경북첨단의료산업진흥재단(K-MEDI hub) 전임상센터는 신약 및 의료기기 개발의 핵심 단계인 동물실험을 지원하여 기초 연구 성과가 실제 임상으로 이어질 수 있도록 돕는 '중개연구(Translational Research)'의 허브입니다. 마우스부터 영장류까지 다양한 실험동물을 활용할 수 있는 글로벌 수준의 인프라를 갖추고 있으며, 특히 MRI, CT, PET 등 임상 장비와 동일한 수준의 최첨단 영상 분석 장비를 보유하고 있어 기초연구 단계에서 도출된 후보물질이나 의료기기 기술이 실제 생물학적 효과를 발휘할 수 있는지를 체계적으로 검증할 뿐만 아니라 R&D 과정 전반의 위험을 줄이고 개발 속도를 높이는 역할을 수행합니다.

3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

최근 GLP-1과 대사성질환의 연관성에 관한 연구는 활발히 진행되어 왔습니다. 하지만 대사질환 환경에서 GLP-1과 장내 면역 신호 사이의 구체적인 연결고리에 대한 연구는 아직 미비한 실정이었습니다. 따라서 본 연구를 통해 장내 면역 환경과 대사성질환의 연관성을 깊이 있게 규명하고, 나아가 면역 조절을 통한 새로운 치료적 가능성을 제시했다는 점에 큰 보람을 느낍니다.

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

연구 활동이란 실패와 좌절의 연속인 것 같습니다. 저 역시 실험을 진행하며 실수를 했을 때 "내가 무엇을 잘못했지?"라며 자책하는 경우도 많았고, 세웠던 가설이 빗나갈 때는 길을 잃은 것 같은 막막함을 느끼기도 했습니다. 하지만 좌절에서 멈추지 않고 앞으로 나아갈 방향성을 끊임없이 고민하고 노력하다 보면, 언젠가 좋은 결실로 돌아온다는 것을 말씀드리고 싶습니다. 실수와 실패는 더 완벽한 다음 단계를 위한 소중한 기회가 되어줄 것입니다.

5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

이번 연구를 통해 규명한 'IL-22-GLP-1 신호 축'의 역할은 비단 비만뿐만 아니라 다양한 질환에서도 나타날 수 있다고 생각합니다. GLP-1 수용체는 췌장뿐만 아니라 간, 심장, 혈관 등 우리 몸 전신에 분포하여 대사 항상성을 조절하기 때문입니다.
따라서 앞으로는 연구 범위를 확장하여, 염증과 대사 이상이 복합적으로 나타나는 대사이상 지방간염(MASH)이나 심혈관계 질환 등 다양한 염증성 질환에서도 이 신호 전달 체계가 핵심적인 치료 표적이 될 수 있는지 규명해보고 싶습니다.

더 나아가, 이러한 기초 기전 연구 성과가 논문에만 머물지 않고 실제 환자를 위한 치료제 개발로 이어지게 하는 것이 저의 최종 목표입니다. 제가 소속된 K-MEDI hub 전임상센터가 보유한 고도화된 질환 모델 평가 시스템과 최첨단 영상 장비를 적극 활용하여, IL-22와 GLP-1의 효능을 극대화할 수 있는 새로운 치료 물질을 발굴하고 임상 적용 가능성을 검증하는 중개 연구(Translational Research)에 매진할 계획입니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....

이번 연구 성과는 오랜 시간이 걸려 완성되었습니다. 많은 연구자가 함께 고민하고 노력해서 얻어진 귀한 결과이며, 포기하지 않고 각자의 위치에서 열정을 쏟아준 동료 연구자분들이 계셨기에 좋은 결실을 맺을 수 있었습니다.

무엇보다 연구가 난관에 부딪힐 때마다 혜안을 제시해 주시고, 연구자로서 갖춰야 할 태도와 시각을 가르쳐주신 고현정 교수님과 정춘희 교수님께 깊이 감사드립니다. 두 분의 끊임없는 지도와 격려가 있었기에 연구의 완성도를 높여 한빛사에 소개되는 영광을 안을 수 있었습니다. 또한 이 연구를 함께 진행한 공동저자 분들께도 감사의 인사를 전합니다.

마지막으로 언제나 저를 믿고 응원해 주는 가족들과, 모든 순간마다 나를 이끌어주시고 함께 해주신 하나님께 모든 영광을 드립니다.