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

이 연구는 다기능성 나노입자를 이용하여 생체 내 가장 강력한 항원제시세포인 dendritic cell을 활성화시켜 항암치료효과를 증진시키고자 한 연구입니다. 암의 치료를 위하여, 과거에서부터 현재까지 수술이나 항암화학요법, 방사선요법 등의 방법을 주로 이용해 왔으나, 2000년대에 들어서면서 면역세포를 이용한 면역치료방법이 큰 관심을 받고 있습니다. 특히, dendritic cell에 기반한 암치료는 dendritic cell이 직접 암세포를 공격하는 것이 아니라, 미성숙상태의 dendritic cell이 활성화되면 2차 림프기관으로 이동하여 실제적으로 암을 공격할 수 있는 cytotoxic한 T cell 등에 정보를 전달하여 암의 사멸에 관여하는 것을 의미합니다. 이러한 항암면역요법을 위해서는 dendritic cell을 활성화 시켜야 하는데, 생체 내에는 dendritic cell의 활성화를 방해하고 있는 분자들이 존재합니다. 그 중 대표적인 것이 STAT3인데, 효과적인 항암치료를 위한 수지상세포를 활성화시키기 위하여, TLR을 통한 수지상세포의 활성화를 유도하는 면역증강제인 CpG ODN을 사용하였고, 활성화를 억제하는 분자인 STAT3를 siRNA라는 RNAi 기법으로 발현을 억제시킴으로써, 더욱 효과적으로 활성화를 유도하였습니다.

따라서, 본 연구에서는 근적외선 영역대에서 in vivo 추적이 가능한 QD800에 CpG ODN과 STAT3 siRNA를 부착하고, 이를 생체친화성 나노입자로 감싸서 hybrid nanoconjugates를 형성하였습니다. 이 입자는 서서히 분해되면서, 봉입효율이 증가하여, dendritic cell내로 잘 uptake되도록 제작되었습니다. 이러한 다기능성 나노입자를 이용하여 in vivo내에서 근적외선 영상을 통해 세포의 위치를 추적하였으며, 실제적으로 tumor size의 inhibition이 증대되어 치료효과도 확인하였습니다. 이 연구 결과는 앞으로 항암면역치료요법에 다양하게 응용될 것으로 생각됩니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개

제가 연구를 수행한 충남대학교 분석과학기술대학원(http://grast.cnu.ac.kr)은 충남대학교의 우수한 교육시스템과 정부출연연구소인 한국기초과학지원연구원의 세계적인 R&D인프라를 융합하여 교육과 연구의 시너지 효과를 내고자 공동 설립한 국내 최초의 특화 전문대학원입니다. 이 대학원은 NT(나노과학기술), BT(생명과학기술), ET(환경과학기술) 및 융합과학기술에 대한 전문지식 및 최첨단 장비를 활용하는 전문교수진들의 교육으로, 학생들이 연구를 수행하기에 최적의 조건을 갖춘 곳으로 평가되고 있습니다. 동시에 모든 학생들은 충남대학교 교수와 한국기초과학연구원 참여교수진의 공동지도 하에 기초연이 보유한 세계 최고수준의 장비를 활용하여 연구과제를 수행함으로써 이론과 실무를 겸비한 전문가로 양성되게 됩니다. 그 중에서 제가 소속한 나노메디컬시스템 연구실(http://www.nanomedicalsystems.org/)은 자상하고 열정이 가득하신 임용택 교수님의 지도아래 대학원생들과 연구원들이 가족적인 분위기에서 꿈을 펼치고 있는 곳입니다. 우리 연구실에서는 나노기술을 바이오 및 의료분야에 접목함으로써, 질병의 조기진단 및 표적치료제 개발에 필요한 핵심기술을 개발, 백신 아쥬번트 소재 개발, 기능성 나노바이오소재 개발, 다양한 약물 및 항원 전달시스템 개발, 점막유도백신시스템 개발 연구 등을 하고 있습니다. 이러한 나노바이오 및 나노의학 분야에서 수준 높은 연구를 수행하고 있으며, 왕성한 연구활동과 결과들로 앞으로의 발전이 더욱 기대되는 연구실입니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

연구에 대한 열정과 꿈만 가지고 다른 사람들보다는 조금 늦게 이 분야 공부를 시작하여, 걱정과 두려움이 많았습니다. 하지만, 교수님께서 나노와 바이오 분야를 접목하여 연구를 잘 할 수 있도록 도와주시고, 좋은 실험실원들과 함께였기에 연구에 대한 재미와 보람을 더욱 느낄 수 있었습니다. 이론으로 배워오던 지식을 실험으로 해 나가면서, 때로는 어렵고 힘든 상황에 부딪힐 때도 많았고, 나 자신과의 싸움을 할 때도 많았지만, 연구자에게 있어 가장 필요한 자세인 인내와 끈기를 배울 수 있었던 소중한 시간이었습니다. 문제를 해결하는 힘을 기르고, 다른 연구자들과의 의견 나눔을 통하여, 연구란 결코 혼자서 해결하는 것이 아니라, 함께 나아가는 것이라는 것을 깨닫게 되었습니다. 이러한 소통과 나눔을 통해 앞으로의 연구활동에도 활짝 열린 마음과 자세로 더욱 노력하도록 하겠습니다.

4. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

그 동안 연구를 토대로, 앞으로 실생활에 도움을 줄 수 있는 연구를 계속해서 매진할 예정입니다. 가슴이 따뜻한 연구자가 되고자 시작했던 꿈을 꼭 이루기 위하여, 제약회사 연구소나 국공립 연구기관에서 연구를 위해 계속해서 노력하고 싶습니다.

5. 다른 하시고 싶은 이야기들

제가 이 자리에 오기까지 격려와 사랑으로 응원해주신 모든 분들께 감사 드립니다. 먼저 이러한 연구를 할 수 있도록 많은 가르침을 주시고, 연구에 큰 힘을 실어주신 임용택 교수님께 감사 드립니다. 이번 연구를 하면서 가장 많이 도와주고 함께 해 준 노영욱 박사님과 민범이에게도 고마운 마음을 전합니다. 그리고, 힘들 때나 기쁠 때나 늘 함께 해 준 지연이, 함께여서 행복했던 윤숙언니, 미영언니, 혜선이, 현민이, 희호, Anushree, 다혜, 상희, 지현이, 경은이, 선호, 성훈이 감사합니다. 그리고, 꿈을 이어갈 수 있도록 아버지처럼 기초를 다져주신 우영민 박사님과 연구자로서의 첫 발걸음을 내딛었던 포항공대 실험실 모든 분들께도 감사의 말씀을 전합니다. 늘 응원해주고 걱정해 주는 대학교 친구들과 저의 버팀목인 친구들 모두 고맙습니다.

마지막으로, 항상 저를 믿고 이 자리까지 올 수 있도록 기도해주신 부모님께 감사 드립니다. 멀리 부산에서 든든한 후원을 해 주는 오빠와 새 언니에게도 고마움을 전합니다. 앞으로 더욱 세상에 유익을 주는 사람으로, 봉사하는 삶을 사는 연구자가 되도록 하겠습니다.