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

알츠하이머병은 치매에 속하는 퇴행성 신경질환 중 하나입니다. 알츠하이머 환자의 뇌에서는 신경세포가 대거 사멸하면서 뇌가 수축되고 뇌실이 커진다는 것이 특징이며, 병이 진행되면서 환자들은 일반적인 치매의 증상과 같이 기억력감퇴와 함께 인지능력, 추리력, 학습능력 등이 감퇴되면서 사망하게 됩니다. 현재 전 세계적으로 치매를 앓고 있는 환자의 수는 3560만 명에 달하며 2030년에는 6570만 명에 달할 것으로 추정되고 있습니다 (GlobalData, Mar. 2011). 알츠하이머병 환자의 뇌에서 관찰되는 신경세포내의 과인산화된 tau 단백질로 이루어진 neurofibrillary tangle과 beta-amyloid peptide (A )로 구성된 extracellular senile plaque이 가장 대표적인 병리현상으로 알려져 있기 때문에 이러한 비정상적 물질들을 제거하는 방법으로 알츠하이머의 치료적 효과를 기대할 수 있습니다. 현재까지는 알츠하이머병을 근본적으로 치료할 수 있는 약물 보다는 증상을 완화시키고 진행을 지연시키는 약물들이 사용되고 있지만, 다양한 기전의 물질이 임상단계에서 개발 중에 있습니다. 현재 전 세계 치매치료제 시장은 연간 50억 달러에 달하는 것으로 추정되고 있으며, 2017년에는 90억 달러를 넘을 것이란 전망까지 나오고 있는 가운데, 그 중 A 를 target으로 하는 기전의 약물이 40% 정도를 차지하고 있습니다 (Datamonitor; Citeline Pipeline Database 2012).

본 논문에서는 알츠하이머병의 치료적 target 으로 각광받고 있는 A 를 효과적으로 제거하기 위한 방법으로 micoglia (소신경교세포)의 autophagy (자식작용)에 초점을 맞추어 연구하였습니다. 특정 환경에서 세포 스스로 survival 하기 위해 일어나는 현상이라고 알려져 있는 autophagy의 또 다른 기능으로 세포내의 비정상적 단백질 응집체나 손상 받은 organelle 들을 제거하기 위한 quality control (QC) autophagy에 대한 연구가 각광받고 있고, 이러한 QC autophagy의 기능장애는 aging을 비롯하여 다양한 human disease를 유도한다는 보고들이 나오고 있습니다. 또한 microglia는 일종의 macrophage로써 CNS (중추신경계)에서 주로 immune cell (면역세포)로 작용하는 것으로 알려져 있고, CNS에 insult가 가해지는 상황에서 activation된 microglia는 injury site로 migration 하여 phagocytic activity가 증가되며 inflammation (염증)을 야기시키게 됩니다.

알츠하이머 환자의 뇌에서 neuronal cell death를 유도한다고 알려져 있는 A 는 이러한 microglia에 의해 phagocyte되어 lysosomal system에 의해 분해된다는 사실이 리포트 된 바가 있고, microglia는 foreign microbial components와 같은 외부물질들을 autophagy-like pathway를 통해 제거된다는 보고들이 나오고 있습니다. 이러한 연구결과들을 바탕으로 neurotoxic한 extracellular A 를 microglia가 autophagic process를 이용하여 제거하지 않을까? 라는 의문점에서 연구를 시작하게 되었습니다. 이번 연구를 통해 가설이었던 microglial autophagy를 통해 extracellular A fibrils이 제거된다는 것을 확인하였고, 나아가 알츠하이머 환자의 뇌에서처럼 과도한 A fibrils은 오히려 microglial autophagy의 기능장애를 야기하여 A fibrils에 의한 inflammation을 더욱 가속화시킨다는 것을 증명하였습니다. 따라서 본 논문은 AMPK pathway activation을 통해 autophagy를 유도한다고 알려져 있으며 당뇨병 치료제로 쓰이고 있는 metformin과 같이 안전성이 검증된 drug을 이용하여 microglial autophagy를 증진시키는 방법으로 알츠하이머 환자를 위한 새로운 치료 가능성을 제시할 수 있다는 것에 의의가 있다고 생각됩니다.

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

저는 현재 울산대학교 의과대학, 서울아산병원에 위치한 해부학세포생물학교실의 Alzhiemer's Disease Expert Lab (ADEL)에서 박사과정으로 공부하고 있습니다. 제가 한림대학교 바이오메디컬학과를 졸업한 후 처음으로 실험실 생활을 하게 된 이곳에서 윤승용, 김동호교수님의 지도를 받으며 현재까지 5년여의 시간을 보내고 있습니다. 저희 실험실은 MRC를 비롯하여 한국연구재단, 보건산업진흥원 및 아산재단으로부터 전폭적인 지원을 받아 두 분의 교수님들을 중심으로 열정적인 연구를 통해 SCI, SCIE 급의 해외저널에 많은 논문을 게재하였으며, 국내외 특허도 다량 보유하게 되었습니다. 기본적으로 알츠하이머병을 연구하고 있지만, 여러 분야에서 뛰어난 지식과 실험경력을 가진 박사님들과 여러 대학원생들이 현재 다양한 연구과제를 가지고 열정적으로 연구에 매진하고 있기 때문에 여러 뇌 관련 질병 연구 분야에서 계속적으로 훌륭한 성과를 이룰 것으로 기대하고 있습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

이 분야에서 연구를 시작한지 그리 오래되지는 않았지만 공부할수록 느끼는 점은 공부란 하면할수록, 그리고 알면 알수록 더 어렵고 해야 할 것들이 많아진다는 것 입니다. 처음 시작은 무모할 정도로 호기심과 열정만 앞서 뭐든 해낼 것 같았던 자신감이 있었지만, 점점 시간이 지날수록 하던 실험이 연이어 실패를 거듭할 때도 있었고, 관련논문들을 이것저것 보다 보면 제가 하고 있던 연구방향이 제대로 된 길로 가고 있는 건지 헷갈리는 시기도 찾아왔습니다. 그런 시간들을 보내며 제가 깨달았던 가장 큰 교훈은 학위를 위한 공부와 쫓기듯 하는 실험은 연구를 하며 시시때때로 찾아오는 시련을 극복할 수 있는 힘을 주지 못한다는 것 입니다. 스스로 자기 연구에 대한 자부심과 열정을 가지게 된다면 큰 꿈을 꾸기 위한 공부를 하게 되고, 그 꿈을 실현시키기 위해 실험을 하게 되어 마침내 그 성과를 이루었을 때 그 어느 때보다 큰 보람과 영광을 느끼게 되는 것 같습니다. 그 꿈이라는 것은 기초의과학 연구를 통해 인류가 질병 없이 행복한 삶을 누리게 되는 미래로 가는데 나의 연구가 큰 이바지를 하게 되는 것 이겠죠?

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

지금 생각해보면 저는 사실 처음 석사를 시작할 때 까지만 해도 연구에 대한 대단한 열정은 조금 부족했던 것 같습니다. 박사과정을 지원하던 그 시점에 저는 제가 하고 있던 연구과제에 대한 욕심이 있었고, 이 실험실을 그만두고 싶지 않아 공부를 계속하기로 마음먹게 되었습니다. 그러한 생각을 하게끔 했던 것은 저에게 항상 격려를 아끼지 않으셨던 두 분의 교수님들 덕분에 연구에 대한 흥미와 열정이 점점 더 생겨났기 때문인 것 같습니다. 학위를 하겠다는 현재의 의지만으로는 해내기 힘든 것이 기초과학 연구인 것 같습니다. 물론 기본적인 전공지식을 학부과정을 통해 충분히 쌓은 뒤 대학원 학위과정에 진학을 해야 할 것이고, 연구를 진행하는 동안에는 자신을 이끌어 주시는 교수님을 비롯하여 주변의 사람들과 항상 토의하고, 잘 어우러져야만 지금 본인이 하고 있는 일에 대한 흥미와 열정이 생길 것 입니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

저는 지금 졸업을 앞둔 박사과정 3년 차 학생입니다. 지금 이 시기가 또 한번 제 인생을 설계하는데 중요한 선택의 순간이라는 생각이 듭니다. 하지만 현재 진행하고 있는 또 다른 연구과제들이 있고, 아직도 많은 경험과 훈련이 필요하다고 생각하기 때문에 지금까지 지내온 시간처럼 뇌 과학 분야의 질병을 공부하고 치료를 위한 연구에 매진하여 좋은 성과로 다시 한번 이러한 인터뷰 기회를 가지고 싶습니다. 그땐 좀 더 훌륭한 연구성과로 제 꿈에 한걸음 더 나아가 있었으면 합니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

석사 1년 차부터 시작했던 이번 연구과제가 많은 분들의 도움으로 드디어 큰 결실을 맺게되었습니다. 연구의 시작단계부터 오랜 기간 저에게 많은 가르침과 나아갈 방향을 제시해 주시며 격려를 아끼지 않으셨던 윤승용, 김동호교수님께 깊이 감사의 말씀을 드립니다. 아무것도 모르던 시절부터 잘 이끌어 주셔서 5년이라는 시간 동안 큰 어려움 없이 무사히 지내온 것 같습니다. 그리고 교수님들 못지 않게 저에게 큰 힘을 실어주시고 항상 챙겨주신 최정은선생님 감사합니다. 그 외에 저와 함께 실험실에서 생활했던 모든 선생님들, 친구들과 후배들, 그리고 거의 10년간 학업을 함께 해 온 생리학교실의 정아에게 감사의 마음을 전합니다.

마지막으로 제가 힘들 때 마다 언제나 큰 버팀목이 되어주시고 아낌없는 지원 해주시는 아빠, 엄마, 언니들, 형부 모두 감사하고 사랑합니다.

앞으로도 언제나 에너지 넘치고 지칠 줄 모르는 성실과 의지로 열심히 노력하겠습니다.