1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드논문 소개/동향/전망헌팅턴병(Huntington's Disease)은 일종의 상염색체 우성(Autosomal dominant)인 신경성 퇴행질환(Neurodegenerative Disease)이다. 대표적인 형태는 운동장애, 인지와 정신혼란이며 일반적으로 병이 발생한 후 10~15년 내에 사망한다. 이 질환의 병리특징은 대뇌 선조 신경세포(Striatal neurons)의 점진적 손실이지만 헌팅턴 유전자의 돌연변이가 선조 신경세포의 선택적 파괴를 초래하는 메커니즘은 아직 밝혀지지 않아 치료할 방법도 아직까지 없다.
이전의 연구에서 대뇌가 다른 영역에 비해 헌팅턴 질환자의 선조에 산화스트레스(oxidative stress) 수준이 현저하게 상승하고 칼슘 항상성의 이상이 보고되고 있다. 항산화물질인 글루타치온(GSH)이 과생산된 산화스트레스에 의해 산화형 글루타치온(GSSG)으로 세포내에 축적되고, 다양한 신호전달을 유도할 수 있는 세포내 칼슘이 증가되면서 칼슘 항상성 조절에 문제가 야기되면 신경세포의 사멸과 기능 장애가 유도될 수 있다.
우리는 헌팅턴 동물모델과 환자의 선조 신경세포를 이용하여 산화스트레스와 신경세포의 사멸 사이의 상관관계를 연구하였고, 세포내 칼슘농도를 증가시킬 원인인자로 TRPC5 칼슘이온통로를 발견하였다. 산화스트레스를 제거하거나 칼슘 항상성을 유지하는 것이 실현가능한 대체 치료방법으로, 칼슘 항상성을 교란할 칼슘이온통로를 발견함으로 위험인자의 약물적 조절은 선조 신경세포의 손실을 예방하거나 억제할 수 있다.
주요 연구결과는 증가된 산화형 글루타치온이 TRPC5 칼슘이온통로를 산화 손상시킴으로써 이온통로의 활성이 증가되어 세포내 과도한 칼슘유입을 확인하였고, 유입된 높은 농도의 칼슘이 신경세포의 세포사멸 유도기전을 밝혔다. 헌팅턴 쥐 모델에서 TRPC5 칼슘이온통로의 유전적 억제와 약물적 기능 저하를 통해서 정상 선조 신경세포의 증가와 전형적인 행동장애의 개선으로 해당 질환의 임상 경과 및 병리조직학적 소견이 관찰되었다. 헌팅턴 환자에서도 유의하게 산화 손상된 TRPC5 칼슘이온통로의 증가가 일치하였다. 유전적 질환임에도 성인 이후에 늦게 발병되는 것은 TRPC 이온통로의 발현 양상의 변화가 해당 질환의 증상과 발병시기를 결정할 것이고, 이것은 헌팅턴병에 대한 조기 진단법의 진전 가능성을 시사한다는 점에서 중요한 의미를 가지고 있다. 신경세포 사멸의 상위조절인자의 발견으로 새로운 헌팅턴 질환 치료제 개발 가능성을 제시하고, 헌팅턴질환 병증의 이해는 그 외 알츠하이머병, 파킨슨병 등의 신경성 퇴행질환 병리에서도 TRPC 이온통로의 기능이 중요한 의미가 있을 것으로 생각하며, 치료에서도 효과가 있을 것으로 기대한다.
연구과정 에피소드이 연구는 우리 연구실의 김민지 선생님이 2008년 발표했던 결과와 2006년과 2008년 Nature와 그 자매지에 발표되었던 외국 그룹의 결과 비교에서부터 시작되었습니다. 모두 TRPC5 mutant를 이용하여 TRPC5 이온통로의 전기생리학적 활성을 기록하였는데, pH 와 redox 를 sensing 하여 이온통로의 활성에 영향을 주는 결과였습니다. 2010년 당시 석사과정 대학원생으로 위 결과들을 재현하고, 상반된 주장 속에서 TRPC5 이온통로의 활성기전을 밝히는 주제로 연구를 진행하였습니다. 실험결과 중 많은 현상들 속에서 고민하는 시간의 연속이었고 갈피를 잡지 못했었습니다. 수년의 시간 동안 지금의 결과를 만드는 동안 감사할 분이 있습니다. 실험적 난관에 부딪힐 때면 결과에 일희일비하지 않게 지도해주시고, 국제학회에서 발표하고 돌아오게 여유도 찾게 해주신 서인석 지도교수님이 계십니다. 지쳐가던 시기에 힘이 되는 말씀과, 학위과정 동안 교수님의 지도철학을 여전히 마음 속에 새기고 있습니다.
"과학은 젊은이들 것이다."라며 교수님께서는 한없이 흘러가는 시간 속에서도 격려로 응원해주시고, 재미있게 연구하게끔 그리고, 나오는 현상을 그대로를 받아주셨습니다. 예상했던 결과는 아닐지라도 새로운 현상을 발견하고 분석하는 교수님의 지도방향 덕분에 여기까지 올 수 있었다고 생각합니다. 교수님의 학문을 배우고 '박사학위'를 받았지만 '과학 역시 사람이 하는 일이라며 사람이 먼저다.', '내 마음이 행복해야 내가 하는 과학도 행복하다.'라는 가르침 잊지 않겠습니다.
마지막으로 제일 감사 드리며 기억나는 교수님 말씀이 있습니다.
"나는 사람인지라 내 지도학생이 소중하다."며 주셨던 믿음 작게나마 보답드릴 수 있어서 뿌듯합니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.서울대학교 의과대학을 대표하는 대학원 프로그램인 의과학과는 세계 의생명과학 분야를 이끌어갈 미래의 의과학자를 양성하는 것을 목표로 삼고 있습니다. 2007년부터 서울대학교 의과대학의 의생명과학 연구를 중심으로 구축된 대학원 프로그램으로 의학과 생명과학의 지식을 겸비한 의과학자를 양성하고 있습니다.
우리 실험실은 생리학과 분자생물학을 기반으로 이온통로(Ion channel)의 분자기전 연구를 중심으로 하고 있습니다. 특히, 흥분세포 및 비흥분세포에서 칼슘의 이동에 중요한 역할을 하는 transient receptor potential(TRP) channel에 대한 연구를 하고 있습니다. TRP channel은 초파리의 눈에서 시각 기능을 담당하는 것으로 처음 밝혀진 이래로 근육 및 신경과 같은 흥분세포에서 세포내 칼슘을 조절하는데 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 면역세포, 상피세포, 간세포, 내피세포 같은 비흥분성 세포에서도 세포내 칼슘의 항상성을 유지하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 지난 30년간 김기환 선생님이 연구하여 오신 아세틸콜린에 의해 활성화되는 비선택성 양이온통로(nonselective cation channels)가 소화관운동에서 어떠한 역할을 하는지에 대한 연구 및 위장관 리듬의 발생기전에 관한 연구, TRP 이온통로와 상호작용하는 단백질을 발굴하는 연구, 혈관평활근에서의 TRP 이온통로의 역할, 신경에서 복잡한 병태 생리 등 TRP 이온통로의 channelopathy 연구도 함께 진행하고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
이 연구를 진행하고 마무리하면서 감사하며 언급하고 싶은 분이 한 분 있습니다. 제 ROTC 선배이자 연구실 사수셨던 전재표 박사님입니다. 지금은 미국 휴스턴 University of Texas Health Science Center에서 근무하시고 계십니다. 소대장 후임으로 부임 받은 부대에서 처음 전재표 선배를 만나서 좋았던 인상으로 군복무를 마치고 연구실 후배로 다시 들어오게 되었습니다.
2008년 연구실에 들어와서 실험 전반적인 부분부터 실험 외적인 부분까지도 세세하게 가르쳐주셨습니다. 낮과 밤 가리지 않고, 연구에 매진하셨던 모습이 지금도 눈에 선합니다. "형만한 아우 없다"는 말처럼 따라갈 수는 있으나 넘어설 수 없음을 많이 느낍니다. 후배였을 때 그리고 이제는 누군가의 선배가 된 이 시점이 되니 예전의 선배가 느꼈을 많은 생각과 고민들을 함께 해보게 됩니다. 전재표 선생님의 앞날을 응원합니다!!
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?여전히 부족한 사람으로 도움이 될 이야기가 무엇이 있을까 이 인터뷰의 질문을 통해서 생각을 해보았습니다. 연구에 관해서는 너무 광범위하고 자칫 진부한 이야기가 될 것 같아서 생략하겠습니다. 다만, 대학원생활, 실험실 문화라는 것이 생각한 것보다 쉽지 않을 것이라 생각합니다. 여전히 수많은 대학원생들이 학위과정 동안 연구 외적으로 고민하고 힘들어할 수 있는 부분이라고도 생각합니다. 좋은 선배가 되고, 좋은 후배가 되는 것이 무엇인지 지금도 잘 모르겠지만 '모두 작은 여유조차 없는 것이 아닐까'란 생각을 합니다. 질문으로 다시 돌아와서 후배들 또는 유학준비생들에게 이야기한다면 공부를 하려고 왔던 초심으로 하루 하루 지내다보면 좋은 후배가 그리고 시간이 흐른 뒤 좋은 선배가 될 수 있을 것입니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?벌려놓고 마무리 하지 못한 일들 많습니다. 남은 기간 계속해서 TRP 이온통로 연구를 할 예정입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.... 감사 드릴 기회가 많지 않아서 지면으로나마 인사 드리겠습니다.
이 연구를 함께 이끌어주신 KIST 류훈 교수님과 한양대 서혜명 교수님, 두 분 도움 없이는 불가능했을 것입니다. 이 자리를 빌어 다시 한번 감사의 말씀 드립니다. 그리고 지금까지 함께 연구했던 그리고 연구하고 있는 전주홍 교수님, 김병주 박사님, 성태식 박사님, 전재표 선배님, 천정녀 박사님, 김수화 선생님, 박은정 선생님, 성영, 영철, 진홍, 종윤, 미선, 다지, 재경, 채륜, 순범, 효은, 승주, 진성이에게 감사합니다. 힘들고 귀찮은 일들 도맡아서 해주는 실험실 동생, 후배들에게 고마운 마음 전합니다.

서울의대에 몸 담은 지 8년이 다 되어갑니다. 운동으로 스트레스 해소할 수 있게 샌유 마로니에(SNU Marronier) 대학원 축구팀 지도해주시는 예상규 교수님, 강병철 교수님께 감사 드립니다. 종빈이형, 성천이형, 지홍이형, 종희형, 순현선생님, 종형선배님, 영산이형, 정수, 용준, 문석, 상훈 그리고 준만이와 동생들 덕분에 즐겁게 운동하면서 연구할 수 있었습니다. 모두들 다치지 않고 운동하면서 좋은 연구 결과 얻었으면 좋겠습니다.

논문 acceptance letter를 받았을 때 자랑스러워하며 눈물 흘리셨을 부모님과 독일에 있는 자형과 누나, 항상 전폭적인 지원으로 믿어주시는 수원 처가 식구들에게도 인사 전합니다. 마지막으로 부족하지만 아껴주며 힘이 되어주는 내 사람 류수정의 건강을 하나님께 기도 드립니다. 길고 고된 박사학위과정이지만 누구보다 값지고 영광스러울 것이라 믿습니다. 한빛사에 두 번이나 나온 아내에게 조금이나마 부끄럽지 않게 만회할 수 있어서 다행입니다.
최은영 교수님, 수정아 곧 나올 논문 정말 축하 드립니다!
