한빛사 인터뷰
- 등록2015-08-10
- 조회7,751
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
많은 고형암은 증식에 필요한 에너지를 생성하기 위해 미토콘드리아를 통하지 않고 해당과정을 이용한다는 것이 알려져 있습니다. 이러한 암세포의 해당과정 의존성은 그 중요성이 강조되어 현재까지 연구의 대상이 되어 왔지만, 미토콘드리아의 기능손상은 암화 과정에서 발생되는 저산소 (Hypoxia) 조건에 의해 나타나는 결과인 것으로 생각되어 오랫동안 주목을 받지 못했습니다. 그러나 2000년대 들어서, 미토콘드리아의 기능손상이 단순한 저산소조건의 결과로 나타나는 것이 아닌 암의 발달에 중요하게 관여하고 있다는 사실들이 보고되고 있습니다. 현재까지의 주요 항암전략은 암세포의 증식억제가 주요 타겟이었으나, 부작용과 치료 후 재발율, 항암제 내성 획득 등으로 효과가 제한적입니다. 암화과정 중에는 세포성장조절 신호뿐 아니라 미토콘드리아의 기능손상을 포함한 많은 대사전환이 일어나고 있기 때문입니다. 따라서 암화과정에서 미토콘드리아의 기능손상이 어떻게 일어나고, 이러한 미토콘드리아 기능손상이 암화과정을 어떻게 조절하는지를 이해하는 것은 항암치료전략에 새로운 지평을 열어주게 될 것입니다.
정상조직이 암이 되거나 여러 질병으로 진행 될 때는 많은 변화 과정이 필요로 하고 많은 유전자들의 발현 조절이 요구됩니다. 현재, 미토콘드리아 기능이상과 암화과정간의 연구는 미토콘드리아 기능이상에 의해 변화하는 신호 (역행성신호체계, Retrograde signaling)에 의한 특정 단백질의 활성이나 세포내 위치가 조절되는 유전자에 대한 연구가 대부분입니다. 그러나 이러한 조절만으로는 세포기능의 다양한 조절을 설명하기가 불충분합니다. 하나의 전사인자는 활성을 갖게 되면 하위에 다양한 신호체계를 동시에 활성화 시킬 수 있습니다. 따라서 미토콘드리아 기능손상에 의해 활성화된 역행성 신호체계에 의해 발현이 조절되는 중요 전사인자, 그 중 암의 악성화를 특이적으로 조절하는 전사인자를 찾고 그 조절기전을 규명할 수 있다면, 하위의 다양한 타겟 유전자의 발현을 조절함으로써 암세포의 악성화 조절기전을 자세히 설명할 수 있을 것입니다.
본 연구에서는 특히 간암의 악성화 과정을 이해하기 위해 미토콘드리아 기능이상 매개 역행성 신호체계에 의해 발현이 조절되는 전사인자를 밝히고자 하였습니다. 신호체계를 규명하기 위해 세가지의 미토콘드리아 기능 이상 모델에서 cDNA Microarray를 통해 공통적으로 발현이 증가하는 전사인자를 확인하였습니다. 그 중 NUPR1 유전자가 하위의 타겟 유전자 중 GRN 유전자의 발현을 증가시켜 간암의 침투능력(invasiveness)을 조절하는 기전을 증명함으로써, NUPR1이 간암의 악성화를 조절하는 중요한 유전자임을 밝혔습니다. 이러한 시도를 통해 간암의 악성화 기전을 이해함으로써 간암 치료에 새로운 타겟을 제시할 수 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저는 2014년도에 아주대학교 의과대학 생화학교실에서 윤계순 교수님 지도하에 박사학위를 졸업하고 현재는 아주대학교 의료원 소속 연구강사로 재직 중입니다. 생화학교실은 일곱분의 교수님과 약 30여명의 석, 박사 학생, 5명의 연구강사, 4명의 연구조교수가 속해 있습니다. 2014년도에는 37편의 논문과 6건의 특허를 발표하는 등 활발한 연구를 수행하고 있는 교실입니다. 그 중 제가 속해 있는 그룹은 윤계순 교수님과 2명의 석사과정생, 2명의 박사과정생, 2명의 연구강사가 미토콘드리아의 기능과 세포의 대사과정간의 관계를 연구하고 있습니다. 특히, 세포 노화과정과 간암의 악성화 과정에서 미토콘드리아의 기능이 어떻게 관여를 하는지를 대사과정과 연관시켜 연구를 진행하고 있습니다. 이를 수행하기 위해 미토콘드리아 활성을 측정하기 위한 세포내 산소소비율과 산성도를 측정할 수 있는 장비와 세포내 대사산물의 농도를 측정하는 장비, 이미지 분석을 위한 현미경 장비 등을 보유하고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
박사과정에 입학한 후 의욕에 불타 진행하였던 첫 프로젝트는 타겟 유전자의 항체가 단종되어 항체를 주문제작 하였지만 작동을 하지 않는 등 실험적인 문제가 생겨 아쉽게도 완벽한 마무리를 할 수 없었습니다. 이번에 출판한 논문의 내용인 두번째 프로젝트의 시작은 cDNA Microarray를 진행하여 흥미로운 타겟을 선정하는 일이었습니다. cDNA microarray를 통해 확인된 유전자의 발현은 실질적으로 세포에서의 발현 정도와 일치 하지 않을 가능성이 많다고 합니다. 저는 운이 좋게도 cDNA microarray를 통해 확인된 유전자의 발현이 실질적인 발현과 일치 하여 좀 더 쉽게 진행할 수 있었습니다. 그리고 아주대학교 의과대학 생리학 교실에 우현구 교수님의 자문과 실험적 도움을 받아 조금 더 의미있고 중요한 기전을 밝힐 수 있었습니다.
석사과정을 거쳐 박사과정을 진행하는 동안 미토콘드리아와 암화과정의 연관관계에 대해 공부도 하고 실험도 진행을 하였습니다. 미토콘드리아는 공부를 하면 할수록 새롭고, 질문이 많아지는 밝혀야 할 부분이 더 많은 미지의 세포내 소기관인 것 같습니다. 학부를 처음 입학하였을 때 10년만 지나면 암이 정복 될 것이다라는 말이 있었지만, 암정복을 위해서는 아직 험난한 길을 가야 합니다. 이번 연구로 조금이나마 암정복에 밑거름이 될 수 있을 것 같아 뿌듯하고 중요한 연구였다고 생각합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
학부를 입학 할 때만 해도 제가 박사학위까지 공부할 것이라고는 생각하지 못했습니다. 석사 학위를 하다 보니 조금 더 공부가 필요한 것 같아 박사학위까지 마쳤는데, 제가 생각했을 때 학위를 진행 한다는 것은 끈기와 지구력이 필수 항목인 것 같습니다. 지도 교수님께서 학위과정 중 해주신 말씀 중에 사람의 능력은 계단식으로 도약한다는 것입니다. 실험이 본인 예상대로만 나온다면 제일 좋겠지만 그렇지 않은 경우가 더 많은데 이때 좌절하거나 포기하지 말고 꾸준히 진행하다 보면 언젠가 한단계 도약하는 지점이 생기고 또 꾸준히 하다 보면 한단계 더 도약하는 기회가 생긴다는 뜻입니다. 학위를 시작할 때는 각자가 목표와 꿈이 있었을 것입니다. 학위 과정 중 지치기도 하겠지만 꾸준하고 성실히 연구하다 보면 한단계씩 도약하여 어느덧 본인이 원하는 목표와 꿈에 도달해 있을 것입니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
본 논문에 뒤를 이어, 간암의 침투 능력뿐만 아니라 다른 간암의 악성화 기전에 NUPR1 유전자가 관여하는 기전을 확인할 계획이고, 뿐만 아니라 이번 논문에서 보고한 다른 유전자들을 연구하여 미토콘드리아 기능 이상과 간암의 악성화의 신호체계들을 밝히고자 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
우선 학부시절부터 동경해왔던 한빛사 인터뷰를 할 수 있어서 영광입니다. 제 연구를 좋은 논문에 투고할 수 있도록 지도해 주신 윤계순 교수님과 자문을 해주신 우현구 교수님께 감사드립니다. 긴 학위과정을 포기하지 않고 이어나갈 수 있도록 격려와 도움을 주신 그룹원들과 교실원들, 그리고 룸메이트 보람이에게도 고맙다는 말을 전합니다. 마지막으로 학위 과정 동안 뒷바라지 해주시고 격려와 지지를 아끼지 않으신 부모님, 동생에게 미안하고 감사한 마음을 전합니다.
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