한빛사 인터뷰
- 등록2020-12-22
- 조회4,981
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
위암은 세계 세계적인 암 사망의 주요 원인이며 (매년 100만명 이상의 진단자 발생), 국내 암 사망자수에서도 3위에 올라와 있습니다. 현재 조기진단이나 수술 기술이 발달함에 따라 생존율은 높아지고 있지만, 아직 진행성 위암의 경우 효과적인 치료제가 없는 상황입니다. 이러한 치료제 개발의 실패 주요 원인은, 진행성 위암 중 중간엽(mesenchymal)세포의 특성을 지니는 암은 쉽게 전이가 되거나 기존 항암제에 내성을 지니며 재발하기 때문입니다. 따라서, 5년 생존률이 30% 미만으로 나타나는, 가장 예후가 나쁜 환자군에 속함이 보고된 바 있습니다.
페롭토시스(Ferroptosis)는 세포막의 지질과산화(Lipid peroxidation)에 의해 발생하는 철(Ferrous)-의존적 세포사멸 경로이며, 최근 항암제 내성암을 비롯한 다양한 난치암의 효과적인 세포사멸 경로로서 주목받고 있습니다. 이번 연구는 위암 환자의 전사체 정보를 기반으로 위암세포주들 중 중간엽형(Mesenchymal-type)과 상피형(Epithelial-type)으로 분류 했을 때, 중간엽형 위암세포에만 페롭토시스 약물(RSL3)에 의해 죽는 것을 확인한 것에서 시작되었습니다.
특징적으로 중간엽형 위암세포주에서 높게 발현이 되어 있는 다중불포화지방산(Polyunsaturated fatty acid) 합성 관련 유전자인 ELOVL5와 FADS1 두 유전자를 발굴할 수 있었고, 각 유전자가 결손된 중간엽형세포주에서 다중불포화지방산 합성 능력이 저하됨과 페롭토시스에 저항성을 보임을 확인하였습니다. 반대로 상피형 위암세포에 다중불포화지방산을 유입시키게 되면 세포사멸 민감성이 증가함을 확인할 수 있었습니다. 이번 연구는 페롭토시스(Ferroptosis)라는 새로운 세포사멸기전에서 불포화지방산 합성경로의 중요성을 밝혔다는 점과 발굴된 ELOVL5와 FADS1이 항암제 반응성을 예측하는 중요한 단서가 될 수 있다는 점에서 중요성을 찾을 수 있습니다.
본 연구는 연세대학교 의과대학 허용민 교수님 연구팀 손혜영 박사님과 한국기초과학연구원 서울서부센터 황금숙박사님 실험실 남미소 박사님이 공동연구자로 참여하여 수행되었으며, 2020년 12월 7일 PNAS저널에 online 발간 되었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저는 한국생명공학연구원(KRIBB)과 한국과학기술원(KAIST)에 속해 있으며, 연구는 한국생명공학연구원에서 진행하고, 한국과학기술원 생명과학과 김재훈 교수님 실험실에서 학연과정중에 있습니다. 제가 속한 한국생명공학연구원 대사제어연구센터 내 연구팀은 이상철 박사님과 배광희 박사님을 비롯하여 김원곤 박사님, 한백수 박사님, 오경진 박사님, 이은우 박사님, 총 6명의 PI박사님들로 구성이 되어있습니다. 대사질환 관련된 다양한 연구(지방대사, 간대사, 암대사 등)에 대한 관심을 가지고 다양한 연구가 진행되고 있으며, 저는 이은우 박사님 지도하에 암대사과정에 관심을 가지고 연구를 수행하고 있습니다.
이은우 박사님은 연세대학교 송재환 교수님 연구실에서 석박사과정, Postdoc과정을 지내오셨고, 세포사멸 (Apoptosis, Necrosis, Necroptosis) 기전에 관한 다양한 연구활동 및 연구결과를 내셨습니다. 따라서 저희 연구실은 세포사멸과정에 주로 관심을 가지고 있고, 특히 새로이 알려진 세포사멸 중 하나인 Ferroptosis 조절 기전을 밝히고자 다양한 주제로 연구를 진행하고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
연구를 하다 보면, 예상한 바와 전혀 다른 결과를 도출해 내곤 합니다. 그만큼 세포 내의 갖춰진 시스템은 복잡하고, 밝혀진 사실보다는 밝혀낼 사실들이 더 많다는 뜻이기도 합니다. 이런 상황들이 연구의 어려운 면이지만 동시에 새로운 원동력이 되어 또 다른 연구를 할 수 있는 계기가 되기도 합니다. 어려움에 맞닥뜨렸을 때, 스트레스를 받기 보다는 이를 이용하여 잘 풀어나가도록 생각하는 게 중요하다고 생각합니다.
이번 연구를 위해 많은 연구자분들이 도움을 주셨고, 함께 만들어나간 실험결과들이 정리되어 좋은 결실을 맺게 되었습니다. 학교 실험실 랩미팅도 종종 참석하면서 디스커션을 해오고 있었는데, 이번 리비전과정에서 KO 세포주 제작해야 하는 부분이 생긴 것을 아시고 도움을 주셨습니다. 그런 면에서 다양한 분야의 연구자들과 교류를 하고 정보를 공유하는 일이 연구하는 데 있어 중요한 요소가 된다는 점을 느꼈습니다. 학위기간 동안 연구에 대한 토론을 편히 즐기고 소통하는 분위기를 조성해 나간다면 좋은 연구자가 될 수 있으리라 생각합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
제가 학위를 시작하게 된 계기는 사소한 데서 시작이 되었던 것으로 기억합니다. 궁금증과 즐거움이 첫 계기가 되어 대학원진학을 결심하였는데, 혹시 실험실 생활에 작은 궁금증이 있으시다면 주변 실험실 로테이션제도를 이용하거나 학과 교수님들께 조언을 들어 보기도 하고, 적극적으로 도전해 보시길 권장합니다.
저는 화학과에서 학사, 석사를 마치고 생명과학과에서 박사과정 중에 있습니다. 분야를 바꾸면서 생물학적인 지식이 부족하여 랩미팅에 어려움을 겪었던 기억들이 납니다. 힘든 점들도 있겠지만 도움이 되었던 순간들도 있었는데, 특히 이번 연구를 진행하면서 지질분석에 대한 이해도를 높여주었고 그래서 더 좋은 결과를 가져오지 않았나 생각이 듭니다. 혹시 새로운 분야에 도전하는 것에 대한 부담감을 가지고 있으시다면 살짝 내려놓고 도전해 보시면 좋을 것 같습니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
아직 학위기간이 좀 더 남아있는 만큼 더 많은 걸 배우고 연구에 임하고자 합니다. 현재는 Ferroptosis 세포사멸을 막는 저해제를 찾았고, 이를 기반으로 메커니즘 연구를 진행 중에 있습니다. 그리고 Ferroptosis 세포사멸의 주요한 원인으로 알려진 lipid ROS 형성에 좀 더 관심을 두면서 다양한 연구를 진행해보고자 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
이 논문을 작성하고 필요한 실험을 하는데 있어 저에게 가장 큰 도움과 영향을 주신 이은우 박사님께 감사드립니다. 그리고 아무것도 모를 때부터 아낌없는 조언과 가르침을 주신 이상철 박사님, 배광희 박사님, 김원곤 박사님, 한백수 박사님, 오경진 박사님께도 감사드립니다. 아직 많이 부족한 만큼, 계속해서 공부해 나가며 성실하게 연구에 임하겠습니다.
그리고 이 논문을 함께 고민해주신 박사님들과 선생님들에게도 고마움을 전하고 싶습니다. 정해진 일정 속에서 실험하느라 고민이 많이 됬는데, 함께해주신 덕에 잘 해내게 된 것 같습니다. 고된 실험실 생활을 함께 헤쳐나가고 있는 실험실 멤버들, 모든 분들의 이름을 다 말하지 못하지만, 감사합니다. 마지막으로 긴 학위기간을 먼저 권해주고 지지해준 가족들에게 감사의 말을 전합니다.
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