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

대기오염의 정도와 호흡기질환의 악화 및 발병에 대한 양의 상관성 연구는 오래 전부터 보고 되어 왔습니다. 대기 오염의 주 구성 물질은 particulate matter (PM; 미세먼지)으로 알려져 있는데, Diesel exhaust particle (DEP; 디젤파티클)이 여러 도시에서 미세먼지의 큰 비중을 차지 하고 있습니다. Airborne particulate matter (대기 미립자 물질) 의 경우 호흡을 통해서 쉽게 전달이 되고, 그 중에서도 PM 2.5 이하의 미세먼지들은 신체 내에 한번 들어오면 계속 잔재하며 염증반응을 일으킨 다는 점을 감안 할 때 그 심각성으로 인해 최근 까지 많은 사람들이 관심을 가지고 있는 주제 이기도 합니다.

디젤파티클이 호흡기 상피세포에 미치는 영향에 대한 연구는 이미 여러 차례 보고 되어 있었습니다. 세포 수준에서는, DEP의 처리에 의하여 잘 알려진 염증성 사이토카인과 케모카인 들인 IL-6, IL-8, RANTES, GM-CSF등의 분비를 증가시키고 대표적인 innate cytokine인 IL-33과 TSLP의 발현 또한 증가시킨다는 보고들이 있었습니다. 여러 동물실험 결과들에서는 DEP가 다른 allergen 과 함께 사용 될 경우 Th2 염증반응을 악화시키는 adjuvant 효과를 보일 수 있다는 결과가 알려져 있었습니다. 하지만 대기 오염원의 경우 오랜 기간 동안 노출되며 만성적인 변화를 일으킬 수 있음에도 불구하고 이에 대한 연구는 진행 된 적이 없었습니다. 따라서 만성적인 호흡기 질환 중 하나인 코 폴립의 형성에 DEP가 미치는 영향과 그 분자 기전에 관심을 가지고 연구를 시작하게 되었습니다.

이번 연구에서는 DEP를 세포에 처리하게 될 경우 호흡기 상피세포에 상피-간엽 전이 현상 (EMT)이 일어남을 관찰 하였고, 이 현상이 ZEB2 의존적으로 일어남을 확인 하였습니다. 특히나 이러한 현상은 정상 호흡기 상피세포 보다 이미 특정 allergen 들에 의해 손상된 만성 부비동염 유래 세포에서 그 효과가 더욱 눈에 띄게 나타났습니다. 마지막으로 상피-간엽 전이 현상이 잘 관찰 되는 코 폴립 마우스 질환 모델에서 ZEB2의 발현을 억제 하였을 때, 코 폴립의 형성이 억제되는 현상을 확인 하였습니다. 따라서 장기간의 DEP 노출은 손상된 코 상피에 ZEB2 의존적 EMT 현상을 일으켜 궁극적으로 코 폴립의 형성을 촉진 시킬 수 있다고 보여 집니다.

처음에 이 연구는 오래 전 높은 농도의 미세먼지를 빠르게 검출 할 수 있는 기기를 만들어 보자는 목적으로서 시작이 되었습니다. 제 전문 분야가 아니었기에 처음에는 기기안에 세포를 배양하는 수준의 도움만 주었지만, 미세먼지가 점차 심해지고 그에 따른 사람들의 불편이 심화됨에 따라 특정 호흡기 질환에 미치는 영향이 궁금하게 되었습니다. 이번 연구에서는 저희 실험실이 상기도 질환을 연구하기에 코 폴립에 대한 연관성을 보았지만, 앞으로도 미세먼지에 의한 피해가 더욱 악화될 것으로 생각되기에 상기도 뿐만 아니라 하기도까지 관련 연구가 더욱 활발히 될 것으로 기대 됩니다.

- 연구 과정에서 생긴 에피소드-

실험과정에서는 첫 번째로 DEP를 유기 용매에 녹여 낸 이후 이 것을 세포 배양액에 aggregation 되지 않게 적절히 전달하는게 까다로운 첫 관문 이었고, 많은 시행 착오가 있었습니다. 그 다음으로는 동물실험에 있어서 DEP를 기화 시켜 마우스의 비강 내에만 specific하게 전달하는 과정에 다양한 변수들이 있어 쉽지 만은 않았습니다. 무엇보다도 호흡기 쪽에서는 이슈가 되고 있는 문제인 만큼 경쟁이 있었는데, 처음 연구를 시작한 이후 다른 일들로 인해 투고가 늦어지고 있어서 늘 불안한 마음으로 실험을 수행 하였던 것 같습니다. 다행히도 마음을 비우고 열심히 마무리 하다 보니 좋은 결과를 얻을 수 있었던 것 같습니다.

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

서울대학교 의과대학 의생명과학과는 2007년부터 연구를 중심으로 구축된 대학원 프로그램으로서, 현재는 대학교 3,4 학년 학부생들 에게 방학기간을 포함한 약 3개월 정도의 시간 동안 실험실의 전반적인 분위기를 익힐 수 있는 훌륭한 인턴쉽 프로그램을 제공 하고 있습니다. 제가 소속된 서울대학교 의과대학 상기도 폐쇄 호흡기 질환 연구실 (Obstructive Upper Airway Research Laboratory; OUAR)은 서울의대 약리학교실 신현우 교수님 지도 아래 만성 부비동염, 코 폴립, 수면 무호흡 등 대표적인 상기도 폐쇄 질환의 병인의 규명과 새로운 진단 및 치료방법을 고안하기 위한 연구를 수행 하고 있고, 관련 연구결과를 세계적인 권위의 학술지에 게재하여 왔습니다. 기초-임상간의 거리를 좁히는 연구를 다년간 수행하여 왔고, 현재는 dry 랩과 wet 랩의 특성을 균형있게 겸비한 랩으로 발전하였습니다. 많은 마우스 질환 모델, 환자 시료의 접근 용이성, 다양한 시퀀싱 분석 툴 등을 이용해 연구에 있어 많은 기회를 가질 수 있었고, 특히 하고 싶던 기초-임상 협동 연구를 꾸준히 진행할 수 있었습니다. 지금도 많은 연구가 활발히 진행되고 있어 지속적으로 좋은 연구 성과들이 나올 것으로 생각됩니다. 특히나 신현우 지도 교수님께서는 저산소 유래 암 연구에도 관심이 많으셔서 호흡기, 암 모두에 관심이 있는 학생들에게는 경험해 보는데 있어서 좋은 선택지일 것이라 생각됩니다.



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

연차가 쌓일수록 모르는게 점점 더 많아지는것 같고, 현재도 여전히 부족한 사람으로서 후배들에게 도움이 될만한 말이 무엇이 있을까 이 인터뷰의 질문을 통해 생각을 해보았습니다. 이 길을 걷고 있는 많은 선배들에 비하면 아직 저 또한 새싹이지만, 짧은 기간이나마 느낀게 있다면 대학원 생활, 실험실 문화라는 것이 예상 한것보다 쉽지 않다는 것입니다. 수많은 대학원생들이 학위과정 동안 연구 외적인 부분은 철저히 배제하며, 주말과 공휴일을 반납하고 모두 연구에 전념하지만 이러한 모든 노력이 항상 좋은 결과를 보장하지 않는다는 점이 정말 힘든 부분이라고 생각합니다. 결국, 이 길로 들어오는 선택을 했다면 이런 부분은 감안한 채 하루하루 열심히 지내고 그래서 목표를 향해 나아간다면 언젠간 좋은 결과를 내고 실험실의 좋은 선배가 될 수 있을 것이라 생각합니다. 마지막으로 연구라는 것이 정말 혼자서는 아무 것도 할 수 없고 많은 사람들의 도움을 필요로 합니다. 여러 분야의 대학원 선생님들과 원만한 관계를 형성하고 서로 도움을 받는 것 또한 성공적인 대학원 생활을 하는데 큰 도움이 될 것이라 생각합니다.

4. 다른 하시고 싶은 이야기들....

기회가 많지 않은데, 이렇게 지면으로나마 감사의 인사를 드리고자 합니다.
이 연구를 함께 이끌어주신 제 지도교수님이신 신현우 교수님과 약리학교실 박종완 교수님 두 분 도움 없이는 불가능했을 것입니다. 특히 부족한 제 의견에 항상 귀를 기울여 주시고, 아낌없는 조언과 지원을 해주신 신현우 지도교수님께 깊이 감사의 인사를 드립니다. 학위 과정 동안 금전적인 어려움 없이 하고 싶은 실험을 마음껏 할 수 있게 지원을 받은 저는 행운 이였다고 생각하고 있습니다. 그리고 연구가 진행되면서 여러 조언들을 아끼지 않고 해주신 저희 약리학교실 예상규 교수님, 김혜선 교수님, 조정현 교수님께도 감사의 인사를 드리고 싶습니다. 또한 발표 때마다 좋은 조언을 해주셨던 모지훈 교수님, 윤대위 선생님, 로자 선생님 그리고 귀찮은 일들을 맡아서 해주는 실험실 후배인 이숙이, 그리고 해외로 포스닥을 나오면서 리비전 실험을 할 수 없게 되었는데 실험실에서 큰 도움을 준 임수하 학생에게 고맙다는 말을 하고 싶습니다.

서울의대에 6년정도 몸을 담았고, 학위 과정과 포닥 기간동안 운동으로 스트레스 해소할 수 있게 샌유 마로니에(SNU Marronier) 대학원 축구팀을 지도해주시는 예상규 교수님, 강병철 교수님께 특별히 감사의 인사를 드리고 싶습니다. 일일이 언급하기에도 모자란 축구부를 거쳐간 수많은 선배분들과 특히나 저와 비슷한 시기동안 학위과정에 몸을 담은 승호형, 강익이형, 준만이형, 종찬이형, 재원이형, 문석이형, 창훈, 재우 들 덕분에 즐겁게 운동하면서 연구 할 수 있었습니다. 모두들 다치지 않고 운동하면서 좋은 연구 결과를 얻었으면 좋겠습니다. 혹시나 서울의대 연건캠퍼스에 석박 과정을 시작하는 분이 계시다면 샌유 마로니에에 가입하여 여러 선후배들과 친목을 다지며 연구하는 것을 강력히 추천 드립니다.

감사의 인사를 드릴분이 정말 많은 것 같습니다. 석박 기간 및 포스닥 기간동안 가족들에게 본의 아니게 굉장히 소홀히 행동 하였던 것 같습니다. 항상 묵묵히 전폭적으로 지지 해주시는 저희 부모님에게 감사의 인사를 드리고 싶습니다. 논문 acceptance letter를 받았을 때 자랑스러워 하셨을 부모님과 현재 Washington university에서 포스닥을 하고 있는 누나, 항상 전폭적인 지원으로 믿어주시는 대구에 계신 장인어른과, 장모님, 민우 에게도 감사의 인사 전하고 싶습니다.

그리고 저를 아껴주며 항상 힘이 되어주는 현명한 인생의 동반자 내 사람 김예지 에게도 고맙다는 말을 하고 싶습니다. 학위 과정 막바지인데 곧 좋은 결과를 낼 수 있기를 바랍니다.

고된 박사학위과정 동안 항상 옆에서 함께 얘기하며 저에게 힘이 되어준 승현이형, 붕이형, 일진이 형, 영진이, 가영이, 재은이 에게도 고맙고 계속 좋은 결과를 내길 바랍니다. 보스턴에 포닥 자리를 잡을 때 많은 도움을 준 혜진 누나, 대호형, 정민 누나, 승호 형에게도 감사의 인사를 드립니다.

마지막으로 언제나 값진 임상시료와 조언을 해주시는 김동영 교수님, 김대우 교수님, 김현직 교수님께 감사의 인사를 올립니다.