한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
기존까지의 인체 면역 반응에 관한 연구는 혈액 샘플 기반으로만 진행되었습니다. 샘플링의 한계로 인해, 실제 면역 기관에서 일어나는 면역 반응에 대한 조사는 불가능한 상황이었습니다. 하지만 본 연구실은 인플루엔자 백신 접종(Turner et al, Nature, 2020) 그리고 코로나 바이러스 감염(Turner et al, Nature, 2021a) 및 백신 접종(Turner et al, Nature, 2021b; Mudd et al, Cell, 2021) 후 림프절과 골수를 분석한 연구를 통해, 인체 면역 반응 연구의 새로운 길을 개척하였습니다. 본 연구는 후속연구로써, SARS-CoV-2 mRNA 백신을 접종한 참여자들로부터 확보한 혈액, 림프절, 골수 샘플을 단일 세포 수준으로 분석한 결과를 보고하였습니다. 2000개 이상의 단일 클론 항체 제작 및 스크리닝을 통해서 1540개의 SARS-CoV-2 spike-binding B cell clones을 확보하였으며, 이 세포들을 시간에 따라, 조직별로 추적 관찰하였습니다. 본 연구를 통해, draining lymph node(겨드랑이에 있는 림프절)에서는 적어도 6개월 동안 면역 반응(germinal center reaction)이 유지되는 놀라운 사실을 확있하였습니다. 이러한 지속적인 면역반응의 결과, 시간이 지날수록 전체적인 항체의 양을 줄어들지만, 항체의 질(결합력과 중화능력)은 증가하였습니다. 뿐만 아니라, 림프절에서 생성된 memory B cell과 bone marrow-resident plasma cell에 의해 immune memory가 형성되는 과정을 밝혔습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 Washington University School of Medicine in St. Louis에서 2020년 6월 부터 박사 후 연구원으로 연구를 수행하고 있습니다. 한국에서는 그리 유명하지는 않지만, 본 의과대학에서만 19명의 노벨상 수상자를 배출하였으며, NIH funding 총 금액이 미국내 다섯 손가락안에 들 정도로 매우 연구가 활발히 진행되고 있는 곳입니다. 본 연구는 Department of Pathology and Immunology에 속한 Ali H. Ellebedy 교수의 지도하에 진행되었습니다. 실험 스케줄이 일정치 않은 사람을 대상으로 한 연구의 특성 때문에 공동기기 사용이 어려워, 본 연구실은 거의 모든 기계를 자체 구비하고 있습니다. Single-cell machine, Cell sorter, Spectral flow cytometry, Biolayer interferometry, ELISA 및 ELISpot 관련 기기에 더불어 림프절 샘플링을 위한 의료용 초음파 기계까지 자체 구비하고 있습니다. 또한 Clinical trial Unit, Radiology Dpartment, Oncology Department와의 완벽한 팀워크로, 50명 이상 참여자들로 부터 혈액, 림프절, 골수 샘플을 체계적이고 안정적으로 확보하고 있습니다. 인체 면역학 연구를 수행하는데는 더할 나위 없는 최고의 연구소인 것 같습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
코로나 바이러스 감염증의 전세계적 대유행으로, 최근 학계의 많은 이목이 코로나 연구에 집중되었습니다. 매일 많은 수의 관련 논문이 쏟아져 나오며, 전세계 연구 그룹이 판데믹을 극복하기위해 경쟁적으로 핵심 연구 결과를 발표하고 있습니다. 저도 이러한 대열에서 합류하여, 새로운 플랫폼 형태의 백신에 대한 인체 면역 반응에 관한 본 연구 결과를 통해, 전세계적 위기 극복에 작게나마 기여할 수 있어서 좋았습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
경쟁적이고 시간이 촉박한 코로나 연구의 특성 때문에, 최근 1년 반동안 주말 및 공휴일 가리지 않고 일을 해온 것 같습니다. 몸은 많이 힘들었지만, 연구 자체는 즐겁고 매일 얻는 결과가 흥미로워서 마음만은 편하게 일을 할 수 있었던 것 같습니다. 연구자의 길을 걸어가는 모든 분들이 본인의 연구 활동에서 즐거움을 찾을 수 있으면 좋을 것 같습니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
단일 세포 분석 기술과 단일 클론 항체 제작 기술의 발달로 인해 B 세포 연구는 단일 세포 혹은 클론 기반으로 연구 진행이 가능하게 되었습니다. 앞으로는 다양한 백신 접종에 의해서 형성되는 면역 기억 형성에 관한 연구와 변이 바이러스에 대한 인체 면역 반응의 대처법에 관한 연구를 계획하고 있습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
림프절 샘플을 얻기 위해 초음파실을 아침 저녁으로 같이 드나들고, 출근할 때 가방에 골수랑 혈액 샘플을 담아오고, 2000개 이상 단일 클론 항체 스크리닝 및 정제 실험 등, 본 연구의 진행에 크나큰 도움이 되어준 최고의 Ellebedy Lab 연구원들께 먼저 감사의 인사를 드립니다. 타지에서 같이 외로움을 달래며, 도움도 많이 주신 워싱턴 대학교 포스닥 박사님들께도 감사드립니다. 박사 학위 과정동안 독립적인 연구자로 성장을 도와주신 성노현 교수님과 동고동락했던 분자면역학 연구실 선후배님들께 감사의 인사를 드리고 싶습니다. 항상 저의 든든한 지원자이신 부모님과 장인어르신, 그리고 얼마전에 태어난 딸 육아을 도와주시려고 먼 미국까지 와주신 장모님께도 감사의 인사드립니다.
마지막으로, 지난 1년 반동안 퇴근해서도 일만하고 있는 남편을 옆에서 응원해주고 지지해준 아내에게도 고마움을 전하고 싶습니다.
#SARS-CoV-2
#Vaccination
#B cell response
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