한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
Ferroptosis는 최근에야 인정된 cell death의 한 형태로, iron dependent lipid peroxidation이 중요한 특징으로 알려져 있습니다. 주요 메커니즘은 Fenton reaction에 의해 생성된 hydroxyl radicals과 PUFAs (Polyunsaturated fatty acids)사이의 lipid peroxidation 반응에 의한 지질 막의 붕괴이며, 세포는 이를 막기 위해 Glutathione peroxidase 4 (GPX4)를 통해 과도한 lipid peroxide의 축적을 조절하고 있습니다. 기존까지는 ferroptosis의 원인이 되는 essential molecules이 무엇인지, 어떻게 조절하는지에 대한 연구가 주를 이루었지만, 비교적 최근에 들어서야 lipid, mitochondria metabolism, iron homeostasis와 ferroptosis의 관계에 대한 다양한 연구가 진행되고 있습니다.
저희 연구실은 lipid와 iron의 두 가지 큰 관점에 연구를 진행하였고, 이번 연구는 aggressive, drug resistance 한 암세포 일수록 normal cell에 비해 상대적으로 iron 축적이 많다는 부분에 착안하여 iron homeostasis에 관련된 molecules 중 iron carrier와 RNA binding protein의 두 가지 기능이 있는 Poly(rC)-binding protein 1 (PCBP1)이 ferroptosis에서 어떠한 역할을 하는지 연구를 진행하였습니다. 기존 PCBP1은 iron carrier로서 역할을 주로 담당하는 것으로 알려졌지만, PCBP1의 RNA binding protein으로서의 ferroptosis에서의 역할을 중심으로 살펴보았고 이 과정에서 PCBP1의 억제가 세포 내 iron의 방출을 담당하는 autophagy의 한 형태인 ferritinophagy을 촉진하여 두경부암에서 ferroptosis를 촉진시킬 수 있다는 점을 제시하게 되었습니다.
아직 ferroptosis에 대해 밝혀진 부분이 많지 않아 많은 연구가 필요하지만 ferroptosis를 이용하는 방식은 기존 항암제들에 대한 내성을 갖는 암세포 치료에 다른 대안을 제시할 수 있을 것으로 생각됩니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
현재는 이직한 상태이지만, 해당 연구를 진행했던 이비인후과 노종렬 교수님의 연구실은 ferroptosis를 국내에서 가장 먼저 연구했던 연구실들 중 하나로 주로 두경부암에서 항암제 내성을 가진 암의 치료방법을 ferroptosis의 관점에서 연구하는 실험실입니다. 소수로 운영되고 있지만 매년 우수한 논문 낼 정도로 열정적인 연구실이며, 학위과정에 상관없이 각자의 프로젝트를 진행하여 독립된 연구자를 양성하고 있습니다. 연구실은 판교의 차바이오컴플렉스 내에 있으며, 차의과학대학교와 분당차병원의 기초연구를 위한 모든 시설들을 갖춰 놓은 건물인 만큼 다양한 분야의 연구실이 가까이에 있고, 필요하다면 서로 도움을 쉽게 주고받을 수 있다는 장점을 갖췄습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
모든 일이 그렇듯 기초가 가장 중요하다는 점을 느끼게 됩니다. 연구를 하다 보면 내가 해보지 못 한 일들을 새로 세팅해야 하는 일이 종종 발생합니다. 대부분 온라인에 공개되는 프로토콜은 일반적인 내용만 적어 놓지 개인적 노하우는 적어 놓지 않습니다. 이때 기초가 탄탄히 갖춰져 있다면 자신이 가진 것을 응용하여 빠른 시간 내에 세팅을 할 수 있다는 점을 느낄 수 있었습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
실험기술을 익히는데 치우치기 보다 스스로 생각하고 아이디어를 내서 연구를 디자인할 수 있는 능력을 키우시기 바랍니다. 실험기술은 수 개월이면 대부분 잘 배울 수 있지만 생각 하는 훈련은 정해진 정답이 없기 때문에 더 많은 시간을 요구합니다. 좋은 아이디어를 가지고 연구를 하기 위해선 자기 분야의 전반적인 지식이 있어야 하며, 좋은 연구를 했던 사람들과의 의견교류가 활발히 이루어져야 합니다. 최종적으로 이를 바탕으로 근거를 가지고 자시만의 생각을 정리할 수 있어야 합니다. 모든 것은 아는 만큼 보입니다. 또한, 효율적으로 시간관리를 할 줄 알아야 합니다. 시간은 한정되어 있는데 누군가는 졸업 후 좋은 결과물을 가지고 있는 반면에, 누군가는 어떠한 결과물도 없는 경우가 있습니다. 막연히 “열심히 하면 되겠지, 누군가 떠먹여 주겠지, 어떻게든 되겠지” 같은 안일한 생각을 가지고 시간이 모든 걸 해결해 줄 거라고 생각한다면 이 분야로의 진학을 다시 생각하시기 바랍니다. “No pain, No gain” 이라는 말이 있듯이 편하고 쉽고 자연스레 얻을 수 있는 건 아무것도 없습니다. 잘 한다면 다양한 경험을 하며 연구가 재미 있겠지만, 잘하지 못 한다면 같은 일만 반복해야 하는 식의 한정된 기회만 제공되기 때문에 연구가 재미없다고 느껴지게 됩니다. 그러니 더 다양한 기회를 얻기 위해 많은 노력을 하시기 바랍니다. 마지막으로 책임감을 가지고 본인의 연구는 반드시 본인이 마무리 짓는다고 생각하시고 생활을 하시기 바랍니다. 책임감은 모든 일에서 가장 기본입니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
미국으로 박사과정 유학을 생각하고 있습니다. 그 동안 연구를 하다 보니 어떤 것이든 결국 mitochondria metabolism이 연관되어 있는 있다는 것을 알게 되었고 관심을 가지게 되었습니다. 유학을 가기 전 mitochondria metabolism에 대한 연구를 배워 보고 싶어 현 근무지로 이직하게 되었고, 현재 연구실에서 mitochondria와 알츠하이머에 관한 연구를 진행 중에 있습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
연구가 잘 마무리될 수 있게 이끌어 주신 분당차병원 이비인후과 노종렬 교수님께 감사드립니다. 그리고 힘들게 가르쳤지만 잘 따라주었던 유지현 학생도 석사과정 동안 제1저자로서 우수한 논문 두 편을 내어 한빛사에 등재된 것 축하합니다. 실험적 discussion에 도움을 준 KBSI 신대하 연구원에게 감사드립니다. 같은 공간에서 연구를 하면서 여러 도움을 주신 차종합연구원 이지윤 박사님, 연구 진행이 막히지 않게 항상 물건을 빠르게 납품해 주신 솔바이오 김대전 선생님 감사드립니다.
마지막으로 연구자로서의 자세와 실험적 기초를 닦는데 큰 도움을 주신 건국대학교 신순영 교수님, 이영한 교수님께 감사드립니다.
#Head and Neck Cancer
#Ferroptosis
#Iron
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