한빛사 인터뷰
- 등록2023-02-16
- 조회1,689
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
중간배엽줄기세포(mesenchymal stem cell, MSC)는 다양한 세포분화가 가능하며 높은 증식력과 안전성을 가지고 있습니다. 면역억제능, 혈관재생능, 항염증반응과 paracrine 효과가 뛰어나 줄기세포치료제로 활용 및 연구가 전 세계적으로 활발하게 이루어지는 세포 입니다. 그러나 MSC 줄기세포 치료 기술은 이식 후 생체 내 낮은 생착률로 인하여 손상 조직의 직접적인 재생보다 MSC에서 분비되는 다양한 trophic factor에 의한 paracrine 효과로 설명되는 모호한 유효적 치료 기전 (mode of action; MOA)의 한계점을 가지고 있으며, 체외대량배양 과정 중 산화스트레스(oxidative stress)로 인해 세포 증식 억제되며, 줄기세포 기능과 수명이 감소하여 치료제 생산효율이 낮아지는 단점이 있습니다.
활성 산소(reactive oxygen species, ROS)는 세포내 p38 MAPK pathway를 활성화 시켜 단백질, 핵산 등의 생체분자의 생화학적, 생리적 손상을 유발하여 시켜 노화를 촉진하고 줄기세포의 자가재생능을 저하시키는 주요 인자입니다. ROS는 세포내 존재하는 글루타치온(glutathione, GSH)에 의해 환원되며, 그 과정에서 GSH가 GSSG 형태로 돌아오게 됩니다. 따라서 GSH양을 통해 세포의 항산화능을 대변할 수 있습니다. 이러한 가변적 구조를 이용하여 본 연구팀이 서울의대 팀과 공동 개발한 실시간 GSH 측정 형광 프로브인 FreSH tracer를 이용하여 GSH 활성이 높은 세포(GSH high)와 낮은 세포(GSH low)의 transcriptome 분석 결과, ATF2의 발현이 유의적으로 차이 나는 것을 확인함으로써 이 프로젝트를 진행하게 되었습니다.
Acting transcription factor-2 (ATF2)는 ROS 자극에 증가하는 p38-ERK pathway에 의해 활성화 되는 전사인자로 DNA 손상, 염증반응, 세포자연사(apoptosis)와 염증 반응 등을 조절하는 유전자를 전사시킨다고 알려져 있으며, JUN, FOS 등의 Activating protein-1 (AP) 단백질들과 heterodimer를 형성하여, cAMP response element (CREB) target 유전자의 전사 활성을 조절하며, forskolin를 통한 CREB1 활성 MSC와 항산화능를 강화하는 AA2G priming MSC에서 ATF2 의존적 발현양이 조절됨 확인함으로서 항산화능 강화 priming 기전에 핵심 인자로 발굴하였습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 서울아산병원에 위치한 울산대학교 의과대학 의생명과학교실의 신동명 교수님께 석/박 학위를 지도 받고 박사 후 연구원에 재직하고 있습니다. 저희 연구실은 human mesenchymal stem cell (hMSC)을 통한 기능 고도화 줄기세포 치료제 연구와 mouse embryonic stem cell(mESC) 을 통한 줄기세포 발현체 (transcriptome), DNA 메틸화 (DNA methylation), 후성유전체 (epigenome) 등 다양한 분석을 통하여 줄기세포성 (stemness)을 조절하는 새로운 후성유전인자 (epigenetic factor)와 전사 인자 (transcription factor)들을 발굴하는 연구를 진행하고 있습니다. 뿐만 아니라, 서울아산병원 조영미 교수님과 함께 Bladder cancer biomarker 연구를 진행중에 있으며, 다양한 분야의 임상교수님들과 협업하여 세포치료제 및 biomarker를 개발하고 있습니다. 더 나아가 개발된 줄기세포들은 다양한 배뇨 장애 질환 (과민성 방광, 저활동성 방광, 간질성 방광염)과 난치성 질환 (천식, 이식편대숙주질환)의 신규 치료 기술로 활용하고 있고, 특히 줄기세포 치료 기술의 유효적 치료 기전 (mode of action, MOA)를 분석하기 위하여, 단일세포 발현체 분석 (single cell transcriptome analysis)과 고해상도 생체 영상 기술 (intravital imaging) 연구를 진행 중입니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
운 좋게도, 좋은 학교에 입학하여 좋은 인프라에서 훌륭한 분들과 함께 일 하며 많은 것을 배우고 있습니다. 다른 곳에서는 경험하기 힘들었을 기회에 더 넓은 세상과 높은 하늘을 보며 연구를 하고 있어, 더 열심히 해야겠다는 생각이 듭니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
저는 학부 졸업 후 현실에 부딪쳐 다른 분야의 일을 했었습니다. 보람차고 페이도 아쉽지 않게 받는 일이었지만 자꾸만 이루지 못한 꿈이 생각났습니다. 그래서 늦은 나이에도 과감히 석사 입학을 시작으로 지금 이 자리에 이르렀습니다. 이러한 선택에 후회한 적이 없다고 하면 거짓말이겠지요. 그러나 돌이켜보면 늦은 나이라는 것은 없는 것이고, 후회하지 않을 수 있는 선택은 없다는 생각이 듭니다. 마음 먹었다면 부딪치고 깨지는 것을 두려워하지 마세요.
죽기 직전에 못 먹은 밥이 생각나겠는가, 못 이룬 꿈이 생각나겠는가.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
줄기세포치료제 기능 고도화 기술을 연구하고자 합니다. Small molecular compound priming을 통한 줄기세포 기능 증대와 나아가 gene editing을 통한 줄기세포치료제를 개발하여 현재 진행중인 질환뿐만 아니라, 다양한 희귀 난치성 환자들에게 희망이 되었으면 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
먼저, 이 연구에 등대가 되어주신 신동명 교수님께 감사의 말씀드립니다. 이제 막 뗀 발걸음으로 시작한 프로젝트라 처음엔 많이 헤맸지만, 교수님 덕분에 무사히 항구에 도착 할 수 있었습니다. 앞장 서서 가야 할 길을 보여준 연구실 선배님들과 뒤에서 힘주어 밀어준 후배들에게도 감사의 말씀 드립니다. 항상 저를 다독이며 응원해주는 친구들, 매일 밤늦게 퇴근하는 딸을 하루도 빠짐없이 마중 나와 주신 부모님과 긴 시간을 기다려준 전 남자친구이자 현 남편에게도 고맙다는 말을 전하고 싶습니다.
#Mesenchymal stem cell
#Glutathione
#ATF2
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