한빛사 인터뷰
- 등록2023-04-28
- 조회1,868
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
우리 몸에 침입한 병원균이나 암세포를 치료할 수 있는 면역세포인 T세포 중 CD4+ T세포는 적응면역의 지휘관과 같은 역할을 하며, 이러한 CD4+ T세포의 활성 정도에 따라서 천식과 같은 만성질환의 진행 양상과 예후가 달라지게 됩니다. CD4+ T세포의 활성화에는 1) T세포의 항원인식 2) 보조자극인자 활성화 3) 사이토카인이 필요합니다. 최근 연구에 따르면, 이러한 3가지 인자 이외에도 T세포 활성화의 증폭을 위해서는 마치 과녁모양처럼 면역학적 시냅스 형성이 필요하다는 보고들이 있습니다. 이러한 면역학적 시냅스를 구성하고 있는 요소는 잘 알려져 있지만, 어떠한 메커니즘으로 이러한 면역학적 시냅스가 형성이 되는지는 잘 알려져 있지 않은 상태입니다.
저희 연구실에서는 쥐의 비장세포에서 CD4+ T세포를 분리하여 자극을 주지 않은 CD4+ T세포와 anti-CD3와 anti-CD28 자극을 준 CD4+ T세포를 single cell RNA sequencing 분석을 진행하였고, 섬모형성에 관련된 단백질인 intraflagellar 단백질 군의 RNA발현이 anti-CD3와 anti-CD28 자극을 준 CD4+ T세포에서 증가되어 있음을 확인하였습니다. 그리고, public GEO데이터 분석을 통해서 정상인 보다는 천식환자가 Intraflagellar 20(IFT20)의 RNA발현량이 증가되어 있음을 확인하였습니다. 또한, T세포 국한되는 IFT20 결핍 쥐를 만들어서 해당 쥐가 정상쥐 보다 천식의 표현형이 감소함을 확인하였고, 이는 IFT20 결핍 CD4+ T세포가 정상 CD4+ T세포에 비해 면역학적 시냅스 형성이 감소하기 때문으로 확인하였습니다.
IFT20은 단백질을 운반하는 역할을 하므로, IFT20에 결합하는 단백질이 T세포의 면역학적 시냅스 형성이 중요한 역할을 할 것이라고 생각하였고, yeast two hybrid system을 이용하여 엔도솜 형성 단백질인 tumor susceptibility gene 101 (TSG101)이 IFT20과 결합가능성이 높음을 확인하였고, Co-IP를 통하여 IFT20과 TSG101의 단백 결합을 확인하였습니다.
마지막으로, T세포 국한되는 TSG101 결핍 쥐를 만들어서, TSG101 결핍된 CD4+ T세포에서 정상 CD4+ T세포에 비해서 면역학적 시냅스 형성이 감소함을 확인하였습니다.
이번 연구는 면역학적 시냅스 형성에 IFT20과 TSG101의 결합이 중요한 역할을 함을 밝힌 연구이며, 이러한 면역학적 시냅스가 형성이 되지 않은 상황에서 천식의 표현형이 감소할 수 있음을 보여주었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
제가 연구를 진행했던 카이스트 의과학대학원은 M.D.와 Ph.D.가 어울러져서 의학의 근간을 이루는 두 가지 축인 기초의학과 임상의학을 이어주는 중개의학에 특화되어 있는 연구소입니다. 특히 제가 있었던 생체방어연구실은 이흥규 교수님 지도하에 호흡기 바이러스, 뇌종양 그리고 천식을 비롯한 만성염증질환의 발생과정과 치료에서 다양한 면역세포 (대식세포, 수지상세포, T세포, γδ T세포 등)의 역할 규명에 매진하고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
저는 전남대병원 내과에서 임상논문을 쓸 때, 연구의 제한점으로 많이 언급하는 질환의 발생 메커니즘을 밝히는 기초연구를 하게 되면, 많은 의문점이 해결이 될 거라고 생각을 해서 카이스트 의과학대학원에 진학하였습니다. 물론 실험을 배우는 과정에서 실패를 많이 경험했고, 면역학적인 기법을 통한 접근이 모든 해답을 주지는 않았습니다. 하지만 질문을 던지고 가설을 세워서 이를 검증하는 단계를 통해 스토리를 만들어갈 때 마치 퍼즐이 하나하나 맞춰지는 희열을 느낄 때도 있었습니다. 그리고 이번에 이렇게 최종적으로 논문으로 결과물을 보니 보람을 느낍니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
연구를 하다보면 많이 고되고 힘든 일이 많이 있습니다. 그 때마다 주위의 동료들과 토론하면서 하나씩 하나씩 해결해나가다 보면, 어느덧 목적지에 도달해 있는 걸 알 수 있습니다. 포기하지 마시고, 일신우일신 하시길 바랍니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
현재는 서울대학교병원 알레르기 내과에서 심화된 임상의학논문을 쓰는 방법을 배우고 있고, 서울대병원 알레르기 및 임상면역연구소 소속 연구자로서 천식의 발생기전에서의 대식세포의 역할에 대한 연구를 진행하고 있습니다. 카이스트 의과학대학원에서 배운 중개의학연구방법을 통해 알레르기 및 임상면역 분야에서 난치성 천식 또는 희귀 면역질환에서 새로운 바이오마커 및 치료제 개발에 힘을 쓰고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
카이스트에 들어오기 전에 실험의 경력이 일천한 저를 연구실 구성원으로 받아주시고, 연구자의 마음가짐부터 차근차근 가르쳐 주신 이흥규 교수님 감사합니다. 내과 레지던트부터 저를 믿어주시고, 연구하는 내과 의사의 토대를 만들어주신 전남의대 고영일 교수님 감사합니다. 그리고 파이펫 잡는 것부터 시작하여 면역학적 기법을 알려준 생체방어연구실 연구 선임 연구원 선생님들 (오동선, 정희은, 김현진, 김현철, 박장현, 김채원, 최영준) 그리고 연구의 후반부를 책임져준 후임 연구원 선생님들 (강인, 김유민, 구본근, 나정우) 감사합니다. 또한 박사과정 때 서로 힘이 되어준 카이스트 입학 및 졸업 동기 (강석, 고준영, 석준, 성창환, 전해민, 최승혁, 김상훈) 그리고 카이스트 의과학대학원 전남의대 동문 선후배분들 (양지명, 최원석, 양해영, 박정원) 감사합니다. 무엇보다도 묵묵하게 옆에서 저를 믿어준 저희 가족 그리고 아내, 아들 우제에게 사랑한다는 말을 전하고 싶습니다.
#T세포
# 천식
# 면역학적 시냅스
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