한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
호흡기 질환 특히 비강 점막에서의 면역작용에 대한 관심은 최근 Covid-19 감염이 상기도에서 주로 발생된다는 사실이 밝혀지면서 크게 증가되었습니다. 상기도 점막은 상피세포와 다양한 면역세포들의 작용으로 일어납니다. 특히 알레르기 염증반응과 관련해서 주로 IL-4, -13 등이 중요한 사이토카인으로 작용하여 상피세포 및 면역세포에 영향을 미치게 됩니다. 상기도 호흡기 점막의 상피세포는 형태학적 분류에 의해 주로 ciliated, goblet, basal, secretory cell 등으로 간단히 알려져 왔으나, 최근에는 단일세포유전체분석법을 통해 더욱 다양한 cell type으로 구성되어 있는 것이 밝혀졌고, 각 세포들의 면역학적 기능도 활발히 규명되고 있습니다. 본 연구에서는 코점막 상피세포가 IL-4, -13에 의해 어떻게 바뀌는지를 단일세포유전체분석법을 통해 규명하였고, 세포의 정상적 분화 과정과 알레르기 염증반응에 의한 병적 분화과정을 상세히 밝혔습니다. 또한 알레르기 비염과 제2형 염증이 특징인 호산구성 비용종에서의 상피세포에서도 이러한 변화가 발생하는 것을 확인하였습니다. 또한 다양한 종류의 세포 특이적 마커유전자를 밝힘으로써 향후 상기도 질환 연구에 있어서 보다 세밀하고 정확한 연구의 발판을 마련하였다는 점에서 큰 의미가 있다고 생각합니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
제가 재직하고 있는 연세의대 이비인후과학교실의 기도점액연구소는 호흡기 염증질환 및 점막면역에 대한 연구를 주로 하고 있습니다. 연구소 초대 소장인 윤주헌 교수님께서 호흡기 점막 상피세포의 일차배양법을 확립하고, 미국 NIEHS 연수 후 귀국하여 이를 코에 적용하여 코 점막 상피세포 일차배양법을 세계 최초로 구축하고 기초연구에 활용할 수 있는 기반을 마련하였고, 2004년 9월에 기도점액연구소를 개소하여 호흡기 점막에서의 점액분비 및 선천면역에 관한 연구를 진행해 왔습니다. 현재는 김창훈 교수님이 2대 연구소장으로 계시며, 코 점막 상피세포 일차배양 시스템, 호흡기 및 후각상피 오가노이드 배양, 마이크로바이옴 연구, 호흡기 알레르기염증 마우스모델 및 부비동염 마우스모델, 마우스 후각표현형 분석 플랫폼 등을 기반으로 호흡기 점막면역에 관한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 또한 환자 시료 뱅킹 구축 및 다양한 오믹스 분석을 이용한 중개연구를 수행하여 질환의 병태생리와 새로운 진단법 및 치료제 개발에 힘쓰고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
환자를 진료하면서 해결이 어려운 점들에 대해 생기는 궁금증을 가지고 이러한 unmet need를 해결하기 위해 기초연구를 함께 수행하면서 원인을 이해하고 관련 지식을 발전시키는 데 조금이라도 일조하고 있다는 점에서 보람을 느끼고 있습니다. 임상과 기초연구를 병행하면서 질병과 연관된 clinical implication을 갖고 실질적 도움이 되는 연구를 수행하는 것에 강점이 있다고 생각합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
연구 분야마다 특성이 있기 때문에 동일하게 적용된다고 말씀드리긴 어렵겠지만, 과거에는 세포를 이용한 기전 연구결과 만으로도 높게 평가를 받았습니다. 하지만, 최근에는 환자 질병과 연관되어 진단 혹은 치료에 도움이 되는 연구가 크게 강조되고 관심을 받고 있는 거 같습니다. 특히 개인 맞춤 정밀의학 구현을 위해 많은 환자 시료를 이용하여 최신 오믹스 분석법들을 통해 질병의 패턴을 세분화하고 이를 기반으로 타깃물질을 좁혀 세포 및 동물실험을 통해 기전을 밝히고 동일한 현상이 일어나는 것을 규명하는 TOP-DOWN 방식의 연구가 주를 이루고, 이러한 연구결과들이 high impact 저널에 게재되고 있습니다. 따라서 최근 연구의 흐름을 잘 이해하고 이러한 실험들이 가능한 곳으로 진학하여 배운다면 앞으로 좋은 기회가 많이 생길 것으로 기대됩니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
이번 연구를 통해 호흡기 점막의 다양한 상피세포의 역할들에 대하여 세분화하여 기능을 규명하고 발굴된 주요 타깃 유전자들을 대상으로 다양한 병적 상태에서 어떤 연관성을 가지고 있는지를 규명할 예정입니다. 또한 점막하층에 존재하는 다양한 면역세포들과 상피세포가 어떻게 상호작용을 하는 지에 대해서도 밝힐 계획입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
호흡기 점막면역을 연구하기 위한 다양한 최신 실험방법과 동물모델, 그리고 환자시료 뱅킹을 기반으로 중개연구와 기전 연구를 함께 할 수 있는 우리 연구소의 설립과 훌륭한 연구의 헤리티지를 위해 헌신해 오신 윤주헌 교수님, 김창훈 교수님, 그리고 언제나 열정적으로 연구에 많은 수고를 해주시는 연구 교수님들, 대학원생 및 연구원 선생님들이 너무나 자랑스럽고 늘 감사하게 생각하고 있습니다. 그리고, 이번 Allergy 저널에 게재된 연구를 위해 함께 애써주신 정연욱 교수님과 본 연구뿐만 아니라 오랜 기간 동안 좋은 연구자가 될 수 있도록 많은 가르침을 주시고 늘 따뜻한 조언을 아끼지 않으셨던 윤주헌 교수님께 감사를 드리고 싶습니다.
#코점막
# 알레르기염증
# 상피세포
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